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：O521 文獻標識碼：A 文章編號：
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、安裝等技術(shù)要求國內(nèi)目前沒有相關(guān)規(guī)范、標準，應(yīng)依據(jù)外商廠家技術(shù)要求及標準進行檢驗、安裝，技術(shù)性強，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)，采用乙烯單點進料，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，整個裝置具有超高壓、易燃、易爆的特點。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)難點和重點。原預(yù)計工期為2003年10月15日至2004年9月20日，實際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出口到二次壓縮機入口、二次壓縮機出口到反應(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入口以及二次壓縮機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等級的420.3米)，法蘭780對，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、閥門試壓以及存儲和運輸
a)高壓/超高壓管道的材料檢驗以及閥門試壓遵循供貨商標準;
b)閥門要在經(jīng)確認的閥門試壓站逐一進行試壓，確保質(zhì)量合格;
c)高壓/超高壓管道的管子、管件存儲在符合要求的室內(nèi)，保證空氣濕度，同時管線外部噴有防腐保護油，管線內(nèi)部有足夠的油脂，管端封堵嚴密;
d)在起運單根長度大于2500mm的高壓管時，應(yīng)使用兩點吊掛的起吊梁;起運單根長度大于6000mm高壓管時，應(yīng)使用三點吊掛管件的起吊梁，避免自重造成管線彎曲而損壞。起吊時管端應(yīng)有保護帽且應(yīng)使用吊裝帶，嚴禁使用鋼絲繩吊裝。
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)管段空視圖所標識的支、托架符號，并參照支架樣本圖詳細結(jié)構(gòu)及要求進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)，安裝時應(yīng)按照支架編號位置一一對應(yīng);
c)對于管道三通、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，達到設(shè)計要求的力矩;
d)由于管道壓力超高和壓縮機轉(zhuǎn)動會引起震動，所以各支承點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，并嚴格依據(jù)設(shè)計要求進行安裝;
e)螺栓預(yù)緊力施加應(yīng)按給定值的25%、50%、75%、100%分步進行，最終預(yù)緊力需進行測量，并填寫預(yù)緊力安裝記錄;
f)由于高壓管線對管托、管支架的安裝要求高，現(xiàn)場必須實測預(yù)埋螺栓尺寸，按照實測尺寸進行管托、管支架的制作。高壓管道嚴禁使用臨時支撐;
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，軟鐵按支承點管外徑實際偏差配置，保證管道與管托之間間隙為零;
h)對于支架結(jié)構(gòu)表面的鍍鋅層應(yīng)進行保護,局部破壞的應(yīng)進行現(xiàn)場補鋅。
其它：高壓管托投運后應(yīng)按照設(shè)計要求對振動情況進行檢查，高壓管托的預(yù)緊力可根據(jù)管系運行情況進行調(diào)整。
5.2螺紋法蘭的安裝、組對
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，首先對部件的油脂用煤油進行清洗，清洗工作應(yīng)在清潔且鋪有膠皮的工作臺上進行。
管螺紋清洗后，在裝配法蘭前，用塑料膜封閉保護，對標準管螺紋，則用塑料管帽保護。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。如有則上報監(jiān)理單位和建設(shè)單位后，在外方專家指導(dǎo)下進行處理。合格的密封面要用新鮮油脂涂抹一層常規(guī)厚度的薄層保護膜;
a)透鏡墊清洗，一般在安裝前清洗保護油脂，不安裝不清洗。清洗后的透鏡墊，應(yīng)涂白油保護。放置透鏡墊時，用白布襯墊，以防損傷其密封面。對于帶測孔的透鏡墊，若測孔極小，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;
c)安裝螺紋法蘭前，要仔細核對材料與圖紙是否相符，確保材料準確無誤。在清潔后管端螺紋處使用MoS2潤滑劑;
d)安裝螺紋法蘭要求管端露出法蘭，且第一道螺紋可見。對于重要螺紋法蘭，要使用專用螺紋法蘭安裝設(shè)備;
e)組對前要仔細核對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。確認合格后插入三條螺栓，旋上螺母，對法蘭連接進行校直檢查。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，仔細觀察透鏡墊的中心位置與兩片法蘭是否同心和平行。校準檢查要盡量精確;
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具(液壓緊固裝置或?qū)Ｓ昧匕馐?，緊固力矩按設(shè)計/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或要求進行。
5.4預(yù)留段的測繪、標記
各部分、各管號的管段，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)場測定。在計算調(diào)整段長度時，要注意管間距x要比透鏡墊厚度s小。
現(xiàn)場測定的管段切割標記要求清晰明確，且留出5mm加工余量。然后標記管號和材質(zhì)，并在距管端250mm處成180°角做兩處確認試驗標記。長度不足1m的在管段中間做確認試驗標記。然后運走,在外方指導(dǎo)下加工螺紋。安裝前要根據(jù)確認試驗標記進行尺寸確認。管段測量精度要求在1.0mm以內(nèi)。
5.5高壓/超高壓管線的焊接
PN500級別管線現(xiàn)場留有焊接口。共計25CrMo4/24CrMo5計403道，X6CrNiMoTi17.12.2計39道，共計542道。
5.6高壓/超高壓管線的安裝調(diào)整和保護
高壓/超高壓管線安裝后，要進行調(diào)平和調(diào)直。調(diào)平可利用管托進行，調(diào)直利用移動管托或用1000g重錘敲擊加墊木塊的管道來進行。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日一次壓縮機一次試車成功，2004年12月31日工程實現(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)滿負核運行72小時，2005年7月15日正式簽字中交，保運結(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收規(guī)范》 SH3501-2011
2.《現(xiàn)場設(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準》 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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