石油化工工艺管道安装的知识学习

1/17石油化工工艺管道安装的知识学习石油化工管道安装是一项比较复杂的专业，其特点是安装工程量大，质量要求高，施工周期长。随着近年来的技术进步和发展，新的施工方法不断采用，同时，国家颁布了新的验收规范，工艺管道的施工工序内容，加工方法、工程质量验收标准等都有所变化。一、施工前的准备(一)工艺管道施工准备一般包括技术准备、物资准备和施工队伍准备。具体工作如下：1．熟悉、审查图纸及设计文件，并适时参加设计交底。2．摸清工程内容、工程量和工作量。3．编制管道工程施工技术方案，并组织技术交底。4．组织焊接工艺试验与评定。5．准备施工机具及工装设施。6．组织施工队伍，对于新材料施工，做好施工人员的培训工作，使其掌握技术操作要领，保证工程质量。2/177．水、电、气(汽)、铺设道路应满足施工需要。(二)通过以上具体工作，保证管道工程达到下列条件：1．管道工程设计资料及文件齐全，施工图纸经会审。2．施工方案或技术措施已经批准。3．现场预制厂已具备预制条件，临时设施满足施工需要。4．管材、管件、阀门等的储备量已达60%以上，其它材料也有适当储备，并能陆续进入现场，保证连续施工。5．施工机具可按计划进点，并能保证正常运转。6．施工人员已经过培训或技术交底，并可随时按计划调集。7．土建工程及设备安装进度已能满足管道施工要求。二、管道施工工序和方法各类专业的管道，由于各地区、部门施工单位的机械装备和管理水平的不同，具体的施工方法也不完全相同，下面简要地介绍工艺管道一般的施工工序和方法。我们通常把施工中不可缺少，而且独立存在的操作过3/17程，理解为施工工序。概算指标是在行业预算定额基础上，对预算定额子目进行的综合，包括的工序主要有管材安装、管件安装、法兰安装、水压试验、X射线无损探伤、γ射线无损探伤、焊缝热处理、泄漏性试验和管道吹洗等。(一)管道安装工序的组合管材、管件、法兰安装组合了管材、管件的清理检查、管材调直、管材切割、坡口加工、焊接等工序。1管材、管件的清理检查：管材在安装前应进行清理和检查，清除污垢和杂质，并应按国家现行规范规定进行外观检验，不合格者不得使用，管材的检验主要有以下几点：(1)按设计要求核对管子的规格、数量和标记。(2)管子的质量证明书，对质量书有异议的，在异议未解决前，该批管子不得使用。(3)管子是否有裂纹、缩孔、夹渣、折叠、重皮等缺陷。(4)螺纹、密封面、坡口的加工精度及粗糙度应达到设计要求或制造标准。(5)SHA级管道中，设计压力等于或大于10MPa的管子外表4/17面应按规定逐根进行无损探伤，不得有线性缺陷。2管材调直管材出厂后，一般都要经过多次的长途和短途运输，最后到达使用地点。在运输装卸过程中，对管材的碰撞和摔压，是很难避免的，因此造成管材变形。为了使管道施工达到验收标准，基本上做到横平竖直，就必须对管材进行调直。常用的调直方法有人工调直和半机械化调直。直径较小的管材，一般用人工调直；直径大于50mm的管材，采用丝杠调直器冷调，特殊情况有时需要加热后调直；当管材直径大于200mm时，一般不易弯曲变形，因此很少需要调直。3管材切割管材切割，也称为切管或切口，管材切管的目的，是在较长的管材上，切取一段有尺寸要求的管段。根据规范的要求，不同材质的管道，应采用不同的切割方法。碳素钢管、合金钢管宜采用机械方法切割。当采用氧乙炔火焰切割时，必须保证尺寸正确和表面平整。不锈钢管、有色金属管应采用机械方法或等离子方法切割。不锈钢管及钛管用砂轮切割或修磨时，应使用专用砂轮片。5/17镀锌钢管宜用钢锯或机械方法切割。管材的切割是比较重要的一道工序，管材切口的质量，对下一道工序坡口加工和管口组对都有直接影响。4坡口加工坡口加工，是为了保证管口焊接质量而采用的有效措施。坡口的型式有多种，选择那种坡口型式，要考虑以下几个方面：(1)能保证焊接质量；(2)焊接时操作方便；(3)能够节省焊条；(4)防止焊接后管口变形。管道焊接常采用的坡口型式有以下几种：(1)I型坡口；(2)V型坡口；(3)U型坡口。I型坡口，适用于管壁厚度在3.5mm以下的管口焊接。根据壁厚情况，调整对口的间隙，以保证焊缝焊透。这种焊6/17缝，管壁不需要倒角，实质上是不需要加工坡口，只要管材切口的垂直度能够保证对口的间隙要求，就可以直接对口焊接。V型坡口，适用于中低压钢管焊接，坡口的角度为60°～70°、坡口根部有钝边，其高度为1～2mm。U型坡口，适用于高压钢管焊接，管壁厚度在20-60mm之间。坡口根部有钝边，其厚度为2mm左右。管子的坡口加工形式和尺寸应符合设计文件规定。管道坡口加工宜采用机械方法，也可采用等离子弧、氧乙炔焰等热加工方法。采用热加工方法加工坡口后，应除去坡口表面的氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层，并应将凹凸不平处打磨平整。SHA级管道的管子，应采用机械方法加工；SHB级管道的管子，宜用机械方法加工。当采用氧乙炔焰或等离子切割时，切割后必须除去影响焊接质量的表面层。5焊接焊接是管道连接的主要形式，焊接方法有很多种，常用的有气焊、电弧焊、氩弧焊、氩电联焊和二氧化碳气体保护焊。7/17管道在焊接以前，要检查管材切口和坡口是否符合质量要求，然后进行管口组对，组对时应做到内壁齐平，内壁错边量应符合规定。规定要求，一般管道不宜超过壁厚的10％，且不大于2mm；SHA级管道不宜超过壁厚的10%，且不大于0.5mm；SHB级管道不宜超过壁厚的10％，且不大于1mm。组对好的管口，先进行点焊，根据管直径大小，点焊3至4处，点固后的管口再进行焊接。(二)焊缝的检验管道每个焊口焊完以后，都应打掉焊缝上的渣皮和两边的飞溅物，并将焊缝表面清理干净，进行外观检验，查看焊缝是否有裂纹、气孔、夹渣等缺陷，管道焊缝的外观检验质量应符合现行国家标准《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》(GB50236)的有关规定。焊缝表面无损检验应按设计文件的规定，进行磁粉或液体渗透检验。当发现焊缝表面有缺陷时，应及时消除，消除后应重新进行检验，直至合格。规定管道焊缝必须进行射线照相检验或超声波检验，要对参加焊接的每个焊工所焊的焊缝，按规定比例抽查检验，下列管道焊缝应进行100％射线照相检验，其质量不得低于II级：(1)输送剧毒流体的管道；8/17(2)输送设计压力大于等于10MPa或设计压力大于等于4MPa且设计温度大于等于400℃的可燃流体、有毒流体的管道；(3)输送设计压力大于等于10MPa且设计温度大于等于400℃的非可燃流体、无毒流体的管道；(4)设计温度小于-29℃的低温管道；(5)设计文件要求进行100%射线照相检验的其它管道。在每条管道上，抽查探伤的焊接接头，不能少于一个焊口。如发现某焊工所焊的焊口不合格时，应对其所焊的焊缝按规定比例加倍抽查探伤，如果仍不合格时，对其在该管线所焊的焊缝全部进行无损探伤。所有经过无损探伤检验不合格的焊缝，必须进行返修，返修后的焊缝仍按原规定方法进行检验。管道各级焊接接头射线检测百分比，当设计未规定时，可按表1的规定执行。由于现行规范对焊缝的质量要求较高，为了保证焊缝的质量，焊工要配备手提电动砂轮机，在焊接过程中对焊缝层间出现的夹渣、气孔等缺陷，随时用砂轮磨掉、再继续焊接。9/17表1管道接头射线检测百分比注：①液化烃的焊接接头，射线检测数量不应少于20%。②苯、高度危害介质焊接接头，射线检测数量不应少于40%。③在被检测焊接接头中，固定焊的焊接接头不得少于检测数量的40%，且不少于1个。(三)管道压力试验在一个工程项目中，某个系统的工艺管道安装完毕以后，就可以按设计规定，对管道进行系统强度试验和气密性试验，其目的是为了检查管道承受压力情况和各个连接部位10/17的严密性。一般输送液体的管道都采用水压试验，输送气体的管道多采用气体进行试验。管道压力试验之前应具备以下条件：(1)试压范围内的管道安装工程除涂漆、隔热外，已按设计图纸全部完成，安装质量符合有关规定。(2)管道上的膨胀节已设置了临时约束装置。(3)试验用压力表已经效验，并在周检期内，其精度不得低于1.5级，表的满刻度值应为测最大压力的1.5～2倍，压力表不得少于两块。(4)符合压力试验要求的液态介质或气体已经备齐。(5)按试验的要求，管道已经加固。(6)对于输送剧毒流体的管道及设计压力大于等于10MPa的管道，在压力试验前，规范规定要求的资料已经复查。(7)待试管道与无关系统已用盲板或采取其他措施隔开。(8)待试管道上的安全阀、爆破板及仪表元件等已经拆下或加以隔离。11/17(9)试验方案已经批准，并已进行了技术交底。1液体压力试验液压试验，在一般情况下都是用清洁的水作试验，如设计有特殊要求时，按设计规定进行。水压试验的程序，首先作好试验前的准备工作。安装好试验用临时注水及排水管线；在试验管道系统的最高点和管道末端，安装排气阀；在管道的最低处安装排水阀；压力表应安装在最高点，试验压力以此表为准。管道上已安装完的阀门及仪表，如不允许与管道同时进行水压试验时，应先将阀门和仪表拆下来，阀门所占的管线长度用临时短管线连接起来串通；管道与设备相连接的法兰中间要加上盲板，使整个试验的管道系统成封闭状态。上述这些准备工作完成以后，开始向管道内注水，注水时要打开排气阀，当发现管道末端的排气阀流水时，立即把排气阀关好，等全系统管道最高点的排气阀也见到流水时，说明全系统管道已经全部注满水，把最高点的排气阀也关好。这时对全系统管道进行检查，如没有漏水现象，就可升压。升压时应缓慢进行，达到规定的试验压力以后，停压10分钟，经检查无泄漏，目测管道无变形为合格。12/17各种管道试验时的压力标准，一般设计都有明确规定，如果没有规定可按管道施工及验收规范的规定进行。试验的管道，按规定检查合格以后，要把管内的水放掉，排水前应先打开管道最高点排气阀，再打开排水阀，把水放入排水管道。最后拆除试验用临时管道和连通管及盲板，拆下的阀门和仪表复位，连接好所有法兰，填写管道系统试验记录。管道压力试验，如环境气温低于0℃时，放水后管道应即时用压缩空气吹干，避免管内积水冻坏管道。2气体压力试验根据SH3501规定，下列管道方可进行气压试验：(1)公称直径小于或等于300mm、试验压力小于或等于1.6MPa的管道系统；(2)公称直径大于300mm、试验压力等于或小于0.6MPa的管道系统。气压试验所用的气体，大多数为压缩空气或惰性气体。试验前必须用空气进行预试验，试验压力宜为0.2MPa。试验时，其压力应逐级缓升，当压力升到规定试验压力一半时，如未发现异状或泄漏，继续按试验压力的10%逐级升压，每13/17级稳压3分钟，直到试验压力，稳压10分钟，再将压力降至设计压力，停压时间应根据查漏工作需要而定。以发泡剂检验不泄漏为合格。(四)泄漏性试验输送剧毒流体、有毒流体、可燃流体的管道必须进行泄漏性试验。泄漏性试验应按下列规定进行：(1)泄漏性试验应在水压试验合格后进行，试验介质宜采用空气。(2)泄漏性试验压力应为设计压力。(3)泄漏性试验可结合试车工作，一并进行。(4)泄漏性试验应重点检验阀门填料涵、法兰或螺纹联接处、放空阀、排气阀、排水阀等。以发泡剂检验不泄漏为合格。(5)经气压试验合格，且在试验后未经拆卸过的管道可不进行泄漏性试验。(五)管道的吹扫和清洗管道系统压力试验合格后，应进行吹洗。吹洗的方法应根据对管道的使用要求、工作介质及管道内表面的脏污程度14/17确定。公称直径大于或等于600mm的液体或气体管道，宜采用人工清理；公称直径小于600mm的液体管道，宜采用水清洗；公称直径小于600mm的气体管道，宜采用空气吹扫；蒸汽管道应以蒸汽吹扫；非热力管道不得用蒸汽吹扫。管道系统吹洗前，应符合下列要求：(1)不应安装孔板、法兰联接的调节阀、重要阀门、节流阀、安全阀、仪表等，对于焊接的上述阀门和仪表，应采取经旁路或卸掉阀头及阀座加保护套等保护措施。(2)应检验管道支、吊架的牢固程度，必要时应予以加固。(3)不允许吹洗的设备及管道应与吹洗系统隔离。管道吹洗的顺序应按主管、支管、疏排管依次进行，吹洗出的赃物，不得进入已合格的管