孫士龍

(海洋石油工程(青島)有限公司，山東 青島 266520)

大型LNG處理工廠核心模塊各系統(tǒng)中HVAC系統(tǒng)是一個不可或缺的重要系統(tǒng)。其主要分子系統(tǒng)有新風(fēng)系統(tǒng)，排氣系統(tǒng)，空調(diào)系統(tǒng)等。HVAC系統(tǒng)的主要作用是維持模塊內(nèi)封閉區(qū)域的溫度、濕度及壓力要求，保證人員的安全性和工藝設(shè)備的正常運行。

單體模塊的HVAC系統(tǒng)施工完成后的密性試驗是檢測系統(tǒng)整體建造質(zhì)量的重要方法和手段，也是驗證系統(tǒng)密性是否達到設(shè)計要求的重要步驟。

密性測試分單節(jié)風(fēng)管的密性測試和系統(tǒng)氣密包的整體氣密測試兩個環(huán)節(jié)。圖1為該類模塊中的HVAC系統(tǒng)圖。

圖1 模塊中的HVAC系統(tǒng)

1 正文

1.1 測試原理

圖2 單管密性測試原理圖

在一個密閉的管道系統(tǒng)中，由儀器設(shè)置恒定壓力(+2000Pa和 -750Pa)，為必須提供維持這種壓力值，使系統(tǒng)不斷輸入空氣，儀器注入空氣的流量與密閉管道的泄露流量相等，然后測量泄漏流量。

兩個風(fēng)機通過軟管吹/抽取空氣進/出到被連接的測試管道系統(tǒng)中，空氣供應(yīng)導(dǎo)致管道系統(tǒng)的壓力增加，增加的壓力通過連接測量管返回到測試儀器，儀器自動將系統(tǒng)壓力保持到選定的試驗壓力。圖2為單管密性測試原理圖。

2.2 測試儀器及要求

本項目選用Lindab LT600型號漏風(fēng)測試儀。 儀器設(shè)備需在使用過程中保證校準(zhǔn)證書在有效期內(nèi)，并由授權(quán)的檢驗機構(gòu)對儀器測量精度每年進一次校準(zhǔn)檢查；LT600漏風(fēng)測試儀可通過簡單更換軟管接頭，選擇輸入不同的試驗正壓力或負(fù)壓力，保持此壓力在一個密封系統(tǒng)中，并可以直接在儀器顯示屏上讀取測試數(shù)據(jù)，判定是否合格。

表1為DIN EN13779、EUROVENT2/2、DIN24194標(biāo)準(zhǔn)中泄漏量對應(yīng)等級，泄漏率單位是L /s/， pt指管道測試壓力與周圍空氣壓力之間的靜態(tài)壓差。

表1 不同規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)泄漏等級要求

項目中的所有風(fēng)管都是“High-pressure-class C”，其與EN13779 Class C、EUROVENT2/2 Class C、DIN24194 Class IV一致，最大正壓為2000Pa和負(fù)壓750Pa，泄漏量為0.003×p0.65 L/s/。

2.3 測試準(zhǔn)備

選擇室內(nèi)防雨、防風(fēng)、防塵且通透的環(huán)境，溫度在+5～+40℃，濕度在50%～70%。所有風(fēng)管逐件全部做漏風(fēng)試驗, 管道所有開口和連接點必須嚴(yán)密封閉。

圖3 測試設(shè)備連接圖

選擇需要測試的一段風(fēng)管，在其開口處安裝接口測試板，確保嚴(yán)格密封。選擇風(fēng)管一端作為進風(fēng)口，在接口測試板上安裝插接接頭，用氣壓軟管連接到漏風(fēng)測試儀(出風(fēng)口)。 在該風(fēng)管另一端，同樣安裝插接接頭,用另一氣壓軟管連接到漏風(fēng)測試儀(進風(fēng)口)。圖3為室內(nèi)測試設(shè)備準(zhǔn)備連接圖。

3 風(fēng)管系統(tǒng)密性測試

整個系統(tǒng)施工完成后，為驗證在承插接口和/或?qū)犹?法蘭等)未安裝保溫前，所有風(fēng)管、各種風(fēng)閘和附件完成安裝后的氣密性，需要對整個系統(tǒng)進行密性測試。

3.1 測試原理及儀器

系統(tǒng)氣密試驗是對封閉管道系統(tǒng)進行加壓，并通過調(diào)節(jié)漏風(fēng)測試儀風(fēng)機的調(diào)速器保持管道恒壓(試驗壓力為+1100 Pa)。試驗時將大量空氣不間斷地引入測試空間，用微壓計測量靜壓，用萬用表不間斷的測量氣流速度。由風(fēng)機引入的空氣流量等于管道系統(tǒng)的泄漏流量，因此，得到泄漏流量。該泄漏量要滿足標(biāo)準(zhǔn)EN13779的要求。

系統(tǒng)的密性測試選用PANDA 341型號漏風(fēng)測試儀。該設(shè)備運行穩(wěn)定，功率大，最大測試量程為200L/s。本項目考慮所有空調(diào)和風(fēng)機的最大功率，選擇氣密測試壓力為1100Pa，該設(shè)備在1100Pa壓力下的最大測試風(fēng)管面積為620m2。

圖4 通風(fēng)系統(tǒng)氣密測試原理圖

3.2 測試方法及注意事項

為提高測試的精確度，應(yīng)避免有雨和強風(fēng)的環(huán)境。測試之前，需對測試管線進行全面檢查，保證所有風(fēng)管管件、風(fēng)閘、附件之間的接地電纜連接完好。

3.2.1 氣密測試方法

a. 給微壓計通電源。將兩端與大氣相通的壓力傳感器調(diào)零。

b. 重新連接微壓計管路，并測量風(fēng)管的靜壓力。

c. 給萬用表通電。將兩端與大氣相通的壓力傳感器調(diào)零。

d. 重新連接萬用表管路。

e. 連接熱電偶與萬用表。將熱電偶探頭插入風(fēng)機入口處指定的孔中。

f. 給萬用表輸入試驗參數(shù)。主要參數(shù)如下：

測試風(fēng)管的總表面積(參考業(yè)主認(rèn)可的標(biāo)注的風(fēng)管布置圖)。

試驗壓力(本項目選用+1100Pa)

泄露標(biāo)準(zhǔn)(EN13779 C級)

測試時間(15min)

g. 給漏風(fēng)測試儀通電。

h. 通過調(diào)節(jié)風(fēng)速控制儀增加風(fēng)速獲得想要的試驗壓力。

i. 如果測試的風(fēng)管沒有增加到穩(wěn)定壓力就停止實驗，并進行線路和機器檢查。

j. 一旦達到了要求的壓力，等待約15min直到漏風(fēng)量達到穩(wěn)定后讀數(shù)。將讀數(shù)與驗收準(zhǔn)則要求數(shù)值比較。

k. 如果滿足驗收準(zhǔn)則，打印試驗報告。

l. 如果不滿足驗收準(zhǔn)則，就要進行校正和修復(fù)工作。用以下一種方法檢查和識別漏風(fēng)點。

聽聲音

用沾濕的手去感覺連接處。

在連接處涂抹肥皂水觀察是否有氣泡。

m. 如果發(fā)現(xiàn)泄露，應(yīng)立即停止試驗，進行檢查和修復(fù)：

替換法蘭間損壞的墊片

清潔法蘭和墊片的表面的污穢

修復(fù)偏移或損壞的法蘭

法蘭擰緊后重新做試驗

n. 反復(fù)進行校正和試驗，直到該風(fēng)管系統(tǒng)測試成功通過。

3.2.2 氣密測試注意事項

氣密測試時，為更好的提高測試通過率，以下事項需要注意。

a. 空調(diào)和風(fēng)機為動力設(shè)備，必須在風(fēng)管系統(tǒng)氣密試驗中隔離出去。

b. 風(fēng)閘，除濕器等設(shè)備要與風(fēng)管一起做氣密試驗；因風(fēng)閘和除濕器葉片軸位置不可避免存在漏風(fēng)，為保證系統(tǒng)氣密試驗的順利進行，需將該漏風(fēng)位置進行密封，一般采用塑料薄膜纏繞形式和膠帶直接粘在漏風(fēng)處兩種形式。

c. 新風(fēng)口為整體一個風(fēng)管，在風(fēng)管廠家已經(jīng)做過氣密，并且其與下部風(fēng)管連接為焊接形式，故可以在風(fēng)管系統(tǒng)氣密中隔離出去。

d. 放火風(fēng)閘和關(guān)斷風(fēng)管正常工況為關(guān)閉，如放在系統(tǒng)氣密試驗中，則必須接電源和氣源將其打開，才能進行該系統(tǒng)氣密試驗。

e. 注意漏風(fēng)測試儀的最大測試面積要求，所測系統(tǒng)的面積不能超過其最大測試面積。

f. 風(fēng)管系統(tǒng)封堵可用碳鋼板制作而成的盲板配合墊片封堵，也可用帆布進行封堵。

g.止回風(fēng)閘只能單向氣體流動，所以選擇測試設(shè)備的進氣口時，只能在止回風(fēng)閘的上游側(cè)，同時考慮測試設(shè)備連接方便等因素，最終確定測試設(shè)備的進氣口位置。

h. 氣密試驗設(shè)備需要輸入兩個數(shù)值，一個是試驗壓力，一個是測試風(fēng)管系統(tǒng)的表面積，風(fēng)管系統(tǒng)的表面積一定要根據(jù)風(fēng)管小票圖準(zhǔn)確計算。

i. 對于空調(diào)進出口與關(guān)斷風(fēng)閘法蘭之間操作空間狹小，并且螺帽已經(jīng)固定在空調(diào)上，因不銹鋼螺栓特性，多次松緊螺栓容易導(dǎo)致其抱死損壞，故此處用保持關(guān)閉狀態(tài)的關(guān)斷風(fēng)閘作為氣密試驗封堵。

j. 分別用PFD系統(tǒng)圖和布置圖標(biāo)記來做氣密試驗圖紙，并分別對每個系統(tǒng)單獨做標(biāo)記圖紙，以方便現(xiàn)場人員和報檢使用。

4 結(jié)論與展望

HVAC系統(tǒng)嚴(yán)格的密性測試行業(yè)內(nèi)要求一般相對較低。目前液化天然氣工廠類模塊對暖通系統(tǒng)的要求較一般海洋工程項目嚴(yán)格，本文所論述的暖通系統(tǒng)密性測試是以某國際大型液化天然氣模塊項目HVAC系統(tǒng)實際測試為基礎(chǔ)，總結(jié)出該類對系統(tǒng)密性要求嚴(yán)格的系統(tǒng)如何完成相關(guān)測試及注意事項，對同類或類似項目都具有較大的參考意義。