Продувка трубопроводов азотом: Продувка трубопроводов азотом – азотную станцию купить

Что такое продувка азотом? Как это работает и какое оборудование требуется?

Азот имеет множество применений, и в зависимости от отрасли его можно использовать для самых разнообразных задач. Этот бесцветный газ без запаха составляет около 78 процентов нашей атмосферы. Это основное что известно обывателю, но азот промышленного производства имеет очень важное значение и применяется во многих производственных процессах.

От пивоваренной промышленности до нефтехимической отрасли для создания более производительной и безопасной среды применяют системы продувки азотом.

Что такое продувка азотом?

Этот стандартный в промышленности метод, используемый для проведения регулярной очистки систем и заключающийся в вытеснении любой нежелательной или опасной атмосферы средой инертного газа. Если вы работаете в отрасли, где возможно загрязнение опасными газами, то продувка азотом является обязательной.

Почему для продувки используется азот?

Азот сухой и негорючий, а вытеснение азотом горючих газов предотвратит образование нестабильной и потенциально воспламеняющейся атмосферы. Проще говоря, использование азота в оборудовании нефтегазовой промышленности эффективно вытесняет влагу и кислород и создает более стабильную среду.

Разница между продувкой азотом и инертацией?

Продувочный газ инертен. По определению, он негорюч, или, точнее, не активен. Наиболее распространенными продувочными газами являются азот и углекислый газ. Другие инертные газы — аргон или гелий. Азот и углекислый газ не всегда подходят для продувки, поскольку эти газы могут вступать в химическую реакцию с мелкодисперсной пылью некоторых легких металлов.

Так как используется инертный продувочный газ, то процедуру продувки можно ошибочно назвать инертацией. Эта путаница может привести к опасным ситуациям. Углекислый газ можно считать безопасным, инертным продувочным газом. Но углекислый газ являясь инертным газом, небезопасен для инактивации, поскольку он может воспламенить пары и вызвать взрыв.

Продувка, по определению, гарантирует, что никогда не образуется воспламеняющаяся смесь. Инертация делает воспламеняющуюся смесь безопасной за счет введения инертного газа.

Удаление паров углеводородов предотвращает возможность образования легковоспламеняющейся атмосферы при подготовке к техническому обслуживанию оборудования.

Для чего требуется продувка азотом?

Например, химическая промышленность, такая как заводы по производству ацетилена, нефтегазовые заводы, требует регулярной продувки азотом. Основные преимущества, которые дает продувка азотом:

• способствует удалению процента кислорода с внутренних поверхностей трубопроводов и оборудования, тем самым возможности искр и возгораний во время работы значительно снижаются;
• удаляет влагу, которая может присутствовать, что помогает снизить точку росы;
• обеспечивает безопасную среду для рабочих и близлежащих жителей;
• предотвращает химическое изменение продукта.

Области применения системы продувки азотом

Во многих промышленных процессах используется продувка азотом для удаления влаги или насыщенного кислородом воздуха. Основными областями промышленного применения процесса продувки азотом являются:

• Трансформаторы и другие взрывоопасные электрические среды для повышения безопасности за счет использования процедуры продувки N2.
• В пивоваренной промышленности азот продлевает срок годности пива.
• Суда и танкеры используют азотную подушку для удаления потенциально горючих сред.
• В химической и нефтехимической промышленности, производящей органические соединения, широко используются процессы продувки азотом для удаления токсичных газов из технологических камер.
• В упаковочной и пищевой промышленности для удаления влаги, кислорода и других газообразных примесей применяется процесс продувки азотом.
• Продувка азотом широко используется в проектах нефте- и газопроводов для сушки, очистки и ограничения концентрации кислорода.
• Продувка азотом трубопроводов. Этот процесс важен для удаления оставшейся влаги, кислорода и других примесей, которые в противном случае могут повлиять на качество транспортируемой жидкости.

Различные типы систем продувки азотом

Когда дело доходит до продувки азотом, используются различные системы и методы, и все они требуют различного оборудования. Легко адаптируемый метод продувки азотом будет зависеть от используемого оборудования (т.е. формы и типа), а также расположения входных и выходных отверстий для продувки.

Основные методы продувки азотом

1. Продувка вытеснением (эффект поршня)

При этом способе инертный газ впрыскивается в открытый резервуар для удаления опасных или ядовитых газов. Поддерживается медленный поток (скорость < 10 м/с).

Рис. 1 Система продувки азотом методом вытеснения

Процедура продувки вытесняющим азотом в основном используется для получения высоких соотношений H /D (высота/диаметр). В идеале инертный газ должен быть плотнее вытесненного газа. На рис. 1 показано, как азот используется для продувки методом вытеснения резервуара. Газ транспортируется в автоцистернах. Жидкий азот испаряется в испарителе, а газообразный азот впрыскивается в емкость. Азот выталкивает атмосферу из сосуда через выпускной клапан. Необходимое количество азота относительно невелико, обычно в 1,2 раза превышает вместимость емкости.

2. Продувка разбавлением

Продувка с разбавлением включает введение инертного газа для снижения концентрации опасного газа.

Рис. 2 Система продувки азотом методом разбавления

Процедура продувки разбавляющим азотом используется, когда соотношение H/D в оборудовании небольшое. Необходимое количество азота примерно в 3,5 раза превышает вместимость емкости. Конфигурация, показанная на рис. На рис. 2 показано, как газообразный азот испаряется и впрыскивается в устройство при открытом выпускном клапане. Газообразный разбавитель, состоящий из вредных газов и азота, выбрасывается в атмосферу или подвергается дальнейшей переработке.

Для этого процесса можно использовать следующие уравнение:

Количество изменений объема:  i = ln [C_a ⁄ C_e]

Необходимый объем инертного газа: V_N = i · V_B   

i — изменение объема

C_a — начальная концентрация

C_e -конечная концентрация

V_N — объем инертного газа

V_B — объем сосуда / емкости / резервуара

3. Продувка переменным давлением

При продувке давлением в закрытое устройство подается инертный газ. Когда газ выходит, концентрация опасных веществ снижается. Процесс (закрытый впрыск-открытый выпуск) продолжается до тех пор, пока не будет достигнута желаемая концентрация вредных газов в устройстве. Продувка под переменным давлением используется, например, когда впускной и выпускной патрубки расположены близко друг к другу. Устройство также должно быть сосудом высокого давления. Одна из основных причин перепада давления возникает из-за опасных веществ или вредных субстанций, таких как кислород. Остаточную концентрацию вредных веществ рассчитываю по специальной формуле:

C_SR=(P₁/P₂)ⁿ * (C_SG-C_SI) +C_SI

C_SR — остаточная концентрация опасных веществ

C_SG — концентрация опасных веществ в смесях

C_SI — концентрация опасных веществ в инертном газе

n — количество перепадов давления

P₁ — давление 1 (перед подачей газа)

P₂ — давление 2 (после подачи газа)

4. Продувка вакуумом

Вакуумная продувка предполагает использование вакуумного насоса для удаления вредных газов и последующей подачи инертного газа в вакуумируемый агрегат. Этот процесс повторяется до тех пор, пока не будет достигнута желаемая концентрация опасного газа. Вакуумная продувка особенно подходит для машин с несколькими мертвыми зонами.

Эффективная потребность в инертном газе рассчитывается следующим образом:

V_N = V_B * f * n

V_N — потребность в инертном газе в м³ 

V_B — объем сосуда в м³ 

f — коэффициент изменения давления

n — количество перепадов давления

Уравнение коэффициента изменения давления приведено ниже:

f=1-(P₁/P₂) (P₁/P₂)<1

f — коэффициент изменения давления

P₁ — давление 1 (перед подачей газа)

P₂ — давление 2 (после подачи газа)

Как работает процедура продувки азотом?

Целью любой системы продувки азотом является «очистка» труб и других деталей, содержащих загрязнения. При этом вы значительно снизите любой риск, связанный с опасными элементами, включая кислород. В зависимости от используемого метода азот может циркулировать как при высоком, так и при низком давлении. Конечно, конкретная используемая процедура вытеснения азотом будет зависеть от многих факторов. Независимо от используемого метода вам потребуется доступ к постоянному источнику азота — генератор азота или криогенная емкость.

Для подбора оптимального способа продувки азотом с учетом ваших задач обращайтесь за консультацией:

8 (800) 600 81 29
+ 7 (499) 288 27 48
+ 7 (925) 482 30 01 
[email protected]

Вариант реализации системы продувки азотом испытательного стенда двигателей читайте по ссылке https://gas-solutions.ru/projects/sistema-produvki-azotom-ispytatelnogo-stenda-dvigatelej/

При подготовки материалов использована информация с сайтов whatispiping.

com, www.generon.com, а также информация от специалистов Gas-solutions.ru. Фото из открытых источников в интернете.

АЗОТИРОВАНИЕ ОСУШКА И ПРОДУВКА АЗОТОМ

Азотирование, осушка и продувка азотом, проводится на действующих и вновь строящихся трубопроводах. Азотирование (инертизация внутритрубного пространства), проводится для вытеснения атмосферного воздуха из полости трубопровода. Данная процедура является одним из этапов работ, которые проводятся на действующих магистральных трубопроводах, после проведения ремонтных и огневых работ. Эти же операции проводят на вновь возводимых участках и магистралях. Замещение воздуха (кислорода) в полости трубы на инертный газ (азот) позволяет исключить химическую реакцию и взрыв газопровода при пуске продуктового метана по трубе. Для обеспечения взрывобезопасности перед пуском природного газа, необходимо достичь остаточной концентрации кислорода в полости трубы (по объему) на более 2%.

Обычно работы по азотированию выполняются после очистки и осушения полости трубопровода от остатков влаги и загрязнений, после его ремонта, либо строительства. Осушение часто проводят, после проведения гидравлических испытаний на прочность. Перед процедурой осушения, с помощью азотной или воздушной компрессорной станции и специального разделительного поршня, производится вытеснение воды из трубопровода. Затем таким же образом, используя сжатый воздух по трубопроводу пропускают чистящие поршни-скребки для очистки полости от загрязнений. Вслед за скребками, таким же образом, через трубу пропускают поролоновые поршни для удаления влаги с их последующим взвешиванием, до тех пор, пока вода в капельном виде будет полностью удалена. После этой операции производится осушение внутренней полости трубопровода с использованием сухого воздуха, до достижения им точки росы не менее минус 20^оС. На этом процесс осушения считается выполненным.

В последнее время, все более актуальным является метод осушения трубопровода сухим азотом с использованием все тех же азотных компрессорных станций СДА-10/251 или ТГА-10/251. Дело в том, что продуктовый азот на выходе станции уже является сухим и имеет точку росы в пределах минус 30-40^оС. Поскольку следующий этап работ – азотирование, то при использовании данного метода получается существенная экономия времени и ресурсов на полный цикл работ. Стоимость 1 м³ азота, в настоящее время, существенно ниже стоимости других инертных газов. При работах на автономии, вдали от населенных пунктов и источников электроэнергии – это самый лучший способ выполнения работ по осушению трубопроводов и одновременному их азотированию.

Азотирование и осушение трубопроводов требует особой квалификации и строгого соблюдения правил и норм СТО Газпром 2-3.5-354-2009 с проведением обязательных контрольных замеров параметров инертной газовой смеси, которая подается в полость трубопровода.

Профессиональная команда «ЭкоТехнолоджиГрупп» имеет большой опыт оказания аналогичных услуг. Компрессорные станции СДА-10/251 и ТГА-10/251 позволяют получить концентрацию азота на выходе до 98%. Станции оснащены высокоточными встроенными газоанализаторами для контроля в реальном времени параметров инертного газа, который закачивается в трубопровод. Имеется также возможность регулировать концентрацию инертного газа и объем его выработки.

Что такое продувка азотом? – Используемые процедуры и оборудование

Значительное количество промышленных процессов чувствительны к влаге и требуют среды с дефицитом кислорода, чтобы гарантировать, что качество их конечных продуктов не изменится. Повреждения, вызванные водяным паром и окислением, являются еще одной серьезной проблемой, с которой сталкиваются многие промышленные производители.

Для решения этих проблем в соответствующие процессы обычно включают продувку азотом.

Что такое продувка азотом?

Продувка азотом — это промышленный процесс, при котором нежелательные газы и другие примеси удаляются из среды производственной системы с помощью газообразного азота. Благодаря своим инертным свойствам азот можно использовать для эффективного вытеснения кислорода и других проокислительных газов из промышленных процессов без химической реакции с субстратами.

Почему требуется продувка азотом?

Преимущества продувки азотом многочисленны, но наиболее важными причинами продувки газообразным азотом являются предотвращение химического изменения продуктов и предотвращение повреждения или даже возгорания оборудования, связанного с влажностью.

Многие промышленные производственные процессы могут быть неблагоприятно затронуты, если они проводятся в присутствии влаги или воздуха, богатого кислородом. Окислительное повреждение, вызванное этими нежелательными примесями, снизит качество конечных продуктов, что приведет к дорогостоящим последствиям для рентабельности. Операции, чувствительные к кислороду, включают оборудование для продувки азотом, чтобы предотвратить неблагоприятные производственные условия.

Применение систем продувки азотом

Продувка газообразным азотом в настоящее время используется в ряде промышленных производственных процессов, и продувка является одной из причин, по которой промышленное использование азота так распространено. Ниже приведены некоторые ключевые области применения процедур продувки азотом в различных областях применения.

• Очистка свободного пространства пивоварни для продления срока годности пива
• Азотная подушка для судов, танкеров и потенциально взрывоопасных сред
• Продувка азотом трансформаторов и взрывоопасных электрических сред
• Очистка от органических соединений в химической/нефтехимической промышленности
• Удаление токсичных газов в технологических камерах (например, инструменты для распыления)
• Осушка и продувка трубопровода для ограничения концентрации кислорода — узнайте больше об услугах NiGen по техническому обслуживанию трубопроводов.
• Упаковка в модифицированной атмосфере с пищевым азотом на предприятиях по производству и упаковке пищевых продуктов для удаления влаги, кислорода и других газообразных примесей
• Металлообработка, где используются системы продувки N2 для устранения соединений, которые могут повлиять на качество сварки

4 Системы продувки азотом

Для использования доступны различные системы продувки азотом, но окончательный выбор системы продувки азотом зависит от индивидуальных предпочтений и требований оператора. Ниже описаны четыре основных типа систем продувки азотом.

Продувка вытеснением газообразным азотом

Этот метод идеально подходит для оборудования с прямым поперечным сечением (например, трубопроводов). Процедура проста в проведении. Компонент очистки, известный как «свинья», проходит через просвет очищаемого оборудования с помощью газообразного азота под давлением. Во время процедуры очистки скребки и газ проходят через каждый канал трубы, очищая внутреннюю часть и удаляя газообразные и твердые примеси.

Продувка разбавлением газообразным азотом

Продувка разбавлением включает объединение газообразного азота с газом, который необходимо удалить. Затем смесь удаляется через выпускное отверстие, расположенное как можно дальше от входа газа. Этот метод продувки азотом эффективен как для простых, так и для сложных систем с различными поперечными сечениями, таких как печи, реакторы и колонны.

Перекачка жидкости под давлением

Метод перекачки жидкости под давлением полезен для продувки систем с ограниченным пространством. Этот метод используется для подачи жидкостей без использования внешнего насоса. Газообразный азот, используемый для движения жидкости, будет в равной степени создавать давление в свободном пространстве и очищать сосуд. Этот метод продувки значительно снижает риск окисления, связанного с переносом жидкости между двумя технологическими резервуарами.

Вакуумный метод удержания давления

Для процедур, в которых прямая продувка азотом не подходит, технологические сосуды можно заполнить азотом под давлением. Этот метод обычно используется на оборудовании с одним вентиляционным отверстием. После того, как содержимое сосудов соединится со сжатым азотом, следует разбавление и удаление воздуха. Этот процесс повторяется по мере необходимости для очистки сосуда до удовлетворительного уровня.

Продувка трубопроводов азотом

Продувка трубопроводов газообразным азотом является важным компонентом ввода в эксплуатацию линий природного газа для выкидных линий. Эта процедура необходима для удаления кислорода, паров воды и других примесей, которые задерживаются внутри вновь проложенной сети трубопроводов. Если не удалить эти вещества, это изменит качество жидкостей, транспортируемых по выкидным трубопроводам.

Продувка азотом представляет собой довольно простую процедуру, при которой сжатый газ пропускается через просвет выбранных трубопроводов, вытесняя все газообразные и твердые примеси.

Советы по безопасности при продувке трубопроводов

Продувка азотом в промышленных условиях небезопасна. Для безопасного проведения продувки трубопровода операторы должны предпринять следующие шаги:

• Обеспечить тщательное обращение с инструментами/аппаратами
• Надлежащее обучение и инструктаж всего персонала по безопасному выполнению своих обязанностей
• Назначение аварийных протоколов для отключения и эвакуации персонала с обеспечением нескольких точек выхода
• Обязательное использование средств индивидуальной защиты всем персоналом, участвующим в очистных работах

NiGen предлагает надежные услуги по продувке азотом

В течение последних десятилетий NiGen предоставляет самые лучшие решения для производства азота, подходящие для различных потребностей промышленных процессов. Мы предлагаем экономичные генераторы азота на месте для широкого спектра отраслей промышленности. Если ваши потребности носят временный характер, спросите нас об аренде генераторов азота.

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить предложение или спецификации о наших продуктах и ​​услугах.

AIMS 15 – Продувка трубопроводов и необходимая безопасность

Что такое продувка и зачем она нужна в трубопроводах?

Окисление — это непрерывный процесс в трубопроводах, используемый специально для сварки швов, находящихся на воздухе, для предотвращения окисления или для обработки трубопроводов, чтобы технология стала устойчивой к коррозии, и происходит продувка. Продувка выполняется для защиты сварного шва до тех пор, пока он не остынет до такой степени, что окисление больше не может происходить.

Продувка трубопроводов может предотвратить окисление и увеличить общий срок службы систем и связанных с ними инструментов.

Некоторые формы продувки включают:

• Продувка инертным газом: этот процесс происходит путем изменения содержимого трубы и использования инертного газа для вытеснения исходного содержимого или разделения двух взаимозаменяемых сред.

• Разбавление: В этом процессе достигается замещение одного вещества другим.
• Замещение: Это происходит, когда происходит замена одного вещества другим.

Процедура продувки необходима для удаления кислорода, водяного пара и других примесей, которые остаются внутри вновь проложенной сети трубопроводов. Если не удалить эти вещества, это изменит качество жидкостей, транспортируемых по выкидным трубопроводам.

Продувка гарантирует, что технический специалист может контролировать, какие газы находятся в системе подачи газа и, следовательно, какие газы подвергаются воздействию внутренних компонентов, датчиков или другого оборудования. Продувка также помогает предотвратить нежелательные реакции, что может значительно увеличить срок службы соответствующих компонентов.

Общие отраслевые практики и методы

Азот обычно используется для удаления опасных газов или сухих жидкостей из трубопроводной системы. Азот безопасен и эффективен в трубопроводах и используется во многих случаях, а именно: • Перед вводом в эксплуатацию новой трубопроводной системы.

• При продувке трубопровода после очистки скребками.
• Вывод из эксплуатации существующей сети трубопроводов или системы.
• Для просушки трубопровода после гидроиспытаний.

Азот инертен, нереактивен, нетоксичен и не вызывает коррозии. Его можно транспортировать в виде криогенной жидкости, сжимать в виде сухого газа или фильтровать из атмосферы на месте с помощью установки с азотной мембраной. Чаще всего азот доставляется наливом в виде криогенной жидкости, а затем преобразуется в теплый газ с использованием теплообменника, работающего на дизельном топливе, или беспламенной перекачивающей установки для азота. Он может поставляться при температуре от -150°C до +400°C и при давлении от атмосферного до 10 000 фунтов на квадратный дюйм.

Как цитируется в Four Quest Energy: «Азотные приложения могут варьироваться по размеру от двухчасовой операции с участием одного насоса и оператора до проектов, длящихся месяцы с многочисленными насосами и транспортом. Некоторые проекты требуют доставки очень больших объемов азота за короткое время, что обычно обеспечивается обычным насосным оборудованием, работающим на огне. Непрерывная подача жидкого азота может быть доставлена ​​на объект с помощью специально разработанных азотных транспортных средств».

Циклы продувки зависят от требований к чистоте и уровню содержания кислорода в системе трубопроводов, которые обеспечиваются конечными потребителями.

Расчеты, которые следует учитывать при продувке азотом, включают:

• Объем вытесняемого продукта.
• Профиль трубопровода для определения максимального изменения отметки на участке линии смещения.

• Удельный вес вытесняемого продукта.
• Объем азота, который будет использован во время перемещения (включая минимальный коэффициент непредвиденных обстоятельств 10%).
• Необходимо поддерживать давление впрыска азота.
• Скорость перемещения и ожидаемая продолжительность.
• Минимальные противодавления, которые должны поддерживаться на конце трубопровода, с учетом высотных отметок вдоль трубопровода.
• Требования и продолжительность продувки.

Оставаться в безопасности

Безопасность жизненно важна во всех отраслях промышленности. Однако применение насосов может быть особенно опасным для рабочих на стройплощадке. Вот почему безопасность всегда должна стоять на первом месте во всех производственных процессах, особенно при работе с вредными средами, такими как неочищенный азот.

Некоторые меры предосторожности, которые необходимо соблюдать во время процедуры очистки, включают:

• Убедитесь, что все клапаны, которые должны работать во время процедуры, управляются вручную, а все клапаны, через которые должен проходить без присмотра скребок, заблокированы в «полностью» открытом состоянии.
• Проверка блокировки всех клапанов, которые должны быть закрыты во время смещения линии.
• Проверка работоспособности всех перепускных клапанов станции.
• Использование геофонов для отслеживания перемещения свиней.
• Получение необходимого доступа от соседних землевладельцев и приобретение соответствующего рабочего места.
• Уведомление землевладельцев и государственных органов в местах потенциального шума, выхлопных газов и дополнительного движения.

• Приобретение «специальных» материалов и внешних услуг, которые могут включать, помимо прочего: вентиляционные (продувочные) соединения, сепарационные резервуары, дозирующие скребки и устройства слежения.
• Проверка доставки азотных интерфейсов к ближайшему нижестоящему терминалу с обеспечением обхода насосных станций между точкой закачки и терминалом.
• Наличие резервуара для вытесненной азотно-жидкой смеси.
• Убедиться, что такие приборы, как термометры, манометры и устройства для отбора проб, откалиброваны, действительны, сертифицированы и установлены в соответствующих местах.
• Обеспечение наличия необходимых счетчиков в точке закачки азота и на выходе для вытесняемого продукта.
• Проверка того, что система управления линией отслеживает поток во время прогонов вытеснения.
• Обеспечение учета всех непредвиденных обстоятельств, в том числе: возможное перемещение скребков по мере их застревания во время операции, доступность новой точки нагнетания для продолжения перемещения, а также проверка наличия альтернативного места продувки для ускорения вентиляции, сброса давления, и заблокированы в требованиях из-за изменений высот.

Заключение

Азот жизненно важен для продувки и помогает удерживать кислород на внутренних поверхностях трубопроводной системы, устраняя при этом искры и пожары. Продувка также устраняет присутствие влаги и помогает снизить точку росы. Азот — инертный газ, поэтому он негорюч. Это означает, что он экономичен и доступен, что делает его наиболее часто используемой средой для процесса очистки в текущей отраслевой практике.

ССЫЛКИ

Corrosionpedia, JP Services, Four Quest Energy, Compressed Gas Technologies Inc, Trans-Northern Pipelines Inc

Об авторе в машиностроении – это опытная смена- производитель. Он имеет подтвержденный послужной список в области технического и стоимостного инжиниринга и имеет стипендию
в области инженерии и степень магистра делового администрирования. Он является председателем группы конечных пользователей в API и вице-председателем Совета по стандартам Канады. Он провел экспертную оценку нормативных документов по управлению выбросами для ECCA и участвовал в инициативах по исследованиям и разработкам.