淺析石油化工裝置中工藝管線系統(tǒng)試壓技術(shù)

方渤然

【摘 要】在石油化工生產(chǎn)裝置中工藝管線具有耐高溫耐高壓的特點，因為石油化工裝置是以石油裂解加工為主體生產(chǎn)各種燃油和化工原料的生產(chǎn)裝置，各種工藝介質(zhì)多為易燃、易爆和有毒性的物質(zhì)，主要危險介質(zhì)為液化氣、燃料氣、汽油等易燃易爆介質(zhì)，產(chǎn)品危險性大，對裝置的工藝管道系統(tǒng)及設(shè)備的嚴密性要求較高。因此，在石油化工裝置施工過程中，各類工藝管道的安裝質(zhì)量必須嚴格控制，嚴禁其泄漏，否則將造成嚴重后果。

【關(guān) 鍵 詞】石油化工、管線試壓、工藝、技術(shù)

【中圖分類號】 TU276.7【文獻標(biāo)識碼】A【文章編號】1672-5158（2013）07-0240-01

前言

在石油化工裝置施工過程中，各類工藝管道的安裝質(zhì)量必須嚴格控制，嚴禁其泄漏，否則易燃、易爆、有毒介質(zhì)的泄漏將造成嚴重后果。工藝管線安裝過程中，為檢驗焊縫的質(zhì)量及法蘭連接處的密閉性，管線的試壓工作是十分重要和必不可少的一道關(guān)鍵工序。切實做到該裝置的每個系統(tǒng)、每臺設(shè)備及每條管線都得到有效的檢驗與考核，保證系統(tǒng)的清潔、暢通及嚴密性，從而為裝置的安全、穩(wěn)妥、高水平一次投產(chǎn)成功及裝置的長周期運行打下堅實的基礎(chǔ)。

一.石油化工裝置管線試壓工藝技術(shù)研究

在石油化工裝置試壓前應(yīng)進行以下技術(shù)文件審查確認：管道組成件、焊材的制造廠質(zhì)量證明文件；管道組成件、焊材的校驗性檢查或試驗記錄；管道系統(tǒng)隱蔽工程記錄；焊接記錄、單線圖標(biāo)記、無損檢測報告；焊接接頭熱處理記錄及硬度試驗報告；靜電接地測試記錄；設(shè)計變更及材料代用文件。

石油化工裝置設(shè)計安全是預(yù)防火災(zāi)爆炸事故發(fā)生，實現(xiàn)安全生產(chǎn)的一項重要工作。要保證裝置設(shè)計安全，就要嚴格、正確地執(zhí)行相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，特別是強制性標(biāo)準(zhǔn)。試壓的目的是檢驗系統(tǒng)內(nèi)各部位的施工質(zhì)量及系統(tǒng)的嚴密性，消除存在的隱患，為下一步裝置試運投產(chǎn)作好準(zhǔn)備。

1、做好技術(shù)準(zhǔn)備工作，大型石油化工裝置工藝管線系統(tǒng)多，走向錯綜復(fù)雜，為了使試壓工作正常進行，必須預(yù)先做好充分的技術(shù)準(zhǔn)備。試壓前，應(yīng)根據(jù)工藝流程圖編制試壓方案，理清試壓流程，按要求確定試壓介質(zhì)、方法、步驟及試壓各項安全技術(shù)措施等。

2、進行管線的完整性檢查。沒有經(jīng)過完整性檢查確認合格的系統(tǒng)一律不得進行試壓試驗。完整性檢查的依據(jù)的技術(shù)文件有管道系統(tǒng)圖、管道平面圖、管道剖面圖、管道支架圖、管道簡易試壓系統(tǒng)圖等。完整性檢查的方法：一是施工班組對自己施工的管線按設(shè)計圖紙自行檢查，管道系統(tǒng)全部按設(shè)計文件安裝完畢。二是施工技術(shù)人員對試壓的系統(tǒng)每根管線逐條復(fù)檢，管道支、吊架的型式、材質(zhì)、安裝位置正確，數(shù)量齊全，緊固程度、焊接質(zhì)量合格，焊接及熱處理工作已全部完成。三是試壓系統(tǒng)中所有管線按設(shè)計圖紙均檢查合格后，申報質(zhì)監(jiān)、業(yè)主進行審檢、質(zhì)檢。試壓的臨時加固措施符合要求，臨時盲板加置正確，標(biāo)志明顯，記錄完整。

3、進行物資準(zhǔn)備。管線試壓介質(zhì)一般分為兩類：一類是氣體，一類是液體。氣體一般采用空氣、干燥無油空氣和氮氣等。液體一般采用水、潔凈水和純水等。因此，如果管線沒有特殊的要求，試壓介質(zhì)一般多采用水。試壓工作是一種比較危險的工作。因此，在此項工作開始前應(yīng)進行充分的物資準(zhǔn)備工作。主要包括試壓設(shè)備的維護保養(yǎng)、安全檢查和進場布設(shè)；各種試壓用儀器、儀表的校驗、檢查和安裝；試壓臨時管線及配件的安裝布置；試壓用盲板、螺栓、螺母、墊片等材料的準(zhǔn)備；設(shè)備、儀表、閥門、管件、安全閥、流量計等隔離措施的實施；試壓中各種安全技術(shù)措施所需物資的供應(yīng)及現(xiàn)場的布置等工作。

4、進行壓力試驗。承受內(nèi)壓管線的試驗壓力為管線設(shè)計壓力的1.5倍；氣壓試驗管道的試驗壓力為設(shè)計壓力。對于氣壓作強度試驗的管線，當(dāng)強度試驗合格后，直接將試驗壓力降至氣密性試驗的壓力，穩(wěn)壓30分鐘，以無泄漏、無壓降為合格。檢驗采用在焊口、發(fā)蘭、密封處刷檢漏液的方法。

5、試壓安全技術(shù)規(guī)定。管線試壓是非常危險的，應(yīng)做好各項安全技術(shù)措施。液壓試驗管段長度一般不應(yīng)超過1000米，試驗用的臨時加固措施應(yīng)經(jīng)檢查確認安全可靠，并做好標(biāo)識。試驗用壓力表應(yīng)在檢定合格期內(nèi)，精度不低于1.5級，量程是被測壓力的1.5～2倍，試壓系統(tǒng)中的壓力表不得少于2塊。液壓試驗系統(tǒng)注水時，應(yīng)將空氣排盡，宜在環(huán)境溫度5℃以上進行，否則須有防凍措施。合金鋼管道系統(tǒng)，液體溫度不得低于5℃。試驗過程中，如遇泄漏，不得帶壓修理，缺陷消除后，應(yīng)重新試壓。試壓合格后應(yīng)及時卸壓，液體試壓時應(yīng)及時將管內(nèi)液體排盡。系統(tǒng)試驗完畢后，應(yīng)及時拆除所有臨時盲板，填寫試壓記錄。試壓過程中，試壓區(qū)域要設(shè)置警戒線，無關(guān)人員不得入內(nèi)，操作人員必須聽從指揮，不得隨意開關(guān)閥門。

二.石油化工裝置管道工藝技術(shù)

1、塔和容器的管線設(shè)計，依據(jù)工藝原理合理布置。分餾塔與汽提塔之間的管線布置。通常分餾塔到汽提塔有調(diào)節(jié)閥組，調(diào)節(jié)閥組應(yīng)靠近汽提塔安裝，以保證調(diào)節(jié)閥前有足夠離的液柱。分餾塔與回餾罐之間的管線布置。當(dāng)分餾塔的塔頂壓力用熱旁路控制時，熱旁路應(yīng)盡量短且不得出現(xiàn)袋形，調(diào)節(jié)閥應(yīng)設(shè)在回流罐的上部。汽液兩相流的管道布置時，管道上的調(diào)節(jié)閥應(yīng)盡量靠近接收介質(zhì)的容器布置，減少管道壓降，避免管道震動。如圖3所示。由此可見，管線不可隨意布放。

2、泵的管線設(shè)計，泵入口偏心異徑管的使用，泵吸人管道設(shè)計是確保泵經(jīng)常處于正常工作狀態(tài)的關(guān)鍵。當(dāng)泵人口管系統(tǒng)有變徑時，要采用偏心大小頭以防變徑處氣體積聚，偏心異徑管的安裝方式如下：一般采用項平安裝，當(dāng)異徑管與向上彎的彎頭直連的情況下可以采用底平安裝。這種安裝方式可以省去低點排液。

布置泵的人口管線時要考慮到幾個方面的因素：①泵的人口管支架的設(shè)置。如泵的進口在一側(cè)，則泵的入口管支架應(yīng)是可調(diào)式，且人口管及閥門位置在泵的側(cè)前方。②氣阻。進泵管線不得有氣阻，這一點很容易被忽視，某些布置雖符合工藝流程圖，但在局部會產(chǎn)生氣阻現(xiàn)象，從而嚴重影響泵的運行。③管道柔性。泵是同轉(zhuǎn)機械，管道推力作用在管嘴上會使轉(zhuǎn)軸的定位偏移，因此管道設(shè)計要保證泵嘴受力在允許數(shù)值內(nèi)。塔底進泵的高溫管線尤其需要考慮熱補償。

3、冷換設(shè)備的管線設(shè)計逆流換熱：①冷換設(shè)備冷水走管程由下部進入，上部排出。這樣供水發(fā)生故障時，換熱器內(nèi)有存水，不致排空。如作為加熱器時用蒸汽加熱，蒸汽從上部引入，凝結(jié)水由下部排出。②安裝凈距，為了方便檢修，換熱器進出口管線及閥門法蘭。均應(yīng)與設(shè)備封頭蓋法蘭保持一定距離，為方便拆卸螺栓凈距一般為300mm。③熱應(yīng)力，換熱器的固定點一般是在管箱端，凡連接封頭端管嘴的管道必須考慮因換熱器熱脹而位移的影響。重沸器返回線各段管線長度的分配要恰當(dāng)，可以防止設(shè)備管嘴受力過大?；鼐€各段管線長度的分配要恰當(dāng)，可以防止設(shè)備管嘴受力過大。

結(jié)束語

壓力管道試壓系統(tǒng)的劃分是管道壓力試驗的關(guān)鍵，應(yīng)以設(shè)計壓力為基礎(chǔ)，以工藝操作單元為區(qū)域，并充分考慮介質(zhì)、溫度、管道位置、盲板安裝難易等因素。在特定的條件下，可以選取氣體作為試驗介質(zhì)，可以突破規(guī)范的要求，但要經(jīng)過嚴格的論證與審批方可進行。在特殊裝置中，設(shè)備與管道共同參與試壓工作，應(yīng)注意試驗壓力的界定。

參考文獻

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