安袋INSTALLATION壓力容器與管道安裝氣化爐氧氣管道施工質(zhì)量控制王開正(中化二建集團有限公司 太原030021 )滴要:結合筆者在河南義馬煤業(yè)綜能煤制氣項目氣化裝置氣化爐氧氣管道施工實踐,從氧氣特點的角度,闡述了氣化爐氧氣管道施工過程中質(zhì)量控制的要點，并指出了嚴把質(zhì)量關，確保氧氣管道安全、平穩(wěn)運行的關鍵。關鍵詞:自氧氣管道 脫脂靜電接地試壓質(zhì)量控制中圖分類號: TF082文獻標識碼: B文章編號: 1002 -3607 (2012) 09-0036-041.前言面結合本人在參加河南義馬煤業(yè)綜能煤制氣項目氣化裝河南義馬煤業(yè)綜能煤制氣項目氣化裝置生產(chǎn)工藝為置氧氣管道的施工質(zhì)量控制的經(jīng)驗，探討一下如何控制引進世界第一套美 國SXS公司U-GAS氣化爐技術，以劣好氧氣管道的施工質(zhì)量，為同類項目的施工提供參考。質(zhì)粉煤為原料，該裝置U-GAS氣化爐所需氧氣由廠區(qū)空2.氧氣管道施工程序分裝置經(jīng)外管廊輸送進來，管道的設計壓力為1.9MPa,氧氣管道的施工程序如圖1所示:操作壓力為1.6MPa。氧氣管道材質(zhì)為蒙乃爾合金( Monel3.氧氣管道的施工質(zhì)控制400)，氧氣管道壓力高，流速快，屬于危險類介質(zhì)壓力3.1施工準備管道，稍有不慎，容易產(chǎn)生燃燒、爆炸事故。在以往發(fā)3.1.1從事氧氣管道施工的施工單位必須具有相應生的氧氣管道事故中多數(shù)屬于施工質(zhì)量引起的，因此控工程施工資質(zhì)及健全質(zhì)量管理體系。制好氧氣管道在施T.過程中的質(zhì)量，顯得尤為重要，下3.1.2組建專職氧氣管道施工隊伍，應由有氧氣管制動繩和防止鋼管吊裝旋轉(zhuǎn)裝置的導向定位繩。管管口的高程及水平度進行一次測量和調(diào)整。或采用高(2)起升卷揚機選擇精度激光測距儀(如: BOSCH GLM250 VF型),由豎井底部吊籠升降機構卷揚機應選用具有反向自鎖功能、反安裝高程基準點，直接對各安裝管節(jié)進行測量和控制。向制動性能好和安全可靠性高的渦輪蝸桿式卷揚機。豎井鋼管安裝中心位置,采用高精度激光投點儀(如:如: JWM-3/5型，鋼絲繩額定速度9- 12m/min，鋼絲繩X0S4- JZY- -41型)進行控制。將激光投點儀安置在豎井直徑d≥22mm，卷筒容繩量≥500m。頂部(或底部),自上向下投點,并以此為基準中心線控亦可選用具有手動和電磁雙制動保護、防過卷保制鋼管安裝中心。投點儀應定期用全站儀進行復測，并用護、深度指示器和防松繩裝置等功能，操作簡單、繞繩底部已安裝好的鋼管中心進行校核,以控制鋼管中心安量大、結構緊湊、移置方便，符合相關洞內(nèi)安裝施工安裝精度。全規(guī)程要求的JT型礦用型提升絞車，如: JT-0.8 x 0.664.結束語型、JT-1.0/0.8型礦用型提升絞車或JZ -5型鑿井絞車等。木星土電站420m高水頭階梯形隧洞全襯砌大型壓力客貨升降吊籠機構及系統(tǒng)安裝完成后，應按有關鋼管安裝施工設備選擇和工裝設計，經(jīng)安裝單位工程實規(guī)定進行荷載試驗和安全鑒定合格后，方可投人正式踐應用證明，設備選擇和工裝設計科學合理,安全可靠運行。性和工作效率高，操作簡單易行，工程投資省，設備工3.8豎井鋼管安裝高程和中心測量與控制裝購置運行經(jīng)濟，得到了工程建設單位、監(jiān)理單位和設上、下豎井管節(jié)安裝高程及水平度的測量與控制,采計代表的高中國煤化工子的經(jīng)濟效益和社取長鋼卷尺預先在豎井內(nèi)壁上分段布設若干固定的高程會效益。也THC N M H G階梯形隧洞和超控制點,然后在安裝過程中,每安裝2- -3節(jié)用水準儀對鋼深豎井壓力鋼管安裝施工積累了寶貴經(jīng)驗。36_言數(shù)2012年第9期壓力容器與管道安裝INSTALLATION安袋施工準備]件，規(guī)格、型號及技術要求應符合國家技術標準或設計要求。材料驗收3.2.2 氧氣管道、管件、管道附件及閥門外觀檢查，管道、管件如有重皮、裂紋和嚴重劃痕不得使用，法管道、閥門及附件脫脂管道坡口加工。蘭、墊片等表面應光潔，不得有氣孔、裂紋、毛刺和支架制作安裝]管道焊接、支裝]凹痕等缺陷。3.2.3蒙乃爾合金鋼組成件(管道、管件、法蘭、閥管道靜電摟地門)應按規(guī)范要求進行抽檢，并做光譜分析。[管道無損檢驗3.2.4由于氣化裝置選用氧氣專用閥門，因此配套閥門到貨后不再進行強度及嚴密性試驗，但必須檢查閥門[管道壓力試驗 及泄露性試驗口]的規(guī)格、型號、材質(zhì)是否與設計文件相符，外觀是否良[管道吹掃]好，是否有裂紋、沙眼、銹蝕、法蘭面是否平整，是否啟閉良好，閥門合格證及脫脂報告是否齊全，且貨到現(xiàn)[通氣、試運行]場時保護是否完好，否則視為不合格，- -律不得使用。[交工驗收口3.2.5氧氣管道施工設置專用區(qū)域,分設原材料堆放圖1:氧氣管道施工程序區(qū)，預制區(qū)，脫脂及半成品堆放區(qū)。道施工經(jīng)驗且責任心強的管道工程師負責，配備相應3.3管道脫脂焊接、質(zhì)檢人員。3.3.1氧氣管道中氧氣操作壓力為1.6 MPa,氧氣在3.1.3氧氣管道施工前組織設計單位進行設計交底和管道內(nèi)流動時，壓力大。流速快，與管道、管件、閥門圖紙會審，施工單位就圖紙設計存在問題或疑問向設計及附件形成摩擦，產(chǎn)生高熱，如管內(nèi)存在油脂，因氧氣人員提出，設計單位做解答后形成紀要。是強助燃劑，而油脂是可燃物，遇到由于摩擦生產(chǎn)的熱3.1.4 編制氧氣管道安裝施工方案，氧氣管道脫脂量，在密閉管道內(nèi)會產(chǎn)生爆炸，管道、管件、閥門及附施工方案及氧氣管道試壓施工方案并報請監(jiān)理及建設件在安裝前進行脫脂處理，顯得極其重要,單位審批。3.3.2氧氣管道采用三氯乙烯脫脂，三氯乙烯是易3.1.5氣管道施工前，組織參與氧氣管道施工人員揮發(fā)的有毒液體，且遇火引起爆炸，因此脫脂作業(yè)應進行技術、安全交底，讓參與施工管理及作業(yè)人員熟在室外，通風良好，不受雨水、塵土的侵染，脫脂劑悉氧氣管道施工作業(yè)難點、重點及存在問題可能遺留不得受陽光直接照射，脫脂現(xiàn)場作業(yè)時應采取安全消的質(zhì)量隱患。防防護措施。3.1.6管道焊接施工前，應進行焊接工藝評定,并3.3.3脫脂、檢驗及安裝所用的工具、量具、儀表等根據(jù)焊接工藝評定編制焊接工藝指導書，從事氧氣管道應按脫脂件的要求預先脫脂，未經(jīng)脫脂不得使用，經(jīng)脫焊接工作的焊工必須具有從事具有《特種設備作業(yè)人員脂的工具、量具、儀表等應設專用柜存放，并由專人保證》，取得焊工合格證及管道焊接合格項目，且焊接水管，工作服、鞋、手套等防護用品應干凈無油。平高，責任心強的焊接人員進行施焊。3.3.4氧氣管道常見的脫脂方法有槽浸法、灌注法3.1.7氧氣管道焊接，要求現(xiàn)場干燥、干凈清潔并防和擦拭法,止周圍環(huán)境風速的影響，應盡量安排在室內(nèi)進行焊接作3.3.5槽浸法適用于小管徑管道(或管件)脫脂,為業(yè)，如室外焊接則應采取防風雨措施。減少管道(或管件)內(nèi)部油脂及其雜物，由于現(xiàn)場沒有3.1.8氣管道屬于壓力管道，氧氣管道施工前需要蒸汽，為提高脫脂效率，節(jié)約成本，我們選用HDS8001-到當?shù)厥屑壻|(zhì)量技術監(jiān)督安全管理部門辦理告知書,4e型高壓冷熱水清洗機，通過電加熱產(chǎn)生蒸汽。首先用然后聯(lián)系特種設備檢驗所對施工過程進行監(jiān)督、檢驗、蒸汽對管道(或管件)內(nèi)部進行清理，先將初洗后的管檢查。子(或管件)放人盛有脫脂劑的矩形槽中進行浸泡，浸泡203.1.9 配備檢驗合格施工機械、計量器具、勞保及機~ 30min,在此時間內(nèi)需將管子(或管件)翻轉(zhuǎn)3 ~4次,具用品材料，如坡口機、紫光燈、白色濾紙、樟腦等。使管內(nèi)表面全中國煤化工后的管子(或管3.2材料驗收件)取出晾干YHCN MH G白布(或塑料薄3.2.1 氧氣管道上所用的管材、管件、閥門、焊材、膜)封包，防止二次巧染，本壩日米用此種方法脫脂。脫脂劑等所有材料必須具有制造廠的產(chǎn)品質(zhì)量證明文3.3.6灌注法適用于脫脂管道量較小時脫脂,將脫脂37安依INSTALLATION壓力容器與管道安裝劑灌入管道內(nèi)，兩端用木堵死，然后轉(zhuǎn)動管子，使溶劑電流，焊接電流為70~ 120A，窄焊道、小線能量，采用浸遍整個管內(nèi)壁,從而達到徹底脫脂,采用此方法進行短弧焊、不擺動或小擺動操作方法。脫脂有不足之處，管道兩端有堵頭無法浸泡，必須應用(6)焊件溫度低于15C時,應對焊縫兩側(cè)各300mm脫脂劑進行擦洗。范圍內(nèi)加熱到I5C ~ 20C,并應熱透焊接時,層間溫度不3.3.7擦拭法通常適用于大口公稱直徑管道，采取人大于100C,應盡量減少熱輸人,保持較低的層間溫度。工擦洗的方法進行脫脂，此方法操作簡單，成本較低，(7)焊件表面不得有電弧擦傷，并不得在焊件表但必須采取防護措施，防止二次污染。我們施工的管道面引弧和熄弧。當焊件熄弧時應填滿弧坑，并應磨去公稱直徑DN≤300mm,此方法我們沒有采用。弧坑缺陷。3.3.8脫脂質(zhì)量檢查方法8)當焊接較小直徑管道時，熱量集中，散熱緩(1)用波長3200 ~ 3800mm的紫外線燈照射脫脂件慢，容易造成晶粒增大,焊縫熱裂傾向加大，因而在表面，應無顯示油脂的紫藍熒光為合格。焊縫兩側(cè)采取加裝冷卻銅塊或用濕布擦拭焊縫兩側(cè)等(2)用清潔干燥的白色濾紙擦拭脫脂件表面，濾冷卻措施。紙上無油脂痕跡為合格。(9)由于蒙乃爾合金材料焊接接頭在高溫下，硫?qū)?3)用樟腦丸進行檢查，該方法用于無油蒸汽吹在熔渣中迅速積聚 造成脆化，此外在氧化環(huán)境中，熔渣洗脫脂件，取其冷凝液，放人一小粒(直徑lmm以下)還有其他有害元素，因此焊接完畢后,應及時將焊縫表純樟腦，以樟腦粒不停旋轉(zhuǎn)為合格。面及四周的熔渣和表面飛濺物清理干凈。3.3.9脫脂件檢查合格后應由專人負責封閉，并加標(10)蒙乃爾合金( Monel 400)材料焊后不需要熱志，管道及管件采用脫脂的白布包好，安善存放,防止處理。污染。脫脂合格脫脂件應與不合格的脫脂件或未脫脂件3.4.2管道安裝隔離存放，嚴禁混放。(1)氧氣管道在安裝過程中應采取有效措施，防止脫3.4管道焊接、安裝脂件進人現(xiàn)場二次污染，防止在安裝過程中可燃物、鐵3.4.1 管道焊接屑、焊渣、砂土及其他雜物進入管道內(nèi)，每一-管段、管.(1)蒙乃爾合金( Monel 400)材料具有較高的熱件及閥門等安裝前均應進行仔細檢查確認，施工作業(yè)人裂紋敏感性，焊接時熔池金屬的流動性差，焊接時的員手套、施工工具、工作服等不應有油污。熔透深度- -般只有碳鋼的50%左右，為使熔合良好且(2)管道支架安裝位置及結構形式應符合設計文件要有一-定熔深，管道及管件對接坡口角度要大，鈍邊要求，安裝要平整，確保管道與支架接觸良好，支吊架的小，坡口宜采用坡口機機械方法加工，用等離子弧切割焊接不得漏焊、欠焊或焊接裂紋等缺陷。機時，應除去坡口表面的氧化皮、熔渣、對加工表面要(3)管道以“先大管，后小管，先主管,后支管，先進行清理干凈。下部，后上部”的順序進行安裝。(2)管道及管件坡口加工應平整，坡口表面不得(4)管道連接出現(xiàn)間隙偏差、錯口或不同心等缺陷有裂紋、毛刺、重皮、熔渣、鐵屑、氧化物等，由于.時，不得采取局部加熱管段、加偏墊或調(diào)整支架等方蒙乃爾合金表面存在難熔的氧化膜，焊接時易使氧化法來強力對口。膜成為焊縫的夾雜物，影響焊接質(zhì)量,因此管道組對(5)安裝管道時，不得直接用鋼絲繩吊裝，以免與時，應對坡口及其兩側(cè)外表面20mm范圍內(nèi)進行清理,管壁接觸劃傷管道表面及滲碳現(xiàn)象,應采用吊裝帶，不除去其水、油污、鐵銹等污物，焊前用丙酮擦洗坡口得用鐵質(zhì)工具敲擊管道。及其邊緣四周。(6)法蘭閥[ ]應在關閉狀態(tài)下安裝，閥[ ]安裝位置(3)管道對接焊縫組對時，應檢查管道平直度，應易于操作，檢修。所有閥門應連接自然，不得強力對管道與管件對接焊縫組對時，內(nèi)壁應平齊，內(nèi)壁 錯邊接或承受外加重力負荷。量不應大于0.5mm。(7)管道安裝時，應檢查法蘭密封面及密封墊片, .(4)管道現(xiàn)場焊接中管道公稱直徑DN≤50mm時不得影響密封性能的劃痕、斑點等缺陷。采用全氬弧焊接，管道公稱直徑DN > 50mm時，采取氬(8)氧氣管道的彎頭、三通不應與閥門出口直接弧打底，手工電弧焊蓋面，為防止背面氧化,底層焊接連接。閥門7南性化寧不小于5倍管外徑時，焊縫背面進行充氬保護，每道焊縫必須兩層以上,且不小于1.5r層間焊接接頭應相互錯開。(9)氧:TYHI CNMHG焰區(qū)，嚴禁氧氣(5)為防止焊縫產(chǎn)生熱裂紋，管道焊接時應采用小管 與可燃氣體管道，腐蝕性介質(zhì)管道及電纜同敷設。382012年第9期壓力容器與管道安裝INSTALLATION路裝3.5管道靜電接地3.8管道吹掃3.5.1架空氧氣管道每隔80- 100m要設置防雷、防靜3.8.1氧氣管道吹掃介質(zhì)采用無油干燥空氣或氮氣，電接地措施，接地電阻不應小于10,法蘭間應有跨接吹掃速度≥20m/s，且不低于氧氣管道設計流速。線，該跨接線電阻應≤0.03Q23.8.2 嚴禁用氧氣吹掃管道,吹掃時拆除管道上的流3.5.2靜電接地安裝完畢后，必須經(jīng)過測試，電阻量孔板、調(diào)節(jié)閥等儀表元件，實行分段吹掃。值超過規(guī)定時，應進行檢查與調(diào)整，并做好靜電接地3.8.3氧氣管道吹掃采用在氣體出口用白布靶或白色測試記錄。油漆靶進行連續(xù)檢驗，以靶上沒有水分、鐵屑、焊渣等3.6管道無損檢驗雜物為合格，并及時填寫吹掃記錄。3.6.1管道焊接后應將渣皮、飛濺等 雜物清理干凈,3.8.4氧氣管道吹掃合格后，如不立即投入使用，應對焊縫進行外觀檢查，焊縫表面不得有裂紋、氣孔、夾充人干燥氮氣密封保護。渣等缺陷，咬肉深度不得大于0.5mm。3.9通氣、試運行3.6.2 管道焊縫經(jīng)外觀檢查合格后進行無損探傷，其3.9.1氧氣管道事故往往發(fā)生送氧氣瞬間，送氧氣操不合格焊縫部位須返修,同一焊縫部位返修次數(shù)不允許作十分關鍵，送氧氣前必須制定嚴密、安全可靠地送氧超過2次，返修后仍按原規(guī)定進行探傷。方案，成立指揮機構，落實- -切安 全防范措施。3.6.3 管道無損探傷的比例按照設計文件規(guī)定進行，3.9.2氧氣管道送氧氣時應關閉下游各用戶，放散閥但因氧氣管道焊縫探傷比例及評定標準不一一，本裝置氧打開，并盡量減少閥門開關次數(shù),采用手動氧氣閥門送氣管道焊縫進行100%射線探傷，焊縫質(zhì)量評定等級不得氣時應緩慢開啟， 操作時人員應站在閥的側(cè)面。采用帶低于II級。旁通閥的氧氣閥門，應先開啟旁通氧氣閥，使下游側(cè)先3.7管道壓力試驗及泄露性試驗充壓，當主閥兩側(cè)壓差小于或等于0.3Mpa時再開主閥,3.7.1氧氣管道安裝完畢及無損檢測合格后,應進行以降低流速。強度試驗和泄漏性試驗。3.9.3氧氣管道需要動火時,需制定動火方案并經(jīng)有3.7.2氧氣管道的設計壓力1.9MPa,管道強度試驗采取關部廣]批準后方可進行,對作業(yè)人員進行安全技術交底。水壓試驗，試驗壓力為2.85MPa， 試驗介質(zhì)采用不含油的3.9.4氧氣管道操作人員開關閥門不得戴有油污的潔凈水，水中氯離子含量不得超過25ppm。手套。3.7.3 管道試驗用壓力表已校驗，并在有效期內(nèi)，其4.結束語精度不得低于1.6級，表的滿刻度值應為被測量最大壓力近年來氧氣管道事故時有發(fā)生,有的事故造成重大的1.5倍~ 2倍,壓力表不得少于2塊。人身傷亡及經(jīng)濟損失,我們必須不斷認真總結經(jīng)驗教訓，3.7.4管道試驗前，注水時應排盡空氣,水壓試驗應我們要深刻認識氧氣管道的特點,弄懂氧氣管道的爆炸原緩慢升壓，待達到試驗壓力后,穩(wěn)壓10min,再將試驗壓因，認真仔細分析研究影響氧氣管道施工的各種原因,從力降至設計壓力，穩(wěn)壓30min, 應檢查壓力表無壓降，管設計、施工、驗收及運行管理等環(huán)節(jié)切實做到嚴格把關，道所有部位無滲漏為合格，并及時填寫水壓試驗記錄。嚴格執(zhí)行國家標準、規(guī)范,嚴格按照設計文件施工,從思3.7.5 管道試驗過程中發(fā)現(xiàn)泄漏時，不得帶壓處理,想_上高度重視,健全施工組織管理,從施I工序上把牢，消除缺陷后應重新進行試驗。我們氣化裝置施工過程中,嚴把技術準備、材料驗收、脫3.7.6管道試驗結束后,應及時拆除盲板，用氮氣將脂、焊接、無損檢測、防雷防靜電接地、壓力試驗及管道管內(nèi)殘液吹掃干凈，吹掃等各個環(huán)節(jié)質(zhì)量關,氧氣管道的施工質(zhì)量得到有效3.7.7氧氣管道在水壓強度試驗合格后進行泄漏性試控制, 從而確保氧氣管道安全、平穩(wěn)的運行。驗，試驗介質(zhì)為無油、干燥、潔凈空氣或氮氣，泄漏性試驗壓力應為設計壓力。參考文獻:3.7.8 氧氣管道泄漏性試驗應逐級緩慢升壓，達到試[1]脫脂工程施工及驗收規(guī)范HG20202 -2000國家石油和化工工業(yè)局發(fā)布[21深度冷凍法生產(chǎn)氧汲相關氣體安全技術規(guī)程GB16912- -2008 國家質(zhì)量監(jiān)驗壓力，停壓10min后，采用涂刷中性發(fā)泡劑檢查所有督檢驗檢疫總局發(fā)布密封點應無泄漏為合格，并及時填寫泄漏性試驗記錄。[3]工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范GB50235- 2010國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總3.7.9 管道試壓前應及時通知當?shù)靥胤N設備檢驗部門|4) 現(xiàn)場設備、工業(yè)管中國煤化工，1中華人民共和國任到現(xiàn)場進行監(jiān)督檢查，以便在管道安裝施工完成后特種房和城鄉(xiāng)建沒部發(fā):MYHCNMHG設備檢驗部門出具安裝監(jiān)督檢驗證書和報告,作為安裝[5]石油化工鉻鎳不銹鋼、鐵鎳合金和鎳合金焊接規(guī)程SHT3523-2009中華人工程竣工驗收和辦理使用登記的依據(jù)。民共和國工業(yè)和信息化部發(fā)布39