關于液化天然氣低溫管道安裝技術的研究

王家根(東華工程科技股份有限公司上海分公司， 上海 2002330)

關于液化天然氣低溫管道安裝技術的研究

王家根(東華工程科技股份有限公司上海分公司， 上海 2002330)

隨著國家提倡新能源的開發和使用，液化天然氣逐漸在社會很多領域當中使用，這種能源低廉、方便、環保的特性受到很多使用者的喜愛，已成為我國普遍使用的能源，且這種能源的生產對環境影響小，對于生態保護十分有利。本文就液化天然氣工廠建設中低溫管道安裝技術進行了分析研究。

液化天然氣；低溫管道；安裝技術

廣元LNG裝置位于四川廣元利州區回龍河管委會，占地面積約400畝，距廣安縣城20余公里。由華油天然氣廣元公司(以下簡稱“華氣廣元”)投資建設，是“氣化廣元項目”之一。裝置原料天然氣來自川西北和中衛線，日處理天然氣100×104Nm3/d，產量為662.9 噸/天。產品LNG作車用燃料和管道氣調峰。

1 低溫管道焊接技術

在液化天然氣管道使用材質上，奧氏體不銹鋼材料使用的范圍較廣，下面就該種材料的焊接技術進行簡要分析。

在對奧氏體不銹鋼材料進行焊接的時候，需要將溫度控制在700℃至750℃范圍內，并且需要快速完成焊接工序，如果停留時間超過20秒，那么奧氏體不銹鋼材料就會發生貧鉻現象。因此，在焊接的時候，要在此溫度區間內盡快完成焊接作業，避免材料長時間處于此溫度區間內，必要的時候可以使用澆水急冷的方式對材料進行強制冷卻，加速焊接縫隙的冷卻速度，防止焊接部位出現晶間裂紋的現象。在焊接的過程中，必須對層間溫度進行嚴格控制，當焊接完成一層之后，使用澆水急冷的方式將溫度控制在60℃以下的時候，才允許進行下一層的焊接工作，能夠減少焊接之后的冷卻速度。減少焊接之后的冷卻時間是奧氏體不銹鋼材料焊接的重要控制環節之一，這種技術是焊接技術同一般的燃氣鋼管焊接技術的差異所在。

對了確保該種材料的焊接質量符合標準，焊接縫不影響管道整體美觀，使用氬氣電聯焊接方式進行焊接是最佳的。但是如果需要焊接的管線過長、管徑較大的時候，如果仍舊使用此種焊接方式，那么對氬氣的將會產生很大的消耗，并且大范圍使用這種方式很難起到理想的保護效果。如果在安裝液化天然氣管道的時候，出現三通、彎頭的情況較多，在焊接過程中發生焊死現象，很難將管道內部的異物取出，因此，此種技術更多的用于管道預制。

在預制后的安裝焊接中施工條件應嚴格遵循下列要求：

(1)焊接環境 風速：手工電弧焊小于8m/s，氬弧焊小于2m/s，焊接電弧在1m范圍內相對濕度小于90%，環境溫度大于0℃，非下雪,下雨天氣。當環境條件不符合上述要求時，必須采取擋風，防雨，預加熱(≤50℃)，防寒等有效措施。氬弧焊所用氬氣純度不低于99.95%。

(2)焊接設備 低溫鋼管道焊接時的設備可選用逆變焊機和可控硅整流焊機。施工用焊接、熱處理設備由項目部負責管理按施工機械維護制度執行。焊接設備、熱處理設備所使用的計量儀表應處于正常工作狀況，并定期校驗，按《檢驗、測量和試驗設備控制程序》執行。

(3)焊工 焊工應經焊接培訓中心培訓D并按國家勞動人事部頒發的《鍋爐壓力容器焊工考試規則》經考試合格后取得“鍋爐壓力容器焊工合格證”，其合格項目滿足所承擔的焊接工作。焊工持證的合格項目均要求在有效期內。

2 低溫管道吹掃、試壓

按照《工業金屬管道工程施工規范》要求，管道系統在經過試壓確保合格之后，需要對管道進行吹掃環節。但是在吹掃過程中，我們必須認識到，在安裝管道過程中，必然因為焊接等工藝在管道內部殘留一些焊渣等雜質，如果吹掃的時候不進行系統吹掃，那么很容易將雜質吹掃至管道的閥門位置，甚至堵塞閥門，很容易引發安全隱患問題。因此，要進一步加強管道的吹掃工序。在安裝管道之后，不對閥門進行安裝，只對直通管進行安裝，安裝之后進行吹掃環節，確保直通管內沒有雜物殘留，再使用等離子切割法斷管，將經過試壓合格之后的閥門安裝在管道相應位置，安裝之后再次對管道進行試壓，之后進行二次吹掃。通過二次吹掃能夠大大提升吹掃效果，還能夠保護閥門的暢通性。

在對低溫管道進行試壓的時候，可以采用液體試壓和氮氣試壓的方式進行。液體試壓方式能夠快速找出漏點，并且試壓過程中十分安全。通過液體試壓之后，管道內部將會殘留大量的液體，尤其是閥門密封面積聚的水分，施工現場條件根本沒有辦法將閥門和管道干燥到露點-20℃以下。當管理在運送液化天然氣的時候，如果管道溫度下降到-120℃的時候，管道內部殘留的水分將會凝結成冰，造成閥門泄露、損害甚至癱瘓，為管道的運行埋下安全隱患。因此在試壓的過程中，一般都采取氮氣試壓，氮氣相對于液體更容易揮發，不宜在管道內部殘留。使用氮氣試壓的時候，要注意對管道、管廊鋼結構進行加固，鋼管與加固點之間使用軟接觸，減少管道震動對鋼結構的影響。

3 創新技術和材料，提高安裝技術含量

目前，隨著科技的不斷進步，在此領域中不斷有新技術、新材料產生，能夠大幅度提升安裝技術的技術含量，進而提升管道的安裝質量。安裝工作人員必須提高學習意識，通過網絡、培訓等渠道不斷增強自身專業技能知識，掌握新技術、新材料的使用特性，不斷增加安裝工作的技術含量，用科技手段提高安裝質量。作為技術工作人員在工作中要發展創新思維，在思考中工作，對工作中的難點問題要不斷探索創新，加大施工環節中的科技運用，用科技提升工作的質量、用科技提升管道的安全。同時，在使用新技術、新材料的過程中，要充分掌握技術和材料的各種特性，確保材料和技術符合工程標準，能夠發揮作用，避免因過度強調科技的運用，而忽略了安裝工程的實際情況。