管道工廠化預(yù)制技術(shù)在JIGCC 項目中的應(yīng)用

王偉 中國電建集團(tuán)四川工程有限公司

一、項目背景

JIGCC 項目是建設(shè)一座大型的世界級電廠，與沙特阿美公司在沙特Jazan 經(jīng)濟(jì)城開發(fā)的40 萬BPSD 的煉油廠和碼頭項目相鄰。該發(fā)電廠的原理基于煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）技術(shù)，其建成不僅將滿足煉油廠的電力需求，而且還將向國家電網(wǎng)輸送大量電力能源，可以有效的滿足不斷增長的沙特國家電力需求。

二、管道工廠化預(yù)制的必要性

IGCC 項目管線工藝較復(fù)雜，多達(dá)46 個系統(tǒng)。管道焊接是整個吉贊IGCC 項目成敗的重點和難點，焊接總量高達(dá)450000DIA，而且使用的管道材質(zhì)多樣，包括：碳鋼，304 不銹鋼，316 不銹鋼，P11 合金鋼，P22合金鋼，P91 合金鋼以及A790 雙相不銹鋼。對于如此復(fù)雜且龐大的焊接量，僅靠現(xiàn)場焊接安裝已無法滿足項目的工期要求，因此采用工廠化預(yù)制方案是此項目的必然選擇。

三、管道工廠化預(yù)制的流程

根據(jù)功能的需求，進(jìn)行預(yù)制設(shè)備的定位布置，確定操作工位，形成流水作業(yè)線，管道工廠化預(yù)制流程如圖1 所示。

圖1 管道工廠化預(yù)制流程

四、管道工廠化預(yù)制的應(yīng)用

（一）圖紙的二次設(shè)計

1.設(shè)計圖紙校核

拿到管道設(shè)計圖紙后，要核查以下內(nèi)容：（1）管線走向、標(biāo)高、位置有無沖突；（2）管道設(shè)計圖中管線、管附件、法蘭、閥門是否滿足P＆I 圖要求，尺寸標(biāo)注是否準(zhǔn)確；（3）材料數(shù)量是否有缺漏。設(shè)計圖紙校核發(fā)現(xiàn)的問題，要及時聯(lián)系業(yè)主或設(shè)計單位更正。

2.管道拆解

工廠化預(yù)制要盡可能提高管道預(yù)制深度，需要焊接的管件接頭，盡可能多地在工廠內(nèi)焊接。但產(chǎn)品預(yù)制深度的確定，應(yīng)考慮到運輸和安裝的方便，因此，設(shè)計圖紙上的管道需要合理拆解。管道拆解遵循以下原則：（1）便于管道現(xiàn)場安裝；（2）要便于單管運輸及吊裝，管子分段盡量控制在二維空間內(nèi)；（3）盡可能提高預(yù)制深度；（4）一個獨立的預(yù)制管段應(yīng)盡量畫在一張圖上，不要分成兩張圖，以便于預(yù)制和管理。

3.標(biāo)注管段號、預(yù)制焊口號及現(xiàn)場焊口號

編制管段號、焊口號是為了進(jìn)行施工管理及質(zhì)量檢驗。每個管段應(yīng)有唯一的管段號，管段號一般由管線號+順序號組成。焊口號在一條管線中是唯一的，由字母代號+順序號組成。管段號、焊口號的標(biāo)注應(yīng)與管線拆解同時進(jìn)行，其實管線如何拆解是通過管段號、焊口號的標(biāo)注來體現(xiàn)的。

4.標(biāo)注下料尺寸

標(biāo)注下料尺寸就是將每個預(yù)制管段中直管段的下料尺寸計算并標(biāo)注在加設(shè)圖中。計算時要將該段管所包含的管件、閥門、墊片、法蘭等部件尺寸從總尺寸中全部減去，最終結(jié)果即為管線下料的實際尺寸。

5. WELDING MAP 校對審核

WELDING MAP 圖紙和料單編制完成后應(yīng)進(jìn)行校對、審核，合格并批準(zhǔn)后才能使用，因為二次設(shè)計是十分細(xì)致煩瑣的工作，容易出錯，所以必須由專人進(jìn)行校對、審核、批準(zhǔn)后才能使用。

（二）管道工廠化預(yù)制的施工組織

1.對口及焊接

管道工廠化預(yù)制施工安排時需注意以下幾點：（1）預(yù)制時應(yīng)該大小管徑相結(jié)合、厚壁薄壁相結(jié)合，由此可以合理地調(diào)配焊工的工作強(qiáng)度，提高工作效率及焊接質(zhì)量；（2）采用專人專焊模式，及合金鋼的焊工專門焊接合金鋼，不銹鋼的焊工專門焊接不銹鋼，不應(yīng)隨意進(jìn)行調(diào)整，打破焊工焊接的基調(diào)，有利于焊接質(zhì)量的保持；（3）管道預(yù)制需根據(jù)現(xiàn)場安裝施工順序進(jìn)行，按照管段號從管線的一端開始預(yù)制到另一端，避免跨管段號預(yù)制，給現(xiàn)場施工帶來不便。

2.NDE 檢測及熱處理

阿美項目中的質(zhì)量要求格外重要，而NDE 檢測及熱處理便是管道預(yù)制中的關(guān)鍵。在焊接時需嚴(yán)格的按照阿美01-SAMSS-010、

SAES-L-110、SAES-L-350、SAES-W-011、SAIC-L-2013、SAIC-L-2018、SAIC-L-2035、SAIC-W-2005 以及ASME B31.3 中的組對、焊接要求進(jìn)行預(yù)制。

3.管段防腐釋放

管段在釋放之前需進(jìn)行噴砂油漆工作。而在釋放噴砂及油漆后釋放階段均需QC 及PID 檢查，由于JIGCC 項目中存在大量的P11、P22 及P91 合金鋼管道焊接任務(wù)，因此對于合金鋼等檢測項多的管段需提前進(jìn)行釋放工作，早發(fā)現(xiàn)問題，早進(jìn)入尾項清理階段。

五、管道工廠化預(yù)制的優(yōu)勢

（一）效率

采用傳統(tǒng)的預(yù)制方式預(yù)制深度僅僅能達(dá)到25%到35%，而采用工廠化預(yù)制，預(yù)制深度可以達(dá)到60%以上。預(yù)制焊口完成下料組對焊接可以在預(yù)制棚內(nèi)或者在條件優(yōu)越的預(yù)制車間完成，如果在車間完成的話，可以讓工人的勞動強(qiáng)度降低，從而提高工作效率。

（二）質(zhì)量

在進(jìn)行管道預(yù)制施工過程中，普遍能在預(yù)制管道現(xiàn)場選擇轉(zhuǎn)動焊方式，因為預(yù)制場焊接環(huán)境好，濕度受風(fēng)影響小，施工條件較現(xiàn)場優(yōu)越，焊工勞動強(qiáng)度較低，所以焊接一次合格率普遍高于現(xiàn)場。JIGCC 項目預(yù)制場焊接一次合格率達(dá)到98.2%，而現(xiàn)場只有95.1%左右。

3.安全

與現(xiàn)場施工相比，預(yù)制場作業(yè)不需要交叉施工，比較安全，保證了整個施工的安全性。

六、結(jié)論

本文通過介紹管道工廠化預(yù)制技術(shù)在JIGCC 項目中的應(yīng)用，分別對管道工廠化預(yù)制的流程設(shè)置、廠房布置、圖紙二次設(shè)計、施工組織等方面進(jìn)行了詳細(xì)分析，得出了各工序中的施工難點及注意事項。并進(jìn)一步的總結(jié)了管道工廠化預(yù)制在JIGCC 項目中在效率、質(zhì)量及安全等方面所產(chǎn)生的優(yōu)勢，為其他項目提供一定的借鑒意義。