乙烯苯乙烯裝置膨脹節(jié)泄漏檢修方法

林 敬

（廣東 廣州）

乙烯苯乙烯裝置膨脹節(jié)泄漏檢修方法

林 敬

（廣東 廣州）

結(jié)合乙烯苯乙烯裝置膨脹節(jié)的泄漏修復、更換處理，本文介紹了一些施工理念及方法。在保證安全的前提下采用簡單、有效、快速的施工方法進行施工，給施工同行及類似工程提供了經(jīng)驗及借鑒，供探討。

膨脹節(jié)；吊裝；焊接；補焊；更換

引言

在某乙烯廠苯乙烯裝置中，MM201、MM202、MM203、MM204、MM205、MM210、MM211、MM212、MM231、MM238膨脹節(jié)至關重要，它們運行的好壞，直接影響整個苯乙烯裝置的運行安穩(wěn)及經(jīng)濟效益，且運行的介質(zhì)為烴類化合物、氫氣或蒸汽，操作溫度多數(shù)較高。運行中，一旦發(fā)生泄漏，整個裝置必須停車處理，且有可能造成傷人、起火等事故。針對以上問題，根據(jù)膨脹節(jié)泄漏損壞的程度，可對膨脹節(jié)進行更換或補焊檢修，以便能迅速、保質(zhì)地進行檢修，盡快恢復生產(chǎn)，使損失降到最小。本文通過對苯乙烯裝置膨脹節(jié)發(fā)生泄漏后進行的修復和更換處理的施工實例，針對膨脹節(jié)的特點就膨脹節(jié)的修復、補焊、吊裝、更新等方面進行了闡述。

1 工程概況

（1）膨脹節(jié)的主要操作參數(shù)

表1

以上膨脹節(jié)接管材質(zhì)均為304H（C≥0.04%）。

（2）苯乙烯膨脹節(jié)在苯乙烯裝置里至關重要，如發(fā)生泄漏即導致整個裝置停車，甚至有可能發(fā)生火災傷人事故。針對以上可能發(fā)生的情況，制定了膨脹節(jié)的更換及補焊方法。

2 施工依據(jù)

（1）波紋管廠家提供的相應的波紋補償器安裝使用說明；

（2）《石油化工有毒、可燃介質(zhì)鋼制管道工程施工及驗收規(guī)范》（SH3501-2011），MM204、MM205、MM210、MM210、MM211、MM2 12、MM231、MM238施工按此標準；

（3）《工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范》（GB50235-2010）；MM201、MM202、MM203施工按此標準。

3 施工準備

10臺膨脹節(jié)的驗收工作：

（1）主要是膨脹節(jié)的驗收工作：①到貨后，測量膨脹節(jié)幾何尺寸（膨脹節(jié)自由狀態(tài)下的尺寸），并標出膨脹節(jié)方向位置。記錄好檢驗結(jié)果記錄，確認符合規(guī)范要求后，方可驗收施工。②通過打光譜，對膨脹節(jié)接管的材質(zhì)進行復驗。

（2）焊接所用的焊材復驗。

（3）施工加固措施所使用材料的準備

4 工機具準備

5 施工步驟及技術要求

5.1 膨脹節(jié)更換施工步驟

（1）現(xiàn)場搭設鋼架，符合安全規(guī)定，經(jīng)驗收合格后才能使用。

（2）拆卸現(xiàn)場保溫，將待更換膨脹節(jié)處的保溫拆除。

（3）膨脹節(jié)的支撐固定，對更換膨脹節(jié)所處的管道進行加固，利用管道框架及平臺，采用槽鋼、鋼管、角鋼等將膨脹節(jié)連接管道支撐固定。限制垂直管的位移。

（4）膨脹節(jié)測量、劃線

①原膨脹節(jié)初始位置作標記，作好鉸鏈中心線，膨脹節(jié)方向標記。

②在需要更換膨脹節(jié)的管道上劃線，作為切割線，劃線長度為新膨脹節(jié)的尺寸，盡量將舊焊縫割除。

③膨脹節(jié)更換檢查線（距切割線100mm）劃線，做好標記。

（5）舊膨脹節(jié)切割

切割前先將舊膨脹節(jié)四根拉桿的連接板割斷，待更換膨脹節(jié)完畢后恢復。舊膨脹節(jié)管段利用等離子切割拆除，選用50T吊車吊下地面。

（6）坡口加工

要求加工出外坡口，具體坡口型式見焊接要求。焊接坡口打磨，切割后對坡口進行打磨，清除坡口四周氧化皮、油污等物后，使焊道露出金屬光澤。舊焊縫及熱影響區(qū)要清除干凈。

（7）新膨脹節(jié)加固

膨脹節(jié)驗收合格后，將膨脹節(jié)四周螺栓上緊，保證其自由狀態(tài)下的幾何尺寸，并用角鋼等加固焊牢，并用石棉布將波紋管包扎好，以作保護。

（8）新膨脹節(jié)組裝

①選用50T吊車整段吊裝新膨脹節(jié)，根據(jù)安裝尺寸進行組對焊接。新（舊）膨脹節(jié)的吊裝（拆卸）方法見吊裝方案。利用鐵碼、尖子加減絲等組對膨脹節(jié)，組對時注意膨脹節(jié)的安裝方位（對準鉸鏈中心線）和介質(zhì)流向，壁厚相同的管子、管件組對時，應使內(nèi)壁平齊，組對錯邊量應為δ≤1mm，錯邊量盡量均勻分布，組對間隙δ=2～3mm。

②施工技術要求

表2

③安裝注意事項：

a.膨脹節(jié)的運輸保護裝置運行前要割除。

b.管道連接時，不得用強力對口來消除接口端面的缺陷。

c.現(xiàn)場焊接時要用石棉布對波紋管表面作好保護，不允許有焊接飛濺到波紋管及其與接管之間的環(huán)焊縫上。

（9）焊縫焊接

①焊接坡口加工，型式及組對要求：

a.焊接坡口加工采用磨光機打磨，或者采用機加工。

b.坡口型式及組對要求見圖1。

圖1

c.坡口內(nèi)外離坡口邊緣10～20mm范圍內(nèi)清理干凈，露出金屬光澤。

②焊接規(guī)范

a.材質(zhì)：304H。

b.規(guī)格：φ1220×10。

c.焊接方法：手工焊條電弧焊。

d.焊工資格：SMAW-Ⅳ-6G-10/159-F4J或相應資格。

e.焊接規(guī)范參數(shù)：

表3

（10）焊縫檢驗

對接焊縫100%進行射線檢驗，按JB/T4730-2005標準Ⅱ級合格。

（11）四根拉桿安裝復位。

（12）生產(chǎn)裝置系統(tǒng)氣密試驗。

（13）拆卸固定設施。膨脹節(jié)焊縫檢驗合格后，拆除膨脹節(jié)所有臨時支撐，松開膨脹節(jié)的所有固定螺栓等，使其處于自由狀態(tài)，交工驗收。

（14）膨脹節(jié)保溫恢復。

（15）施工棚架拆卸。

5.2 膨脹節(jié)補焊施工步驟

（1）現(xiàn)場搭設符合要求的鋼架。

（2）拆卸現(xiàn)場保溫：將泄漏部位的保溫拆除。

（3）膨脹節(jié)泄漏處打磨，清除氧化皮、腐蝕物及油污，使之露出金屬光澤。

（4）實際施焊前，焊工必須在廠房先練習調(diào)節(jié)好電流，避免現(xiàn)場焊接時，把實物焊穿。

（5）補焊時，焊工要注意防止電弧碰傷鄰近的其它膨脹節(jié)、波紋段。

（6）焊接要求

①清除裂口處氧化皮、腐蝕物及油污，使之露出金屬光澤。然后進行滲透檢驗。沒有裂紋、夾層方可進行焊接。

②視裂縫情況，是否需采用貼板補焊，如需貼板補焊，貼板采用與母材同材質(zhì)的厚度為1.5mm的板。根據(jù)焊縫裂紋狀況，將貼板剪切成符合的條板，將貼板預制成與貼補處波紋形狀相吻合的形狀進行貼補，盡可能讓貼板與膨脹節(jié)之間的間隙小于1mm。

③補焊采用氬弧焊，焊絲選用INCONEL82，φ1.6，焊接電流90～100A，電壓12～24V，氬氣流量8～10L/min，氬氣純度大于99.99%，鎢板φ2.5mm。

④焊工必須持有相應資格。

⑤施焊過程中應采取防風措施，用帆布或其它物品遮蓋焊接周圍，不能讓風直吹焊接部位。

（7）修復后焊縫進行100%滲透檢驗，沒有裂紋、氣孔為合格。

6 膨脹節(jié)更換吊裝

6.1 工程概況

苯乙烯裝置膨脹節(jié)φ1602×5170mm，重量為2936kg（舊膨脹節(jié)加上保溫等重量約為3500kg），安裝在高度約為25m的框架上，需在停車檢修時進行更換。

6.2 吊裝方法

（1）使用50T吊車（吊臂必須長于38m）進行吊裝，吊車擺放在框架南面空地。

（2）使用一對鋼絲繩吊裝舊膨脹節(jié)，鋼絲繩直接捆綁設備；在新膨脹節(jié)中間筒節(jié)上焊接四個孔板式吊耳，使用吊耳進行吊裝。

（3）新膨脹節(jié)吊裝配用四個2噸級卸扣及四個2噸級手動葫蘆，以確保對接時的高低、及方位角的調(diào)整。

（4）吊裝時用兩條足夠的白棕繩溜放設備。

（5）吊車操作必須緩慢平穩(wěn)，起重工用旗語及哨音進行指揮。

6.3 主要機具選用及驗算

（1）吊耳計算：吊耳選用δ=10mm材質(zhì)為0Cr18Ni9鋼板，吊耳長度L=100mm，吊耳環(huán)高h=35mm，吊耳焊縫高度為10mm。每個吊耳受力為750kg即7350N。

①吊耳強度校核：按剪切力考慮。

滿足強度要求。

②吊耳焊縫校核：按剪切力考慮。

滿足強度要求。

（2）吊車選用50T吊車

設備最大吊裝重量為3.5T，設備吊裝高度為32m（設備高度加安裝高度及鋼絲繩高度），吊裝跨距為10m。50T吊車在桿長38m，跨距時10m，可負載8T，大于設備最大吊裝重量；有效吊裝高度為33m，大于設備吊裝高度。

因此吊車滿足使用要求。

（3）舊設備吊裝選用6×37-17.5-17.0鋼絲繩，其鋼絲破斷拉力總和為18950kg。每條鋼絲繩長12m，各繞設備一圈，即共有2條鋼絲繩受力，則鋼絲繩的安全系數(shù)為：

因此吊索安全。

（4）安全措施

①所有參與吊裝的施工人員，必須熟悉工程內(nèi)容及吊裝方法，按方案進行施工，并且必須辦理起重吊裝作業(yè)票。

②選用合格機具，并在施工前由技術員及施工人員再次檢驗核實。

③吊車支腿支承必須牢固可靠，不得騎壓電纜溝、下水道等。

④吊車操作必須平穩(wěn)、緩慢，必須服從指揮。

⑤在吊裝區(qū)域用警戒線劃定警戒區(qū)域，并派專人警戒，施工期間無關人員禁止內(nèi)進。

⑥在起吊過程中，任何人不得在重物下和受力索具附近逗留或通過，不允許有人及其它物件隨同重物升降。

⑦電焊線、電線等必須盡量遠離鋼絲繩，不得與鋼絲繩纏繞。

⑧如需使用裝置內(nèi)其它設備、基礎作受力錨點時必須征得作業(yè)部同意后方可使用。

⑨風力大于五級時嚴禁吊裝。

⑩高空作業(yè)注意安全，須系好安全帶。

7 質(zhì)量保證措施

（1）掌握有關技術要求，熟悉需更換的膨脹節(jié)的有關圖紙資料，了解施工中的技術規(guī)范和要求。

（2）嚴格按照標準規(guī)范施工，控制組對焊縫的錯邊量和對口間隙的焊接質(zhì)量。

（3）作好施工記錄，每道工序互為保證，把好每項工序的質(zhì)量關，施工過程中做好記錄，嚴格執(zhí)行三級檢驗——班組自檢、施工員復查、專檢人員驗收。

（4）抓好膨脹節(jié)焊接質(zhì)量，提高一次合格率，避免返修現(xiàn)象。

（5）在運輸、吊裝過程中，應采取加強固定手段，對膨脹節(jié)進行保護，避免波紋管損壞。施工過程中，不得在波紋管上引弧，不得撞擊波紋管，焊接時，嚴禁將地線接于波紋管上。

（6）建立施工獎懲制度，獎優(yōu)罰劣，提高施工人員的工作積極性，增強工作責任心。

（7）施工過程質(zhì)量控制點

①材料領用須有質(zhì)證書（自檢）；

②舊管線切割前，需做好標記并經(jīng)相關負責人確認后，才能施工；

③坡口滲透檢驗（專檢）；

④焊縫射線檢驗（專檢）。

8 安全措施

（1）施工人員必須嚴格辦理各種作業(yè)票，如動火票、進裝置證等。

（2）對施工人員組織進行安全技術交底。

（3）吊裝作業(yè)需辦好吊裝作業(yè)許可證。吊裝作業(yè)人員必須持有上崗證。

（4）吊裝作業(yè)前應仔細檢查吊裝繩索，確保設備捆綁牢固。

（5）吊裝時，應專人指揮，確保設備平穩(wěn)、緩慢下落。

（6）吊裝時拉好警界線，吊裝時，嚴禁無關人員進入。

（7）設備起吊、移位、放下時，應確保不損傷新舊設備及人員。應謹防夾傷手指等人身事故。

（8）施工棚架的搭設一定要符合安全要求，并有專人檢查驗收合格后，掛合格牌。

（9）施工時要有專人進行監(jiān)火，并備有滅火器材，及時清理動火點四周的易燃物品。

（10）高空作業(yè)，應佩帶好安全帶，作好防范措施。

（11）電動工具應檢驗合格后，方可使用。打磨作業(yè)時須戴上防護面罩。

（12）施工間隙期，切割后管端應用石棉布蓋好，以防異物掉入設備內(nèi)。

9 結(jié)束語

苯乙烯膨脹節(jié)泄漏檢修，采用了直接補焊和更換處理的施工方法。針對現(xiàn)場實際情況進行了不同檢修方案的果斷決策，采用了簡單、有效、快速的施工方法，保證了安全，節(jié)約了成本，提前完成了施工任務。這樣給施工同行及類似的工程提供一點經(jīng)驗及借鑒，值得我們探討。

[1]中國機械工程學會焊接學會.《焊接手冊》.機械工業(yè)出版社，2001，8.

[2]中國機械工程學會.《機械手冊》.機械工業(yè)出版社，2003，9.

TG172

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1673-0038（2015）37-0202-03

2015-8-26