摘要：對于進(jìn)行改擴建聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組工程的火力發(fā)電廠而言，充分利用老廠資源將新天然氣管道接入既有系統(tǒng)并進(jìn)行有限程度的改造是相對經(jīng)濟且可行性較高的工程方案，但實際操作過程中往往受制于各類缺陷而出現(xiàn)問題?，F(xiàn)以某電廠天然氣接入工程為案例，介紹一種在末站輸送能力足夠時成本相對低廉且較為安全可靠的技術(shù)方案，并討論實踐過程中的要點問題。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠聯(lián)合循環(huán)基建工程天然氣管道技術(shù)方案

中圖分類號：TE973

TechnicalSchemeandPracticalExplorationofNaturalGasPipelineAccessEngineeringforCombinedCycleGeneratorUnits

FEIJunfeng

WangtingPowerGenerationBranchofShanghaiHuadianElectricPowerDevelopmentCo.，Ltd.，Suzhou，JiangsuProvince，215155China

Abstract：Forthermalpowerplantsundergoingexpansionandrenovationofcombinedcyclegeneratorunits，itisrelativelyeconomicalandfeasibletofullyutilizeexistingfacilitiestointegratenewnaturalgaspipelinesintotheexistingsystemwithlimitedmodifications.However，practicaloperationsoftenencounterissuesduetovariousdeficiencies.Thispapertakesacertainpowerplant'snaturalgasaccessprojectasacasestudytointroducearelativelycost-effectiveandsafetechnicalsolutionwhentheterminalstation'stransmissioncapacityissufficient，anddiscusseskeyissuesinthepracticalprocess.

KeyWords：Thermalpowerplants;Combinedcycle;Infrastructureengineering;Naturalgaspipelines;Technicalscheme

某火力發(fā)電廠始建于20世紀(jì)50年代，于2003年投產(chǎn)一期兩臺9F級燃機，2023年開始二期燃機基建，配套建設(shè)天然氣調(diào)壓站。新燃機項目需要將新天然氣管道接入既有管網(wǎng)，但經(jīng)設(shè)計單位考量，舊系統(tǒng)設(shè)計存在缺陷：末站至調(diào)壓站管路過長，約1km；管道敷設(shè)高低落差，卻未設(shè)置疏水、排污點，導(dǎo)致其中可能存在積水、油污、灰塵；投用20年未進(jìn)行沖洗；電廠方面的施工方案審批須經(jīng)天然氣末站同意，施工期間須保持高度協(xié)調(diào)性；時間須經(jīng)省調(diào)度中心同意，其間兩臺在運機組必須為雙停，周期不低于20天，施工存在很大困難。鑒于此，電廠和調(diào)壓站開展了接入工程技術(shù)方案和實踐探究。

1前期準(zhǔn)備

1.1施工流程

本工程分為5個主要流程，即施工準(zhǔn)備、管道安裝、氣體置換、系統(tǒng)接入、系統(tǒng)恢復(fù)。

1.2工期制定

估算工期約置換5天+接入5天+恢復(fù)5天共計15個自然日，應(yīng)當(dāng)選取至少一臺機組C修期間進(jìn)行工程。

本案例中，電廠依相關(guān)技術(shù)規(guī)范[1]于當(dāng)年9月進(jìn)行為期15天的雙停檢修，遂選擇優(yōu)先安裝管道，停機窗口期間檢修完成后再進(jìn)行接入。

2技術(shù)方案

2.1施工準(zhǔn)備

2.1.1技術(shù)和準(zhǔn)備

確認(rèn)施工方案編制完成、技術(shù)安全交底工作已完成、圖紙會審?fù)戤?人員通過安全教育、持證上崗，對安全措施進(jìn)行詳細(xì)交底。

2.1.2材料和器具準(zhǔn)備

材料：20G鋼管管件、20套管、預(yù)制防腐管、20G異徑管、雙層防腐球閥。

工具：切割打磨機具、液氮車、吊車、可燃?xì)怏w檢測儀、露點分析儀、空壓機。

2.2管道安裝

2.2.1管道預(yù)制及安裝

完成配管、割管、清膛、除銹、坡口預(yù)制，安裝后在夜間對焊口進(jìn)行無損探傷[2]。

2.2.2清理、干燥、試壓、吹掃

清管至少兩次，干燥后驗收應(yīng)測水露點分析儀，露點應(yīng)連續(xù)4h比管道最低環(huán)境溫度低5℃、變化幅度≤3℃。

強度試驗用發(fā)泡劑，壓力為1.1倍設(shè)計壓力。

氣密性試驗用空氣，壓力為設(shè)計壓力，應(yīng)升壓至定值后穩(wěn)壓6h開始記錄，頻率為每小時一次，共24h。

吹掃采用爆破法吹掃[3-4]。

2.2.3埋地管道特殊要求

埋設(shè)燃?xì)夤艿赖难鼐€應(yīng)連續(xù)敷設(shè)警示帶[4-6]。外防腐涂層采用聚乙烯三層復(fù)合結(jié)構(gòu)防腐層；現(xiàn)場補口及彎頭采用三層結(jié)構(gòu)輻射交聯(lián)聚乙烯執(zhí)收縮套；處理前內(nèi)外壁均作噴丸除銹達(dá)到Sa2.5級[7]。

2.3氣體置換

隨著氮氣置換，管內(nèi)天然氣濃度從飽和降至不飽和，積水油污中的天然氣再次揮發(fā)，有安全隱患。因此氮氣置換是本工程最危險的部分，下面以圖1、圖2進(jìn)行詳細(xì)分析。

2.3.1末站隔絕來氣

關(guān)閉調(diào)壓撬5X02、5X03、5X04，開啟調(diào)壓撬后隔5X05及母管ESD閥6101；其余閥門關(guān)閉。

2.3.2末站卸除大部分天然氣

電廠開啟母管上的進(jìn)氣總、流量計、天然氣緊急切斷閥、關(guān)閉母管上的過濾器A、B兩路的進(jìn)出口門；開啟流量計后排空門，管道泄壓至0.3MPa后關(guān)閉。

電廠關(guān)閉母管上的進(jìn)氣總、流量計、天然氣緊急切斷閥；打開母管上的過濾器共4路的調(diào)壓撬進(jìn)出口門；打開4個調(diào)壓后排空門，壓力泄壓至0.05MPa后關(guān)閉。

2.3.3末站停用設(shè)備

確認(rèn)泄壓，關(guān)閉調(diào)壓橇前隔門5X01、關(guān)閉調(diào)壓橇后隔門5X05并拉電，打開調(diào)壓橇閥門；調(diào)壓橇內(nèi)管始終保持天然氣壓力大于大氣壓且小于0.1MPa，由末站負(fù)責(zé)監(jiān)視壓力，并每天通報壓力變化，一旦發(fā)現(xiàn)壓力下降立即中止工作。

2.3.4氮氣置換

關(guān)閉末站緊急切斷、流量計后排空和流量計出，電廠內(nèi)N2吹掃接入2輛液氮車輪班。電廠操作充氮至末站調(diào)壓橇后隔門5X05，并保證管道升壓至0.1MPa保持30min；開啟末站出口6101、出口前放散6102、6104將天然氣排入放散管。

2.3.5充分排除天然氣

按步驟4，以一個小時為頻率反復(fù)開閉出口前放散6102、6104以充分排氣，3～4個周期后測量濃度保證≤10%LEL后關(guān)閉6102、6104，保證天然氣母管內(nèi)部升壓至至少0.2MPa。

2.3.6確認(rèn)工作條件

確認(rèn)末站關(guān)閉出口總門6101和出口前放散6102、6104；保持調(diào)壓橇后隔5X05和出口總門6101之間的管道氮氣表壓0.1MPa以上。

2.3.7排除氮氣

打開出口后放散6105、6106排空氮氣后關(guān)閉，這是因為后續(xù)焊接工作無法在氮氣環(huán)境下完成。

2.4系統(tǒng)接入

監(jiān)測危險氣體，手工或用水刀割除舊閥門，在法蘭出口加氣囊封堵并注水；再次確認(rèn)危險氣體監(jiān)測合格以后焊接反法蘭并安裝閥門[8]，完成新天然氣管道的接入。

2.5 系統(tǒng)恢復(fù)

確認(rèn)所有閥門處于關(guān)位，分別恢復(fù)調(diào)壓站和末站設(shè)備。參考2.3節(jié)所述逆向執(zhí)行氮氣置換空氣，合格后再天然氣置換氮氣。

3注意事項

（1）本工程會對在運機組生產(chǎn)造成影響，建議施工順序為先完成管道敷設(shè)，在省調(diào)批復(fù)后的窗口期完成接入[9]。

（2）氮氣置換宜用液氮車，這是因為液氮車工作壓力比方案中管道最高壓力高，液氮或氮氣瓶無法保證較高的壓力。

（3）氮氣置換量的計算無明確規(guī)定，若管道經(jīng)常進(jìn)行疏水、排污則以3倍管道容量計算；若未清洗，以不低于6倍置換容量計算。

（4）由于母管沒有疏水排污點，氮氣置換必須持續(xù)足夠長的時間，這是因為管道內(nèi)部腔室的油污、積水可能揮發(fā)出天然氣。

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