王意茹

中國(guó)石油管道公司秦皇島輸油氣分公司，北京 102488

0 前言

天然氣輸氣場(chǎng)站排污系統(tǒng)由排污管、閥門(mén)、排污池、排污罐等設(shè)施設(shè)備組成。 通常輸氣場(chǎng)站的排污系統(tǒng)由分離器、匯管、清管收發(fā)裝置等設(shè)備上的單條排污管道匯總到總排污管道，直至排污池或排污罐［1］。每條排污管道都設(shè)有閥門(mén)，每個(gè)閥門(mén)都有內(nèi)漏的可能性。 采用傳統(tǒng)的方法很難準(zhǔn)確判斷輸氣場(chǎng)站排污系統(tǒng)的泄漏點(diǎn)。 為此，找到可以準(zhǔn)確判斷輸氣場(chǎng)站排污系統(tǒng)泄漏點(diǎn)的方法十分必要。 本文通過(guò)實(shí)例介紹一種可以準(zhǔn)確判斷天然氣輸氣場(chǎng)站排污系統(tǒng)泄漏點(diǎn)的方法。

1 泄漏點(diǎn)排查的一般方法及難點(diǎn)

1.1 一般方法

泄漏點(diǎn)排查的一般方法通常有三種：通過(guò)排污法檢查單體球閥是否內(nèi)漏； 使用超聲波測(cè)漏儀進(jìn)行檢測(cè)；放空具有排污管的所有工藝單元，只保留1 個(gè)工藝單元（具有排污管），觀察排污池氣泡聲的變化。

1.2 排查排污系統(tǒng)泄漏的難點(diǎn)

a）一般小尺寸球閥不設(shè)置排污嘴，無(wú)法使用排污法檢查排污管線上球閥是否內(nèi)漏。

b）在確定排污球閥內(nèi)漏的情況下，無(wú)法確認(rèn)該條排污管道是否泄漏。 因?yàn)槊織l排污管上都設(shè)置2 臺(tái)閥門(mén)，1臺(tái)球閥和1 臺(tái)旋塞閥（或閥套式排污閥），在2 臺(tái)閥門(mén)同時(shí)都內(nèi)漏的情況下，才能確認(rèn)該條排污管泄漏。

c） 便攜式數(shù)字超聲波檢測(cè)儀是通過(guò)接收氣體泄漏時(shí)產(chǎn)生紊流的超聲波來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。 使用便攜式數(shù)字超聲波檢測(cè)儀進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，受周圍環(huán)境聲音干撓，不能準(zhǔn)確判斷出是否泄漏。 輸氣場(chǎng)站運(yùn)行時(shí)，工藝管線有氣體流動(dòng)、沖刷的聲音，同時(shí)場(chǎng)站環(huán)境還有其它聲音，都會(huì)對(duì)檢測(cè)形成干擾，影響檢測(cè)結(jié)果。

d）排污系統(tǒng)由多條排污管道組成， 泄漏有可能由1條或多條排污管泄漏造成。

e） 因排污總管線較長(zhǎng)，管容較大，在排污總管線里存有較多的內(nèi)漏天然氣， 短時(shí)間內(nèi)不能排空。 只保留1個(gè)具有排污管的工藝單元帶壓時(shí)，短時(shí)間排污池內(nèi)氣泡沒(méi)有變化。 不能判斷是新產(chǎn)生的內(nèi)漏氣體，還是原來(lái)遺留在排污總管內(nèi)的氣體未排空。 通過(guò)觀察氣泡變化的方法無(wú)法確定排污管道是否內(nèi)漏。

2 準(zhǔn)確判斷排污系統(tǒng)泄漏點(diǎn)的方法

采育站在2011 年6 月周期性檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)排污池有氣泡，通過(guò)分析判斷為現(xiàn)場(chǎng)排污閥有內(nèi)漏，經(jīng)過(guò)逐個(gè)排污檢查和超聲波檢查后，對(duì)疑似內(nèi)漏的閥門(mén)進(jìn)行了維護(hù)維修，但排污池仍然存在小量氣泡，效果不顯著。 為了徹底解決排污系統(tǒng)泄漏問(wèn)題，采用了以下排查方法。

a）通過(guò)排污法（即通過(guò)閥門(mén)排污嘴完全放空閥腔內(nèi)天然氣，在閥腔排污嘴處檢查閥門(mén)是否內(nèi)漏）檢查排污用球閥是否內(nèi)漏，如果球閥不內(nèi)漏，排除該條排污管道。例如：4 條排污管道匯總至排污總管， 工藝流程見(jiàn)圖1。通過(guò)排污法檢查工藝單元A 排污管道上球閥A1 不內(nèi)漏，則排除A 排污管不內(nèi)漏。 同理排查確認(rèn)B、C、D 排污管是否泄漏。

圖1 4 條排污管道工藝流程示意圖

b） 對(duì)于通過(guò)排污法檢查排污用球閥內(nèi)漏的排污管和排污用球閥沒(méi)有排污嘴的排污管，需要進(jìn)一步確認(rèn)該條排污管是否泄漏。

方法一：將排污管末端的法蘭松開(kāi)，在上游法蘭側(cè)加裝盲板，5 min 后緩慢拆除盲板， 有氣流說(shuō)明該條排污管是泄漏點(diǎn)。 排污管末端加盲板的作用：排污管末端法蘭上游側(cè)加裝盲板后，使得該排污管道與排污系統(tǒng)的其他排污管道隔離；同時(shí)，保證排污管道泄漏的氣體不流入排污系統(tǒng)其他管道或排污池。 那么拆除盲板后的氣流，就是該排污管泄漏的天然氣，可以確定該排污管是排污系統(tǒng)的泄漏點(diǎn)。 例如：按圖2 加裝盲板，以便確認(rèn)B排污管是否泄漏。 將B2 閥門(mén)末端法蘭螺栓松開(kāi)，在上游法蘭加裝盲板，5 min 后拆除盲板，有氣流則確定B 排污管泄漏。

圖2 排污管線末端加裝盲板示意圖

方法二：對(duì)于安裝盲板沒(méi)有空間的排污管道，除要進(jìn)行確認(rèn)的這條排污管道與工藝系統(tǒng)聯(lián)通外，將其他具有排污管道的工藝單元放空直至壓力為0 （如果工藝單元的進(jìn)出口閥有內(nèi)漏，不能保證放空后工藝單元壓力為0，則保持該工藝單元放空閥全開(kāi)狀態(tài)，確保放空的工藝單元沒(méi)有天然氣）。 拆除要確認(rèn)的這條排污管道最末端的法蘭，法蘭中間加裝1 mm 厚銅片，將螺栓擰緊，見(jiàn)圖3。 5 min 后緩慢松開(kāi)法蘭， 有氣流說(shuō)明該條排污管道是泄漏點(diǎn)。 排污管道末端法蘭加銅片的作用與方法一中加盲板作用一樣。 放空其他工藝單元的作用：因擰松加裝銅片的法蘭時(shí)，流出的氣體既有可能來(lái)自法蘭上游側(cè)，又可能來(lái)自法蘭下游側(cè)，所以將其他工藝單元放空，可以排除氣體來(lái)自法蘭下游側(cè)。

圖3 排污管道末端加裝銅片示意圖

例如：見(jiàn)圖1、3，確認(rèn)B 排污管道是否泄漏時(shí)，如果B2 閥門(mén)末端法蘭處沒(méi)有空間安裝盲板， 則將工藝單元A、C、D 放空，直至壓力為0（如果工藝單元C 進(jìn)出口閥門(mén)有內(nèi)漏，則將工藝單元C 放空閥保持全開(kāi)狀態(tài)）。將B2閥門(mén)末端法蘭松開(kāi)，在兩片法蘭間加裝銅片，將螺栓擰緊。 5 min 后緩慢松開(kāi)法蘭，有氣流說(shuō)明B 排污管道是泄漏點(diǎn)。

c）采用上述方法逐條排查排污管道，確定排污系統(tǒng)的泄漏點(diǎn)。

d） 維護(hù)、維修排污管道內(nèi)漏的閥門(mén)后，觀察排污池是否有氣泡產(chǎn)生，以便確認(rèn)維修效果。

3 實(shí)例

采育站排污系統(tǒng)由14 條排污管道組成，見(jiàn)圖4［2］。分離器GF 201、GF 202、GF 203、GF 204，匯管H-1、H-2、H-3、H-4、H-5、H-6、H-7、H-8，清管接收裝置S 101、清管發(fā)送裝置F 101， 分別各設(shè)置1 條排污管道。 匯管H-3、H-4、H-5、H-6 排污管道上設(shè)1 臺(tái)DN 25 球閥， 該球閥沒(méi)有排污嘴。 其他排污管道上球閥均有排污嘴。

首先，通過(guò)排污法，檢查確認(rèn)清管接收裝置S 101、清管發(fā)送裝置F 101 排污管道上球閥，匯管H-1、H-2、H-7排污管道上球閥不內(nèi)漏，分離器GF 203 排污管道上球閥不內(nèi)漏。 排除這6 條排污管道。 分離器GF 201、GF 202、GF 204、匯管H-8 的排污管道上球閥有內(nèi)漏，匯管H-3、H-4、H-5、H-6 的排污管道上球閥沒(méi)有排污嘴， 需要進(jìn)一步確認(rèn)這8 條排污管是否泄漏。

其次，排查匯管H-3、H-4、H-5、H-6、H-8 的排污管道是否泄漏。分別拆開(kāi)匯管H-3、H-4、H-5、H-6、H-8 的排污管道上的末端法蘭，加裝盲板（圖2）。 5 min 后拆除盲板，匯管H-3、H-5、H-6 有明顯氣流，屬于泄漏點(diǎn)。 匯管H-4、H-8 排除掉。

由于分離器GF 201、GF 202、GF 204 排污管道末端法蘭處沒(méi)有安裝盲板的空間，采用安裝銅片的方法進(jìn)行排查。

a）排查分離器GF 201：分別放空分離器GF 202、GF 204 和匯管H-3、H-5、H-6（已經(jīng)確定清管收發(fā)裝置S 101、F 101，匯管H-1、H-2、H-7、H-4、H-8，分離器GF 203 上排污管道不泄漏，故不需要放空）。在分離器GF 201 排污管道末端法蘭處加裝銅片。 5 min 后緩慢松開(kāi)法蘭，發(fā)現(xiàn)有明顯氣流，分離器GF 201 排污管道是泄漏點(diǎn)。

圖4 采育站主要工藝系統(tǒng)和排污系統(tǒng)流程圖

b） 排查分離器GF 202： 分別放空分離器GF 201、GF 204 和匯管H-3、H-5、H-6（已經(jīng)確定清管收發(fā)裝置S 101、 F 101， 匯管H-1、H-2、H-7、H-4、H-8， 分離器GF 203 上排污管道不泄漏，故不需放空）。 在分離器GF 201排污管道末端法蘭處加裝銅片。 5 min 后緩慢松開(kāi)法蘭，發(fā)現(xiàn)有明顯氣流，分離器GF 202 排污管道是泄漏點(diǎn)。

c） 排查分離器GF 204： 分別放空分離器GF 201、GF 202 和匯管H-3、H-5、H-6 （已經(jīng)確定清管收發(fā)裝置S 101、F 101，匯管H-1、H-2、H-7、H-4、H-8，分離器GF 203上排污管不泄漏，故不需放空）。在分離器GF 201 排污管道末端法蘭處加裝銅片。 5 min 后緩慢松開(kāi)法蘭，發(fā)現(xiàn)有明顯氣流，分離器GF 204 排污管道是泄漏點(diǎn)。

d） 采育站14 條排污管道中， 確認(rèn)分離器GF 201、GF 202、GF 204 和匯管H-3、H-5、H-6 總計(jì)6 條排污管道為排污系統(tǒng)的泄漏點(diǎn)。

最后，對(duì)上述6 條排污管道上內(nèi)漏閥門(mén)進(jìn)行維護(hù)維修，對(duì)維護(hù)維修效果不理想的閥門(mén)進(jìn)行更換［3］。

采育站排污系統(tǒng)維護(hù)維修工作完成后，在所有工藝裝置都運(yùn)行的情況下，觀察排污池沒(méi)有氣泡產(chǎn)生。 每日巡檢時(shí)觀察排污池也沒(méi)有氣泡產(chǎn)生，確定排污系統(tǒng)泄漏點(diǎn)排查方法準(zhǔn)確有效。

4 結(jié)論

對(duì)于排污系統(tǒng)比較復(fù)雜的天然氣輸氣場(chǎng)站，采用排污法檢查排污用球閥是否內(nèi)漏和只保留排查的排污管線所在工藝管線帶壓并加裝盲板（銅片）相結(jié)合的方法，對(duì)每條排污管線逐條確定是否泄漏，直至確定所有的泄漏點(diǎn)并對(duì)泄漏點(diǎn)進(jìn)行維修，為長(zhǎng)輸天然氣管道輸氣場(chǎng)站排污系統(tǒng)零泄漏提供了保障。 經(jīng)過(guò)多次在不同天然氣輸氣場(chǎng)站實(shí)踐應(yīng)用得出：上述確定天然氣輸氣場(chǎng)站排污系統(tǒng)泄漏點(diǎn)排查方法準(zhǔn)確有效，可操作性強(qiáng)。

［1］ 黃春芳. 天然氣管道輸送技術(shù)［M］. 北京：中國(guó)石化出版社,2009.28-30.Huang Chunfang. The Technology of Natural Gas Pipeline Transportation［M］. Beijing: China Petrochemical Press, 2009.28-30.

［2］Q/SY JS0122-2012，陜京輸氣管道站場(chǎng)工藝技術(shù)要求［S］.Q/SY JS0122-2012,Technical Specification for Process Design of Shann Jing Gas Pipeline Station［S］.

［3］Q/SY JS0039-2013，球閥操作、維護(hù)和保養(yǎng)規(guī)程［S］.Q/SY JS0039-2013,Code for Operation and Maintenance of Ball Valve［S］.