简述低温真空管道安装技术

左航行

【摘要】真空管道因为传输介质中极低的冷损失而达到理想的保冷效果，再加上节能、环保的优越性，所以在超低温装置的工艺设计中经常被采用，比如天然气液化厂的所有LNG及BOG管线（设计温度为-169℃）。由于此类管道结构复杂，只使用于特殊场合，故它的现场安装资料较少。本文就从真空管道的安装现场安装技术方面介绍一下，希望对类此工程的安装有所帮助。

【关键词】真空管道 低温工艺 组对 焊接 管道吹扫

1 低温真空管道特点

低温真空管道具有以下特点：

（1）结构为主管加套管，夹层内为真空介质，将近200°C内外管道温差。

（2）真空可以大幅度降低气体导热和对流。

（3）长且薄的管壁大幅减少金属导热。

（4）多层超级绝热层大幅减少辐射。4材质多为0Cr18Ni9的不锈钢材料。

2 现场施工方法

2.1 施工前准备

因真空管道按设计要求均为成品管道，材料到场后无法切割，且设计院提供的管道及管件等长度、数量是根据配管图计算得到的，仅供采购使用，实际需要的管道、管件的数量，在管道安装前需根据设计院提供的技术参数，与真空管厂家到现场实际测量。

真空管的路线必须仔细考虑，因为改变线路是很困难，耗时间，成本也很高，因设计院先进行初步设计，然后带图纸再次到现场审核，确认设计是否合理。

现场实际测量须注意以下几点：

（1）贮罐及使用点的位置；

（2）建筑物的总体结构；

（3）设置管道离地面的高度；

（4）尽量减少连接件，以降低成本（弯头，三通，接插件，等等），及提高流通性能；

（5）软管可使安装更容易，或绕过障碍，如支撑梁等；

（6）注意是否有障碍（通风口，电气，管道，等等）；

（7）确认已询问尽管目前没有障碍，但可能在真空管道安装前安装的障碍物。

2.2 材料到场验收及检验

材料到后需检查厂家提供的技术资料，具体的资料如下：

（1）使用说明书；

（2）产品性能资料；

（3）材料质量证书；

（4）检验和实验报告；

（5）检验证书；

（6）产品合格证和质量证明书；

（7）与制造、测试和验收相关的技术标准清单；

（8）材料到货清单。

因真空管设计温度为-170℃，材料到场后除资料以外还因根据实际使用工况，需做以下材料检验：

低温冲击韧性试验，其指标不得低于设计文件的规定。若设计文件未规定应按《金属低温夏比冲击试验办法》GB/T229的规定进行补项试验。

许多输送介质的管道因是高危易燃易爆介质的管子，质量证明书中应有超声检测结果，否则按现行《无缝钢管超声波探伤方法》GB5777或《不锈钢管超声波探伤方法》GB4136的规定，进行补充试验。

真空管道每批（指同批号、同炉罐号、同材质、同规格）应抽5%且不少于1根，进行外表面磁粉或渗透检测，不得有线性缺陷。抽样检验不合格时，必须按原规定数加倍抽查，如仍有不合格，则该批管子不得使用。

2.3 真空管道安装：真空管道连接形式一般为焊接

因管道到场后每根真空管道都有自己的序号，如VS-1，VS-2，VS-3等等。安装时须结合厂家装配图安装，图纸上标记的号码要与管道段标签上的号码一致，因真空管制作工艺要求，安装时要注意管道的流向与介质流向保持一致，同时保证真空管上支管台均常朝下方。

真空管坡口因管道最大直径DN150mm加工应采用机械方法。

管道坡口加工后，应在坡口两侧内、外各20mm范围内清除铁锈、油污、氧化皮等其他污物。

真空管的清理应用不锈钢丝刷或专用的砂轮、砂纸进行。

管道组对前，检查坡口质量不得存在裂纹、夹层、氧化皮、毛剌等缺陷或污物。组对焊口时，根部间隙对于手工钨极氩弧焊为1.5—3mm，对于手工电弧焊为2—4mm，承插焊管端与插入件底部间隙2mm。

焊接方法及焊接材料见表1：

焊条使用前要经烘干，各种焊条烘干温度如表2，各种焊条重复烘烤次数不超过二次。

每道焊口焊接完毕后，应在单线图及管道焊口旁标上施焊焊工的焊工代号。格式如表3：

焊接完成后，焊縫上的药皮及焊缝两侧的飞溅和焊缝表面缺陷必须进行清理，不锈钢管道焊缝完成后，必须进行酸洗和钝化处理。

如真空管道内介质性质要求不能用水进行试压时，吹扫试压需采用压缩空气。

真空管试压顺序先高压管线后低压管线。不同压力级别的管段分开试压，高压做完后，利用高压段的气来给低压段使用，节约成本。试压过程用肥皂水仔细检查漏点，使用肥皂水时，建议洒在可能的漏点处时无人为气泡，这样更能保证检查的准确性。试压过程中安全阀、减压阀、流量计等关键设备是不参与试压的。可先关闭或用旁通绕过。

如果现场气源气量充足，可多设几个吹扫口，这样真空管容易吹干净。在管道口径变化（如大管化小管）的管段，一定要多吹扫，吹扫效果以打靶合格为准，吹扫过程中最好采用牢固的钢制作的靶板，并且在靶的正面采用白漆喷涂，优点是能反复操作。

以上是我在延长石油集团油气勘探公司的100×104m³/d天然气液化装置（LNG项目）建设过程中总结的一点经验。希望能在类似的低温装置的真空管道工艺施工中，给实施者提供一点借鉴。

参考文献

[1] CPE中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司延气2井液化厂安装工程施工图设计资料

[2] 陕西化建勘探公司LNG项目施工组织设计

[3] 延气2井液化厂工程真空管技术规格书及技术协议