梁威
摘 要:石油化工中壓力管道的安裝是建設中的一個關鍵環節。以多年對石油化工壓力管道安裝工藝的經驗為入手點,探討其安裝工藝與質量控制重點,深入研究管道的元器件種類、焊接的技術等,以期為我國的石油化工壓力管道工程提供有參考性的建議與幫助。
關鍵詞:石油化工;壓力管道;安裝工藝;質量控制
中圖分類號:TE973;TQ055.8+1 文獻標識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2017.12.053
我國的石油化工產業在不斷高速發展,各項技術水平也得到了相應的提高。在石油化工基礎建設中,壓力管道有著十分重要的作用,其安裝工藝的質量將會直接影響到整個石油化工工程的安全與穩定性,也會滲透到接下來的工程階段,造成全局影響,所以需要對其予以足夠的重視。
因為壓力管道的建設往往會涉及到操作人員水平、管理制度和現場環境等多重因素,所以要對其質量控制進行專項研究,對安裝工藝要特殊對待。
1 壓力管道在石油化工建設中的難點
1.1 元器件復雜
在石油化工中,壓力管道的建設涉及很多元器件,例如密封墊片、過濾器、安全保護裝置和節流器等,不同的廠家單位在制造的過程中往往沒有統一的標準,使得不同的廠家生產的器件質量標準也不同,為選擇帶來了困難。
1.2 設計環節復雜
壓力管道在安裝過程中的操作流程較為復雜,所使用到的元件與系統構件較為繁多,以及吊架與支撐的部件規格也不一樣,使得管道在設計與施工階段需要考慮的因素較多,設計的環節也非常復雜。
1.3 焊接工程量大
很多石油化工中的壓力管道在安裝時受限于空間大小,使得設備內部很多管道分布得非常密集,需要焊接的地方也眾多;同時,又受到了預制深度的限制,造成施工工程量巨大。
1.4 焊接技術難度較大
不同的管道選材有著不同的焊接方法,需要特殊對待。很多情況下,運送的介質有耐高溫性和耐腐蝕性,所以需要選擇鉻鉬鋼;而在臨氫的條件下,一般選擇不銹鋼。
1.5 外界條件影響
如今的石油化工壓力管道焊接一般還是使用人工焊接的方式進行,所以焊接工作人員的水平與技術特點將會直接影響到焊接的質量,還會受到現場環境因素與外部因素的影響。
1.6 后期檢查工作復雜
壓力管道焊接點較多,密封點排列密集,一旦中間有一點疏漏,就會造成石油泄漏的現象。所以在壓力管道竣工后,需要對其進行較為復雜的驗收,包括質量、壓力等多重指標的測試,以確保能夠達到標準。而這一過程需要消耗大量的人力、物力和精力,工作量巨大,投入也巨大。
2 壓力管道的安裝工藝探析
2.1 設計準備階段
根據實際情況制訂設計方案,因地制宜地對工程的特點、性質與規模進行考察,從而設計出最符合實際要求的詳細方案,確保相關人員的資質、工程材料、設備運輸等全都到位。
2.2 材料的檢驗
進一步對施工所需要的材料、設備進行檢驗驗收,在確保都達到標準后就可以進行預制的加工步驟。
2.3 設備的檢測
根據設計圖紙進行管道的焊接組件,并且要確保在焊接完成后對焊接的各個步驟進行系統的檢驗。確保檢驗結果完全達到標準后,再對閥門與吊架等外部設施進行檢測,并根據圖紙方案的要求按照一定的順序對焊件進行組裝。
2.4 壓力檢測
在經過上述步驟后,還需要對焊接的強度進行測試,保證焊接的牢固度。壓力管道要經過專業的外部壓力檢驗,確保能夠在足夠的外部壓力下依然可以安全工作。
2.5 耐腐蝕性檢驗
管道需要經過系統的耐腐蝕性處理,要特別注意焊接點,還要清洗剔除管道表面的雜質,避免雜質吸附在管道的表面,對后續的使用造成不良影響。
2.6 氣密性檢驗
壓力管道的氣密性也需要得到保證,對壓力管道的氣密性檢測可以及時發現漏氣點,并及時補救。
3 壓力管道的質量控制
石油化工是一個龐大的工程,內部的壓力管道往往數量巨大,管道網絡錯綜復雜,其中的密封點、焊接點、元器件、運送介質等也較為復雜,很多都是易燃易爆的物質,同時運輸的環境也十分復雜、惡劣,經常會遇到高溫高壓、低溫低壓、潮濕、臨氫等,運輸的環境風險較大,這也就對壓力管道的質量有了更高的要求。
3.1 壓力管道材料的檢驗
壓力管道的材料質量檢驗是對后續工程質量最基本的保障。如今,我國壓力管道材料缺乏統一的質量標準,造成很多質量不合格的產品渾水摸魚,鉆了監管不力的漏洞,為壓力管道的材料質量增添了不穩定性因素。在對壓力管道進行選材時,一定要注意材料的制造許可證,要確保是由正規的廠家企業生產,并要確保材料產品沒有銹蝕、裂痕和縮孔等缺陷,同時在技術標準上也要達到相應的設計要求。很多特殊器件在選擇時還要經過簡單的測試,例如合金鋼管要經過光譜定量驗證,密封墊片要經過硬度測試,閥門要經過溫度測試,焊縫閥體等要具有無損檢測的合格證明等,這些均是為了能夠讓材料滿足壓力管道的需要,確保萬無一失。
3.2 焊接質量與無損檢測
焊接在壓力管道中屬于關鍵性的一步,其質量控制也有著重要的意義,其中包括的環節有無損檢測、外觀檢查、強度分析等。而針對諸如焊接氣孔、夾渣等問題,普通的測試方法無法完全測試出來,需要引入無損檢測的方法。無損檢測可以準確地對壓力管道的內部焊縫進行有效掃描,將其中的質量問題及時挖掘出來,并采取有效的手段解決。無損檢測的方式與標準有著嚴格的規定,檢測的范圍應當包含不同種類的管線與工作人員。對于固定的焊口,抽檢比例不得低于40%,對于鉻鉬鋼,則要在熱處理后再施工。
壓力管道的焊接方法一般采取氬電聯焊,由技術過關的工作人員進行手工電弧焊的操作,根據相關的工藝要求進行焊接,所使用的焊絲與焊條也要符合質量要求。對于一些有應力腐蝕性的壓力管道,要在焊接完成后及時進行熱處理,防止后期出現冷卻裂縫。焊接所選擇的工藝方法也要適當,要采用小電流、快速焊接、焊前預熱等方法。
3.3 強度測試
壓力管道要能經受住外界多重壓力考驗,對其壓力值的測試十分有必要。石油化工壓力管道的數量很多,如果對單根管道進行測試,將會十分困難。這種情況下,工程上一般會推行試壓包技術,即將現場的多根管道串聯成“試壓包”,逐個試壓,試壓的壓力就可以代表管道內所設計的最大實驗試壓。在壓力管道的測試過程中,所使用的水需為質量合格的工業用水,水溫一般在5 ℃左右,而且要保證恒溫。如果管道為不銹鋼材料,則要確保水中的氯離子在50 mg/L以內。試壓開始后,要采用計算機施壓技術對被檢驗的壓力管道逐級進行壓力遞增。當壓力達到測試的設定值后,要持續10 min,在確定未出現任何異常的情況下再進行下一個設定值的測試;持續30 min,如果還是沒有出現泄漏、變形等狀況,則可以將本次壓力管道工程定性為合格。
4 結束語
如今,我國石油化工中壓力管道方面的建設還存在著很多不規范的地方,而且受到施工技術水平與條件、環境、人員等方面的影響,使得對壓力管道安裝工藝與質量控制的難度較大。針對此類現象,需要提高施工單位自身的水平,建立合理、有效的質量保證體系,確保壓力管道在安裝過程中每一個步驟都能達到規范的標準,保證工藝達標,確保高質量完工。
參考文獻
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