摘要:石化管道是石油化工工艺生产中重要的组成成分,它主要是把各个环节中的各种设备装置有效且紧密的联系起来。所以,在安装过程中,石油工艺管道安装施工单位应该对石油工艺管道安装施工可能出现的问题非常重视,本文以某炉管的焊接为例,对其施工工艺和质量控制进行讨论。
关键词:石化管道;焊接工艺;质量控制;炉管
一、石化管道安装的工艺要求
在安装可燃气体和可燃液体的管道时,管道的材质为金属材质。在铺设的过程中,除了施工要求中明确指出需要使用法兰连接,否则一律使用焊接的方案。如果管道的直径低于25mm时,可采用锥管螺纹的连接方式。通常情况下,管道应该采用架空或沿地方法进行铺设。如果遇到需要采用管沟铺设时,应该注意防止气液在管沟内积聚,在施工前还要保证管沟内没有污染或其他杂物等。
石化工艺管道安装时与公用工程管道连接时,应先在公用工程管道上先进行多层敷设。如果介质的温度在250℃以上,石化供应管道应该在公用工艺管道的上方;如果介质是具有腐蚀性的,就应该布置在公共工程管道的下方。如果与公共工程管道连接的是可燃气体或可燃液体的管道,应该在连续使用的公用工程管道上设置止回阀,并对根部安装切断阀,并且在两者之间安装上检查阀。
二、某石化公司转化炉炉管焊接工艺案例分析
1.工程项目描述。
某化工公司制氢装置转化炉需更换两台转化炉炉管,共计417根。为消除隐患同时确保工程任务安全、优质、顺利完成,特制定此方案。其转化炉管更换共计417根:φ155.6mm×13.5mm×13800mm(有效长),材质:P11。上支尾管更换共计417根:φ31.8mm×2.9mm,材质:TP347H/ALLOY800H。
2.焊接工艺。
炉管P11材质焊接工艺。①焊材选用:对于P11同类钢,采用焊丝ER80S-B2(TIG-1CM),φ2.0;焊条E8018-B2或R307/R407,φ3.2。②焊接方法:氩弧焊打底、手工电弧焊盖面,多层多道焊接。③焊接电流:打底90~120A,盖面100~140A。④焊接电压:打底10-15V,盖面20-25V。⑤预热:150—200℃(采用电加热)。⑥层间温度:等于或稍高于预热温度。⑦后热温度:200—350℃且不小于15分钟。⑧热处理温度及时间:720±20℃,恒温2小时。⑨临氢管道及管件坡口焊接前进行350℃消氢处理。
上支尾管TP347H材质焊接工艺。①焊材选用:焊丝TGS347,φ2.0。②焊接方法:全氩弧焊,多层多道焊接。③焊接电流:打底70~110A,盖面80~120A。④焊接电压:打底10-15V,盖面22-28V。⑤层间温度:<100℃。⑥不需预热和后热。⑦临氢管道及管件坡口焊接前进行350℃消氢处理。
上尾管TP347H材质与炉管P11材质焊接工艺。①焊材选用:ERNiCr-3焊丝。②焊接方法:氩弧焊。③焊接电流:打底80~100A,盖面90~120A。④焊接电压:打底10-13V,盖面22-26V。⑤不需预热和后热。⑥临氢管道及管件坡口焊接前进行350℃销氢处理。
3.施工质量的控制措施。
所有材料、焊材必须有合格证或质量证明书。焊丝表面油污等须清理干净,焊条按规定烘干,施工时领出放保温筒内,随用随取。焊条的药皮不得有脱落或明显裂纹,焊丝在使用前应清除其表面的油污、锈蚀等。保护用氩气纯度应不低于99.99%。焊接宜采用小线能量、短电弧,不摆动或小幅摆动。
根据现场条件,焊接坡口为V型焊接坡口,坡口角度60±2.5°,预留组对间隙不得大于3mm。组对严禁强力进行,对口错边量≤1mm,组对间隙2~3mm。坡口表面应100%渗透检测合格,确认没有裂纹或其它缺陷再进行施焊。
焊缝外观成型应良好,且应平滑过渡,焊缝表面不得低于母材表面,焊缝余高≤2mm。焊缝表面不得有裂纹、未熔合、夹渣、气孔和飞溅等缺陷存在;焊缝表面不得有咬边存在。同一焊縫返修次数不宜超过两次,超次返修应制定措施,并经本单位技术总负责人批准。焊后焊缝表面须100%渗透检测Ⅰ级合格。
焊缝组对中,管道及管件应开坡口(承插弯头、三通等除外,坡口形式和尺寸应符合下表的规定),并应除去坡口表面的氧化皮,溶渣及影响接头质量的表面层,将坡口打磨平整。组对时应使内壁齐平,内壁错边量应不大于壁厚的10%,且不大于1mm。
三、关于提高石化管道焊接质量的控制措施
1.提升焊接人员的专业性。开始焊接工作前,施工单位应对焊接人员进行一次测试,了解每个焊接人员的真实情况。然后根据每个人的实际情况进行培训,保证每位焊接人员的专业素质都符合施工工程的要求。同时,施工单位还应加强对焊接人员责任心的提升,让焊接人员意识到焊接质量的重要性。施工单位应建立公司级专业培训体系,实行焊工焊接业绩与待遇挂钩,使用电子软件辅助,建立焊工焊接数据库,并进行培训。同时,有关管理人员要制定好有效的管理制度,让焊接人员了解自己的工作流程和内容,引导焊接人员养成施工前检查施工材料及相关工具,施工后检查焊接质量的良好习惯。以便及时发现焊接中的问题并予以有效的处理,减少因质量不合格所造成的返工或发生事故的情况。
2.加强工程构配件、材料,及设备的质量控制。管道安装的材料使用较多,特别是材料种类众多,有各种型号、规格的管道和阀门等材料。对于这些材料的质量控制就是一项艰巨而细致的工作,需要牢牢把好材料质量关。①在采购工作中要认真确认厂家的资质,以及确保材料的质量。且在整个采购的过程中,要建立严格的监管部门,以防止采购工作出现徇私舞弊的问题。②对构件、材料和设备进行报验:施工建材和设备进入施工现场后,需要严格填写报验表,并送交给相关的监理部门,确认材料的质量合格,并签字确认后使用。③现场试验:对于管道安装施工,需要严格遵循“先检验后使用的原则”。采取抽样检验的方法对被要求检验的材料进行检验,且要求工程管理人员与监理人员共同送检,监督现场的试验进行,确认抽检材料质量合格。
四、结束语
总之,石化管道安装是十分重要的工程,关乎油气的安全运输,需要精密细心的操作才能满足质量需求。针对石化管道安装常见的存在于防腐、阀门安装、焊接等环节的问题,需要通过落实质量管理体系、工艺技术的明确与执行、技工技术的提升等来解决。
参考文献:
[1]林超.石油化工工程中工艺管道安装施工存在的问题与对策[J].管理学家,2013.
[2]罗雄.论石油工艺管道安装施工工艺及质量控制[J].中国石油和化工标准,2013.
(作者单位:广东茂化建集团有限公司)