（遼寧遼河石油工程建設(shè)監(jiān)理有限公司蘇浙滬分公司， 遼寧 盤錦 124000）

淺析天熱氣壓氣站余熱發(fā)電—煙風(fēng)管道施工技術(shù)

王文昌

（遼寧遼河石油工程建設(shè)監(jiān)理有限公司蘇浙滬分公司， 遼寧 盤錦 124000）

近年來，各類余熱發(fā)電項(xiàng)目作為廢熱綜合利用工程，為社會(huì)、企業(yè)帶來了巨大的環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益，也得到了政府各部門的大力支持。本文主要說明了天熱氣壓氣站余熱發(fā)電中煙風(fēng)管道施工中的技術(shù)難點(diǎn)與技術(shù)解決方案。

壓氣站；余熱利用；施工技術(shù)

一、施工中的技術(shù)難點(diǎn)

1合理避讓壓氣站內(nèi)天然氣管線問題

壓氣站內(nèi)地下有天然氣管線，在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)前，應(yīng)首先確認(rèn)站內(nèi)天然氣管線位置，確保煙風(fēng)管道支架基礎(chǔ)與天然氣管線距離5米以上。在施工過程中，根據(jù)管線埋深及45°傳力原理，施工機(jī)械及大件吊裝物等不允許位于管線兩側(cè)埋深距離以內(nèi)，以防止發(fā)生天然氣管線的變形甚至泄露造成的危險(xiǎn)。

2動(dòng)火作業(yè)安全措施問題

本工程煙風(fēng)管道安裝大部分采用焊接連接方式，需在壓氣站內(nèi)進(jìn)行動(dòng)火作業(yè)，動(dòng)火作業(yè)又分為壓縮機(jī)房內(nèi)動(dòng)火和壓縮機(jī)房外動(dòng)火，按照中石油西氣東輸相關(guān)管理規(guī)定，前者屬于二級(jí)動(dòng)火作業(yè)，后者屬于三級(jí)動(dòng)火作業(yè)，由于壓氣站的作用是對(duì)易燃易爆天然氣進(jìn)行加壓輸送，屬于一級(jí)防火單位，對(duì)動(dòng)火作業(yè)管理非常嚴(yán)格，因此在動(dòng)火作業(yè)過程中，應(yīng)嚴(yán)格采取有效的安全措施，防止因動(dòng)火造成起火或爆炸事故。

3煙風(fēng)管道對(duì)口問題

煙風(fēng)管道制作過程中，需要對(duì)管道焊縫進(jìn)行焊接，焊接過程中會(huì)產(chǎn)生局部變形，造成煙道吊裝后錯(cuò)口現(xiàn)象，另外，制作尺寸錯(cuò)誤也是造成錯(cuò)口現(xiàn)象的原因之一。本工程煙風(fēng)管道口徑較大（3820mm），為盡量降低成本，采用8mm厚鋼板做為筒體，并每隔2000mm設(shè)置一道筋板，但由于風(fēng)管制作完成后長時(shí)間存放，導(dǎo)致圓口變形，在對(duì)口時(shí)就會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)口現(xiàn)象。煙風(fēng)管道支架安裝后，其上部管托標(biāo)高及各向尺寸既已確定，在煙風(fēng)管道吊裝后，如煙風(fēng)管道支架未進(jìn)行聯(lián)合找正，就會(huì)存在吊裝后兩段煙道錯(cuò)口現(xiàn)象。

4死口施焊問題

煙風(fēng)管道是一個(gè)密閉的管道系統(tǒng)，最后一段管道吊裝后，形成受限空間，其兩端的內(nèi)側(cè)焊口在施焊時(shí)，如焊接產(chǎn)生的煙氣無法順利排出，會(huì)造成施工人員煙氣中毒，甚至造成死亡事故，另外，最后一段管道對(duì)接后施焊時(shí)，內(nèi)部需要有充足的照明措施。

5信號(hào)通訊問題

壓氣站余熱發(fā)電項(xiàng)目建成后，需在壓氣站站控室和余熱發(fā)電站集控室之間建立合理的信號(hào)通訊系統(tǒng)，使雙方隨時(shí)掌握對(duì)方設(shè)備運(yùn)行情況，對(duì)雙方機(jī)組運(yùn)行的過程中，根據(jù)對(duì)方的相關(guān)信號(hào)，采取合理的操作，在保證雙方機(jī)組運(yùn)行安全的前提下，確保雙方效益最大化。

二、技術(shù)解決方案

1合理避讓站內(nèi)天然氣管線的技術(shù)方案

煙風(fēng)管道圖紙?jiān)O(shè)計(jì)前，應(yīng)申請(qǐng)壓氣站相關(guān)人員，配合探明地下天然氣管線的位置及埋深，并開挖探坑進(jìn)行管線位置確認(rèn)，防止煙風(fēng)管道支架基礎(chǔ)與天然氣管線距離過近。煙風(fēng)管道安裝過程中，由于其自身的重量較重，需要使用吊車將其吊裝就位，且吊裝部位多，因此，在進(jìn)行吊車選擇時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用移動(dòng)性能較好的履帶吊。

在進(jìn)行吊車站位區(qū)域選擇前，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)階段探明的天然氣管線位置，使用建筑用白灰在管線正上方、兩側(cè)進(jìn)行標(biāo)識(shí)，兩側(cè)距中心線的距離應(yīng)不低于管線的埋深，使吊車站位時(shí)，其距離管線最近的點(diǎn)所產(chǎn)生的壓力以45°角傳遞后由天然氣管線下方穿過。確認(rèn)好禁止標(biāo)識(shí)后，測(cè)量禁止標(biāo)識(shí)與壓縮機(jī)房間的間距，根據(jù)吊裝部位、吊物重量、吊裝半徑、扒桿距離、檔桿高度等因素，綜合計(jì)算并選擇吊車車型，并查閱相應(yīng)吊車的外形尺寸，確認(rèn)該型吊車是否可站位與禁止標(biāo)識(shí)與壓縮機(jī)廠房之間的區(qū)域。

確認(rèn)完吊車站位區(qū)域及吊車車型后，還應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)設(shè)備存放區(qū)域進(jìn)行合理規(guī)劃，上述的禁止標(biāo)識(shí)范圍內(nèi)應(yīng)首先排除。

2信號(hào)通訊的技術(shù)方案

余熱電站需提供并接入壓氣站站控室的信號(hào)包括三通閥門開關(guān)信號(hào)、三通閥門故障信號(hào)、余熱鍋爐、汽輪機(jī)運(yùn)行、停止信號(hào)等，壓氣站需提供并接入余熱電站集控室的信號(hào)包括兩臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)的啟、停信號(hào)。

由于壓氣站站控室的自控相關(guān)設(shè)備與余熱電站自控相關(guān)設(shè)備通信協(xié)議不同，因此不能直接將相關(guān)信號(hào)引出或接入，為此，經(jīng)中石油西氣東輸上海管道管理局相關(guān)專家與北京新金應(yīng)利科技發(fā)展有限公司共同協(xié)商，決定由新金應(yīng)利公司出資，在壓氣站站控室內(nèi)增設(shè)一臺(tái)操作員站并使用光纖、光電轉(zhuǎn)換器、網(wǎng)線等完成自余熱電站至壓氣站的信號(hào)傳輸。余熱電站集控室值班人員可通過設(shè)置于三通閥門前的溫度、壓力遠(yuǎn)傳測(cè)點(diǎn)對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的啟停等工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，無需再將線路接入壓氣站線路。為運(yùn)行時(shí)壓氣站與余熱電站相關(guān)值班人員進(jìn)行及時(shí)有效的溝通，特在壓氣站站控室和余熱電站集控室之間設(shè)置內(nèi)部電話，確保燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)生故障需要停機(jī)或運(yùn)行工況改變時(shí)，余熱電站集控室值班人員能夠根據(jù)壓氣站的要求及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)操作。

三、合理化建議

為將壓氣站余熱發(fā)電煙風(fēng)管道安裝難度盡量降低，危險(xiǎn)源盡量減少，首先考慮在后續(xù)壓氣站設(shè)計(jì)、建設(shè)的同時(shí)，進(jìn)行余熱發(fā)電項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工，且盡量將燃?xì)廨啓C(jī)排煙煙囪自壓縮機(jī)房側(cè)面引出，已建成的壓氣站余熱發(fā)電項(xiàng)目在設(shè)計(jì)階段應(yīng)仔細(xì)勘察現(xiàn)場(chǎng)情況，對(duì)壓氣站內(nèi)的設(shè)備、設(shè)施、管線情況要有詳細(xì)的了解后方可進(jìn)行設(shè)計(jì)，防止施工過程中出現(xiàn)返工。

已建成的壓氣站與新建余熱電站信號(hào)溝通方面，由于雙方控制設(shè)備通信協(xié)議不同，且壓氣站內(nèi)控制設(shè)備的改造成本較高，因此，應(yīng)盡量減少雙方設(shè)備、系統(tǒng)的交叉，采用獨(dú)立控制系統(tǒng)的同時(shí)，用將余熱電站一臺(tái)安裝加密軟件的操作員站設(shè)置在壓氣站站控室內(nèi)的方案，方便壓氣站操作人員隨時(shí)監(jiān)控余熱電站側(cè)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，余熱電站側(cè)操作人員通過閥前壓力、溫度等遠(yuǎn)傳測(cè)點(diǎn)的信號(hào)分析確認(rèn)壓氣站燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。

壓氣站余熱發(fā)電是利用燃?xì)廨啓C(jī)的廢熱通過煙風(fēng)管道將熱煙氣輸送至余熱鍋爐并進(jìn)行余熱綜合利用的，按照《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范（GB50183-2004）》的相關(guān)要求，相鄰企業(yè)廠礦與壓氣站安全距離應(yīng)大于40米，這樣一來，將造成煙風(fēng)管道距離過長導(dǎo)致熱能損耗嚴(yán)重，余熱發(fā)電項(xiàng)目也就失去了建設(shè)意義，因此，建議將壓氣站和余熱電站按照“兩站一廠”的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工。

煙風(fēng)管道為鋼制管道，余熱發(fā)電項(xiàng)目建成后，將造成所有余熱電站廠區(qū)的設(shè)備與壓氣站設(shè)備連為一體，這樣一來，原壓氣站的陰極保護(hù)系統(tǒng)可能會(huì)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，為此，建議在余熱電站鍋爐入口處增加絕緣法蘭，將壓氣站與余熱電站的設(shè)備完全隔離開。

[1] 苗承武．輸氣管道壓氣站動(dòng)力設(shè)備與節(jié)能工藝[M]．北京：石油工業(yè)出版社，2004．

TE89

：A