如何给放空(放散)管“打伞”

摘 要

放空(放散)管是燃气管线和场站中不可或缺的一部分。通常均为竖直向上安装,如上端敞口且不考虑防雨措施,长期运行后管中必然大量积水。管内积水会产生危害

 放空(放散)管是燃气管线和场站中不可或缺的一部分。通常均为竖直向上安装,如上端敞口且不考虑防雨措施,长期运行后管中必然大量积水。管内积水会产生以下危害

1、停气检修时主管道余气压力很低,一旦打开放空阀积水就有可能进入主管道,影响输配安全;

2、在寒冷季节放空管中的积水容易结冰,冰块将阻塞放空(放散)管,影响放空(放散)管的畅通,同时还可能导致管道、阀门冻裂,产生较严重的后果:

3、天然气管道通常不考虑内防腐,因此放空(放散)管道内的积水对管道和阀门会造成一定程度的腐蚀。

 

为了避免放空(放散)管积水带来的危害,我们需要给它“打伞”

1、顶端加弯头

在城市中低压燃气供应系统中,其放空管顶端往往均设置90°弯管,以保证雨水不进入管道。注:此做法用在低压、小口径放散管上是可行的,但不可用于高压放空。在《输气管道工程设计规范》(GB50251—2015)条文3.4.9 2条中明确提出“放空立管和放散管的顶端不应装设弯管“,因是装设弯管后排出气体时所产生的反向推力将对放空竖管底部产生巨大的弯矩,有造成竖管倾倒的可能。

2、安装防雨帽

在放空竖管顶端安装防雨帽,能够防止雨水进入竖管。但防雨帽会影响气流排放,会使气体向下排放,不方便气体扩散,也会造成人员窒息或污染。尤其在高压大流量放散的情况下这个问题湿得尤为突出。

3、顶端装设正三通

在城市CNG站中往往能够看到其放散竖管顶端水平装设正三通,呈“T”型,放散时气体经三通向两侧水平吹出。这种做法可以有效防止雨水进入竖管,且放散时能均衡放散气体的冲击力,不致引起放散竖管的倾倒,在小流量放空场合效果较好。但如果在大流量放散竖管顶部装设三通的话,放散时气体产生的冲击力将竖直作用在三通上,产生向上“拔”放散管的情况,可能造成管道震动和失稳,因此需要额外加固竖管的支撑和底部锚固。

4、顶端装设斜三通

资料有外方人员设计的天然气放空系统,其放空管项端装有斜三通。采用这种方式,雨水进入三通上端后将竖直从三通下端流出,不会进入放散竖管,防雨效果较好。但这种方式同样只适用于小流量放散的场合,由于放散时竖管顶端将同时受水平和竖直向冲击力的作用,在大流量高压放空的情况下可能会影响竖管的安全。

5、敞口并设置储液腔

如下图所示意,放空管管口敞开,在底部扩径并设置排水阀门,埋地放散管入口斜45°向上接入放空竖管。

放散.png

(某工程参考示意图)

这种做法放空管底部弯管和弯管前的水平管段均能埋地锚固,且放空竖管顶端无任何附加装置,完全满足《输气管道工程设计规范》中的要求。

雨水从管口进入竖管后全部积存在竖管下部的储液腔。只要在储液腔中设置液位传感器或液位计,就能够了解雨水的存积情况并及时排液,确保积水不至进入放散管道。

如采用这种形式,管道的运行管理部门必须对放空管加强巡检和日常维护工作,尤其在北方寒冷地带,冬季更应避免储液腔冈积水结冰导致冻裂。

注意:

在某些区域如内蒙等地区,风沙比较严重,放散管除了考虑防雨措施外还要考虑防沙。有在放散管底部开孔用法兰封闭,定期打开法兰盖用工具铲除底部堆积的沙尘。如果是沙尘不严重地区,也可考虑采用开孔措施清除堆积在管道底部的杂物比如树叶,纸片等。

另外还有在竖管顶端装设防雨盖板

在放空竖管顶端装设钢制活动盖板,似乎是一种有效的防雨措施。盖板安装于竖管顶端,平时可以遮盖管道开口,放散时盖板由气体冲击力项开,通过连接螺栓和手当板使盖板与水平面保持85°夹角。放空完毕后盖板能够在重力作用下自动恢复原位,继续遮盖管道开口。

这种做法的缺陷:小流量放空情况下,钢制盖板可能受放空气流冲击连续反复开合,碰撞放空管管道,有产生火花的危险,且微量放空(如场站安全阀超压自动放散)时若冲击力不足以顶开盖板,则放空气体无法顺畅排入大气,起不到放空的作用。

 

 

《输气管道工程设计规范》GB50251—2015

3.4.9 放空立管和放散管的设计应符合下列规定:

1 放空立管直径应满足设计最大放空量的要求;

2 放空立管和放散管的顶端不应装设弯管;

3 放空立管和放散管应有稳管加固措施;

4 放空立管底部宜有排除积水的措施;

5 放空立管和疏散管设置的位置应能方便运行操作和维护;

6 放空立管和放散管防火设计应符合现行国家标准《石油天然气工程设计防火规范》GB 50183 的有关规定。