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【摘要】GORGON项目作为澳大利亚LNG开发项目,管线建造施工中,由于施工工艺造成不锈钢管道内焊口出现锈迹,常规清洗无法满足要求。采用浸泡化学清洗与脉冲吹扫相结合的工艺,满足了施工清洁指标。
【关键词】柔性连接的管道接头 浸泡清洗 脉冲吹扫
1 前言
LNG开发项目的油气输送管道,对于不锈钢管线防腐的要求尤其严格,即使局部的锈迹腐蚀都将极大缩短管线的使用寿命。在GORGON项目管线建造施工过程中,由于施工工艺不当造成不锈钢管线内焊接口处出现锈迹,使用常规清洗方法,压力达到150Mpa的高压射流也无法将锈迹去除。实验中使用浸泡式化学清洗与脉冲吹扫相结合的清洗工艺进行锈迹处理,满足了锈迹清理的要求。
2 管线化学清洗工艺及清洗步骤
2.1 管线化学清洗工艺简介
浸泡清洗是一种溶解剥离清洗技术。在清洗过程中,将被清洗的管道充满清洗剂,借助清洗剂的溶解剥离作用,使清洗剂与被清洗件表面上的油脂进行充分的接触,通过化学反应和溶解以达到清洗的目的。
脉冲清洗工艺是以压缩气体为动力源,以水为清洗介质,由空压机所送出的气流通过脉冲震荡发生器与水一起形成脉冲和高速震荡气流波,脉冲随水气流波向下继续传播使管内形成高速水汽涡流和高压微型气泡,气泡碰壁后膨胀爆裂使油脂、杂质破碎脱落。
2.2 浸泡式管线化学清洗工艺步骤
整个清洗程序按下面步骤进行:水冲洗—预处理—脱脂浸泡—脉冲吹扫—酸洗浸泡—脉冲吹扫—钝化浸泡—脉冲吹扫—检查验收。
2.2.1?水冲洗及试压预处理?
水冲洗及试压的目的在除去管道内表面积灰、泥沙、脱落的金属氧化物及其它疏松污物,用一级脱盐水或氯离子浓度低于25ppM的水冲洗。2.2.2?脱脂浸泡
脱脂处理的目的:去除系统内表面在轧制、制作、安装过程中产生的油脂,使酸洗液能完全、彻底地和系统内的金属表面接触,从而使清洗彻底。脱脂溶剂采用不锈钢专用脱脂剂+表面活性剂助剂配制,浸泡时间为0.5-3小时,环境温度在-5℃—30℃均可进行。
2.2.3?脱脂后水冲洗
脱脂后水冲洗的目的除去系统内残存的酸性脱脂剂及脱落的杂质,为酸洗创造条件。在排出管道内的清洗剂时,使用氮气脉冲发生器对管道吹扫,把附着在管道内壁的附着物吹扫并冲洗出来,当PH值在6-8时水冲洗完成,PH值采用PH试纸测定。在中和处理槽中用NaOH或Ca(OH)2进行中和处理,pH值达到6-9时,暂时排至当地具有污水处理资质的污水处理厂进一步加药加氧、絮凝处理。
2.2.4?酸洗浸泡
酸洗的目的是利用酸洗液与金属氧化物进行化学反应,生成可溶性物质而除去。 酸洗药剂采用5%硝酸+0.5%氢氟酸+0.5%缓蚀剂LAN-826配制而成。酸洗浸泡的时间为1—8小时,常温即可进行,铁离子含量、酸浓度的测定每30分钟一次。在排出管道内的清洗剂时,使用氮气脉冲发生器对管道吹扫,把附着在管道内壁的附着物吹扫并冲洗出来。
说明:当酸洗液浓度低于5%,必须补加酸洗液浓度至5%,同时补加还原剂及缓蚀剂LAN-826。当酸洗液铁离子含量高于1000ppm,必须更换酸洗剂,重新配置酸洗药剂。
2.2.5?酸洗后水冲洗
酸洗后水冲洗的目的除去管道内、外表面残存的酸洗剂及脱落的各种污物。当冲洗水的PH值达到6-8时,可结束水冲洗,每根管道的水冲洗时间最少不小于5分钟(视管道长短而定)PH值采用PH试纸测定。将废液集中到中和槽中用NaOH或Ca(OH)2溶液中和,pH值达到7-8时,暂时排至当地具有污水处理资质污水处理厂进一步加药、加氧处理。
2.2.6?钝化浸泡
钝化的目的是通过钝化处理,可在金属表面形成均匀、致密的保护膜。新的氧化保护膜增强耐腐蚀力。钝化剂采用不锈钢专用钝化剂,钝化浸泡的时间为0.5小时。
2.2.7?脉冲吹扫
钝化浸泡结束后,用水冲洗管道内的钝化残液,使用氮气脉冲发生器对管道吹扫,把附着在管道内壁的附着物吹扫并冲洗出来,钝化废液进行回收后用NaOH中和处理。
当冲洗水的PH值达到6-8时,可结束水冲洗,每根管道的水冲洗时间最少不小于5分钟(视管道长短而定)PH值采用PH试纸测定。
备注:管道浸泡清洗后,用干燥无油的氮气或压缩空气将管道内残存的水吹扫并干燥后,管道两端用韧性好的塑料缠绕薄膜或者用脱脂剂清洗干净后塑料管帽进行密封保护。
所有化学清洗废液均集中至污水池进行处理,污水做到零排放,废水排放达到相关的一级排放标准《污水综合排放标准(GB8978-99)》、《工业污水排放标准(GB-2)》。
3 管线化学清洗清洁质量要求
3.1 管线化学清洗标准
按照化学清洗行业标准《HG/T2387-2007》的有关规定,清洗要达到以下要求:
被清洗的金属表面清洁,无点蚀,无其他局部腐蚀现象。
均匀腐蚀,试片检测平均腐蚀率应小于
2g/m2﹒h。
形成完整、均匀的钝化膜。钝化膜的质量采用显蓝测定,变色时间为20-30秒钟。
被清洗的系统中无铁锈、灰尘、污物或其他颗粒存在;金属表面油的最大允许浓度为1g/m2(浓度为1g/m2时,用手指磨擦表面及强白光检查,肉眼无法看到油污,也无法检查到涂抹的痕迹) 。
3.2 管线化学清洗的检验
管线化学清洗的检验分为直接检查和间接检查:
直接检查:被检查表面必须干燥且不含:清洗剂、粘附铁锈、焊渣、松散颗粒或纤维屑等。用干净的脱脂棉布擦洗表面,然后,检查面布确保无油、残渣、污渍、纤维等。
间接检查:无法进行视觉检查的部件,必须从清洗溶剂中取样,在强白光下进行检查,与新的、未经使用的溶剂样品进行比较,并保证对比检查无差别,没有残留物;
样品还必须在紫外光(波长032-038 um)下进行检测,与未经使用的溶剂再次比较。样品含污染物≥0.1g油/l,将会使溶剂发出荧光(无油脂荧光为合格及无亮点);
清洁度要求及检验要求除满足上述要求外,还必须满足《脱脂工程及验收规范》HGJ202-82(以最新版本为准)。
[1] 工业设备化学清洗质量标准[S].中华人民共和国化工行业标准HG/T2387-2007
[2] 工业管道工程施工及验收规范[S].中华人民共和国国家标准GB50235-1997
[3] 中国石油化工集团公司. 石油化工施工安全技术规程[S].石化行业标准SH3505-1999
[4] 污水综合排放标准[S]. 中华人民共和国国家标准GB8978-1999
[5] 工业污水排放标准[S].中华人民共和国国家标准GB8978-1996