淺談壓力管道安裝過(guò)程中存在的問(wèn)題及控制方法

摘 要：壓力管道作為一種用于傳輸液體、氣體的管狀設(shè)施，在國(guó)內(nèi)紡織加工、化工生產(chǎn)、石油開(kāi)采等多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用非常廣泛，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)、科技的快速發(fā)展，對(duì)壓力管道安裝施工也提出了更高的質(zhì)量要求。在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)于壓力管道的設(shè)計(jì)、加工制造、安裝施工，雖然我國(guó)有關(guān)部門(mén)相繼制定并頒布了一系列詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范來(lái)約束、監(jiān)督，但仍不可避免的出現(xiàn)一些問(wèn)題，以至于壓力管道運(yùn)行事故屢有發(fā)生。文章就壓力管道安裝中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，同時(shí)提出相應(yīng)具體的控制措施。

關(guān)鍵詞：壓力管道；安裝施工；問(wèn)題；控制措施

1 壓力管道設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題及處理

1.1 法蘭標(biāo)準(zhǔn)的選擇不合理

以國(guó)內(nèi)某大型石油化工企業(yè)為例，該項(xiàng)目的壓力管道設(shè)計(jì)是以3.9MPa為壓力標(biāo)準(zhǔn)，而管道額定溫度則設(shè)定為350℃，壓力管道的安裝主要作用于高溫、高壓蒸汽的排放。對(duì)于管道法蘭的選擇，該項(xiàng)目選擇了《板式平焊鋼制管法蘭》（HG-20593-97），由于此種法蘭設(shè)計(jì)適用于額定壓力在2.5MPa以內(nèi)的板式平焊鋼制管，從而難以滿足實(shí)際的質(zhì)量要求。對(duì)此，在實(shí)際進(jìn)行壓力管道的設(shè)計(jì)與安裝時(shí)，應(yīng)綜合考慮項(xiàng)目未來(lái)的使用要求、運(yùn)行條件，結(jié)合實(shí)際所需的標(biāo)準(zhǔn)壓力、設(shè)計(jì)溫度，有針對(duì)性的選擇法蘭標(biāo)準(zhǔn)，該企業(yè)就應(yīng)參照《帶頸對(duì)焊鋼制管法蘭》（HG-20595-2009），選擇相應(yīng)的管道法蘭。

1.2 缺少全面、準(zhǔn)確的Ⅱ型補(bǔ)償器數(shù)據(jù)

壓力管道在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行使用中，倘若管內(nèi)輸送的介質(zhì)為高溫蒸汽、熱油，隨著流量的加大、流體溫度的升高，在熱能的作用下，管道內(nèi)部將生成應(yīng)力、膨脹力，而Ⅱ型補(bǔ)償器的應(yīng)用則能夠有效降低、減小管內(nèi)應(yīng)力。如圖1所示，方形補(bǔ)償器有著多種結(jié)構(gòu)形式，圖中的長(zhǎng)臂直段、彎頭半徑均是以mm為單位，分別以A、B來(lái)表示。多年來(lái)，據(jù)有關(guān)檢查統(tǒng)計(jì)表明，國(guó)內(nèi)許多壓力管道項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案中，并未列有完整、準(zhǔn)確、有關(guān)Ⅱ型補(bǔ)償器的數(shù)據(jù)資料，實(shí)際的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)與安裝施工，通常是憑借在崗人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)選型，由此導(dǎo)致Ⅱ型補(bǔ)償器的補(bǔ)償能力不足，從而無(wú)法有效減緩管道運(yùn)行中的熱應(yīng)力，最終引起事故的發(fā)生。對(duì)于此種現(xiàn)象，在實(shí)際進(jìn)行壓力管道的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)管道的用途、運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)專(zhuān)業(yè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治觥⒂?jì)算，或是利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行模擬試驗(yàn)，確定管道投入使用后的熱應(yīng)力值，在合理選配方形補(bǔ)償器的同時(shí)，明確其補(bǔ)償量與尺寸。

2 壓力管道安裝施工存在的問(wèn)題及處理

2.1 方形補(bǔ)償器的安裝

國(guó)內(nèi)多數(shù)的壓力管道項(xiàng)目，在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行使用中都會(huì)出現(xiàn)方形補(bǔ)償器失效、補(bǔ)償量不足的情況，除前期設(shè)計(jì)原因外，也可能是由于管段的兩端位置并未增設(shè)加固管架而造成的。以國(guó)內(nèi)某大型石油化工企業(yè)為例，工廠內(nèi)西墻一側(cè)的管段雖然裝設(shè)了方形補(bǔ)償器，但沒(méi)有安裝固定管架，管道在運(yùn)行中逐漸升溫，相應(yīng)的補(bǔ)償器失效問(wèn)題逐步顯現(xiàn)。對(duì)此，在正式安裝方形補(bǔ)償器前，首先需要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的條件狀況，結(jié)合壓力管道設(shè)計(jì)圖紙，通過(guò)計(jì)算得出固定支架的間隔距離，在布置好兩個(gè)管架后，才允許安裝方形補(bǔ)償器。

2.2 導(dǎo)向支架的滑托無(wú)法移動(dòng)

此種問(wèn)題的發(fā)生主要是在裝設(shè)方形補(bǔ)償器的導(dǎo)向支架時(shí)，滑托與其兩端位置上的擋板過(guò)于緊密，直接阻礙、限制了滑托的軸向移動(dòng)。對(duì)此，在安裝導(dǎo)向支架過(guò)程中，應(yīng)綜合考慮壓力管道運(yùn)行中的熱脹冷縮現(xiàn)象，嚴(yán)格控制滑托、擋板之間的空隙距離，從而留有一定的軸向運(yùn)動(dòng)空間。

2.3 管道支架承載不足

壓力管道支架承載力不足，通常是由于缺少專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)、安裝操作不規(guī)范而造成的，若不及時(shí)加以處理，在管內(nèi)介質(zhì)及管件的重量下將發(fā)生傾斜。因此，管道支架的安裝必須制備相應(yīng)的設(shè)計(jì)圖紙，待通過(guò)強(qiáng)度核算后，嚴(yán)格依據(jù)有關(guān)規(guī)范、設(shè)計(jì)文件進(jìn)行施工。

2.4 滑托、弧形板未做焊接處理（圖2）

為有效防止此種現(xiàn)象發(fā)生，管道支架、弧形板的安裝，應(yīng)盡可能以兩道工序連續(xù)操作的方式逐一完成具體施工，待通過(guò)質(zhì)量檢查、驗(yàn)收后，嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)規(guī)范及時(shí)進(jìn)行焊接處理，而對(duì)于室內(nèi)保溫管道則可以直接在管架上焊接滑托，同時(shí)全面檢驗(yàn)、校對(duì)橫梁與焊縫的質(zhì)量強(qiáng)度能否承受管道負(fù)荷。

2.5 滑動(dòng)支架的滑動(dòng)面與支承面焊死

如果出現(xiàn)此類(lèi)焊接問(wèn)題，管道熱膨脹后將無(wú)法在該支架處滑動(dòng)，如果管道的推力過(guò)大將造成支架損壞。對(duì)此，在崗操作人員應(yīng)給予足夠的重視，在正式進(jìn)行焊接處理時(shí)，應(yīng)事先進(jìn)行試焊，結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙與試焊效果，對(duì)焊接施工的技術(shù)參數(shù)、操作方法進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以保證焊接強(qiáng)度的穩(wěn)定、適中。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，為有效保證壓力管道的安裝質(zhì)量，必須從設(shè)計(jì)階段入手，嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，綜合考慮管道運(yùn)行中的介質(zhì)、物理力學(xué)參數(shù)，優(yōu)化配制設(shè)計(jì)內(nèi)容。在安裝過(guò)程中建立健全壓力管道安裝質(zhì)保體系，落實(shí)崗位職責(zé)，加大監(jiān)控、管理力度，嚴(yán)把技術(shù)準(zhǔn)備、材料驗(yàn)收、焊接、無(wú)損檢測(cè)、壓力試驗(yàn)及管道吹掃等各個(gè)環(huán)節(jié)質(zhì)量關(guān)，通過(guò)專(zhuān)業(yè)、系統(tǒng)的檢查驗(yàn)收，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、處理安裝過(guò)程存在的質(zhì)量問(wèn)題，保證壓力管道運(yùn)行使用中的安全、穩(wěn)定。

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