油库蒸汽管道水击现象的分析及防范

2015-08-15刘元龙周群李若然日照港油品码头有限公司山东日照276808

化工管理 2015年26期

刘元龙周群李若然 (日照港油品码头有限公司,山东日照 276808)

1 蒸汽管道水击的形成与危害

蒸汽在管道的输送过程中，会产生冷凝水，这些冷凝水汇集于管道末端或管道上折位置，如不能及时排出，在后面持续蒸汽压力的作用下，管道内会形成一段段的汽顶水，由于水本身不可压缩且惯性大，在管道末端或者管道上折的位置，在自身重力和蒸汽推力的作用下冷凝水就会反复撞击管道形成水击。

蒸汽管道发生水击时，管道会承受十几倍的额定工作压力，主要表现为管道强烈的振动，发生周期性的“嘣嘣”声响或连续刺耳的声响。高压力和振动会造成管道的损伤，管道支架的松动，法兰连接处泄漏，焊口开焊，对系统的安全运行造成严重危害。因此分析造成蒸汽管道水击现象发生的原因，并制定防范措施是十分必要的。

2 蒸汽管道简介

油品公司42.5万m3油库蒸汽管道是由动力通信公司锅炉房输送至42.5万m3油库罐区内，管径为DN200，总长度在2000米左右的管道。管道内蒸汽压力约0.8MPa，温度160℃左右，主要用于储罐和管道内油品的增温伴热。蒸汽管道沿途设有9个倒“U”型门架，每个门架最低端设有一处DN25带有疏水器的直排，20个管道伴热配气阀组，20个管道伴热疏水阀组。管道至油库库区外分为两支，一支进库区为库区内管道、储罐提供伴热蒸汽，一支为库区外管道提供伴热蒸汽。投运期间蒸汽管道经常产生强烈振动并发出“嘣嘣”的金属敲击般的尖锐声响。强烈的振动造成了管道支架的松动，管道支架防火涂料的脱落，管道部分焊点的开焊漏汽，对周围输油管线的安全运行也造成了威胁。

3 水击现象发生的原因

3.1 蒸汽管道内铁锈杂质较多，且所选用的疏水器极易堵塞，沿途高架的疏水直排、疏水阀组、储罐伴热的疏水器等疏水装置堵塞后，导致冷凝水不能及时排出，积聚大量的冷凝水于管道内。

3.2 蒸汽管道末端是冷凝水聚集的主要地方，当锅炉房输入蒸汽时，冷凝水最终会在蒸汽压力的推动下汇聚到末端，若伴热管道末端不能疏水或者疏水不及时，就会导致水击的发生。而油库两个蒸汽管道分支的末端一个未设置疏水点，另一个疏水点的疏水能力不足。

3.3 蒸汽管道由冷状态投入运行时，锅炉房供汽阀门开启过快或过大导致管道暖管不足，产生的冷凝水快而多，远超过疏水装置的疏水能力，致冷凝水在管道内的积聚。

3.4 锅炉房供汽不平稳，存在压力突变，供汽量突变现象。压力和供汽量的突变导致管道内蒸汽和冷凝水流速的突变，由于冷凝水的不可压缩性和惯性，加剧了管道水击现象的发生。

3.5 员工对蒸汽伴热操作的认知度不够，存在操作不规范现象。由于没有与蒸汽伴热相关的操作规程和培训，员工只能依靠经验进行操作，当发生水击时并不知道如何处理，同时伴热相关阀门也没有做到缓开缓关，这些都会导致或者加剧管道水击现象的发生。

4 水击现象发生的防范措施

4.1 保证伴热管道的疏水效果

4.1.1 疏通堵塞疏水器，并将疏水阀组的疏水器与疏水直排位置调换，即将疏水直排放置于疏水器蒸汽流向的上端位置，通过控制直排上端阀门的开度来控制疏水排汽量，以保证伴热管道的正常疏水。

4.1.2 增设和改造直排通道，以增加关键位置的疏水效果。蒸汽管道末端和管道门架上折处是凝结水聚集的主要地方，当锅炉房输入蒸汽时，冷凝水最终会在蒸汽压力的推动下汇聚到管道末端。在库外蒸汽管道分支末端盲板增设DN50直排，库区内伴热管道末端直排管径由DN25增加到DN50，将最后三个高架处的疏水直排的疏水器拆掉变成直排，在伴热管道中间位置加设DN50的直排，以增加冷凝水的排放，保证疏水效果。

4.2 保证锅炉房供汽平稳

4.2.1 与动通公司锅炉房沟通，要求平稳供汽，避免蒸汽量快速大幅度调节，在供汽初期要适当控制供汽量以进行暖管。

4.2.2 在库内外蒸汽管道上加设压力表，巡视时抄录压力示数以监控锅炉房供汽压力，若出现压力的急剧变化及时联系锅炉房进行调整。

4.3 建立完善的操作规程，做好员工的培训工作

4.3.1 伴热相关阀门开关时要缓开缓关，以降低蒸汽流量变化对管道的冲击。

4.3.2 在锅炉房开阀送汽前，应先开启蒸汽管道各处直排排水点对管道内的冷凝水进行放空。

4.3.3 伴热结束时，并不急于关闭相关阀门，利用管道余压将管道内残余蒸汽和冷凝水排出，待伴热管道冷却，冷凝水已放空，方可关闭相关阀门。

4.3.4 加强蒸汽管道巡视，确保管道及相关附件工作良好。