接純斌
(中海石油寧波大榭石化有限公司,浙江 寧波 315812)
石油化工企業(yè)在不斷優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和節(jié)能環(huán)保要求的推動(dòng)下,需對(duì)已投用裝置的工藝流程進(jìn)行局部改造或新建工藝流程,以提高產(chǎn)品質(zhì)量滿足環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)在石化運(yùn)行裝置內(nèi)進(jìn)行的管道新建、改造的施工項(xiàng)目,除必須遵守運(yùn)行裝置工藝紀(jì)律及安全規(guī)定外,還要針對(duì)運(yùn)行裝置的特點(diǎn),進(jìn)行管道安裝優(yōu)化和增加管控措施。從實(shí)際出發(fā),推進(jìn)運(yùn)行裝置內(nèi)的壓力管道安裝工程有序?qū)嵤?/p>
核對(duì)管道藍(lán)圖和設(shè)計(jì)要求,結(jié)合裝置空間布局,審查施工方案中關(guān)于工程量、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、投用機(jī)具、安裝工序、焊接工藝與焊接評(píng)定、質(zhì)量體系、進(jìn)度計(jì)劃的程序設(shè)定、計(jì)算式、報(bào)告書(shū)與檢驗(yàn)數(shù)據(jù)、安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別及預(yù)防措施。對(duì)安裝標(biāo)準(zhǔn)和驗(yàn)收規(guī)范的引用,應(yīng)首先滿足設(shè)計(jì)說(shuō)明,未作明確說(shuō)明的應(yīng)優(yōu)先滿足石化規(guī)范及國(guó)標(biāo)。
石化壓力管道具有連續(xù)運(yùn)行且介質(zhì)易燃易爆、有毒有害的特點(diǎn),新建管道與現(xiàn)有管道交接碰頭必須先完成現(xiàn)有管道參數(shù)復(fù)核,并現(xiàn)場(chǎng)勘查碰頭位置情況,在充分了解運(yùn)行工藝管道內(nèi)介質(zhì)成分、形態(tài)、溫度、壓力、流量的情況下,檢查設(shè)計(jì)碰頭管道材質(zhì)、壁厚并查對(duì)焊接及熱處理要求確定碰頭方案。通常要現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪后提前開(kāi)展碰頭管段預(yù)制和無(wú)損檢測(cè),如系統(tǒng)必須帶壓開(kāi)口,則一定要提前溝通設(shè)計(jì)并取得書(shū)面批準(zhǔn)。
現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)交底并確認(rèn)管路走向及起止點(diǎn),分析施工區(qū)域及施工作業(yè)面,劃分區(qū)域作業(yè)能有效規(guī)避交叉施工,提高作業(yè)效率,可將管道途經(jīng)的塔、泵棚、結(jié)構(gòu)、管廊等區(qū)域,按可連續(xù)施工分區(qū),對(duì)施工人員分組說(shuō)明碰頭管段的位置及作業(yè)限制條件,可避免增加不必要的施工難度,保證施工進(jìn)度。
查對(duì)單線圖核對(duì)管件、管材規(guī)格數(shù)量,充分利用設(shè)計(jì)可行的設(shè)備及結(jié)構(gòu)作為管道支、吊架基礎(chǔ),最大程度減少新建管墩、管架基礎(chǔ)施工,避免進(jìn)行深基坑開(kāi)挖,縮減土建施工范圍減少因機(jī)械開(kāi)挖導(dǎo)致的隱蔽工程破壞風(fēng)險(xiǎn),以免造成不必要的生產(chǎn)波動(dòng)或裝置停產(chǎn)事故。
除銹工作之前應(yīng)完成壓力管道安裝監(jiān)檢告知及管材、管件進(jìn)場(chǎng)材料檢驗(yàn)程序。
管道、管件集中除銹可有效避免環(huán)境污染對(duì)生產(chǎn)人員的影響,裝置內(nèi)只進(jìn)行焊口除銹補(bǔ)漆及管道中間漆、面漆的涂刷,要優(yōu)先保證運(yùn)行裝置正常工藝秩序。集中除銹防腐可采用拋丸除銹+底漆噴涂的連續(xù)作業(yè),不僅能徹底清潔管材表面銹蝕及附著物,還可有效避免返銹發(fā)生,增加管道表面強(qiáng)度、保證粗糙度及底漆附著力。
管道預(yù)制深度至少要達(dá)到總吋口量的30%~50%,深度的管道預(yù)制能有效減少現(xiàn)場(chǎng)焊接及無(wú)損檢測(cè)周期。管道除銹防腐施工質(zhì)量檢查表如表1所示。
表1 管道除銹防腐施工質(zhì)量檢查表
勘查已有管道的路徑及參數(shù),分析改造項(xiàng)目工藝流程優(yōu)先充分利舊。設(shè)計(jì)同意利舊的廢舊管道,要及時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)隔離及吹掃置換、氣體分析確保滿足安全施工要求。根據(jù)天氣天件合理利用新建管道就位時(shí)機(jī),分段進(jìn)行舊管道拆除,注意腳手架搭拆需與管道拆裝同步,減少高空周期。
用于輸送有毒、可燃介質(zhì)的閥門(mén)均需進(jìn)行殼體強(qiáng)度試驗(yàn)和密封嚴(yán)密性試驗(yàn),檢驗(yàn)合格的閥門(mén)要帶有檢驗(yàn)合格標(biāo)識(shí),閥門(mén)安裝前要檢查閥門(mén)密封面清潔度和法蘭形式、墊片規(guī)格等級(jí)并備好隔離盲板或盲法蘭,閥門(mén)安裝方位要滿足使用條件和便于維修和操作,并要注意閥門(mén)安裝方向。對(duì)安裝投用后產(chǎn)生內(nèi)漏現(xiàn)象的閥門(mén),首先要分析泄漏原因,不要急于下線更換,如上線閥門(mén)溫度與介質(zhì)溫差較大,閥門(mén)密封間隙受溫差影響的微漏,可在閥門(mén)升降溫進(jìn)行檢查確認(rèn)。對(duì)管道雜質(zhì)進(jìn)入閥門(mén)密封面情況,可在介質(zhì)輸送完成后再次檢查密封效果。
運(yùn)行裝置區(qū)內(nèi)新增管道就位,通常要面對(duì)已投用管道的占位或結(jié)構(gòu)障礙,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)勘察并加固現(xiàn)有設(shè)施結(jié)構(gòu)或增加支持位置能部分規(guī)避化解阻礙,如遇到無(wú)法規(guī)避情況,可及時(shí)提出增加地面管架或管墩的意見(jiàn),經(jīng)設(shè)計(jì)審核批準(zhǔn)后實(shí)施。
管道施工收尾階段要及時(shí)組織開(kāi)展“三查四定”工作,應(yīng)將整改問(wèn)題分級(jí)匯總,即A必須完成、B限期完成、C擇機(jī)完成。從查設(shè)計(jì)漏項(xiàng)、查未完工程、查施工質(zhì)量入手,針對(duì)問(wèn)題清單要定人、定時(shí)、定任務(wù)、定整改措施。在集中整改施工階段,要深入現(xiàn)場(chǎng)檢查確認(rèn)并做好記錄和設(shè)計(jì)變更,對(duì)必須延期整改的C類問(wèn)題要匯總在尾項(xiàng)清單中。
檢查材料外觀、規(guī)格、標(biāo)識(shí)型號(hào)及出廠證明文件:包括材料質(zhì)量證明書(shū),如合金鋼管的關(guān)鍵成分,合金鋼螺栓、螺母的關(guān)鍵成分、硬度、低溫沖擊性能檢驗(yàn)(t<-29 ℃)報(bào)告、出廠合格證及檢驗(yàn)報(bào)告,如高壓管(設(shè)計(jì)壓力≥10 MPa或極度危害介質(zhì))外表面磁粉檢測(cè)或滲透檢測(cè)報(bào)告。
鉻鉬鋼、低溫鋼、含鉬不銹鋼管材進(jìn)場(chǎng)應(yīng)必須做材質(zhì)光譜分析。值得注意的是,不同標(biāo)準(zhǔn)和材質(zhì)的管材、管件應(yīng)用環(huán)境差別很大,反應(yīng)工藝流程下面臨高溫、高壓、氫氣、硫化氫腐蝕要求材料具有抗硫的特點(diǎn),特別應(yīng)注意在同時(shí)到貨的管材中,出現(xiàn)有材料標(biāo)準(zhǔn)相近,成分差別微小、外觀尺寸相同的情況,如使用光譜儀檢測(cè)也無(wú)法顯示成分差別的20#與20#-CE。
進(jìn)場(chǎng)機(jī)具、檢測(cè)儀器報(bào)驗(yàn):檢查機(jī)具是否有合格證、檢測(cè)儀器是否在有效期內(nèi)以及第三方檢測(cè)報(bào)告等。機(jī)具、檢測(cè)儀器應(yīng)定期由專人進(jìn)行維護(hù)和調(diào)校,并均應(yīng)使用唯一編號(hào)作永久性的標(biāo)記,并附校驗(yàn)卡妥善保管。
檢查閥門(mén)產(chǎn)品的質(zhì)量證明:合格證、質(zhì)量證明書(shū)、安全附件的試驗(yàn)程序及方法、閥門(mén)強(qiáng)度及密封試驗(yàn)、安全閥定值。低溫、危害介質(zhì)以及設(shè)計(jì)壓力≥10 MPa的閥門(mén),應(yīng)具有焊縫、閥體、閥蓋等承壓部件的無(wú)損檢測(cè)報(bào)告。
石化運(yùn)行裝置中的管道閥門(mén)應(yīng)對(duì)閥體和密封面(包括閘閥上密封)進(jìn)行100%壓力試驗(yàn),批量制造的閥門(mén)可到制造廠見(jiàn)證閥門(mén)試驗(yàn)過(guò)程,并做好試壓記錄。少量閥門(mén)可在預(yù)制場(chǎng)地進(jìn)行水壓試驗(yàn),采用相同規(guī)格等級(jí)的閥門(mén)可串接連通后一起打壓,提高現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)效率。強(qiáng)度及密封性試驗(yàn)合格的閥門(mén),必須在閥門(mén)上系掛檢驗(yàn)合格標(biāo)簽。
管道基礎(chǔ)復(fù)測(cè)主要檢查管墩、管架、管廊以及支吊架的規(guī)格及間距,以及管廊及管架的坐標(biāo)及標(biāo)高、管道走向及布置空間確認(rèn)。工序交接應(yīng)三方參加,按規(guī)范要求并完成交接記錄。
集中除銹防腐要出具防腐委托單,并在管材除銹前核對(duì)管壁出廠標(biāo)識(shí)與對(duì)應(yīng)質(zhì)量文件,針對(duì)外觀型號(hào)相同且相近材質(zhì)的管材,一定要分批進(jìn)行除銹防腐,并對(duì)隱蔽工程及標(biāo)識(shí)移植過(guò)程進(jìn)行見(jiàn)證和留存影像資料。為預(yù)防出現(xiàn)材料混用的情況,可在管材除銹前對(duì)內(nèi)管壁妥善標(biāo)記,并在二次倒運(yùn)進(jìn)場(chǎng)時(shí)復(fù)核材質(zhì)色標(biāo)的對(duì)應(yīng)涂刷情況。
除銹后隱蔽檢查,管材、管件鋼材表面清潔度要達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的Sa2.5級(jí)、表面粗糙度要達(dá)到Rz40~50 μm,底漆干膜厚度50 μm。
標(biāo)識(shí)移植質(zhì)量管理:管道管材防腐成品必須嚴(yán)格按標(biāo)識(shí)管理規(guī)定進(jìn)行標(biāo)識(shí),并經(jīng)專業(yè)工程師核實(shí),標(biāo)識(shí)內(nèi)容要包含制造廠名、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)號(hào)、材質(zhì)、規(guī)格且管道需使用材質(zhì)色標(biāo)通體標(biāo)識(shí)。
檢查焊工證件的有效性和真實(shí)性。應(yīng)提供國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局頒發(fā)的《特種設(shè)備作業(yè)人員證》及國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局(現(xiàn)為“應(yīng)急管理部”)頒發(fā)的《特種作業(yè)操作證》,才能參加焊工入場(chǎng)考試。
設(shè)定管焊考試內(nèi)容,一般為現(xiàn)場(chǎng)斜45° DN80-100無(wú)縫管對(duì)焊(氬電聯(lián)焊),檢查焊接組對(duì)尺寸及焊縫外觀成型質(zhì)量,具有評(píng)定合格的無(wú)損檢測(cè)報(bào)告后可發(fā)放焊工進(jìn)場(chǎng)考試合格證。
應(yīng)做好焊材的保管烘干與發(fā)放回收工作。焊材庫(kù)環(huán)境溫度保持在5 ℃之上,濕度不大于80%,焊條按牌號(hào)、規(guī)格分類擺放,擺放貨架距離墻壁地面距離不小于0.3 m。焊條烘干與發(fā)放回收記錄符合規(guī)范要求并可追逆。
焊工作業(yè)時(shí)手持焊條不能超過(guò)3根,且焊條保溫桶要求保持干燥密封。每日作業(yè)結(jié)束后要將剩余焊材做好退庫(kù),焊條頭回收并記錄。管道組對(duì)焊接一般項(xiàng)目檢查表如表2所示。
表2 管道組對(duì)質(zhì)量檢查表
管道的法蘭焊口檢查:平焊法蘭的焊腳尺寸、對(duì)焊法蘭的焊縫尺寸和內(nèi)部質(zhì)量。檢查管道焊接坡口的形式及尺寸要符合規(guī)范要求,鉻鉬鋼、低溫鋼、含鉬不銹鋼坡口應(yīng)使用機(jī)械切割、打磨,禁止火焰切割。碳鋼管道火焰切割坡口后應(yīng)將坡口表面的飛濺熔渣、附著物及不平打磨整齊。等壁組對(duì)要保持內(nèi)壁平整或薄壁位于厚壁端面內(nèi),內(nèi)壁最大錯(cuò)邊量不應(yīng)大于2 mm并不大于壁厚的10%。
焊前預(yù)熱應(yīng)符合設(shè)計(jì)說(shuō)明,并通過(guò)焊接評(píng)定。一般管材焊前預(yù)熱溫度表如表3所示。
表3 一般管材焊前預(yù)熱溫度表
焊后熱處理的電加熱帶應(yīng)覆蓋母材、焊縫、熱影響區(qū),加熱寬度不小于焊縫兩側(cè)50 mm且應(yīng)大于焊縫寬度的3倍。焊后熱處理過(guò)程要連續(xù)完成,若中斷必須重新開(kāi)始。熱處理升溫過(guò)程記錄及測(cè)溫點(diǎn)、保溫時(shí)長(zhǎng)應(yīng)符合規(guī)范要求。高強(qiáng)鋼、不銹鋼、耐熱鋼應(yīng)在焊后立即進(jìn)行熱處理,或加熱到300 ℃左右進(jìn)行保溫緩冷,以避免產(chǎn)生延遲裂紋。管道焊接熱處理后還要做好硬度檢測(cè)。
須對(duì)無(wú)損檢測(cè)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)工藝、檢測(cè)比例執(zhí)行情況進(jìn)行抽查并對(duì)射線底片質(zhì)量及檢測(cè)報(bào)告進(jìn)行審查。管道焊接接頭無(wú)損檢測(cè)的比例執(zhí)行SH3501中根據(jù)管道分級(jí)1、2、3、4級(jí)對(duì)應(yīng)的5%、10%、20%、100%,其中以下管道應(yīng)進(jìn)行100%無(wú)損檢測(cè):輸送劇毒流體、設(shè)計(jì)壓力大于10 MPa、設(shè)計(jì)壓力大于4 MPa且設(shè)計(jì)溫度大于400 ℃、設(shè)計(jì)溫度低于-29 ℃。另外對(duì)公稱直徑大于或等于DN500的焊口,每道口均需做無(wú)損檢測(cè),且檢測(cè)焊縫長(zhǎng)度不得小于250 mm。
射線檢測(cè)前必須對(duì)被檢工件外觀質(zhì)量進(jìn)行檢查,并對(duì)管道焊縫表面及兩側(cè)20 mm范圍內(nèi)的焊渣及異形凸起、浮銹、油漆覆蓋等缺陷處理合格后進(jìn)行。檢測(cè)單位在工件上標(biāo)注的檢測(cè)標(biāo)識(shí)應(yīng)清晰、準(zhǔn)確,底片須清晰顯示像質(zhì)計(jì),中心標(biāo)記和管道焊縫編號(hào),管線號(hào)(設(shè)備號(hào))、規(guī)格、拍片日期。為標(biāo)記區(qū)分:片號(hào)前增加擴(kuò)拍片K、返修R、焊口切除CE、固定焊口G等標(biāo)記,如圖1所示。
圖1 焊縫底片標(biāo)記圖
根據(jù)射線底片繪制缺陷圖,對(duì)缺陷性質(zhì)裂紋、未熔、未焊透、條形缺陷、圓形等缺陷及數(shù)量和位置長(zhǎng)度(箭頭方向+,反向-)進(jìn)行標(biāo)記,如圖2所示。
圖2 焊接缺陷記錄圖
無(wú)損檢測(cè)報(bào)告應(yīng)由Ⅱ級(jí)以上資格的從業(yè)人員編制,報(bào)告格式執(zhí)行SH/T 3503—J412《石油化工工程建設(shè)交工技術(shù)文件規(guī)定》及SH/T 3543—G416《石油化工建設(shè)工程項(xiàng)目施工過(guò)程技術(shù)文件規(guī)定》。
如在超聲探傷中發(fā)現(xiàn)缺陷應(yīng)及時(shí)記錄,應(yīng)將缺陷記錄圖附在該探傷報(bào)告之后。焊縫返修應(yīng)遵守以下原則:每發(fā)現(xiàn)一道不合格焊縫,應(yīng)增加檢驗(yàn)同一人所焊的兩道同批次焊縫,合格即此次檢查結(jié)束;不合格應(yīng)對(duì)該人所焊的同一批焊縫全部檢測(cè),全部合格后此批次通過(guò)驗(yàn)收。
管線幾何尺寸及走向檢查,檢查水平管道的平直度、立管的鉛垂度、法蘭與管道的垂直度檢查平行偏差、徑向偏差、膨脹彎位置及空間。彈簧支吊架安裝的結(jié)構(gòu)形式、安裝位置及間距、彈簧調(diào)整值,管道支架滿焊且支架下方無(wú)虛空。
管道及管道組成件的隱蔽:隱蔽項(xiàng)目、位置、隱蔽記錄;補(bǔ)償器安裝:補(bǔ)償器形式、預(yù)拉(壓)量;抽查管道法蘭和墊片的密封面清潔度度及表面質(zhì)量,核對(duì)墊片的規(guī)格型號(hào)及數(shù)量,與動(dòng)設(shè)備連接的管道安裝:法蘭平行度、法蘭軸向間隙、有無(wú)附加應(yīng)力;閥門(mén)、孔板、法蘭等的安裝質(zhì)量檢查:安裝位置、方向、開(kāi)啟狀態(tài);管法蘭螺栓規(guī)格及材質(zhì)檢查:螺栓露頭長(zhǎng)度、高溫螺栓涂抹二硫化鉬、螺栓自由穿入等;管道清潔度檢查:無(wú)鐵銹、塵土、水分和其他雜物;管道靜電接地的位置及電阻值測(cè)定。
管道試壓需管道試壓方案批準(zhǔn)后開(kāi)始,注水前必須完成“三查四定”匯總表中的A、B級(jí)點(diǎn)整改,涉及焊接、熱處理、無(wú)損檢測(cè)等工作應(yīng)全部完成,試壓管道已和系統(tǒng)隔離,儀表、安全閥、爆破片已拆除。試壓前施工單位應(yīng)出具的報(bào)檢資料包括:試壓包清單、材料質(zhì)量證明文件、管道表、單線圖、無(wú)損檢測(cè)報(bào)告、無(wú)損檢測(cè)比例確認(rèn)表、焊接記錄、焊口檢查記錄、熱處理記錄、焊工及無(wú)損檢測(cè)人員資質(zhì)證明等。石化管道試壓前確認(rèn)項(xiàng)目表如表4所示。
表4 石化管道試壓前確認(rèn)項(xiàng)目表
管道試壓要使用清潔水,不銹鋼管道用水氯離子含量不得超過(guò)規(guī)定要求,環(huán)境溫度低于5 ℃不宜試壓。緩慢升壓至強(qiáng)度試壓壓力,穩(wěn)壓10 min后降至設(shè)計(jì)壓力保壓30 min,檢查管路以無(wú)泄漏、無(wú)降壓為驗(yàn)收合格。真空管道在試壓后還應(yīng)進(jìn)行真空度試驗(yàn),試壓完成后及時(shí)排除試壓用水。除設(shè)計(jì)明確要求或同意使用氣壓試驗(yàn)外,管道試壓應(yīng)優(yōu)先選擇液壓試驗(yàn)。
管道及吹掃和清洗由建設(shè)單位組織進(jìn)行,并根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行化學(xué)清洗或水清洗。吹洗前應(yīng)拆除儀表,調(diào)節(jié)閥、孔板等重要管件閥門(mén),非熱力管道禁止使用蒸汽吹掃。水洗以排水與入水透明度一致為合格,空氣吹掃無(wú)煙塵后可進(jìn)行打靶,5 min內(nèi)白靶無(wú)雜物、鐵銹、焊渣、水分為合格,蒸汽吹掃要制作消音器,并將出口位置設(shè)定在無(wú)人方向,地面出口標(biāo)高要大于2 m,且上方無(wú)結(jié)構(gòu)和遮擋。
試壓前管道焊口禁止涂刷油漆,試壓合格后先進(jìn)行補(bǔ)傷補(bǔ)口,如需在試壓前進(jìn)行絕熱保溫,應(yīng)預(yù)留焊縫并保留保溫材料階梯接口。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,依次進(jìn)行中間漆及面漆的涂刷測(cè)厚。涂層應(yīng)均勻一致,無(wú)翹起、氣泡、流掛、針孔等缺陷,每道油漆干透后再進(jìn)行下一層涂刷。
管道保溫材料進(jìn)場(chǎng)要出具有檢測(cè)報(bào)告和出廠合格證,保溫材料外觀及幾何尺寸要按5%比例抽檢,且密度檢測(cè)符合規(guī)范要求。保溫材料在運(yùn)輸與保管過(guò)程中應(yīng)注意防雨防潮,受潮后的材料烘干后不能達(dá)到檢測(cè)要求的禁止使用。水平管道絕熱層接縫不得設(shè)置在垂直中心線45°范圍內(nèi),絕熱層為多層或與相鄰層間要錯(cuò)縫敷設(shè),硬質(zhì)絕熱層要預(yù)留伸縮縫,伸縮縫使用軟質(zhì)絕熱材料填充,距離符合規(guī)范要求。
石化運(yùn)行裝置內(nèi)經(jīng)常遇到管道施工條件限制,通過(guò)分析裝置環(huán)境布局逐步優(yōu)化管道布置走向,合理安排施工工藝,嚴(yán)格執(zhí)行施工與質(zhì)量檢驗(yàn)規(guī)范,才能保證完成石化裝置在連續(xù)生產(chǎn)條件下的管道技術(shù)改造任務(wù)并達(dá)成建設(shè)目標(biāo)。