論沙特Wasea Bluk Plant項目工藝管道安裝

中石化第十建設(shè)有限公司 山東青島 266555

沙特Wasea項目是中石化第十建設(shè)有限公司（以下簡稱十建公司）在沙特承建的第二個項目，項目全稱Wasea Bulk Plant，為沙特3#罐區(qū)項目，主要為沙特利雅得地區(qū)的加油站提供汽油和柴油，業(yè)主是沙特阿美石油公司。項目于2010年2月16日簽署合同并立即生效，主要工作是Wasea 3#泵站油庫罐區(qū)的設(shè)計、采購、施工試運行等工作，交付物主要包含4臺30000m3柴油儲罐和4臺30000m3汽油儲罐在內(nèi)的15座儲罐群及相應(yīng)的附屬設(shè)施，其他還包括16套多用途的裝車撬、柴油汽油供給管線、廠區(qū)居住宿舍、新建及擴建入場管道、電氣系統(tǒng)及API分離器，以及控制系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、基礎(chǔ)設(shè)施、其他建筑物圍墻等，原定機械竣工日期為2011年11月30日。十建公司主要承擔(dān)柴汽油罐的管道、設(shè)備、結(jié)構(gòu)、地管、電氣系統(tǒng)等的安裝工作。

1 工藝管道焊接前的準(zhǔn)備工作

1.1 項目難點

對于工藝管道的安裝，十建公司并不陌生，但是因為沙特Wasea項目是公司與沙特阿美的第一個合作項目，缺乏彼此的合作經(jīng)驗和不熟悉沙特阿美施工規(guī)范成為本項目的最大難點，特別是沙特阿美對施工中的各種要求，對本項目我方人員的施工帶來了很大挑戰(zhàn)。

1.2 焊接資料的準(zhǔn)備

首先要熟悉項目合同上的要求及工作范圍，通過合同的學(xué)習(xí)，了解各種規(guī)范和要求，尤其是沙特阿美的各種規(guī)范要求。

沙特阿美的施工是根據(jù)各個專業(yè)而特定的各種代碼，此代碼貫穿于項目的各個部門、各個專業(yè)、各項施工和各種資料，其部分內(nèi)容如表1所示。

上述專業(yè)代碼在各個專業(yè)的規(guī)范中都會涉及到，如 SAES、SAEP、SATIP、SAIC 和 SATR 等，項目人員須提前熟悉。在此基礎(chǔ)上，項目開始之前尤其要熟悉各個專業(yè)的相關(guān)規(guī)范。因為我方與沙特阿美合作的施工經(jīng)驗少，對規(guī)范了解少，在安裝過程中處于被動狀態(tài)，熟悉相關(guān)規(guī)范的工作至關(guān)重要。針對該項目工藝管道施工中應(yīng)用較多的規(guī)范見參考文獻[1-12]。

表1 沙特阿美施工專業(yè)代碼一覽表

1.3 人員資質(zhì)的準(zhǔn)備

按照合同要求，工藝管道施工前需配備足夠的焊接質(zhì)檢員和機械質(zhì)檢員。質(zhì)檢員的配備在SCHEDULE Q中有明確規(guī)定，要求每25個工人配備1個管道質(zhì)檢員。質(zhì)檢員要具備5年以上的施工經(jīng)驗，同 時 熟 悉 ASME B31.3： Process Piping，ASME B31.4 Liquid Petroleum Transportation Piping Systems和沙特阿美的關(guān)于L的各種規(guī)范。質(zhì)檢員要提交相應(yīng)的簡歷，經(jīng)過層層審核，最終由業(yè)主質(zhì)量總管面試通過。

1.4 工藝管道方案及焊評WPS的選擇

沙特Wasea 工程項目涉及的管道材料種類不多，主要為普通的碳鋼管道，還有316L不銹鋼、CU-Ni合金鋼。項目開始之前應(yīng)查看SCHEDULE Q以及阿美的各種相關(guān)規(guī)范，以確定項目上所需要準(zhǔn)備的各種方案。

項目的焊評規(guī)范主要包括：

（1） WPS-008：規(guī)范為ASME SEC IX/SAES-W-011，主要針對廠區(qū)Process piping現(xiàn)場的工藝管道 ASMEB31.3，焊接包括 GTAW：GAS TUNGSTEN ARC WELDING和SMAW：Shielded Metal Arc Welding。一般為GTAW一遍打底，SMAW填充和蓋面。

（2） WPS-007：規(guī)范為API1104/SAES-W-012，主要針對廠區(qū)中的pipeline。

（3） WPS-006：規(guī)范為ASME SEC IX/SAES-W-011，主要應(yīng)用于不銹鋼316L /SA312。針對大管徑的不銹鋼管道焊接包含GTAW和SMAW兩種，但本項目由于只涉及2英寸的小管徑管道，因此項目關(guān)于不銹鋼的部分只是應(yīng)用WPS-005：GTAW，同時還有CU-NI合金的焊評，WPS-004關(guān)于2英寸碳鋼管道只適用于GATW；選擇焊評的過程中還需要考慮現(xiàn)場焊接管道的壁厚，實際焊接壁厚范圍為焊評試件壁厚的2倍。

項目開始一般由焊接工程師根據(jù)項目中所用管道的材料、壁厚等來進行焊評；由施工單位的焊工做焊接工藝評定報告 （PQR）的試件來證明焊評的可行性；焊接焊評試件的焊工，若焊評通過，此焊工則自動通過此焊評的相關(guān)焊接范圍。

焊接中所雇傭的焊接質(zhì)檢員需要持有AWSCWI（American Welding Society Certified Welding Inspector）或 CSWIP 英國證書。

2 工藝管道的焊接

2.1 焊條選擇

本項目應(yīng)用的焊條為E7018，焊絲型號為ER70S-2。E7018中的70為抗拉強度KSI，1表示適應(yīng)所有焊接位置（F/H/OH/）；8表示低氫，因而此焊條需要烘烤。

選擇的焊條的抗拉強度必須大于或接近現(xiàn)場材料的抗拉強度。

2.2 焊條烘烤、保存

焊條使用前，需在溫度為260～430℃的烘干箱內(nèi)至少烘烤2h。如果焊條的包裝箱上有明顯標(biāo)識，表明提供的電焊條是干燥以后并處于密封完整或者真空包裝的，可以在開箱第一次使用時省去烘烤的這一步驟。電焊條只能重復(fù)烘烤一次。

電焊條烘烤以后，需要放置在溫度至少120℃左右的恒溫箱內(nèi)。焊條一旦移出烘烤箱、恒溫箱或者密封完好的包裝箱后，暴露于大氣下不得超過4h；如果放置在65℃以上的焊條桶內(nèi)，可以使用8h。超過暴露時間的焊條在二次保溫后可重復(fù)使用，但變濕或變潮的焊條不能繼續(xù)使用，應(yīng)當(dāng)作為垃圾處理。

現(xiàn)場焊接中所用的焊機、烘烤箱都需要校驗，周期為6個月。

2.3 管道的焊接

（1） 現(xiàn)場焊接中需要檢查管道的坡口在35±5°，組對的間隙應(yīng)該為2～3mm。焊接要先打底，打底后需盡快進行填充和蓋面，以免溫度下降。如打底之后需要暫停，則必須填充一遍，但下一次焊接前需預(yù)熱。

（2） 根據(jù)沙特阿美規(guī)范的要求，大于16英寸的管道需要使用對口器（內(nèi)對口器或者外對口器）；若使用外對口器，需要增加探傷比例。

（3） 對口的時候，點焊的長度一般在 12.5～25.4mm，一般點焊3處位置以上。若焊接過程中未打磨點焊部分，則點焊時需要遵循焊評及相關(guān)焊接規(guī)范的要求，如采用擋風(fēng)棚等；若此點焊部分不包含在正常焊縫中，建議直接采用搭橋點焊，以便于打磨去除。

（4） 焊接過程中，按照 SAES-W-012 中規(guī)定，管道需要固定焊接，焊接過程中不能滾動，并且需要給焊工足夠的焊接間隙，距離地面不小于900mm。

（5） 按照SAES-W-012的規(guī)定，當(dāng)管徑大于16英寸時，需要兩個焊工同時并且對稱焊接。

（6） 兩個相鄰的環(huán)焊縫的最小距離不小于20mm或者 3倍管道厚度（取這兩個值當(dāng)中的最大值）。

（7） 因沙特風(fēng)沙較多，焊接過程中必須有擋風(fēng)棚，以保證焊接的合格率，。

（8） 若冬天焊接，焊口的溫度低于10℃或者外界濕氣過大時，需要預(yù)熱。

（9） 焊接之前需要把管道的管道號（PN）和管件的爐批號（HN）寫在焊口的一側(cè)作為記錄，同時圖紙?zhí)柡凸芫€號也必不可少。焊口標(biāo)識見表2。

表2 焊口標(biāo)識

（10） 焊工需要隨身攜帶JCC焊工證，因為在開始焊接之前沙特阿美質(zhì)檢員需要檢查焊工證。

（11） 當(dāng)修改焊口的時候，切割后的管件部分需要做著色探傷，防止出現(xiàn)裂紋。

2.4 焊接口的探傷

（1） 項目開始時由設(shè)計人員根據(jù)業(yè)主規(guī)范及相關(guān)國際規(guī)范確定探傷比，每條管線根據(jù)材料的不同有不同的探傷比。項目由于遵循阿美規(guī)范SAES-W-012，當(dāng)涉及過路時，埋地周圍60m范圍中都要求100%探傷。

（2） 探傷比率按照SAES-W-011計算，若探傷比率為10%，當(dāng)出現(xiàn)一個不合格的焊口時，要求擴探2個。

作為城市生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的有機組成部分，居住小區(qū)不僅是一個居住場所，更是一部人和自然和諧共生的感性與理性相融合的景觀藝術(shù)作品.景觀布局的構(gòu)思與選取是體現(xiàn)居住小區(qū)景觀布局技術(shù)含量和文化內(nèi)涵的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接影響到人們在居住區(qū)中的參與性和宜居評價，在住宅區(qū)小尺度空間的設(shè)計上更要注重景觀布局的豐富性、靈活性[20].

3 工藝管道的安裝

3.1 工藝管道材料的標(biāo)識

按照規(guī)定，當(dāng)項目涉及多種材料時，需要對材料進行顏色標(biāo)識，以免出現(xiàn)混亂。同時還需要編寫關(guān)于材料標(biāo)識的方案。由于此項目的材料種類偏少，十建公司和沙特阿美協(xié)商后決定不進行材料標(biāo)識。

3.2 工藝管道安裝程序的報驗

（1） 在阿美項目上，開展每一項工作需要相關(guān)質(zhì)檢員提前24h對此項工作提交報驗檢查申請（RFI，request for inspection）。此項工作主要是和業(yè)主質(zhì)量檢查部門（PID）溝通，需要在每一天的早上進行報驗，然后向PID 說明。

（2） 項目中應(yīng)用的主要是 SATIP-L-350-01：On-Plot Metallic Piping Installation；報驗項目內(nèi)容見表3，其中類似于3.11的號碼為序列號（Active No），每一項活動對應(yīng)一個相應(yīng)的阿美質(zhì)量檢查表（SAIC）或者阿美質(zhì)量檢查報告（SATR）。

（3）若一整條管道復(fù)位完成，則報驗此RFI（需要包含到試壓包當(dāng)中），當(dāng)某一條線全部完工時候便通知業(yè)主質(zhì)檢部門進行報驗。

（4） SATIP中已規(guī)定了對應(yīng)的工作質(zhì)檢員檢查的嚴(yán)格程度，如表4所示。

表3 報驗內(nèi)容及構(gòu)成

表4 SATIP中檢查嚴(yán)格程度的規(guī)定

3.3 工藝管道安裝中的注意事項

（1） 管道安裝之前一般首先要確認(rèn)管道是否有損壞，確保有縫鋼管兩根管道的縫需要錯開至少100mm，并且焊縫不能落在基礎(chǔ)上。

（2） 管凸臺安裝之前需要對管道進行開孔，一般一寸左右的倒淋和放空需要機械開孔，在規(guī)范中不允許采用熱切割；一般開孔大小需要小于管凸臺的內(nèi)徑，管凸臺焊接也是由氬弧焊打底，手工電弧焊蓋面，具體依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖紙。

（3） 墊片的安裝應(yīng)注意，墊片要按照項目開始時候的方案，在發(fā)放之前進行色標(biāo)，如表5所示。

表5 墊片色標(biāo)方案

（5） 在項目開始之前需要對圖紙上的每個法蘭標(biāo)記好法蘭號，便于報驗螺栓把緊。螺栓把緊一般與螺栓的材質(zhì)、粗細(xì)，以及摩擦系數(shù)有關(guān)。

（6） 項目中很多地方需要用到絲接的管道和管件。絲接管道安裝參照SAES-L-110規(guī)范進行，該規(guī)范對各個寸徑的絲接絲扣數(shù)有明確規(guī)定，如表6所示。

表6 NPS

絲接的管道或者管件用到的縮略詞包括：TOE ：THREAD ONE END，一端絲接；TBE：THREAD BOTH END，兩端絲接；POE：PLAIN ON END，一端無坡口；PBE：PLAIN BOTH END，兩端無坡口。

公制螺紋用螺距表示，美英制螺紋用每英寸內(nèi)的螺紋牙數(shù)來表示，這是他們的最大區(qū)別。公制螺紋是60o等邊牙型，英制螺紋是等腰55o牙型，美制螺紋是60o。

（7） 現(xiàn)場導(dǎo)向固定的安裝應(yīng)注意：與管道的間隙為3mm。焊接時候注意為內(nèi)外側(cè)都焊接；同時，假腿支架焊接時候注意淚孔。

（8） 關(guān)于埋地的工藝管道， 采用 FBE（Fusion Bonded Epoxy，熔結(jié)環(huán)氧粉末防腐）外防，同時應(yīng)用陰極保護；與地上管道連接部分采用絕緣墊片。

（9） 關(guān)于管道安裝，管道與管道之間必須保持有50mm的間距（見SAES-L-310）。

（10） 管道安裝后管道的倒淋放空與固定的障礙物之間必須有610mm的間距（見SAES-L-310）。管道與地坪之間必須有至少300mm的間距。

3.4 閥門試壓

（1） 關(guān)于此項目上的閥門安裝，首先應(yīng)確認(rèn)好閥門的試壓。

（2） 根據(jù)SCHEDULE B合同中規(guī)范，我方需要依據(jù)04-SAMSS-048和API-598進行高壓密封性試壓；其中04-SAMSS-048主要是針對廠家的要求，我方試壓應(yīng)根據(jù)API598和SAES-L-108來確定需要進行試壓的閥門主要為起隔斷作用的閥門，主要包含閘閥、截止閥、球閥、蝶閥和針型閥。

（3） 首先從總包方得到廠家閥門試壓的壓力值（日后可能涉及到罐口MOV/ZV的密封性試壓），然后校驗安全閥和壓力表。通知現(xiàn)場隊長和鉗工相關(guān)的試壓，再通知機械質(zhì)檢員相關(guān)的閥門試壓；閥門試壓完畢需要用吹風(fēng)機吹干水分并且在密封面上涂抹黃油，然后密封?，F(xiàn)場若再有閥門試壓便依次報驗。

（4） 現(xiàn)場出現(xiàn)爭議的主要是現(xiàn)場的MOV、ZV是否要試壓。根據(jù) SAES-J-601中定義 MOV：Motor Operated Valve，MOV是用電機控制的蝶閥，理論上需要試壓；但根據(jù)API-598Table1-A，針對蝶閥的High-pressure closure test 為 Optional，不需要100%試壓；同時根據(jù)SAES-J-700 4.1.10的規(guī)定，control valve不需要試壓。但是MOV、ZV是否為Control valve還存在爭議。

（5）閥門試壓時要注意：閥門上標(biāo)注TN和SN，其中TN 為從項目開始閥門試壓到現(xiàn)在第幾個閥門；SN號為閥門自帶的號，為閥門的序列號。TN/SN要列在SATR-A-2001V中，各類閥門的SATR已經(jīng)準(zhǔn)備好，只需選擇合適的SATR，并修改里面的壓力表和安全閥的相關(guān)信息即可。

（6）關(guān)于項目上所用的閥門描述：以“CL150 RF A216 WCB BODY 13Cr BALL PTFE SEAT BB-F-TE API608”為例，其中：CL150是壓力等級150（150LB 為2.0MPa、300LB 為 5.0MPa、600LB 為11MPa、900LB 為 15.0MPa、1500LB 為 26.0MPa）；

WCB是美國ASTM A216-WCB 標(biāo)準(zhǔn)材料牌號，屬于碳鋼鑄件。例如，美國材料牌號A216-WCB，其中A216代表碳鋼大類，旗下常用的牌號有A216-WCA/B/C、 A216-WC9、A216-WC6、A216 WCC等；W的含義為焊接WELD，代表此鋼材有很好的焊接性能；C的含義為碳鋼，基本牌號有A、B、C 3種，其中A最差，C最好，B中等且最常用。WCB為普通鑄鋼碳鋼，最高使用溫度為425℃；WC6/WC9的最高使用溫度為550℃；WCC為低溫鑄鋼碳鋼，最低使用溫度為-50℃）。Body為閥體，STL 密封面司太立； RF是凸面法蘭；A216是鑄材；13Cr表示閥體材質(zhì)，13%Cr，是馬氏體不銹鋼；BALL是球閥；PTFE是聚四氟乙烯；BB-F-TE （BOLTED BONNET， FULL PORT，TOP ENTRY） 是球閥的結(jié)構(gòu)描述，指栓聯(lián)閥蓋—全通徑—頂裝式；API608是對焊和法蘭端金屬球閥。

4 小結(jié)

本文以沙特Wasea Bulk Plant 工程項目工藝管道安裝為例，介紹了沙特阿美項目工藝管道安裝的流程和規(guī)范中的各種要求，望在同行進行沙特阿美的項目施工時能夠起到借鑒作用。