張 勇
(遼寧省大連市金普新區(qū)逸盛大化石化有限公司,遼寧省大連 116600)
石油化工產(chǎn)業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分,對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要意義,很多行業(yè)都離不開(kāi)石油化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展,而管道運(yùn)輸在石油化工產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮著重要作用,石油與天然氣通過(guò)管道運(yùn)輸可以大大提高運(yùn)輸效率,簡(jiǎn)化工藝流程和減少能耗,而管道的安裝在很大程度上決定了石油的運(yùn)輸質(zhì)量、運(yùn)輸安全與運(yùn)輸效率,所以對(duì)于石油化工管道的安裝,國(guó)家、企業(yè)以及施工人員都要予以一定程度的重視,要想提高管道的安裝質(zhì)量,從而保障油氣運(yùn)輸?shù)陌踩裕仨氁訌?qiáng)對(duì)新技術(shù)的使用,利用技術(shù)創(chuàng)新來(lái)防患未然,減少后續(xù)工作中的一系列問(wèn)題也是未來(lái)石油化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
首先,管道管件本身的類型具有復(fù)雜性,除了直管與彎管等管件類型,用于管道連接的相關(guān)配件也具有復(fù)雜性,管道變徑時(shí)的相關(guān)配件、接頭用的配件,為了達(dá)到控制油氣輸送的目的還要用到各種類型的閥門,為了減少冷熱交替給管道造成的影響還要用到膨脹節(jié),此外,管路上用于與各種儀器儀表相連接的接頭也類型繁多,在管道安裝過(guò)程中還要考慮各種配件的各種材質(zhì),管道安裝過(guò)程中需要用到的各種元件與配件的規(guī)格與質(zhì)量都是相當(dāng)復(fù)雜的,選擇與應(yīng)用難度很大。
油氣管道的線路具有復(fù)雜性,與管道線路相關(guān)的支撐系統(tǒng)復(fù)雜,在安裝過(guò)程中所用到的支吊架結(jié)構(gòu)又多,這些都增加了管道安裝過(guò)程的難度。
為了防止油氣泄漏,管道與管道之間一定要連接得夠緊密,這就要求施工人員不僅要操作熟練,對(duì)管道與管道之間連接的緊密程度有所了解,還要掌握一些先進(jìn)的焊接與其他連接技術(shù)。
石油化工管道工程跨越我國(guó)大多數(shù)的省份,而我國(guó)幅員廣闊,為此施工氣候條件、施工的土地條件一定會(huì)隨著施工地點(diǎn)的變化而變化,所以說(shuō)石油化工管道安裝的施工環(huán)境復(fù)雜,如果施工人員不能夠根據(jù)施工環(huán)境的變化而相應(yīng)的改變施工方式,一定會(huì)因?yàn)榄h(huán)境的不同而影響施工質(zhì)量。
石油化工管道的焊接操作新技術(shù)的控制要點(diǎn)主要包括定位焊、不銹鋼管道焊接、異種鋼管道焊接和焊接無(wú)損檢測(cè)軟件化管理。
石油化工管道的分布區(qū)域十分廣泛,運(yùn)輸距離較長(zhǎng),影響因素較多,導(dǎo)致管道本身經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的問(wèn)題,為此,一定要加強(qiáng)管道焊接的強(qiáng)度,其中定位焊技術(shù)可以在很大程度上保證焊接質(zhì)量,從而減少管道事故的發(fā)生,采用定位焊技術(shù)進(jìn)行操作的施工人員要求持有焊工證,焊接材料最好選擇與根部焊道相同的材料,焊縫長(zhǎng)度最好保持在10~15mm,焊接厚度控制在2~4mm,同時(shí)焊縫厚度不要超過(guò)壁厚的三分之二且焊縫要保持光滑,不要有裂痕。
在進(jìn)行不銹鋼管道焊接時(shí),首先要保證焊透和熔合條件的良好,在焊接方式的選擇上可以采用小線能量、短電弧、不擺動(dòng)或擺幅度小的操作方法。為了保證焊接質(zhì)量,可以進(jìn)行多層焊接操作,要注意在進(jìn)行下一層的焊接時(shí)要保證前一層的焊接溫度已經(jīng)小于10℃,同時(shí)在進(jìn)行下一層的焊接之前要清理好焊接表面的雜質(zhì),保持焊接表面的光滑,從而進(jìn)一步加強(qiáng)焊接強(qiáng)度。
在進(jìn)行異種鋼管道焊接時(shí),要選擇合適的焊接材料,如果是在鉻鉬耐熱鋼與碳素鋼或不同鋼號(hào)的鉻鉬耐熱鋼之間進(jìn)行異種鋼焊接接頭焊接,焊接材料的選擇原則應(yīng)該是就低不就高,也就是說(shuō),要根據(jù)合金含量小的鋼材來(lái)選擇焊接材料。對(duì)于有預(yù)熱要求的異種鋼管道焊接,應(yīng)根據(jù)就高不就低的原則來(lái)選擇預(yù)熱溫度,也就是說(shuō)結(jié)合硬度大一端的鋼材來(lái)進(jìn)行預(yù)熱,預(yù)熱方式上可以采用電加熱的預(yù)熱方式,在預(yù)熱過(guò)程中,坡口兩側(cè)的預(yù)熱應(yīng)保持均勻,預(yù)熱范圍應(yīng)該是大于等于三倍壁厚,對(duì)于容易產(chǎn)生裂紋的材料要適當(dāng)提高標(biāo)準(zhǔn)。
對(duì)于一些大型的石化裝置管道,可以加強(qiáng)對(duì)焊接檢測(cè)軟件的應(yīng)用,因?yàn)檫@樣的大型管道焊接量巨大,單靠人力的話很難做好焊接管理工作,對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行很好的控制。隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展,可以通過(guò)軟件來(lái)提高焊接管理的軟環(huán)境,在實(shí)施過(guò)程中,會(huì)有專門的技術(shù)人員來(lái)輔助施工人員進(jìn)行焊接操作,從而實(shí)現(xiàn)焊接完成量與質(zhì)量的控制。在這一過(guò)程中,要注意保證管線號(hào)、焊縫編號(hào)、焊工號(hào)、焊接日期、施工班組等信息的準(zhǔn)確,然后再將這些信息輸入計(jì)算機(jī),再由監(jiān)理公司完成焊縫外觀檢查、指定無(wú)損檢測(cè)焊口號(hào)信息輸入計(jì)算機(jī),無(wú)損檢測(cè)單位最終將無(wú)損檢測(cè)結(jié)果輸入計(jì)算機(jī)。
在了解管道防腐新技術(shù)要點(diǎn)前,首先要清楚管道為什么會(huì)被腐蝕。首先,管道被腐蝕同管道本身的材質(zhì)有關(guān),當(dāng)前我國(guó)的油氣管道材質(zhì)仍然以金屬為主,金屬容易被氧化,但凡暴露在空氣和水中,就會(huì)產(chǎn)生一系列的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生鐵銹,在鐵銹的作用下管道的腐蝕程度將會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重。再加上管道內(nèi)部、管道接口處等位置本身采取的防護(hù)就相對(duì)薄弱,就很容易發(fā)生泄漏與穿孔,從而影響油氣運(yùn)輸。此外,管道通常是埋在土里,土壤中的雜質(zhì)和微生物同樣會(huì)影響管道,此外,在管道安裝的時(shí)候一定要避免管道被地下水侵蝕,但是地下水位是會(huì)變化的,一旦因?yàn)樽匀辉虻叵滤簧?,就?huì)嚴(yán)重腐蝕管道,所以必須要采用新技術(shù)來(lái)緩解管道的腐蝕,從而減少管道腐蝕對(duì)油氣運(yùn)輸?shù)挠绊憽?/p>
對(duì)于管道的防腐,主要有兩種思路。一種是利用介質(zhì)將管道與完成管道腐蝕的因素與環(huán)境隔離開(kāi)來(lái),由此達(dá)到防腐的目的,可以通過(guò)涂層防護(hù)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)這種思路;另一種思路是加強(qiáng)內(nèi)外管道本身的防腐能力,現(xiàn)在可以通過(guò)鋼塑復(fù)合管防腐蝕工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)。
涂層防腐技術(shù)又分為有機(jī)防腐蝕涂層和無(wú)機(jī)防腐蝕涂層,瀝青等有機(jī)材料本身就具有很好的耐酸堿和耐腐蝕性,因此常被當(dāng)作有機(jī)防護(hù)涂層來(lái)使用,最早被當(dāng)作管道有機(jī)防腐蝕涂層的材料就是瀝青,這種材料不僅具有良好的防水、防酸和防堿性,還具有絕緣性能,比較特殊的是,瀝青還具有黏性,所以可以將它牢固的黏在金屬管上,瀝青作為管道有機(jī)防腐涂層不足之處在于機(jī)械強(qiáng)度不夠,遇熱容易變軟改變性質(zhì),還容易老化,在應(yīng)用廣泛的同時(shí)具有一定的局限性。為此出現(xiàn)了能夠代替瀝青的環(huán)氧涂層,同傳統(tǒng)的管道有機(jī)防腐蝕涂層相比,這種涂層具有更好的防腐蝕性,主要是由環(huán)氧樹(shù)脂和固化劑等組成,黏結(jié)力也很強(qiáng)。無(wú)機(jī)防腐蝕涂層包括陶瓷涂層、搪瓷涂層和熱噴玻璃涂層等,同有機(jī)防腐蝕涂層相比,不僅具有不錯(cuò)的耐酸耐腐蝕性,同時(shí)耐高溫能力與抗老化能力也比較強(qiáng)。其中搪瓷涂層作為近些年來(lái)新興起的異種管道防腐蝕涂層,它具有極強(qiáng)的抗酸抗腐蝕性,可以抵抗除了氫氟酸以外的各種酸性腐蝕物質(zhì),耐鹽性能也要高出其他涂層。近些年來(lái)還出現(xiàn)了將搪瓷涂層技術(shù)與熱噴技術(shù)結(jié)合起來(lái)的熱噴玻璃涂層,這項(xiàng)技術(shù)是當(dāng)前最好的管道抗腐蝕技術(shù),不僅抗腐蝕能力強(qiáng),還可以有效地降低液體運(yùn)輸時(shí)的耗能。
為了更好地做到管道抗腐蝕,嘗試著將普通的碳鋼管和熱塑性塑料管結(jié)合起來(lái)發(fā)明了鋼塑復(fù)合管防腐蝕工藝,這種工藝使得管道防腐涂層結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定,耐腐蝕性也更好,雖然兩種材料很難完全融合,但是這項(xiàng)技術(shù)始終在不斷成熟,經(jīng)過(guò)發(fā)展工藝的穩(wěn)定性有所提升,為了避免出現(xiàn)鼓泡、皺和不耐負(fù)壓等不良現(xiàn)象,施工團(tuán)隊(duì)可以使用鋼骨架塑料復(fù)合管技術(shù)、鋼絲編網(wǎng)并高速點(diǎn)焊技術(shù)等新技術(shù),從而提高工藝的穩(wěn)定性。
閥門安裝也是管道安裝工程的重點(diǎn),相關(guān)施工人員在安裝閥門的時(shí)候一定要按照有關(guān)規(guī)定來(lái)操作,熟悉管道閥門安裝的技術(shù)要點(diǎn),從而提高閥門工藝的安全性。對(duì)于重量比較大的閥門,在安裝之前要先設(shè)計(jì)施工方案,經(jīng)過(guò)審批之后再進(jìn)行安裝,從而讓閥門安裝工作更嚴(yán)謹(jǐn)。在安裝閥門的時(shí)候一定要做好試壓工作,不同的閥門壓力會(huì)有所差異,氣壓與方向等因素都會(huì)影響閥門安裝的施工。對(duì)于工程的管理人員來(lái)說(shuō),必須要仔細(xì)觀察閥門上的編號(hào)、標(biāo)識(shí)以及單項(xiàng)閥門的介質(zhì)流向,嚴(yán)格根據(jù)單向閥門的介質(zhì)流向以及工藝流程圖進(jìn)行安裝,并要避免損壞閥門,確保閥門能夠做到各司其職。為了進(jìn)一步保障閥門安裝的安全,每個(gè)閥門由誰(shuí)負(fù)責(zé)一定要做好登記,從而加強(qiáng)工人的責(zé)任心,使整體的施工質(zhì)量得以提升。
在管道安裝過(guò)程中,必然會(huì)使用到支吊架,這項(xiàng)技術(shù)同樣影響管道的安裝質(zhì)量,當(dāng)前的新型支吊架的應(yīng)用效果還不錯(cuò),比如恒力支吊架、彈性支吊架和限制性支吊架,基本上能夠滿足當(dāng)前管道安裝的需求,為管道提供更好的穩(wěn)定性和可靠性。在利用支吊架的過(guò)程中,要注重輔助工具的使用,比如可以通過(guò)不銹鋼墊板來(lái)達(dá)到防腐的目的,還可以通過(guò)運(yùn)用橡膠墊來(lái)輔助復(fù)式壓縮機(jī)及其相關(guān)管道的安裝。為了減小滑動(dòng)塊的運(yùn)動(dòng)摩擦阻力,在使用活動(dòng)支架和導(dǎo)向支架時(shí)可以在滑動(dòng)塊和支撐面之間鋪設(shè)一層四氟乙烯塑料軟墊,從而減少阻力和增加耐溫性。在安裝支吊架的過(guò)程中,如果是在混凝土柱或者是梁上進(jìn)行安裝,應(yīng)該先鑿掉混凝土抹面層再將其固定在吊架根部。如果在安裝管道的過(guò)程中,運(yùn)用到了臨時(shí)支架,一定要做好標(biāo)記,避免影響正式支架的使用,在管道安裝完后及時(shí)將其拆除。為了提高工作效率和支吊架的利用率,如果是對(duì)幾條平行管道同時(shí)進(jìn)行鋪設(shè),可以共用同一個(gè)托架,但是要注意如果是兩條管道的位移方向相反或者是位移距離不等,哪怕是差距很小也不能共用同一支架。在使用恒作用力支吊架時(shí)一定要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求來(lái)調(diào)整支架,在調(diào)整完成后,要帶滿各個(gè)連接件的螺桿絲扣,擰緊螺母,避免螺絲松動(dòng)。在應(yīng)用彈簧支吊架時(shí),操作之前必須對(duì)所有的彈簧組件進(jìn)行逐一檢查并將處于鎖定狀態(tài)的組件進(jìn)行解鎖處理。
石化管道多用PTA 裝置,隨著裝置運(yùn)行的時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng),裝置的腐蝕程度也越來(lái)越高,這是因?yàn)镻TA 裝置中存在一些腐蝕元素,包括醋酸、四溴乙烷、堿液和氫氣等各種流動(dòng)液體,要想將管道腐蝕所帶來(lái)的危險(xiǎn)最小化,就要在各個(gè)關(guān)節(jié)進(jìn)行預(yù)防、控制與治理,首先要對(duì)工藝操作進(jìn)行優(yōu)化,從而降低溶劑中Br-對(duì)裝置的腐蝕作用,可以采取加大洗滌塔的噴淋量來(lái)降低廢氣中的酸含量,還可以減少工藝堿洗的次數(shù)來(lái)減少堿液的腐蝕作用,通過(guò)這些措施可以有效地對(duì)下腐蝕狀況進(jìn)行處理。
盡管石油化工管道從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、安裝到運(yùn)營(yíng)的每一個(gè)階段都嚴(yán)格按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)嚴(yán)格執(zhí)行,還會(huì)出現(xiàn)一些管道安全問(wèn)題,其原因根本在于技術(shù)還是過(guò)于落后,石油化工管道的安裝新技術(shù)為管道安全提供了保障,為此,國(guó)家與企業(yè)必須要加強(qiáng)對(duì)新技術(shù)的引進(jìn)與使用。施工人員要熟悉管道安裝新技術(shù)的技術(shù)要點(diǎn),在管道安裝過(guò)程中嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行施工,避免工作失誤,從而保證管道質(zhì)量,提高管道運(yùn)輸效率。