蒸汽管線吹掃打靶分析

李偉(中海石油寧波大榭石化有限公司, 浙江 寧波 315812)

蒸汽管線吹掃打靶分析

李偉(中海石油寧波大榭石化有限公司, 浙江 寧波 315812)

本文介紹了大榭石化餾分油綜合利用項目蒸汽管線概況，對蒸汽吹掃原理進行了分析和參數測算，制定了管線吹掃方案，介紹了吹掃過程中遇到的問題和原因，并提出了改進建議。通過總結分析，深化了對蒸汽吹掃理論和實際操作方法的認識，對于同類蒸汽管線吹掃工作具有參考意義。

蒸汽管線；吹掃；打靶；測算分析

大榭石化餾分油綜合利用項目蒸汽全部由榭北熱電供應，榭北熱電至餾分油項目分別由2*2 DN600中壓蒸汽線和共2*2 DN550低壓蒸汽線相連，距離1.8公里。

餾分油項目有6臺蒸汽透平機組，為確保蒸汽透平的葉片不受損，防止主管道、導淋以及相關儀表控制閥卡塞現象的出現等，大榭石化生產技術部組織安排了餾分油項目全廠蒸汽打靶點共22個，從2015年12月24日3.5MPa蒸汽主線吹掃打靶開始，至2016年3月8日蠟油加氫循環氫壓縮機入口吹掃打靶驗收合格，標志著三期餾分油綜合利用項目蒸汽吹掃打靶工作全部順利結束，歷時76天。

1 蒸汽管線參數

中壓蒸汽管網設計總通量為300t/h×2，壓力4.5MPa，溫度450℃。材質為G20碳鋼，吹掃期間管線除焊縫處都已保溫。

低壓蒸汽管網設計總通量為90t/h×2，壓力1.2MPa，溫度300℃。材質為G20碳鋼，吹掃期間管線除焊縫處都已保溫。

吹掃蒸汽來源是萬華熱電提供的120t/h蒸汽，蒸汽工況為4.2MPa，380℃，吹掃最大流量中低壓都為120t/h。

2 吹掃原則

吹掃中應遵“先源頭，后尾部；先主管，后支路；先預吹，后檢測，邊吹掃、邊敲擊；以及提前保護好儀表的基本原則。

3 吹掃原理分析

蒸汽管線吹掃，就是利用蒸汽作為動力，將管內雜質吹出的過程。而管內的雜質可分為兩類，一類是施工中產生的雜質，即沙石、塵土、焊渣等，另一類是管線與空氣接觸產生的氧化皮。蒸汽吹掃的關鍵就在于將這兩類雜質吹掃干凈。

①吹掃第一類雜質，要保證吹掃時蒸汽對管道內表面的沖刷力大于額定負荷下蒸汽對管道內表面的沖刷力。②吹掃第二類雜質，要使管道反復熱脹冷縮，通過熱脹冷縮，氧化層、焊渣等由于和管道膨脹系數不一致，會發生相對位移而脫落。

根據動量定律可知，蒸汽流體對雜質的沖擊力，與蒸汽流體具有的動量成正比，可見只要使吹掃時蒸汽流體的動量大于額定工況下蒸汽流體的動量，就可以保證額定工況下會被沖刷下的雜質肯定會在吹掃被沖刷下來，即吹掃中吹不出的雜質在額定工況下也不會被沖刷脫落。動量等于速度與質量的乘積，令吹掃蒸汽和額定工況蒸汽的動量之比K，K≥1即可保證吹掃質量。

吹掃系統和吹掃蒸汽流量平方成正比，可見增加流量可顯著提高吹掃效果。吹掃系統和吹掃蒸汽比容成正比，增大蒸汽比容能提高吹掃效果。根據熱力學原理可知，蒸汽比容由蒸汽溫度和壓力決定，吹掃時為了管道充分膨脹，減少冷凝，次掃蒸汽溫度都會盡量接近正常工況溫度，而溫度一定的情況下，壓力越低，比容越大，因此吹掃時，宜選取較低的壓力參數，也能適當降低吹掃噪音，由上述可見管線的保溫后再吹掃十分重要，可以大大提高未端的蒸汽溫度，提高蒸汽比容，從而提高吹掃效果，節約蒸汽。

但吹掃蒸汽都直接排放，而且吹掃時間較長，消耗巨大，應當考慮選擇適當的流量，而且流量也受到鍋爐負荷的限制，特別大榭石化只能依靠萬華熱電支援的120t/h蒸汽，因此，需要通過測算來確定合適的吹掃參數。

4 吹掃參數設定

測算原則流速大于規范要求的≥30m/s，K系數≥1

3.5MPa蒸汽主線和DCC富氣壓縮機進線由于管徑過大，而萬華熱電只能提供120t/h蒸汽，采用穩壓吹掃無法滿足流速≥30m/s，K系數≥1的要求，為滿足要求同時節約蒸汽提高吹掃打靶效率大榭石化盡量采用蓄能憋壓吹掃方式進行。

5 吹掃實施過程

原計劃蒸汽吹掃打靶趕在2016年春節前完成，但由于萬華熱電蒸汽供應在2015年12月24日至2016年1月22日不到一個月期間出現4次蒸汽意外供應中斷，實際有效吹掃打靶時間不到8天，而且經常出現供應量不足情況，使網絡計劃后延，后根據投料試車總體網絡要求2016年3月8日完成餾分油項目吹掃打靶工作，從新繪制蒸汽吹掃打靶網絡，從2016年1月26日開始實行24小時輪流不間斷模式吹掃打靶，經過各方面共同努力，按時完成蒸汽吹掃打靶任務。

6 結語

①前期蒸汽管線的施工監督十分重要，管線的清潔處理和焊接打底狀況直接影響蒸汽吹掃打靶的效率和質量。②當蒸汽管徑大于DN200時必須安裝電動閥，這樣不僅大大降低了操作工的勞動強度，還實現了短時間內可以多次升憋壓操作，提高蒸汽利用率，反而節省了費用。③靶片安裝位置一定要接近正式線，由于臨時線材質一般低于正式線，吹掃打靶期間容易脫落使靶片長時間不合格。④吹掃系數和線速選擇要合適，既要符合國標要求，又要節省經費。⑤編制蒸汽打靶網絡計劃，確保所有工作按計劃實施，提高方案準確性和執行效果。編制吹掃打靶點示意圖，明確吹掃打靶時的順序，減少漏點。

[1]鄭勇，關于工業蒸汽的吹掃[J].化學工業與工程技術，2007,(5)：51-53.

[2]GB50235-2010，工業金屬管道工程施工規范[S].

[3]GB50517-2010，石油化工金屬管道工程施工質量驗收規范[S].

李偉，2011年畢業于中國石油大學化工工程與工藝專業，現工作于大榭石化有限公司生產技術部調度系統崗位。