高壓管道技術(shù)論文(2)
高壓管道技術(shù)論文篇二
淺談超高壓管道施工
摘要：以大慶20萬噸/年高壓聚乙烯裝置為例，論述超高壓管道的施工方法。關(guān)鍵詞：超高壓管道、配管
中圖分類號(hào)：O521 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
超高壓管道全部由國外供貨(國內(nèi)尚無生產(chǎn)廠家)，施工涉及的相應(yīng)制造、檢驗(yàn)、安裝等技術(shù)要求國內(nèi)目前沒有相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)依據(jù)外商廠家技術(shù)要求及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)、安裝，技術(shù)性強(qiáng)，質(zhì)量要求高 。
現(xiàn)以大慶20萬噸/年高壓聚乙烯裝置為例，說明超高壓管道的施工過程。
1.工程簡(jiǎn)介
大慶20萬噸/年高壓聚乙烯裝置主體裝置主要由乙烯壓縮、引發(fā)劑配制和注入、聚合、高壓/低壓循環(huán)氣處理、擠壓造粒、脫氣、貯存和包裝以及公用工程、輔助設(shè)施和安全設(shè)施等單元組成。該裝置采用Basell公司的LUPOTECHT管式反應(yīng)器技術(shù)，以乙烯為主要原料，以醋酸乙烯為共聚單體，以丙稀和丙醛為調(diào)整劑，生產(chǎn)均聚和共聚聚乙烯產(chǎn)品。LUPOTECHT管式反應(yīng)器技術(shù)，采用乙烯單點(diǎn)進(jìn)料，以過氧化物為引發(fā)劑，四段反應(yīng)的脈沖反應(yīng)器，該技術(shù)反應(yīng)壓力高，整個(gè)裝置具有超高壓、易燃、易爆的特點(diǎn)。此裝置布置在預(yù)留界區(qū)內(nèi)，施工用地非常緊張，主裝置單元布局緊湊，施工管理難度大，安全要求高。
超高壓系統(tǒng)安裝是該裝置施工的技術(shù)難點(diǎn)和重點(diǎn)。原預(yù)計(jì)工期為2003年10月15日至2004年9月20日，實(shí)際2004年12月31日中交，2005年6月16日裝置一次投料試車成功 。
2工作范圍
a)本工程超高壓管道主要包括自一次壓縮機(jī)出口到二次壓縮機(jī)入口、二次壓縮機(jī)出口到反應(yīng)器入口、反應(yīng)器出口到高壓分離器入口、高壓分離器出口到二次壓縮機(jī)入口以及二次壓縮機(jī)與中間冷卻器等工藝過程中的超高壓管路;
b)超高壓管道工程量：
管道1833.4米(PN4000等級(jí)的420.3米)，法蘭780對(duì)，管段535段(調(diào)整段76段)，焊口542道(PN500)。
4高壓/超高壓管道的材料檢驗(yàn)、閥門試壓以及存儲(chǔ)和運(yùn)輸
a)高壓/超高壓管道的材料檢驗(yàn)以及閥門試壓遵循供貨商標(biāo)準(zhǔn);
b)閥門要在經(jīng)確認(rèn)的閥門試壓站逐一進(jìn)行試壓，確保質(zhì)量合格;
c)高壓/超高壓管道的管子、管件存儲(chǔ)在符合要求的室內(nèi)，保證空氣濕度，同時(shí)管線外部噴有防腐保護(hù)油，管線內(nèi)部有足夠的油脂，管端封堵嚴(yán)密;
d)在起運(yùn)單根長(zhǎng)度大于2500mm的高壓管時(shí)，應(yīng)使用兩點(diǎn)吊掛的起吊梁;起運(yùn)單根長(zhǎng)度大于6000mm高壓管時(shí)，應(yīng)使用三點(diǎn)吊掛管件的起吊梁，避免自重造成管線彎曲而損壞。起吊時(shí)管端應(yīng)有保護(hù)帽且應(yīng)使用吊裝帶，嚴(yán)禁使用鋼絲繩吊裝。
5高壓/超高壓管道主要施工方法及要求
5.1管托管支架的安裝
a)管托、管支架的安裝，根據(jù)管段空視圖所標(biāo)識(shí)的支、托架符號(hào)，并參照支架樣本圖詳細(xì)結(jié)構(gòu)及要求進(jìn)行施工且要求不得造成管線大于1mm/m的誤差;
b)與預(yù)埋螺栓連接的高壓管支架結(jié)構(gòu)，安裝時(shí)應(yīng)按照支架編號(hào)位置一一對(duì)應(yīng);
c)對(duì)于管道三通、安全閥、冷氣閥、緊急放空閥、產(chǎn)品閥等關(guān)鍵部位的支架，凡埋入基礎(chǔ)的膨脹螺栓要牢固，結(jié)構(gòu)上的焊接部位焊縫要飽滿、連續(xù)、致密，無虛焊、漏焊，緊固螺栓必須上緊，達(dá)到設(shè)計(jì)要求的力矩;
d)由于管道壓力超高和壓縮機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)引起震動(dòng)，所以各支承點(diǎn)托架與管道間的防震絕緣墊必須裝好。絕緣墊采用2mm厚橡膠墊、石棉墊或聚四氟板，并嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行安裝;
e)螺栓預(yù)緊力施加應(yīng)按給定值的25%、50%、75%、100%分步進(jìn)行，最終預(yù)緊力需進(jìn)行測(cè)量，并填寫預(yù)緊力安裝記錄;
f)由于高壓管線對(duì)管托、管支架的安裝要求高，現(xiàn)場(chǎng)必須實(shí)測(cè)預(yù)埋螺栓尺寸，按照實(shí)測(cè)尺寸進(jìn)行管托、管支架的制作。高壓管道嚴(yán)禁使用臨時(shí)支撐;
g)為保證管道與管托緊密結(jié)合，管道與管托之間采用軟鐵，軟鐵按支承點(diǎn)管外徑實(shí)際偏差配置，保證管道與管托之間間隙為零;
h)對(duì)于支架結(jié)構(gòu)表面的鍍鋅層應(yīng)進(jìn)行保護(hù),局部破壞的應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)鋅。
其它：高壓管托投運(yùn)后應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求對(duì)振動(dòng)情況進(jìn)行檢查，高壓管托的預(yù)緊力可根據(jù)管系運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)整。
5.2螺紋法蘭的安裝、組對(duì)
到貨的全部管段管螺紋、法蘭、透鏡墊、螺栓等，均要有防銹油脂，在安裝前，首先對(duì)部件的油脂用煤油進(jìn)行清洗，清洗工作應(yīng)在清潔且鋪有膠皮的工作臺(tái)上進(jìn)行。
管螺紋清洗后，在裝配法蘭前，用塑料膜封閉保護(hù)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)管螺紋，則用塑料管帽保護(hù)。用擦洗布(脫脂紗或綢布)將密封面擦干凈，確保表面無銹和光潔，且在光線的直射或切線方向上看，都不允許有任何擦痕。如有則上報(bào)監(jiān)理單位和建設(shè)單位后，在外方專家指導(dǎo)下進(jìn)行處理。合格的密封面要用新鮮油脂涂抹一層常規(guī)厚度的薄層保護(hù)膜;
a)透鏡墊清洗，一般在安裝前清洗保護(hù)油脂，不安裝不清洗。清洗后的透鏡墊，應(yīng)涂白油保護(hù)。放置透鏡墊時(shí)，用白布襯墊，以防損傷其密封面。對(duì)于帶測(cè)孔的透鏡墊，若測(cè)孔極小，用凈化風(fēng)作通孔透氣檢查;
b)螺栓的清洗，用丙酮去除防銹油脂后涂以黃油保護(hù);
c)安裝螺紋法蘭前，要仔細(xì)核對(duì)材料與圖紙是否相符，確保材料準(zhǔn)確無誤。在清潔后管端螺紋處使用MoS2潤(rùn)滑劑;
d)安裝螺紋法蘭要求管端露出法蘭，且第一道螺紋可見。對(duì)于重要螺紋法蘭，要使用專用螺紋法蘭安裝設(shè)備;
e)組對(duì)前要仔細(xì)核對(duì)管段與圖紙是否相符，再次檢查透鏡墊與管端密封面是否無缺陷以及管段內(nèi)清潔無雜物。確認(rèn)合格后插入三條螺栓，旋上螺母，對(duì)法蘭連接進(jìn)行校直檢查。使用透鏡輔助安裝器或合適的透鏡夾將透鏡墊安放到正中心。輕輕旋緊三條均布的螺栓，此時(shí)透鏡墊將與管道密封面產(chǎn)生摩擦。使用尺子或內(nèi)部感應(yīng)器，仔細(xì)觀察透鏡墊的中心位置與兩片法蘭是否同心和平行。校準(zhǔn)檢查要盡量精確;
f)安裝剩余的螺栓，并用手旋緊。
5.3法蘭螺栓預(yù)緊和液壓緊固
管道的螺紋法蘭、透鏡墊及螺栓的安裝緊固，必須使用專用施工機(jī)具(液壓緊固裝置或?qū)Ｓ昧匕馐?，緊固力矩按設(shè)計(jì)/供貨商提供的緊力額定值。具體步驟根據(jù)外方提供的施工手冊(cè)或要求進(jìn)行。
5.4預(yù)留段的測(cè)繪、標(biāo)記
各部分、各管號(hào)的管段，一般在管路走向的水平和垂直段均留有預(yù)留段，其管段尺寸由現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定。在計(jì)算調(diào)整段長(zhǎng)度時(shí)，要注意管間距x要比透鏡墊厚度s小。
現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定的管段切割標(biāo)記要求清晰明確，且留出5mm加工余量。然后標(biāo)記管號(hào)和材質(zhì)，并在距管端250mm處成180°角做兩處確認(rèn)試驗(yàn)標(biāo)記。長(zhǎng)度不足1m的在管段中間做確認(rèn)試驗(yàn)標(biāo)記。然后運(yùn)走,在外方指導(dǎo)下加工螺紋。安裝前要根據(jù)確認(rèn)試驗(yàn)標(biāo)記進(jìn)行尺寸確認(rèn)。管段測(cè)量精度要求在1.0mm以內(nèi)。
5.5高壓/超高壓管線的焊接
PN500級(jí)別管線現(xiàn)場(chǎng)留有焊接口。共計(jì)25CrMo4/24CrMo5計(jì)403道，X6CrNiMoTi17.12.2計(jì)39道，共計(jì)542道。
5.6高壓/超高壓管線的安裝調(diào)整和保護(hù)
高壓/超高壓管線安裝后，要進(jìn)行調(diào)平和調(diào)直。調(diào)平可利用管托進(jìn)行，調(diào)直利用移動(dòng)管托或用1000g重錘敲擊加墊木塊的管道來進(jìn)行。高壓/超高壓管線的水平和垂直誤差應(yīng)小于1mm/m。高壓/超高壓管線安裝后，為防止管線外表面損傷，應(yīng)使用石棉布將其裹住，使用尼龍繩捆扎牢固。
大慶20萬噸/年高壓聚乙烯裝置2003年10月15日工程開工預(yù)制，2004年7月20日超高壓管道(VA醋酸乙烯系統(tǒng))預(yù)制展開，2004年11月16日超高壓管線全線合攏，12月20日超高壓管道試壓工作勝利結(jié)束。2004年12月15日一次壓縮機(jī)一次試車成功，2004年12月31日工程實(shí)現(xiàn)中間交接。
2005年6月16日裝置一次投料試車成功，2005年7月4日至7月6日正式投料生產(chǎn)滿負(fù)核運(yùn)行72小時(shí)，2005年7月15日正式簽字中交，保運(yùn)結(jié)束。
參考書目：
1.《石油化工可燃介質(zhì)鋼制管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》 SH3501-2011
2.《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工規(guī)范》GB50236-2011
3.《石油化工鋼制管道工程施工工藝標(biāo)準(zhǔn)》 SH/T3517-2000
4. 20萬噸/年高壓聚乙烯裝置高壓管道施工圖TECNIMONT
5.《特殊管道設(shè)計(jì)要求》 TECNIMONT3159-XZSG-001
6.《高壓管道部分規(guī)格書》TECNIMONT 3159-YHSE-001
7.《特殊管件設(shè)計(jì)圖》TECNIMONT 3159-YHST-001
8.《高壓管道管托及支架結(jié)構(gòu)安裝使用說明書》 江蘇中圣石化工程有限公司
9.《工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范》 GB50235-2010
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