羅東曉

1.新奧燃?xì)饪毓捎邢薰?2.中山大學(xué)

燃?xì)夤芫W(wǎng)檢修作業(yè)過程中放散燃?xì)獾幕厥占夹g(shù)

羅東曉1,2

1.新奧燃?xì)饪毓捎邢薰?2.中山大學(xué)

羅東曉.燃?xì)夤芫W(wǎng)檢修作業(yè)過程中放散燃?xì)獾幕厥占夹g(shù).天然氣工業(yè),2010,30(5):102-103.

常規(guī)城市燃?xì)夤芫W(wǎng)搶險(xiǎn)搶修作業(yè)都是采取直接放散燃?xì)獾姆绞竭M(jìn)行,造成能源浪費(fèi)和環(huán)境污染,并存在重大安全隱患。為此,研制出了便攜式放散燃?xì)饣厥昭b置,將這部分燃?xì)饣厥詹⒓右岳?。詳?xì)介紹了便攜式放散燃?xì)饣厥昭b置的構(gòu)成、基本工作原理和實(shí)際操作,并對(duì)該裝置的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了分析。研究結(jié)果表明,便攜式放散燃?xì)饣厥昭b置,不僅能完全回收檢修作業(yè)過程中原本需排入大氣、被浪費(fèi)掉的燃?xì)?實(shí)現(xiàn)零排放,徹底消除安全隱患,而且能夠提供用于管道吹掃或強(qiáng)度與氣密性試驗(yàn)的壓縮空氣介質(zhì),還能供應(yīng)用于置換的惰性氣體,是一種極有推廣應(yīng)用前景的設(shè)備。

燃?xì)夤芫W(wǎng) 檢修作業(yè) 燃?xì)?回收 節(jié)能 裝置 多功能

DO I:10.3787/j.issn.100020976.2010.05.026

國內(nèi)城市燃?xì)夤芫W(wǎng)搶險(xiǎn)、搶修作業(yè)普遍采用的方式是“燃?xì)庵苯优欧欧ā薄＿@種方式盡管快捷、方便,但卻存在明顯缺陷:①浪費(fèi)大量能源;②污染大氣環(huán)境;③極易引發(fā)火災(zāi)、爆炸等安全事故;④擾民,排放過程中產(chǎn)生一些噪音和刺鼻的氣味,對(duì)居民心理和身心健康造成不利影響。如何避免這類燃?xì)夥派?將傳統(tǒng)作業(yè)方式中原本需要被放散掉的燃?xì)饣厥詹⒓右岳?是一個(gè)十分重要并具現(xiàn)實(shí)意義的課題。

1 回收檢修作業(yè)過程中放散燃?xì)獾幕緲?gòu)思

設(shè)計(jì)一種投入成本低廉、安全可靠、體積小巧、安裝連接方便、移動(dòng)方便的裝置,采用簡捷、實(shí)用、先進(jìn)的方法對(duì)這部分放散燃?xì)膺M(jìn)行快速回收并就近加以利用。

實(shí)施方案:由機(jī)動(dòng)車輛攜帶的這一便攜式裝置移動(dòng)至待檢修區(qū)域,通過簡單的操作,實(shí)現(xiàn)與相關(guān)部位的有效聯(lián)結(jié)。待檢修區(qū)域管道內(nèi)的原本需要放散的燃?xì)馔ㄟ^這個(gè)裝置加壓后,“灌入”鄰近的、正常運(yùn)行的大管網(wǎng)管道內(nèi)供用戶使用,抽完這部分放散燃?xì)夂笤匍_始檢修作業(yè)。整個(gè)檢修過程基本做到零排放,并杜絕安全事故發(fā)生。同時(shí),該裝置還能夠發(fā)揮多功能的優(yōu)勢(shì),比如,可用于對(duì)檢修區(qū)域修復(fù)完工后管道(也可以是新建設(shè)的管道)的置換、吹掃和強(qiáng)度與氣密性試驗(yàn),保障管道的檢修施工質(zhì)量,確保新建或修復(fù)后的管道能夠安全投入運(yùn)營。

2 裝置的構(gòu)成、基本原理與操作

2.1 工作原理

圖1是放散燃?xì)饣厥昭b置的工作原理框圖[1]。

回收裝置通過耐壓金屬軟管,分別與隔離閥門兩側(cè)(檢修側(cè)、運(yùn)行側(cè))的放散閥門管道連接,位于檢修側(cè)(A2)為進(jìn)氣管路,運(yùn)行側(cè)(A1)則為排氣管路。金屬軟管借助于特制的快速連接器與放散管道相連接,選擇不同口徑的快速連接器接頭,可實(shí)現(xiàn)同一條金屬軟管管與不同管徑放散管道快速聯(lián)通,以節(jié)省安裝時(shí)間。

圖1 放散燃?xì)饣厥昭b置的工作原理框圖

檢修作業(yè)前,關(guān)閉相關(guān)隔離閥門(A、B、C),將待檢修區(qū)域管網(wǎng)與外側(cè)運(yùn)行中的大管網(wǎng)隔斷后,回收裝置的氣體壓縮機(jī)啟動(dòng),將待檢修區(qū)域管道內(nèi)的燃?xì)獬槌黾訅?并輸入至運(yùn)行側(cè)的燃?xì)獯蠊芫W(wǎng)內(nèi)供用戶使用。抽氣工作完成后,開始進(jìn)行檢修作業(yè)。

2.2 主要設(shè)備介紹

氣體壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)能源有兩種:①電力驅(qū)動(dòng),又分市電或自帶柴油發(fā)電機(jī)發(fā)電驅(qū)動(dòng)兩種類型;②燃?xì)怛?qū)動(dòng),即燃?xì)鈮嚎s機(jī),以適應(yīng)檢修地區(qū)沒有電力供應(yīng)的場(chǎng)所。電動(dòng)壓縮機(jī)基本參數(shù):額定流量為10 m3/min;功率為90 kW;排氣壓力為0.8 m Pa;主機(jī)外形尺寸為2 300×1 600×1 550 mm;全機(jī)重量為3 200 kg左右。

整個(gè)裝置采用防爆型設(shè)計(jì),符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。另外,該裝置還配備有燃?xì)庑孤﹫?bào)警設(shè)備、氧氣含量在線檢測(cè)儀、甲烷含量快速檢測(cè)儀、壓力溫度顯示儀、燃?xì)鉄嶂悼焖俜治鰞x等監(jiān)測(cè)儀器,完成必要的分析與檢測(cè)。

2.3 回收裝置功能與內(nèi)部管路連接

回收裝置具備3項(xiàng)功能:①回收放散燃?xì)夤δ?對(duì)應(yīng)“抽氣”模式;②對(duì)管道進(jìn)行壓縮空氣吹掃和強(qiáng)度與氣密性試驗(yàn)功能,對(duì)應(yīng)“空壓”模式;③提供惰性氣體功能,對(duì)應(yīng)“置換”模式。各功能之間的切換借助于相關(guān)控制閥門來完成,圖2是放散燃?xì)饣厥昭b置內(nèi)部管路連接圖。

圖2 放散燃?xì)饣厥昭b置內(nèi)部管路連接圖

1)“抽氣”模式:閥門 2、3 開啟 ,閥門 1、4、5、6 關(guān)閉。氣體壓縮機(jī)通過進(jìn)氣通道(a、b、c、d、e)和排氣通道(a′、b′、c′、d′、e′),將檢修區(qū)域管道內(nèi)的燃?xì)馔ㄟ^放散控制閥門A1“灌入”位于運(yùn)行側(cè)的燃?xì)獯蠊芫W(wǎng)內(nèi)供用戶使用。

2)“空壓”模式:閥門 1、4 開啟 ,閥門 2、3、5、6 關(guān)閉。壓縮空氣通過a、b、c、d、e通道進(jìn)入檢修區(qū)域管網(wǎng)管道,對(duì)管道進(jìn)行吹掃和氣密性試驗(yàn)。

3)“置換”模式:閥門 6 開啟 ,閥門 1、2、3、4、5 關(guān)閉。儲(chǔ)存在f中的惰性氣體通過b、c、d、e通道進(jìn)入檢修區(qū)域管網(wǎng)管道,對(duì)檢修區(qū)域進(jìn)行安全置換。

2.4 操作

2.4.1 放散燃?xì)饣厥?/p>

①正確連接裝置,并將裝置置于“抽氣”模式;②啟動(dòng)壓縮機(jī),將待檢修區(qū)域管網(wǎng)管道內(nèi)燃?xì)獬槌黾訅?并“灌入”運(yùn)行側(cè)正在運(yùn)行的大管網(wǎng)內(nèi)供用戶使用;③按照生產(chǎn)作業(yè)方案開始檢修作業(yè),直至檢修任務(wù)完成。

全部檢修過程基本上做到“零排放”。

2.4.2 惰性氣體置換

若須進(jìn)行惰性氣體置換,則在完成上述步驟基礎(chǔ)上,繼續(xù)進(jìn)行“置換”模式操作:①打開檢修側(cè)的放散控制閥門A2,以惰性氣體置換待檢修區(qū)域管道內(nèi)的燃?xì)?②置換工作結(jié)束后,按照生產(chǎn)作業(yè)方案開始檢修作業(yè),直至檢修任務(wù)完成。

2.4.3 管道吹掃及強(qiáng)度與氣密性試驗(yàn)

進(jìn)行“空壓”模式操作:①啟動(dòng)氣體壓縮機(jī),以壓縮空氣對(duì)已檢修完工管道的管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行吹掃,排出管道內(nèi)殘存的雜物及雜質(zhì);②利用壓縮空氣對(duì)檢修管道部位進(jìn)行泄漏檢測(cè)及強(qiáng)度與氣密性試驗(yàn)。

3 效果

以DN400 mm管道為例,每次檢修過程可大致節(jié)省天然氣620 m3,直接經(jīng)濟(jì)效益2 000多元,重要的是消除了城市燃?xì)夤芫W(wǎng)搶險(xiǎn)、搶修作業(yè)的安全隱患,杜絕了燃?xì)庵苯优湃氪髿?社會(huì)效益顯著。

[1]羅東曉.燃?xì)夤芫W(wǎng)檢修作業(yè)過程中放散燃?xì)獾幕厥辗椒捌溲b置:中國,200910037697.9[P].2009203209.

(修改回稿日期 2010203218 編輯 何 明)

羅東曉,1961年生,教授級(jí)高級(jí)工程師,中山大學(xué)、華南理工大學(xué)兼職教授,學(xué)士;取得5項(xiàng)省部級(jí)科學(xué)技術(shù)成果獎(jiǎng)勵(lì)和16項(xiàng)國家技術(shù)發(fā)明專利;主要從事天然氣高效利用及新能源技術(shù)研究工作。地址:(523000)廣東省東莞市莞龍路柏州邊段206號(hào)。電話:13501520589。E-mail:ldx2005@vip.sohu.com