放空(放散)管是燃?xì)夤芫€和場站中不可或缺的一部分。通常均為豎直向上安裝,如上端敞口且不考慮防雨措施,長期運(yùn)行后管中必然大量積水。管內(nèi)積水會產(chǎn)生以下危害:
1、停氣檢修時主管道余氣壓力很低,一旦打開放空閥積水就有可能進(jìn)入主管道,影響輸配安全;
2、在寒冷季節(jié)放空管中的積水容易結(jié)冰,冰塊將阻塞放空(放散)管,影響放空(放散)管的暢通,同時還可能導(dǎo)致管道、閥門凍裂,產(chǎn)生較嚴(yán)重的后果:
3、天然氣管道通常不考慮內(nèi)防腐,因此放空(放散)管道內(nèi)的積水對管道和閥門會造成一定程度的腐蝕。
為了避免放空(放散)管積水帶來的危害,我們需要給它“打傘”
1、頂端加彎頭
在城市中低壓燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)中,其放空管頂端往往均設(shè)置90°彎管,以保證雨水不進(jìn)入管道。注:此做法用在低壓、小口徑放散管上是可行的,但不可用于高壓放空。在《輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范》(GB50251—2015)條文3.4.9 2條中明確提出“放空立管和放散管的頂端不應(yīng)裝設(shè)彎管“,因是裝設(shè)彎管后排出氣體時所產(chǎn)生的反向推力將對放空豎管底部產(chǎn)生巨大的彎矩,有造成豎管傾倒的可能。
2、安裝防雨帽
在放空豎管頂端安裝防雨帽,能夠防止雨水進(jìn)入豎管。但防雨帽會影響氣流排放,會使氣體向下排放,不方便氣體擴(kuò)散,也會造成人員窒息或污染。尤其在高壓大流量放散的情況下這個問題濕得尤為突出。
3、頂端裝設(shè)正三通
在城市CNG站中往往能夠看到其放散豎管頂端水平裝設(shè)正三通,呈“T”型,放散時氣體經(jīng)三通向兩側(cè)水平吹出。這種做法可以有效防止雨水進(jìn)入豎管,且放散時能均衡放散氣體的沖擊力,不致引起放散豎管的傾倒,在小流量放空場合效果較好。但如果在大流量放散豎管頂部裝設(shè)三通的話,放散時氣體產(chǎn)生的沖擊力將豎直作用在三通上,產(chǎn)生向上“拔”放散管的情況,可能造成管道震動和失穩(wěn),因此需要額外加固豎管的支撐和底部錨固。
4、頂端裝設(shè)斜三通
資料有外方人員設(shè)計的天然氣放空系統(tǒng),其放空管項端裝有斜三通。采用這種方式,雨水進(jìn)入三通上端后將豎直從三通下端流出,不會進(jìn)入放散豎管,防雨效果較好。但這種方式同樣只適用于小流量放散的場合,由于放散時豎管頂端將同時受水平和豎直向沖擊力的作用,在大流量高壓放空的情況下可能會影響豎管的安全。
5、敞口并設(shè)置儲液腔
如下圖所示意,放空管管口敞開,在底部擴(kuò)徑并設(shè)置排水閥門,埋地放散管入口斜45°向上接入放空豎管。
(某工程參考示意圖)
這種做法放空管底部彎管和彎管前的水平管段均能埋地錨固,且放空豎管頂端無任何附加裝置,完全滿足《輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范》中的要求。
雨水從管口進(jìn)入豎管后全部積存在豎管下部的儲液腔。只要在儲液腔中設(shè)置液位傳感器或液位計,就能夠了解雨水的存積情況并及時排液,確保積水不至進(jìn)入放散管道。
如采用這種形式,管道的運(yùn)行管理部門必須對放空管加強(qiáng)巡檢和日常維護(hù)工作,尤其在北方寒冷地帶,冬季更應(yīng)避免儲液腔岡積水結(jié)冰導(dǎo)致凍裂。
注意:
在某些區(qū)域如內(nèi)蒙等地區(qū),風(fēng)沙比較嚴(yán)重,放散管除了考慮防雨措施外還要考慮防沙。有在放散管底部開孔用法蘭封閉,定期打開法蘭蓋用工具鏟除底部堆積的沙塵。如果是沙塵不嚴(yán)重地區(qū),也可考慮采用開孔措施清除堆積在管道底部的雜物比如樹葉,紙片等。
另外還有在豎管頂端裝設(shè)防雨蓋板
在放空豎管頂端裝設(shè)鋼制活動蓋板,似乎是一種有效的防雨措施。蓋板安裝于豎管頂端,平時可以遮蓋管道開口,放散時蓋板由氣體沖擊力項開,通過連接螺栓和手當(dāng)板使蓋板與水平面保持85°夾角。放空完畢后蓋板能夠在重力作用下自動恢復(fù)原位,繼續(xù)遮蓋管道開口。
這種做法的缺陷:小流量放空情況下,鋼制蓋板可能受放空氣流沖擊連續(xù)反復(fù)開合,碰撞放空管管道,有產(chǎn)生火花的危險,且微量放空(如場站安全閥超壓自動放散)時若沖擊力不足以頂開蓋板,則放空氣體無法順暢排入大氣,起不到放空的作用。
附《輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范》GB50251—2015
3.4.9 放空立管和放散管的設(shè)計應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 放空立管直徑應(yīng)滿足設(shè)計最大放空量的要求;
2 放空立管和放散管的頂端不應(yīng)裝設(shè)彎管;
3 放空立管和放散管應(yīng)有穩(wěn)管加固措施;
4 放空立管底部宜有排除積水的措施;
5 放空立管和疏散管設(shè)置的位置應(yīng)能方便運(yùn)行操作和維護(hù);
6 放空立管和放散管防火設(shè)計應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《石油天然氣工程設(shè)計防火規(guī)范》GB 50183 的有關(guān)規(guī)定。
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