徐 超

（山東貝利工程咨詢有限公司，山東濟南，250101）

近年來，隨著制漿造紙行業(yè)的發(fā)展及項目規(guī)模的不斷擴大，作為全廠最重要系統(tǒng)之一的蒸汽系統(tǒng)的管道吹掃也一直受到項目建設者的重視。在蒸汽管道吹掃原理及參數(shù)選擇等技術性問題均日趨成熟的基礎上，筆者以國內某大型紙板機項目中的高壓及中、低壓蒸汽管道吹掃實際案例，分析和探討了制漿造紙項目中蒸汽管道吹掃的流程要點和關鍵步驟，以期為其他項目實施者提供實際的參考價值。

1 蒸汽管道吹掃概述

1.1 蒸汽管道吹掃原理

蒸汽管道吹掃是利用蒸汽在管道中高速流動對固體雜質的沖刷力將雜質帶走，同時利用吹掃過程中蒸汽溫度的反復升降，使依附在管道上的氧化皮、焊渣等雜質因與母材管道受熱膨脹系數(shù)不同產生脫落，被蒸汽吹出管外[1]。

1.2 蒸汽管道吹掃目的

制漿造紙工程項目中一般都會存在高壓蒸汽管道和中、低壓蒸汽管道。高壓蒸汽管道主要吹掃清除管道內雜物、銹蝕和焊渣等，保證蒸汽質量，以免造成設備損壞、閥門堵塞及閥門密封面的損傷，為機組、加熱設備的安全長周期運行提供可靠保障。中、低壓蒸汽管道為熱電廠區(qū)域的回熱抽氣和供熱蒸汽以及到紙機和其他各車間用汽點的中、低壓蒸汽管路，為清除此部分管道內的銹蝕、雜物及保證蒸汽質量，中、低壓蒸汽管路也需要進行吹掃[2-3]。

1.3 蒸汽管道吹掃參數(shù)選定

吹掃參數(shù)的選定應能保證吹掃時蒸汽對管壁的沖刷力大于額定工況下蒸汽對管壁的沖刷力，即被吹掃系統(tǒng)任何一點的吹掃系數(shù)（K）均應大于1（一般取1＜K＜1.5），具體計算見式（1）。

通常蒸汽管道吹掃時管內蒸汽流量是工作額定值的50% ～70% ，一般吹掃蒸汽在各不同壓力等級管道下的流速不同，高壓（4～12 MPa）蒸汽流速管道≥60 m/s、中壓（1～4 MPa）蒸汽流速管道≥40 m/s、低壓（＜1 MPa）蒸汽流速管道≥30 m/s即可滿足吹掃要求。

1.4 蒸汽管道吹掃依據(jù)及驗收標準

本文所探討的工程項目實例中吹掃依據(jù)及引用的驗收標準包括：有關蒸汽系統(tǒng)的基礎和詳細設計及管道施工圖紙；GB 50235—2010《工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范》；GB 50184—2011《工業(yè)金屬管道工程施工質量驗收規(guī)范》；GB/T 20801—2006《壓力管道規(guī)范-工業(yè)管道》；GB 50185—2010《工業(yè)設備及管道絕熱工程施工及驗收規(guī)范》；GB 12523—2011《建筑施工場界環(huán)境噪聲排放標準》；《壓力管道安全管理與監(jiān)察規(guī)定》勞動部發(fā)（1996）140號；DL 5190.3—2012，DL 5190.5—2012《電力建設施工技術規(guī)范》；DL/T 5210.5—2009《電力建設施工質量驗收及評價規(guī)程》。

2 蒸汽管道吹掃要點

2.1 蒸汽管道吹掃前準備工作

蒸汽管道吹掃前需吹掃的蒸汽管道安裝工作已結束并完成。吹掃前應制定并批準吹掃方案，設立指揮組，并組織設計、施工、生產、吹掃工作組進行聯(lián)合檢查，人員就位，分工明確。吹掃、應急物資等應到位，鍋爐應運行穩(wěn)定，以保證吹掃用氣量。管道支吊架安裝、焊口熱處理及其他檢驗工作應檢驗合格；吹掃系統(tǒng)的疏水管道可以投入使用以保證暖管工作的需要；臨時管道、支吊架及消音器等安裝完畢，并符合有關規(guī)定；對閥門、儀表、設備采取有效的保護措施；靶片、靶架也應準備齊全。本文項目實例中采用20×200×5 mm鋁板做靶片，安裝方向垂直于氣流沖擊的方向，如圖1所示。

圖1 靶片安裝

2.2 蒸汽管道吹掃原則

蒸汽管道吹掃原則：以暖管→吹掃→降溫→暖管→吹掃→降溫的方法重復進行吹掃；為避免互相污染，高、中、低壓蒸汽管道分別單獨吹掃。

2.3 蒸汽管道吹掃順序

蒸汽管道吹掃通常按管網(wǎng)配置順序進行，先吹掃高壓蒸汽管道，然后吹掃中壓蒸汽管道，最后吹掃低壓蒸汽管道。對每級管道，先吹掃主干管道，在管道末端排放，然后吹掃支管，先近后遠。

3 蒸汽管道吹掃實例

3.1 吹掃管道屬性及范圍

本文項目實例中參與吹掃的高壓蒸汽管道（熱電廠區(qū)域）長度共約337 m，管路從主分氣缸到汽輪機主汽閥，工作壓力為9.6 MPa，工作溫度為520℃，材質為12Cr1MoV，管徑為DN300 和DN200，管道布置示意圖如圖2所示。

圖2 熱電廠區(qū)域高壓蒸汽管道布置示意圖

參與吹掃的熱電廠區(qū)域中、低壓蒸汽管道分為：回熱抽氣和供熱蒸汽管道，管道屬性如表1所示。

表1 中、低壓管道屬性

造紙車間所用低壓蒸汽管徑為DN150～DN700 管路，總長度約2500 m，設計壓力0.8 MPa，工作壓力0.35 MPa，設計溫度220℃，工作溫度160℃；中壓蒸汽管徑為DN150～DN350 管路，總長度約800 m，設計壓力1.5 MPa，工作壓力1.0 MPa，設計溫度250℃，工作溫度195℃。中、低壓蒸汽管道布置示意圖分別如圖3和圖4所示。

3.2 蒸汽管道吹掃參數(shù)選定

根據(jù)確定的吹掃倍數(shù)、在50% ～70% 額定工況下的最低吹掃汽量，相對來說，低壓、高溫吹掃能達到事半功倍的效果，可通過減溫減壓器實現(xiàn)此條件，如果沒有減溫減壓器則可通過加裝吹掃閥來實現(xiàn)，減壓后條件以不超過管道額定溫度為宜，特意的升溫存在浪費蒸汽的現(xiàn)象。

圖3 造紙車間中壓蒸汽管道布置示意圖（部分）

圖4 造紙車間低壓蒸汽管道布置示意圖（部分）

熱電廠區(qū)域高壓蒸汽管道從汽包到汽輪機以及降溫減壓站的進氣主管應降壓吹掃，壓力應以汽包壓力為準，此項目實例中吹掃蒸汽壓力控制在5.5 MPa、溫度400℃；從鍋爐汽包經降溫減壓站到中、低壓分氣缸以及冷凝器等蒸汽管道為穩(wěn)壓吹掃，應以減溫減壓器后的壓力溫度為準。

本項目實例中造紙機車間中、低壓蒸汽吹掃蒸汽壓力為0.5 MPa，溫度160℃，流速30～60 m/s。

3.3 蒸汽管道吹掃主管出口管道

蒸汽管道吹掃末端出口管道需加固支撐，且須注意排汽口不得朝向設備及人行道路。如吹掃出口附近有變壓器等裝置，也應考慮將排氣出口設置于變壓器的下風口，以防止鐵屑污染變壓器造成短路。出口管道應按照現(xiàn)場吹掃口的實際情況，綜合考慮加固、振動及噪音污染等方面來處理。圖5為本文案例中出口管道的設置方案。

3.4 蒸汽管道吹掃程序及分段

高壓蒸汽管道集中在熱電廠區(qū)域，需按管網(wǎng)配置順序分段吹掃，因與造紙車間關系不大，具體分段不在此贅述。

結合本項目實例，造紙機車間中、低壓蒸汽管道吹掃程序分段及順序建議為：①低壓分氣缸到造紙機濕部區(qū)域蒸汽主管；②低壓分氣缸到造紙機溫水罐換熱器蒸汽主管；③低壓分氣缸到廠房通風換熱器蒸汽主管；④低壓分氣缸到通風層通風設備蒸汽盤管蒸汽主管；⑤低壓分氣缸到干燥部蒸汽主管；⑥前干燥閃蒸蒸汽主管；⑦前干燥各組烘缸蒸汽供氣主管、閃蒸蒸汽管道及蒸汽熱泵前后蒸汽管道（如有），每組分段分步進行；⑧用于涂布（淀粉）站及其通風設備蒸汽盤管的中壓蒸汽主管；⑨用于熱泵等用點的中壓蒸汽主管。

圖5 蒸汽管道吹掃末端出口管道方案

將以上分組按照：暖管→吹掃→降溫→暖管→吹掃→降溫的方法重復進行吹掃，在本項目實例中，第一次暖管時間為2～3 h，暖管結束后開始進行穩(wěn)壓吹掃并持續(xù)15～30 min；吹掃結束后進行3～6 h冷卻，至整個管道冷卻至周圍溫度時再以相同程序進行重復吹掃，其中第二輪及以后的暖管時間可適當縮短，當吹掃管道首端和末端溫度相近時即暖管結束。兩個吹掃程序后如達到吹掃合格標準結束吹掃，在吹掃管道末端連接處安裝盲法蘭或其他連接件以防止二次污染。

3.5 蒸汽管道吹掃合格標準

本項目實例中吹掃質量合格驗收標準為：高壓蒸汽管道打靶合格標準參照DL/T 5210.5—2009，連續(xù)兩次更換靶板檢查，靶板上的沖擊疤痕≤0.8 mm，0.5～0.8 mm （包括0.8 mm） 的斑痕不大于8 點，0.2～0.5 mm的斑痕均勻分布為合格。

中、低壓蒸汽管道不需要打靶，對相應系統(tǒng)進行20～30 min 的穩(wěn)壓吹掃，冷卻后再重復吹掃。吹掃是否結束應由業(yè)主、管理公司、監(jiān)理等多方確認，以排汽口排汽呈白色為合格。

本項目實例中，熱電廠區(qū)域高壓及中、低壓蒸汽管道吹掃用時總計約13天完成并全部達到吹掃合格標準，造紙車間中、低壓蒸汽管道吹掃用時總計約23天完成并全部達到吹掃合格標準。其中造紙車間蒸汽管道吹掃在熱電廠蒸汽及室外管橋蒸汽管道吹掃完成后進行。

3.6 蒸汽管道吹掃實施情況與注意事項及建議

結合本項目實際案例，在蒸汽管道吹掃實施過程中遇到的部分問題及解決情況如下。

（1）在部分蒸汽管道吹掃過程中，經過反復吹掃仍有污染物或在靶板仍出現(xiàn)超標痕跡。經排查與分析發(fā)現(xiàn)，部分疏水排液閥因位置不好、操作不便，在暖管過程中沒有全部打開，使得疏水短管內聚集泥沙焊渣等雜物，致使屢次打靶或吹掃結果不合格。

解決辦法：對疏水排液閥及管線進行排查，在難處理的部分進行徹底割除更換，疏通后打開排液閥進行吹掃，直到吹掃結果合格。

改進建議：暖管工作前疏水管道可全部投入使用，暖管時必須保證管道疏水排液閥門全開，如疏水點無水排出，必須查明原因后才可開始吹掃。如有已堵塞的排液閥排液管線，必須徹底疏通。

（2）在蒸汽管道吹掃過程中發(fā)生有管架混凝土梁被拉裂的情況，經檢查發(fā)現(xiàn)，有多于設計數(shù)量的額外固定點并造成了管架的破壞。

解決辦法：按照設計文件重新連接支架并改變支架形式，同時按設計文件檢查所有支架情況。

改進建議：蒸汽管道支架在吹掃工作進行前要仔細檢查并驗收，尤其是固定點支架。在暖管時就要隨時檢查管道受熱后系統(tǒng)的膨脹狀況是否符合設計要求，如有問題及時反饋并調整。在吹掃前可在滑動管托的滑板上畫線以便核定熱膨脹時滑動的距離。

（3）在蒸汽管道吹掃過程中發(fā)生有蒸汽管道疏水排液管道與管架碰撞的現(xiàn)象，經檢查與分析發(fā)現(xiàn)，排液管線安裝與管架距離太近，并阻擋了蒸汽管道熱膨脹中的熱位移。

解決辦法：切割并重新安裝了部分距離管架太近的疏水排液管道。

改進建議：疏水排液管道與閥門除考慮易于操作維護外，也要考慮蒸汽管道的熱膨脹造成的位移問題，不能安裝在與管架距離太近的位置。

其他注意事項與工作建議包括以下幾方面：①為減少蒸汽管道吹掃時蒸汽量的損耗，在吹掃前應完成主管的保溫工作，疏水排液的管道可暫不完成保溫，以便于上文中所提如有堵塞情況下的處理。②在蒸汽吹掃前，可先用空氣或氮氣進行預吹掃，目的是將水壓試驗后殘留在管道中的水排掉，以防止在蒸汽管道暖管時造成水擊現(xiàn)象，同時也避免產生腐蝕產物。③對個別吹掃不到的死角應拆開，進行人工清洗。④在吹掃結束后，應采取措施防止管內再次積水生銹，避免使用時需要再次吹掃。⑤對長距離、大口徑蒸汽管道，可在吹掃前進行化學清洗等技術措施，以提高效率并降低能耗。

4 結 語

在制漿造紙工程中的蒸汽管道，由于其壓力高、溫度高的特性，在吹掃過程中有許多問題需要注意，只有在實際工作中將細節(jié)做到位，對吹掃參數(shù)進行合理設定，按管網(wǎng)配置順序合理分段，才能保證吹掃工作的安全、順利進行。