抗硫管安裝技術要點分析

賴友根

（福建省工業設備安裝有限公司，福建福州 350000）

抗硫管在化工領域應用廣泛，因輸送介質大多含有硫化氫及其他硫化物，對工藝設備及管道易造成腐蝕，生產作業過程中，對人員安全及環境安全都有相當大的隱患。因此抗硫管的安裝質量會直接影響化工生產的作業條件及生產線的作業壽命。

1 工程概況

4 000 萬t/a煉化一體化項目（二期）煉油9-1標段（硫黃回收裝置）建安工程項目位于浙江省舟山市魚山島，本工程管線抗H2S材質較多，工程所在地浙江舟山又是空氣濕度大且多雨的地方，使如何在較短時間內盡快完成抗硫管道安裝，滿足業主生產要求成為關鍵所在。為滿足工藝及施工進度要求，必須確定好抗硫管的安裝順序，嚴格按照設計圖紙節點圖及相關的施工及驗收規范要求進行施工，確保抗硫管的安裝質量和速度。通過合理安排工序提前完成抗硫管安裝任務，保證相關裝置的后續工序能盡早施工。

為保證抗硫管的安裝質量，本工程采用管道系統預制分段安裝的作業方式，在施工階段對工藝管道進行系統預制分段，分段管道單獨預制，減少了吊車的使用臺班，減少了管道焊口焊接、熱處理及無損檢測等高處作業，提高了施工效率及安裝質量。

2 施工工藝流程及操作要點

2.1 工藝流程

施工準備→材料領用及檢查→管道下料組對焊接→熱處理、硬度及無損檢測→管道系統試壓→管道清洗、吹掃→管道防腐保溫。

2.2 操作要點

2.2.1 施工準備

工程施工前應進行設計圖紙會審，對照現場實際情況，核對管道坐標與標高有無交叉、沖突和排列不當和預留孔洞位置偏差等情況，提出施工圖紙中的問題、難點、錯誤，并在圖紙會審時予以解決。同時，結合現場及施工圖紙、設計說明，組織相關人員編制針對性強、切實可行的抗硫管分段預制方案，確定預制管段分段、固定口的預留位置，繪制分段制作圖，并組建相應焊接數據庫，編制焊接工藝評定。此外，還應對設計圖紙和相關國家或行業施工、驗收標準規范的技術要求提出書面資料，并對安裝人員進行技術交底。

2.2.2 材料領用及檢查

施工前對所領用材料進行嚴格的檢驗，從源頭上保證安裝質量。在材料進場時，首先按照設計圖紙、材料制造標準、施工驗收規范對其外觀質量進行檢查，對幾何尺寸進行測量，確認材料標識是否齊全；其次檢查產品質量證明文件，檢測報告，核對其型號、材質、產品標識等是否滿足規范要求，對實驗、復驗有要求的管子、管件、閥門、焊材等材料，及時組織進行實驗、復驗，合格后，方可使用。不符合者嚴禁使用，并分別進行標記，做好不合格材料登記記錄，單獨存放。

2.2.3 管道下料組對焊接

抗硫管預制前應對施工圖紙各部分尺寸、技術要求、選用材料和配件認真校核，合理安排組對程序、制定分段切割計劃，使每節的尺寸達到設計要求。宜采用機械方法切割，也可采用火焰或等離子方法切割，切割后必須去除影響焊接質量的表面層。

抗硫管道焊接接頭一般設為V型（如圖1所示），坡口在加工時采用機械加工的方式，切勿使用火焰切割。焊接接頭組對前，應將管內的雜物徹底清除干凈，并應用手工或機械方法清理其內、外表面，在坡口兩側20mm之內不得有油漆、毛刺、銹斑、氧化皮及其他對焊接過程有影響的物質。等厚對接的管子或管件，其對口應做到內壁齊平，如設計無規定時，內壁錯邊量要求如下：①Ⅰ、Ⅱ級焊縫不應超過管壁厚度的10%，且不大于1mm；②Ⅲ、Ⅳ級焊縫不應超過管壁厚度的20%，且不大于2mm。不等厚對接的管子或管件，其對口應以機械加工使其壁厚平緩過渡至相同厚度（如圖2所示）。

圖1 坡口示意圖

圖2 不等厚對接焊接坡口加工

本工程抗硫管焊接采用氬電聯焊（即氬弧焊打底，電弧焊填充蓋面）。焊接完成后，焊口必須進行標識，確保施工可追溯性。焊口標識應在距離焊縫5～10cm處，標注內容包括：管線號、材質、焊口號、焊工號、焊接日期、規格、質檢員（如表1所示）。焊口標識必須與單線圖保持一致，以便無損檢測及檢測結果復核。安裝時，根據管線號、焊口號對號入座。預制好的管段必須采取有效措施，及時進行管口封堵，保證管內清潔度要求。

表1 焊口標識

2.2.4 焊縫表面無損檢測

管道焊接后，焊縫內部的缺陷其實就是介質腐蝕的“原產地”，必須要保證整個管道焊接工程的完善以及對于焊接質量的高要求。當焊接工程結束以后，必須對整個焊接過程中的管道進行無損檢測。無損檢測采用點口制度，點口比例、合格級別嚴格按照設計及相關規范要求執行。同時，建立無損檢測結果臺賬，對焊接結果及焊接質量動態進行跟蹤，不合格焊口及時進行返修和擴探。

2.2.5 熱處理

在焊接的整個過程中，由于冷熱不均勻的原因，以及管道構件的本身就存在一定的約束性或者是外加的約束。所以在焊接工程結束以后，設備結構中就會產生一定的焊接應力，導致焊接的焊縫部位，尤其是熔合線部位特別容易受到腐蝕性的傷害。因為在這些部位仍舊殘存著極大的應力，使得其組織分布并不均勻。焊后熱處理是避免應力腐蝕裂紋的主要手段之一。本工程熱處理加熱采用電阻加熱。熱處理時，保溫溫度應保持在（630±15）℃，保溫時間不小于1h，并且還要保證熱處理中的升溫速度不大于220℃/h，降溫時，其降溫速度不大于260℃/h，300 ℃以下不控制升降溫速度，但是要求保溫冷卻。

2.2.6 硬度檢驗

熱處理后的焊縫和管道組成件應進行硬度檢驗。硬度檢驗區域應包括焊縫和熱影響區。硬度檢驗應在母材、焊縫和熱影響區分別各選取不少于1點進行測量。硬度值應符合設計文件、相關規范的規定，并出具硬度檢驗報告。本工程抗硫管道的硬度值不大于200，且硬度不超過母材的120%。檢測所得的硬度值不符合要求的，應重新進行熱處理，并進行硬度檢測。

2.2.7 管道系統試壓

壓力實驗應在管道安裝完畢、熱處理和無損檢測合格后進行。本工程采用水壓實驗，實驗壓力為設計壓力的1.5倍。水壓實驗前應對實驗系統進行檢查復核，管材、管件、閥門材質型號及安裝質量符合設計要求及有關規范規定，支承架安裝正確齊全、堅固牢靠，實驗系統與實驗范圍以外的管道、設備、儀表等有效隔離，檢驗符合要求才能進行壓力實驗。

試壓時應逐步升壓，當達到實驗壓力的10%左右時，應進行檢查，無泄漏后升至工作壓力，無漏水和異常后繼續升至實驗壓力，穩壓時間不應少于10min，然后降至工作壓力，對系統進行全面檢查，以壓力不降、無滲漏為合格。實驗過程中發現泄漏時，必須泄壓后再進行處理，不得帶壓處理。缺陷消除后應重新進行壓力實驗。實驗合格后，應緩慢泄壓，及時拆除盲板等臨時約束裝置。同時，應會同建設單位或監理單位共同檢查確認，并填寫相關記錄。

2.2.8 管道清洗、吹掃

管道在安裝過程中，難免會有焊渣、鐵屑、沙塵等雜物存留在管道內，容易引起管道內的污染及堵塞、損壞閥門儀表燈，影響今后的正常運行。因此有必要對管道進行吹掃與清洗。應根據管道的使用要求、系統回路、工作介質、管道內表面臟污程度及現場條件確定吹掃與清洗方法。吹掃與清洗前，應對系統進行全面檢查：管道支架是否牢固、不允許吹掃與清洗的設備及管道是否有效隔離、管道組成件（儀表、孔板、噴嘴、濾網、節流閥、調節閥、電磁閥、安全閥、止回閥等）是否拆除并以臨時短管替代。吹掃與清洗按照先主后次（主管—支管—疏排管）的順序依次進行。已吹掃與清洗合格的管道應采取措施與未吹掃與清洗的管道進行有效隔離，避免后續吹掃與清洗的臟物進入其中。吹掃與清洗合格后，應會同建設單位或監理單位共同檢查確認，并填寫相關記錄。

2.2.9 管道防腐保溫

2.2.9.1 抗硫管防腐

防腐涂層材料的選用，要充分考慮其耐久性、絕緣性、耐腐蝕性等特性，選擇具有良好防腐性能的防腐材料。防腐工作開展前應對管材進行表面處理，去除表面鐵銹、附著的塵土、雜物等。在對管材進行表面處理之前，應先對其外觀進行檢查，檢查其是否存在裂紋、折疊、重皮等明顯缺陷，不合格的材料禁止使用。表面處理后亦應進行外觀檢查，確保表面無油脂及污垢等物質，如發現有不符合要求時，應重新處理直到合格為止。涂料涂刷前，應根據用量按照說明書的技術要求及配比進行調配，充分攪拌，并在有效時間內使用。一般情況下，應在表面處理合格4h之內完成首層底漆的涂刷，涂刷后，需檢查是否有皺皮以及漏刷的情況，如有則應及時進行處理。首道底漆涂刷完成后，在其干燥后進行第二道底漆的涂刷，底漆的總厚度應符合設計和規范的要求，厚度檢測采用涂層測厚儀進行檢測。若表面處理4h內未進行防腐，則需要重新檢查銹蝕情況，若不符合要求，應重新除銹。不要選擇在雨雪天氣中進行底漆涂刷施工，以防止水分對涂刷質量產生不利的影響。

2.2.9.2 抗硫管保溫

保溫材料要盡量選擇導熱指數較低、隔熱效能比較好的材料，同時盡可能地確保材料的機械性能和化學穩定性。抗硫管保溫必須在管道試壓合格且底漆施工完后才能進行施工。保溫施工前，應對灰塵、垃圾、油污進行有效清理。保溫敷設應遵循“由內至外”、“由上至下”、“由難至易”的順序進行。保溫層分層施工時，外層必須在內層施工完畢且檢驗合格后進行，同層應錯縫，外層應壓縫，錯縫間距或壓縫寬度不宜小于100mm，且應做到表面嚴實、平整。保溫材料敷設好后，使用雙股鍍鋅鐵絲對其進行綁扎，每塊保溫材料制品上不得少于兩道，并應將鐵絲頭完全嵌入至保溫材料中，以保障其表面處于嚴實和平整的狀態。隔熱層施工完畢并經檢査合格后，應及時進行保護層的施工，若不能及時進行保護層施工時，應采取臨時防雨措施，如加蓋防雨篷布、塑料布等。金屬保護層施工前應確保保溫層的表面平整、干燥。每張金屬保護殼安裝前在相對應的兩邊應扎邊，并應緊貼保溫層表面，護殼的搭接口應朝下，防雨水進入。已安裝的金屬保護層，表面應平整。嚴禁在保護層上踩踏或堆放物品，對于不可避免的踩踏部位，應采取臨時保護措施。

3 結語

在我國工業化不斷發展的背景下，抗硫管在化工等領域應用廣泛，應該進一步完善和研究抗硫管道的施工工藝，根據抗硫管道施工的相關特點，明確施工過程中的重難點，采取有效的措施進行突破，提升安裝技術，運用關鍵技術，提升抗硫管道的施工質量。