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LNG管廊建造中關鍵閥門車間氣密試驗及工裝設計探討

類別:AG视讯试玩 | 作者:王嫻 謝永春 王鈺 呂 | 發布日期:2018-08-07 11:16:16

    關鍵閥門是指在LNG管廊中處于關鍵部位,對管線介質執行關鍵操作的氣動或電動閥門,包括控制球閥和控制閘閥等。

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    由于關鍵閥門具有執行和控制機構復雜、體積大、重量重等特點,在安裝和移除關鍵閥門時難度大,且需要投入大量的人力和設備。為保證關鍵閥門安裝后能夠正常使用,在關鍵閥門安裝前必須對閥門進行氣密試驗。即使制造商已做過數次測試,但模塊制造商應在閥門收到之后、安裝之前,在場地對關鍵閥門進行系統測試。閥門氣密試驗應在計劃的安裝日期前充分進行,任何氣密試驗不合格的閥門應返工或更換。

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    ICHTHYS項目是海洋石油工程(青島)有限公司目前承建的最大的天然氣液化管廊建造項目,其中管道試壓及閥門試壓是項目的最重要組成部分之一。以下對LNG管道的關鍵閥門試壓流程及工裝設計進行系統探討和研究。

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1、關鍵閥門試壓流程

1.1 試壓流程圖和裝置圖

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    針對關鍵閥門的氣密性試驗,海工根據項目規格書及業主要求,編制了試壓程序文件,繪制出關鍵閥門試壓流程圖及裝置示意圖。試壓流程圖見圖1,關鍵閥門試壓測試裝置示意圖見圖2。 重慶AG视讯试玩閥門

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圖1 關鍵閥門試壓流程圖

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圖2 關鍵閥門氣壓測試示意圖 內容來自sx-yh.com

    圖2顯示,在關鍵閥門試壓過程中,需要有穩定、充足的干空氣,控制氣源和控制電源供應;必須設置安全泄放裝置以保證試壓的安全性,需要設置透明水槽以便觀察氣泡數量來衡量泄漏量。 內容來自sx-yh.com

1.2 關鍵閥門試壓前準備 本文來自重慶AG视讯试玩閥門

    在閥門放到指定位置開始測試之前,應當先對閥門進行徹底檢查,確保閥門內部清潔,沒有沙子和殘渣等異物;要特別注意,確保閥座區清潔無異物;檢查閥座區,確保閥座區免于被清洗;檢查數據表中確認的泄壓孔,確保里面無堵塞物。確保永久性的不銹鋼金屬標簽顯示“孔側”在泄壓孔上面的法蘭模板上。 內容來自sx-yh.com

    對所有的法蘭面應進行檢查,不合格的法蘭在維修前不能用于測試,具體要求參照ASMEB16.51996。將閥門的上流側和下流側分別標記出來。對于氣壓閥,提供可調節的干空氣,使其保持關閉狀態;對于電動閥,提供穩定的電流,使其保持在關閉狀態;手動閥門,應該用手關閉,不能用任何機械工具關閉閥門,敲打閥門五次,證明其操作流暢。 重慶AG视讯试玩閥門

1.3 動力及試壓介質選取

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    選取可調節的清潔干燥的儀表氣源,為氣壓傳動裝置提供原動力。對于電動AG视讯试玩,選取400V/240V50Hz的電力供應,依據閥門銘牌標識的電力要求選用,用于調節電動閥門。所有供應儀器氣源的管線應該對鐵銹和污染物進行清理,進口位置壓力計必須有合適的量程并且附帶有效的鑒定證書。

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   根據閥門尺寸和閥門類型的不同,關鍵閥門的試壓分為低壓密閉試驗和高壓密閉試驗兩種。不同試壓類型需要的介質不同,低壓密閉試驗采用干空氣(溫度介于10-52℃),這就要求有充足的、可調節的清潔干空氣作為試壓介質。高壓密閉試驗使用氯離子含量≤30ppm的純凈水(溫度<50℃)。具體要求見表1A和表1B。

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表1A 試壓類型選取表

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表1B 試壓類型選取表 內容來自sx-yh.com

Valves:NPS≤4&ASMEClass>1500,NPS>4&ASMEClass>600 本文來自重慶AG视讯试玩閥門

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     根據試壓類型選取表中要求,結合ICHTHYSLNG項目需要,海工場地進行的關鍵閥門試壓類型全部進行低壓密閉試驗,試壓介質為潔凈干空氣。 內容來自sx-yh.com

1.4 確定試驗壓力及穩壓時間

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    將干空氣連接閥門的上流側進行試壓,試驗壓力選取參照表2。根據表1A和表1B選取合適的試壓類型和介質后,低壓密閉試驗和高壓密閉試驗的試驗壓力的選擇,如下:

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    低壓試驗:截止閥/放泄閥及其他非開關閥按照ANSI/FCI70-22006[3]規定壓力為3.5bar,球閥和蝶閥按照API598規定壓力為4-7bar。 copyright sx-yh.com

    高壓試驗:球閥測試壓力是110%的允許試驗壓力;蝶閥是110%設計壓差。

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    由于海工場地進行的關鍵閥門試壓類型全部進行低壓密閉試驗,關鍵閥門為球閥、蝶閥和閘閥,同時從安全角度考慮,最終選取的氣密試驗壓力為6bar。

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    現場進行氣密試驗時,要求試壓時間應不小于規定的最小測試時間,最小測試時間與閥門尺寸有關,具體參照表2,現場實際試壓的穩壓時間在5-10min。表2是不同閥門試壓的最小穩壓時間。

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表2 穩壓時間

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    試壓介質應逐漸注入到管線試壓系統,直到壓力達到試驗壓力要求,逐步加壓并在停點至少穩壓5-10min,觀察壓力表數值變化。具體的加壓步驟見圖3所示。 本文來自重慶AG视讯试玩閥門

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圖3 加壓步驟 copyright sx-yh.com

    說明:PT-試驗壓力值;PD-設計壓力。

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1.5 最大允許泄漏量

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    在海工青島場地進行試壓的關鍵閥門共36個,其中球閥28個,蝶閥4個,閘閥4個。通過測量儀器記錄氣泡數,記錄其泄漏量,與測試規定的最大泄漏量進行比較。不同類型的閥門泄漏量見表3和表4,其他類型的閥門最大允許泄漏量參考標準API598。表3為截止閥最大允許泄漏量,表4為球閥和蝶閥的最大允許泄漏量。

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表3 截止閥允許泄漏量

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表4 球閥和蝶閥的最大允許泄漏量 copyright sx-yh.com

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    關鍵閥門試壓完成并合格后,對系統進行泄壓,移除連接管,在松動螺絲之前應將供氣管從盲板上移除。如果測量結果不大于規定數值,敲打閥門五次證實操作正常后,利用同樣的方法在閥門另一側進行測試。最后進行閥門的復位和維護,生成檢驗報告滿足項目需求。 重慶AG视讯试玩

2、試壓工裝設計及操作方法

2.1 試壓管匯裝置 內容來自sx-yh.com

    在關鍵閥門試壓過程中,為提高閥門試壓的安全性,結合圖2關鍵閥門氣壓測試示意圖中要求,由設計團隊及組塊配套部現場預制團隊研究并預制閥門氣壓試驗試壓管匯裝置,專門用于閥門試壓。 內容來自sx-yh.com

    由于項目初期關鍵閥門的種類和試壓介質的不確定性,海工場地共設計了兩種不同類型及材質的試壓管匯裝置。一種用于高壓試驗,介質為水,材質為不銹鋼和碳鋼兩種,試壓管匯裝置見圖4[2]。此裝置由壓力控制閥組(由閘閥、單向閥組成)、壓力顯示單元(壓力表及壓力溫度記錄儀)和管匯組成,一端與增壓泵連接,一端與試壓管線系統連接,中間連接件是高壓軟管(配有安全鎖扣)。 本文來自重慶AG视讯试玩閥門

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圖4 高壓試驗用試壓管匯裝置

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    另一種用于低壓試驗,介質為干空氣,材質為不銹鋼,試壓管匯裝置見圖5。此試壓管匯裝置相對簡單,是高壓試驗用的試壓管匯裝置的簡化版,保留了氣源控制閥、壓力表、安全閥及管匯。關鍵閥門試壓使用低壓試驗試壓管匯裝置,既簡單靈活又能保證試壓的安全性。

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    試壓管匯裝置提高了試壓安全性;控制和顯示單元的集成可有效減少人力投入;在選材上使用不銹鋼和碳鋼兩種材質,分別適用于不銹鋼管線試壓和碳鋼管線試壓,避免了交叉污染;整個裝置裝在一個帶支架的移動小車上,使用方便,可根據需要隨意移動。

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圖5 低壓試驗用試壓管匯裝置

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2.2 盲板和墊片的選取 sx-yh.com

    與閥門相連的盲板在應用于閥門時,應大于等于試壓壓力值。盲板上開孔并焊接短管,用于連接試壓管匯的軟管,短管焊接處焊點應進行100%NDT檢測。盲板將由模塊制造商/轉包商和承包商QC/HSE檢測、批準,一經核準,盲板將被標記(用一種特有的識別碼)以確定盲板可用。所有的盲板都應該進行鐵銹和污染物的清理。 sx-yh.com

    在與項目標準相符并且適用測試壓力的情況下,可以使用臨時墊片(一次性/單獨使用)。本項目中選用1.5mm或3mm厚石墨纏繞墊片,不得重復使用,嚴禁使用石棉墊圈。

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2.3 閥門試壓底座設計 重慶AG视讯试玩閥門

    關鍵閥門試壓時要求閥門擺正進行試壓,由于關鍵閥門的執行和控制機構復雜,體積大,重量重,所以需要一個承重能力大并能保證閥門穩固的支撐裝置。設計團隊及組塊配套部現場預制團隊研究并預制了閥門試壓底座裝置,見圖6、圖7。此裝置由支撐梁、法蘭固定板和螺栓構成,在支撐梁上開有螺栓固定滑道,可以按照閥門大小調節梁的間距,使用螺栓進行固定,法蘭固定板可以AG视讯试玩門的高度。 copyright sx-yh.com

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圖6 閥門試壓底座設計示意圖

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圖7 閥門試壓底座實物圖 本文來自重慶AG视讯试玩閥門

    閥門試壓底座裝置具有占用空間小、承重能力強、可靈活調節適用不同尺寸的閥門等特點,運輸可使用人力托盤車托運,運輸方便。 重慶AG视讯试玩

3、關鍵閥門試壓后維護

    閥門測試完畢后,應吹干閥體內部,并在閥座兩端面上涂抹適當的保護涂層,防止生銹。使用原閥門所帶的塑料封堵重新將閥門兩端封上,以保護連接端面。法蘭面保護及存放見圖8。

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圖8 關鍵閥門的維護與存放 內容來自sx-yh.com

    閥門放到設備倉儲庫房或船用集裝箱內指定位置,按照相應維護等級進行保存。 copyright sx-yh.com

4、結論

    本文對LNG管廊關鍵閥門的試壓流程進行了系統介紹,介紹了關鍵閥門的試壓介質選取、試驗壓力選取、試驗結果的判定標準等內容,對關鍵閥門進行現場試壓具有重要指導意義。閥門試壓工裝結構簡單,操作方便靈活,其投入使用可大大提高閥門氣密試驗的安全性,保證項目閥門現場試壓的順利完成,同時節省了購買大型閥門試壓裝置的費用,提高了該項目的經濟效益。

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