石油化工壓力管道安裝工藝淺析

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摘要：本文簡述石油化工建設(shè)中壓力管道安裝的特點(diǎn)，以及管道的安裝工藝，并對管道安裝后的質(zhì)量控制進(jìn)行探討，為石油化工行業(yè)的發(fā)展提供一定的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：石油化工；壓力管道；安裝工藝；質(zhì)量控制

0引言在石油化工的建設(shè)中，壓力管道的安裝是極為重要的，其中管道安裝工藝的水平和質(zhì)量控制，對石油化工行業(yè)建設(shè)中的設(shè)備裝置的安全操作以及安裝后設(shè)備是否能夠平穩(wěn)運(yùn)行息息相關(guān)。但在實際的操作中，受到多方因素的影響，導(dǎo)致壓力管道在安裝過程以及質(zhì)量的控制難以合理的把握，因此，必須要對壓力管道給予足夠的重視，保證管道能夠真實可信的運(yùn)用。

1壓力管道的安裝特點(diǎn)

1.1元器件和設(shè)計環(huán)節(jié)復(fù)雜

在石油化學(xué)工業(yè)的管道建設(shè)中，安裝壓力管道需要有一定的設(shè)備支持才能做好這方面的工作，其中所需要的設(shè)備包括過濾器、節(jié)流器、安裝保護(hù)裝置等各種各樣的精密元件。但在元器件的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范上，并沒有相關(guān)的規(guī)章制度規(guī)定出統(tǒng)一的器械標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致在元器件采購中，不同的供貨廠家所生產(chǎn)的元器件標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量都不相同，給采購工作帶來了極大的不便。同時，化工壓力管道的安裝流程相對復(fù)雜，需要經(jīng)過許多的操作步驟以及大大小小的安裝環(huán)節(jié)進(jìn)行，其中各個環(huán)節(jié)所需要的元件各不相同，所需要的元件種類繁多復(fù)雜。并且負(fù)責(zé)安裝管道的配套設(shè)施也不相同，其中的吊架和支撐部件規(guī)格也存在差異，導(dǎo)致在管道的設(shè)計階段和施工階段需要考慮各方的影響因素，為壓力管道的安裝增加了不必要的工作量，導(dǎo)致設(shè)計環(huán)節(jié)較為復(fù)雜。

1.2焊接工程量大操作困難

在石油化工中的壓力管道安裝時，容易受到空間因素的影響。安裝空間過小就會導(dǎo)致壓力管道的分布變得密集，所需要焊接的位置較多，同時又受到深度的限制，導(dǎo)致焊接的工程量巨大。管道的材料種類以及質(zhì)量決定采取怎樣的焊接方式進(jìn)行焊接，其中相對特殊的材料則需要特殊的焊接技術(shù)進(jìn)行焊接作業(yè)，不利于焊接工作的整體統(tǒng)一性。因為作為石油化工的壓力管道，其功能主要是運(yùn)輸石油加工品或者行業(yè)所需要的材料，導(dǎo)致在管道中所運(yùn)輸?shù)慕橘|(zhì)具備著高溫性或腐蝕性。在選擇材料時需要選擇具有耐高溫耐腐蝕的鉻鉬鋼來完成焊接工作。而在臨氫的運(yùn)輸環(huán)境下，則需要選擇不銹鋼材料進(jìn)行焊接[1]。

1.3外部因素和后期的檢測

目前，石油化工壓力管道的焊接工作主要是通過人工焊接的方式進(jìn)行，人力焊接的工作效率較低，壓力管道焊接質(zhì)量與焊接人員的技術(shù)水平以及采用的焊接工具相關(guān)聯(lián)。并且還會受到管線施工現(xiàn)場環(huán)境的影響，目前石化行業(yè)建設(shè)施工場地環(huán)境較為惡劣，受地形以及場地的限制導(dǎo)致大型的施工器械難以適應(yīng)目前的壓力管線安裝，并且在施工過程中還會出現(xiàn)各種各樣的因素影響管線的安裝質(zhì)量。由于壓力管線的焊接位置較多，密封點(diǎn)排列密集，一旦某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯就會導(dǎo)致石油泄漏的現(xiàn)象發(fā)生，使石油化工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益造成損失。所以在壓力管線工程竣工后，要對管線的質(zhì)量以及抗壓性等進(jìn)行全方面的測試，在通過驗收指標(biāo)后才能確保壓力管線的安裝符合標(biāo)準(zhǔn)。而在這種檢測條件下，需要消耗大量的人力資源，以及檢測所需的資金、物料等，對壓力管線的后期管理增加了工作量。

2壓力管道的安裝工藝

2.1施工準(zhǔn)備

在管線施工前，需要做好前期的準(zhǔn)備工作。根據(jù)設(shè)計文件要求制作相應(yīng)的焊接工藝評定，編制焊接工藝規(guī)程（WPS）。在進(jìn)行焊接材料的驗收方面，需要按照施工所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗收工作，檢驗管道中組成部件和支撐部件的質(zhì)量，需要符合國家現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)方可投入到工程當(dāng)中。并對施工管道中所有的閥門逐個進(jìn)行壓力試驗，保證每個閥門都完成檢測，其中安全閥應(yīng)按設(shè)計文件和TSGZF001—2006的規(guī)定進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試合格后，應(yīng)及時進(jìn)行鉛封。對于不合格的閥門不得投入到使用當(dāng)中，防止因品質(zhì)殘次導(dǎo)致施工進(jìn)展緩慢以及施工安全的不利影響。在壓力管道的附件檢查工作中，需要對相關(guān)材料進(jìn)行品質(zhì)檢測。

2.2施工設(shè)備器械

需要準(zhǔn)備好相關(guān)的施工設(shè)備器械，包括切管機(jī)、磨光機(jī)、管子車床、空壓機(jī)、電焊機(jī)等，并查看施工器具和主要的耗材是否配備齊全。以及施工壓力管線安裝的前提條件是否完成，有關(guān)管線的土木工程作業(yè)檢驗是否完成、管線設(shè)備連接是否合格等。在開展工作前，要對管線進(jìn)行全面的清理和檢測，將管線中管件閥門內(nèi)部進(jìn)行清理，確保內(nèi)部不存在不相關(guān)的物品，并完成防腐和脫脂等有關(guān)工序。

2.3施工工藝程序

在安裝管道時一般最先完成地下管線的安裝，將地下壓力管線安裝后，再完成地上的管線布置；并且先安裝較大的管線，后安裝較小的鋼管。施工程序上首先進(jìn)行管線安裝地區(qū)的土木建設(shè)以及相關(guān)設(shè)備的交接，并對交接的材料進(jìn)行檢驗和驗收。其次，接受預(yù)制管段并在現(xiàn)場進(jìn)行焊接和組裝工作，并對焊接完成后的壓力管進(jìn)行無損檢測、熱處理、硬度檢查、試壓等工序，確保壓力管符合制定的指標(biāo)。最后，有相關(guān)的部門進(jìn)行檢查和驗收。

2.4施工安全注意

對于壓力管線中的組件以及支撐件需要在施工過程中進(jìn)行精細(xì)化的保管，不能將其與其他施工所需要的器材進(jìn)行混淆，或者因保管不當(dāng)出現(xiàn)損壞，需要注意的是不銹鋼材質(zhì)組件在儲存期間中不能和碳素鋼放在一起進(jìn)行儲存，防止兩者發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，影響組件和支撐件的精度準(zhǔn)度。在安裝管系時要查看其封閉性，選擇經(jīng)驗豐富、技術(shù)高超的操作人員進(jìn)行施工，同時在熱態(tài)冷態(tài)緊固作業(yè)時，選擇安全的技術(shù)并配備安全措施，保障操作人員的安全[2]。

3管道的施工質(zhì)量控制

3.1施工前期準(zhǔn)備環(huán)節(jié)

（1）明確組織機(jī)構(gòu)。在石油化工壓力管道安裝前，需要提前做好準(zhǔn)備工作，相關(guān)部門需要進(jìn)行實地考察，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛?、氣候特征以及周圍環(huán)境的情況，開展全面的調(diào)查分析報告，以信息數(shù)據(jù)的方式進(jìn)行收集，并根據(jù)所收集到的數(shù)據(jù)信息采用科學(xué)化、系統(tǒng)化的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，結(jié)合分析出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)制定管線安裝項目的組織管理結(jié)構(gòu)。與其他工程類項目相對比，壓力管道的安裝項目所需要的工期相對較短，但這并不代表工序簡單，實際上管線安裝工序較為繁瑣，需要配備大量的施工人員進(jìn)行施工作業(yè)，這就需要強(qiáng)化工作人員的施工現(xiàn)場管理，防止出現(xiàn)工程開工后由于人員分配不協(xié)調(diào)等問題而產(chǎn)生人力資源浪費(fèi)，給工程的經(jīng)濟(jì)效益帶來一定的損耗，同時也為項目后期的維護(hù)和管理提供有效的幫助。由于壓力管線的安裝也存在著一定的差異化，受外部環(huán)境的影響，施工單位需要根據(jù)管線安裝的難易程度以及其復(fù)雜性，明確管理機(jī)構(gòu)人員的配置。在現(xiàn)場施工管理時，做好科學(xué)規(guī)范施工人員的行為，通過科學(xué)的管理組織機(jī)構(gòu)構(gòu)建，為施工人員、材料準(zhǔn)備、安裝工藝以及施工設(shè)備等方面的資源進(jìn)行合理配置，為施工做好充分的前提準(zhǔn)備。（2）組織技術(shù)會議。管道安裝的設(shè)計圖紙在壓力管道安裝環(huán)節(jié)中至關(guān)重要，決定著安裝管道的質(zhì)量以及工序是否符合施工標(biāo)準(zhǔn)。所以要求圖紙設(shè)計方在完成安裝設(shè)計后，由建設(shè)單位組織設(shè)計、監(jiān)理和施工單位進(jìn)行圖紙會審，三方開展設(shè)計圖紙的探討，以便于及時發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行解決，保證圖紙的科學(xué)性、可行性。這種方式能夠有效減少施工問題以及管道的質(zhì)量問題[3]。

3.2管道材料檢驗工作

壓力管道材料的質(zhì)量決定壓力管道的質(zhì)量以及使用時期內(nèi)的安全隱患。由于我國的材料市場缺乏壓力管道相關(guān)制度和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致材料市場中壓力管道殘次品、劣質(zhì)品頻繁出現(xiàn)。如果將這些不合格的產(chǎn)品投入到工程中，對施工人員的安全以及施工后石油單位的經(jīng)濟(jì)都產(chǎn)生不利的影響。因此，在壓力管道材料的采購環(huán)節(jié)中，必須去正規(guī)的廠家進(jìn)行購買，在購買時要求廠家需出示相關(guān)的制造許可證以及經(jīng)營許可證等相關(guān)的證件，以保證管道的材料不會出現(xiàn)影響材料質(zhì)量的問題。在壓力管道投入到工程之前，還需要運(yùn)用相關(guān)的儀器設(shè)備進(jìn)行簡單的測試，通過溫度檢測，硬度檢測以及無損檢測等檢驗方法判斷管道材料是否能夠滿足工程項目安裝的需要，避免由于材料原因?qū)е掳惭b質(zhì)量問題。

3.3焊接工藝質(zhì)量控制

焊接工藝是石化壓力管道施工中的重要環(huán)節(jié)，在進(jìn)行焊接工作前，需要施工人員熟練掌握壓力管道安裝要求和安裝技術(shù)支持，通過科學(xué)的手段規(guī)劃出焊接工藝的計劃和方案，并不斷地優(yōu)化質(zhì)量控制方案，不斷的調(diào)整方案的內(nèi)容。相關(guān)的焊接工藝質(zhì)量管理人員應(yīng)該時刻檢查管道焊接的情況，以保證焊接工作能夠滿足質(zhì)量指標(biāo)，加強(qiáng)施工現(xiàn)場的監(jiān)管力度。針對焊接的技術(shù)人員，需要嚴(yán)格管理和審查相關(guān)的資格證書，防止他人冒充工作，給工程的管理造成影響。在施工現(xiàn)場也應(yīng)當(dāng)安排相應(yīng)的技術(shù)型人才，來指導(dǎo)施工現(xiàn)場中焊接人員面臨的困難，營造出一種良好的工作環(huán)境。在進(jìn)行焊接工藝的質(zhì)量控制時，需要對焊接工藝逐步進(jìn)行優(yōu)化和完善。

3.4壓力管道系統(tǒng)實驗

在石油化工的管道系統(tǒng)壓力實驗中，水壓實驗為主，氣壓實驗為輔。實驗用水介質(zhì)多是工業(yè)用水。在不銹鋼管道測試中，應(yīng)控制試驗用水中氯離子含量。其試驗用水中的氯離子含量控制在50mg/L以內(nèi)。液體壓力試驗時，向管道系統(tǒng)內(nèi)注水過程中宜利用各管段高點(diǎn)排凈管道系統(tǒng)內(nèi)的空氣，試驗應(yīng)分級緩慢升壓，達(dá)到試驗壓力后停壓10min且無異?，F(xiàn)象。然后降至設(shè)計壓力，停壓30min，不降壓、無泄漏和無變形為合格。氣體壓力試驗時，應(yīng)逐步緩慢增加壓力。當(dāng)壓力升至試驗壓力的50%時，穩(wěn)壓3min，未發(fā)現(xiàn)異常或泄漏，繼續(xù)按試驗壓力的10%逐級升壓，每級穩(wěn)壓3min，至試驗壓力后，穩(wěn)壓10min，再將壓力降至設(shè)計壓力，涂刷中性發(fā)泡劑對試壓系統(tǒng)進(jìn)行檢查，無泄漏為合格。管道系統(tǒng)壓力試驗合格后，應(yīng)采用水沖洗、空氣吹掃等方法進(jìn)行管道系統(tǒng)吹掃和清洗工作。管道系統(tǒng)吹掃前孔板、法蘭連接的調(diào)節(jié)閥、節(jié)流閥、安全閥、儀表件等應(yīng)拆除。對已焊在管道上的閥門和儀表，應(yīng)采取相應(yīng)的保護(hù)措施。沖洗不銹鋼管道系統(tǒng)時，水中氯離子含量不得超過50mg/L。吹掃壓力不得超過容器和管道系統(tǒng)的設(shè)計壓力。水沖洗時，宜以最大流量連續(xù)進(jìn)行沖洗，流速不得小于1.5m/s。空氣吹掃時，空氣流速不得小于20m/s。水沖洗后的管道系統(tǒng)，以目測排出口的水色和透明度與入口的水色和透明度一致為合格?？諝獯祾哌^程中，應(yīng)在排出口用白布或涂白色油漆的靶板檢查，在5min內(nèi)，靶板上無鐵銹及其他雜物為合格。在壓力試驗合格后進(jìn)行，應(yīng)進(jìn)行泄漏性試驗，試驗介質(zhì)宜采用空氣，試驗壓力為管道系統(tǒng)的設(shè)計壓力或設(shè)備試驗壓力兩者的較小者。檢查以閥門填料函、法蘭或螺紋連接處、放空閥、排氣閥、排水閥等為重點(diǎn)。試驗時壓力應(yīng)逐級緩慢上升，當(dāng)達(dá)到試驗壓力時，穩(wěn)壓10min后，用涂刷中性發(fā)泡劑的方法，檢查所有密封點(diǎn)，無泄漏為合格。

4結(jié)論

綜上所述，石油化工的壓力管道安裝的質(zhì)量決定石化行業(yè)的發(fā)展穩(wěn)定性。目前，我國在管道建設(shè)工作中，存在著不合理安裝以及管理較為落后的問題，對管道安裝以及質(zhì)量帶來一定的隱患。針對這些因素，需要不斷的加強(qiáng)探究化工壓力管道的安裝，分析其中的難點(diǎn)困點(diǎn)進(jìn)行解決，提升壓力管道工藝技術(shù)，采用科學(xué)化的手段進(jìn)行安裝管理，促進(jìn)石化行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[3]趙朝貴.壓力管道焊接技術(shù)與質(zhì)量控制探究[J].居舍，2020(26):84-85+44.

作者:姜奧博 鐘姝姝 李儒 周海林 史華清 單位:中國石油天然氣第七建設(shè)有限公司 瀘州華潤興瀘燃?xì)庥邢薰緃