某延遲焦化裝置工藝管道施工過程中的質量控制

趙月華

中國石化集團洛陽石油化工工程公司 河南洛陽 471003

某延遲焦化裝置工藝管道施工過程中的質量控制

趙月華

中國石化集團洛陽石油化工工程公司 河南洛陽 471003

通過對工藝管道材質情況的分析，找出該裝置工藝管道施工質量控制的重點和難點，從施工技術準備入手，對影響工藝管道施工質量的各個環節進行有計劃的檢查和控制，確保滿足項目目標。

工藝管道 施工 質量控制

工藝管道安裝質量的好壞，將直接影響整體裝置的正常穩定運行。而工藝管道施工質量始終是整個安裝工程質量控制中的最繁瑣、最困難的工作之一。在某延遲焦化裝置建設過程中，其工藝管道規格繁雜、材質眾多、系統復雜、管配件種類和數量巨大，給施工質量控制帶來了巨大的挑戰。

1 工藝管道特點

該延遲焦化裝置采用“一爐兩塔”工藝流程，焦炭塔直徑為9400mm，采用國產化加熱爐。裝置內工藝管道約為47666m，管道材質主要有 20# 、20G、15CrMo、1Cr5Mo、0Cr18Ni10Ti等，工藝管線合金鋼施工量大，且管道材質、規格種類較多，涉及焊材種類多（見表1）。尤其水力除焦系統壓力高、管道壁厚（φ219×38mm），對焊接、檢驗、試驗要求高，且有大量的焊道焊后需熱處理，熱處理工作量大、條件苛刻。同時射線探傷工作量巨大，受時限影響較多。

表1 管道的材質分布情況

由于該裝置受工期所限，設備、管道等訂貨及到貨時間較晚，直接影響了施工工期。同時，該裝置在老廠區，存在邊生產邊施工的情況，施工時間和施工安全風險都較大。如何組織合理安排深度預制、保證施焊、熱處理、射線探傷時間，保證工藝管道施工質量是一個巨大的挑戰。

2 施工準備

2.1 組織準備

以總承包方為主、聯合施工分包方、監理和業主等相關管理人員，建立施工質量控制組織機構，下設材料控制組、閥配組、標識及檢測組、熱處理及無損檢測組、試壓組等，按照項目質量體系管理要求，明確各組的質量職責，并強調組與組間的協作配合，既確保不留管理漏洞，又要求工作不做重復勞動。

2.2 技術準備

2.2.1 編制并發布管理程序

根據本裝置要求，按照總承包方的質量控制程序為藍本，結合監理、業主的管理規定，編制并發布了《工藝管道施工質量控制流程》、《工藝管道施工過程執行標準目錄》、《工藝管道施工過程檢查驗收規定》、《施工質量獎罰管理規定》等，要求參建各方共同執行，避免出現認識矛盾。

2.2.2 組織方案審查

要求施工分包方嚴格執行施工方案報審程序，由總承包方組織專業骨干進行審查，對重大方案如合金焊接工藝評定、壓力試驗等方案，必要時發回本部，要求組織專家審查，確保施工技術滿足圖紙和標準規范要求。

2.2.3 人員資質審查

組織審查施工分包方質量管理人員、焊工、無損測量人員資質，尤其是焊工，除檢查所持資質證書以外，還組織焊工考試，將焊工分成若干等級，核準各級焊工的施焊作業區域和施焊作業范圍。

2.2.4 檢驗、測量設備儀器審查

建立檢驗、測量設備儀器臺賬，分類管理總承包方、施工分包方所屬的檢驗、測量設備儀器，嚴格控制儀器精度，核實年檢情況，規定各方計量、復核所用的設備儀器使用/借用規則，最大程度地減小計量誤差。

2.2.5 圖紙會審和設計交底

在管道施工開始前，組織總承包方、施工分包方專業工程師進行圖紙會審，盡可能地找出所有疑問之處，書面匯總交由設計專業人員答復。當設計人員準備完成后，由總承包方組織相關施工分包方、監理、業主（必要時）相關人員進行設計交底，全面介紹整個裝置的管道布置情況，重點、難點所在，讓所有專業技術人員充分了解設計意圖。

2.2.6 現場技術交底

在管道現場下料、開焊前，要求施工分包方技術人員對作業人員進行技術交底，嚴格執行“管道施工工藝卡”制度，保證所有作業人員不盲目施工。

3 施工過程質量控制

3.1 材料進場報驗

在管材、管件、閥配等出庫入場前，無論是誰采購的，都要求嚴格執行材料進場報驗制度。審查其是否已按相關規范做了試驗，合金管材及管件是否已按相關規范進行了光譜分析并作好標記，高壓材料及管件的檢驗符合圖紙及SH3501-2002《石油化工有毒可燃介質管道工程施工及驗收規范》中A級管道要求。

3.2 標識管理

3.2.1 材料標識管理

（1）根據項目發布的《工藝管道施工標識管理規定》，要求所有檢驗合格的管子、管件在防腐前后都要進行嚴格的標識記錄和標識移植，并在防腐完成后涂刷色標標識，（見表2）。

表2 管子、管件材質色標

（2）在管道預制過程的每一道工序，均要求核對管子的標記，并做好標記的移植，做到用料正確、尺寸準確；尤其注意區分碳鋼、合金鋼管材、管件、閥門，避免用錯材料。

3.2.2 施工過程標識管理

（1）管道焊接過程及焊接完成后，應及時清理和檢查焊縫表面，并按下表要求做好焊口和焊工標識：

（2）當管道預制或正式組對焊接完成后，也要求對是否需要熱處理及NDT等進行過程標識。

3.3 管道下料控制

表3 焊口標識

3.3.1 下料規劃

管道下料前應根據管道平面布置圖和單線圖規劃好管段部位，然后確定下料尺寸，最大限度地利用管段長度，減少焊口和材料消耗，同時要考慮大口徑管線二次倒運和吊裝。焦化裝置中1Cr5Mo管線是施工中的重點，此裝置采用了模塊化工場預制，深度達到60%，因此，下料規劃十分必要。

3.3.2 坡口加工

坡口應采用機械加工，若管壁較厚采用氣割或等離子切割時，應清除其加工表面的熱影響區，坡口表面上不得有裂紋及夾層等缺陷存在，管段預制成型后，應再一次核對各管段尺寸和偏差，并應將內部清理干凈，封閉管口，防止雜物、異物進入。對于大口徑不銹鋼、合金鋼及壁厚大于19mm的碳鋼管全部用無齒鋸或管道機床切割。

3.3.3 錯邊量控制

管段組對時，內壁錯邊量嚴格執行規范要求。如果管子管件壁厚不同已導致內外壁錯邊超差時，應按規定進行坡口加工，并認真清理坡口及其內外兩側；若采用火焰切割，應將淬硬層及氧化鐵打磨干凈，厚壁管應檢查坡口上面是否有分層、裂紋等。

3.4 管道焊接控制

3.4.1 組對與固定控制

（1）組對宜采用螺栓連接的專用組對器；

（2）焊接卡具的拆除宜采用氧一乙炔焰切割，并用磨光機將殘留焊疤打磨平整。針對1Cr5Mo的管線焊接卡具的拆除施工要求和正式施工相同，必須經過焊前預熱、焊后熱處理，同時拆除卡具后所有焊疤打磨平整，且做著色處理，同時登記在冊。

3.4.2 預熱、層間溫度、后熱控制

針對焦化裝置的中合金鋼管道多，且1Cr5Mo易出現延遲裂紋的特點，因此焊接前預熱、焊接過程的層間溫度控制以及焊后熱處理是此裝置管道施工中的重點。預熱溫度要派專人測量，焊后熱處理必須在規定的時間內做完，并符合表4要求。

表4 合金鋼管道焊接前預熱及焊后熱處理溫度

3.4.3 管道焊接要求

（1）合金鋼及不銹鋼管道安裝時，不得在管道上焊接臨時支吊架。組對時點固焊的焊接材料及焊接工藝應與正式焊接要求相同。采用根部點固焊時，應對焊縫認真檢查，發現缺陷及時處理。為減少壓力和變形，應采用合理的施焊順序和方法；

（2）埋弧焊和二氧化碳氣體保護焊，焊前應試板進行試焊，調整好焊接參數后，方可正式施焊；

（3）除工藝上有特殊要求處，每條焊縫應一次連續焊完。若因故被迫中斷，應根據工藝要求采取措施，再焊前必須檢查，確認無裂紋后，方可按原工藝要求繼續施焊；

（5）為防止在已安裝的管道上開口而掉入鐵屑和切斷塊，一切開口工作均應在管段安裝前完成，儀表取源部件應按規定位置焊接，溫度計插孔的取源部件，內部不得向里倒角，節流孔板安裝時上下游直管部分的長度應符合儀表專業設計的要求，孔板法蘭焊縫內部應修磨平整光滑。預制管道的每道焊口必須做好標記，標明焊接日期、焊工號、焊口編號，按照單線圖把每截管段用油漆標明管線號及管段號，以免給安裝帶來混亂，造成焊口無法追蹤，致使交工資料與實物不符。

3.5 無損檢測

焊縫的射線探傷或超聲波探傷按設計要求或規范規定的要求執行。對不合格的焊縫應進行質量分析，訂出措施后方可進行返修。同一部位返修次數不應超過3次，必要時，按規定比例進行擴探。

3.6 加強自檢、抽檢與聯檢控制

3.6.1 自檢控制

從管材、管件、閥配進場開始，直到焊接完成，包括第三方的無損檢驗，均要求相關施工分包方實行全程自檢制度。自檢合格后，才允許實施工序報驗工作。

3.6.2 抽驗控制

在施工準備及施工過程中，總承包方須方案措施、人員資質、檢測儀器、過程標識、交底情況、實際操作、過程記錄等進行抽驗，及時糾正不正確的行為，杜絕“低老壞”的毛病，保證過程受控。

3.6.3 聯檢控制

在A級、B級控制點及質量監督站規定的停監點到來時，按照各類控制點的檢查要求，分別組織相應參建方參加聯檢，對施工工序進行驗收，確保各類控制點的質量。

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3.7 重視后續檢查

3.7.1 硬度檢測

熱處理后對焊口的硬度按規范及設計要求進行檢查，每個焊口3處，每處5點。鑒于本裝置合金管道材質的特殊性，將按照規范要求為20%的硬度檢測提高到100%。

3.7.2 光譜確認

鑒于其它裝置的安裝經驗和曾經的問題，要求對所有1Cr5Mo的全部管線進行光譜檢查確認，包含每段母材、管件、焊縫、閥門、螺栓、螺母，確保材質正確。

3.7.3 彈簧支吊架檢查

吊、托架安裝的位置應正確、平整、牢固并與管子接觸緊密。滑動、導向和滾動支架的活動面接觸良好，移動靈活。吊架的吊桿應垂直，絲扣完整，有偏移量的應符合規定。彈簧支架的定位銷拔出都應按規范程序執行，并一一記錄。

3.7.4 閥門安裝

有傳動裝置的閥門，指示器指示的位置應正確，傳動可靠，無卡澀現象。有特殊要求的閥門應符合有關規定。

3.8 試壓與吹掃

3.8.1 試壓前條件確認

（1）《工藝管道壓力試驗施工方案》已經審核批準；

（2）試壓包劃分完成，所有需射線檢測和超聲波檢測的管道必須檢驗合格；

（3）按試驗要求管道已經得到加固，且環境溫度符合方案及規范要求；

（4）管道支、吊架的型式、材質、安裝位置正確，數量齊全，緊固程度、焊接質量合格；

（5）焊接和熱處理工作結束，并經檢驗合格；

（6）按流程圖核對流程是否正確，一次部件是否完成；

（7）閥門、墊片是否參與試壓需明確界定，并采取相應措施；

（8）試壓系統、盲板、設備、儀表等已完成確認；

（9）試壓組織、應急方案等已完成準備等。

3.8.2 試壓

（1）嚴格按照設計給定的試驗壓力組織試驗；

（2）嚴格按照試壓流程進行壓力試驗；

（3）試壓完成后，應及時拆除盲板，排盡介質。排放時應防止形成負壓，并不得隨地排放。試壓盲板要有記錄，拆除人要簽字確認。

3.8.3 吹掃

（1）管道系統壓力試驗合格后，總承包方應組織施工分包方根據SH3501-2002的規定，配合建設單位組織吹掃與清洗；

（2）吹洗前要檢查確認所有要求拆除的孔板、法蘭連接的調節閥、節流閥、安全閥、儀表件等是否已經拆除，焊接的應予以保護；

（3）管道吹洗合格后，不得再進行影響管內清潔的其他作業。吹掃合格的管道系統應及時恢復原狀，做好封閉保護，并填寫管道系統吹掃記錄。

4 總結

工藝管道施工過程質量控制是工程整體質量控制最關鍵的一步。在該焦化裝置施工準備及施工過程中，由于嚴格控制每一道程序，特別是對1Cr5Mo管線所有焊縫、管材、管件、閥門、螺栓、螺母進行光譜復查，確保了管道施工質量，沒有出現返工、停工整改現象。尤其是在本裝置施工工期短、施工條件苛刻、施工環境不利的情況下，由于按照事前規劃的程序施工，嚴格過程檢查與控制，本裝置工藝管道焊接一次合格率達到98%以上，系統試壓一次合格，開車一次成功。裝置運行近兩年來，沒有出現“跑冒滴漏”現象，達到了項目的最終質量目標。

TE682

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1672-9323（2012）03-0035-03

2012-02-23）