气化炉氧气管道施工质量控制

安袋INSTALLATION压力容器与管道安装气化炉氧气管道施工质量控制王开正(中化二建集团有限公司 太原030021 )滴要:结合笔者在河南义马煤业综能煤制气项目气化装置气化炉氧气管道施工实践,从氧气特点的角度,阐述了气化炉氧气管道施工过程中质量控制的要点，并指出了严把质量关，确保氧气管道安全、平稳运行的关键。关键词:自氧气管道 脱脂静电接地试压质量控制中图分类号: TF082文献标识码: B文章编号: 1002 -3607 (2012) 09-0036-041.前言面结合本人在参加河南义马煤业综能煤制气项目气化装河南义马煤业综能煤制气项目气化装置生产工艺为置氧气管道的施工质量控制的经验，探讨一下如何控制引进世界第一套美 国SXS公司U-GAS气化炉技术，以劣好氧气管道的施工质量，为同类项目的施工提供参考。质粉煤为原料，该装置U-GAS气化炉所需氧气由厂区空2.氧气管道施工程序分装置经外管廊输送进来，管道的设计压力为1.9MPa,氧气管道的施工程序如图1所示:操作压力为1.6MPa。氧气管道材质为蒙乃尔合金( Monel3.氧气管道的施工质控制400)，氧气管道压力高，流速快，属于危险类介质压力3.1施工准备管道，稍有不慎，容易产生燃烧、爆炸事故。在以往发3.1.1从事氧气管道施工的施工单位必须具有相应生的氧气管道事故中多数属于施工质量引起的，因此控工程施工资质及健全质量管理体系。制好氧气管道在施T.过程中的质量，显得尤为重要，下3.1.2组建专职氧气管道施工队伍，应由有氧气管制动绳和防止钢管吊装旋转装置的导向定位绳。管管口的高程及水平度进行一次测量和调整。或采用高(2)起升卷扬机选择精度激光测距仪(如: BOSCH GLM250 VF型),由竖井底部吊笼升降机构卷扬机应选用具有反向自锁功能、反安装高程基准点，直接对各安装管节进行测量和控制。向制动性能好和安全可靠性高的涡轮蜗杆式卷扬机。竖井钢管安装中心位置,采用高精度激光投点仪(如:如: JWM-3/5型，钢丝绳额定速度9- 12m/min，钢丝绳X0S4- JZY- -41型)进行控制。将激光投点仪安置在竖井直径d≥22mm，卷筒容绳量≥500m。顶部(或底部),自上向下投点,并以此为基准中心线控亦可选用具有手动和电磁双制动保护、防过卷保制钢管安装中心。投点仪应定期用全站仪进行复测，并用护、深度指示器和防松绳装置等功能，操作简单、绕绳底部已安装好的钢管中心进行校核,以控制钢管中心安量大、结构紧凑、移置方便，符合相关洞内安装施工安装精度。全规程要求的JT型矿用型提升绞车，如: JT-0.8 x 0.664.结束语型、JT-1.0/0.8型矿用型提升绞车或JZ -5型凿井绞车等。木星土电站420m高水头阶梯形隧洞全衬砌大型压力客货升降吊笼机构及系统安装完成后，应按有关钢管安装施工设备选择和工装设计，经安装单位工程实规定进行荷载试验和安全鉴定合格后，方可投人正式践应用证明，设备选择和工装设计科学合理,安全可靠运行。性和工作效率高，操作简单易行，工程投资省，设备工3.8竖井钢管安装高程和中心测量与控制装购置运行经济，得到了工程建设单位、监理单位和设上、下竖井管节安装高程及水平度的测量与控制,采计代表的高中国煤化工子的经济效益和社取长钢卷尺预先在竖井内壁上分段布设若干固定的高程会效益。也THC N M H G阶梯形隧洞和超控制点,然后在安装过程中,每安装2- -3节用水准仪对钢深竖井压力钢管安装施工积累了宝贵经验。36_言数2012年第9期压力容器与管道安装INSTALLATION安袋施工准备]件，规格、型号及技术要求应符合国家技术标准或设计要求。材料验收3.2.2 氧气管道、管件、管道附件及阀门外观检查，管道、管件如有重皮、裂纹和严重划痕不得使用，法管道、阀门及附件脱脂管道坡口加工。兰、垫片等表面应光洁，不得有气孔、裂纹、毛刺和支架制作安装]管道焊接、支装]凹痕等缺陷。3.2.3蒙乃尔合金钢组成件(管道、管件、法兰、阀管道静电搂地门)应按规范要求进行抽检，并做光谱分析。[管道无损检验3.2.4由于气化装置选用氧气专用阀门，因此配套阀门到货后不再进行强度及严密性试验，但必须检查阀门[管道压力试验 及泄露性试验口]的规格、型号、材质是否与设计文件相符，外观是否良[管道吹扫]好，是否有裂纹、沙眼、锈蚀、法兰面是否平整，是否启闭良好，阀门合格证及脱脂报告是否齐全，且货到现[通气、试运行]场时保护是否完好，否则视为不合格，- -律不得使用。[交工验收口3.2.5氧气管道施工设置专用区域,分设原材料堆放图1:氧气管道施工程序区，预制区，脱脂及半成品堆放区。道施工经验且责任心强的管道工程师负责，配备相应3.3管道脱脂焊接、质检人员。3.3.1氧气管道中氧气操作压力为1.6 MPa,氧气在3.1.3氧气管道施工前组织设计单位进行设计交底和管道内流动时，压力大。流速快，与管道、管件、阀门图纸会审，施工单位就图纸设计存在问题或疑问向设计及附件形成摩擦，产生高热，如管内存在油脂，因氧气人员提出，设计单位做解答后形成纪要。是强助燃剂，而油脂是可燃物，遇到由于摩擦生产的热3.1.4 编制氧气管道安装施工方案，氧气管道脱脂量，在密闭管道内会产生爆炸，管道、管件、阀门及附施工方案及氧气管道试压施工方案并报请监理及建设件在安装前进行脱脂处理，显得极其重要,单位审批。3.3.2氧气管道采用三氯乙烯脱脂，三氯乙烯是易3.1.5气管道施工前，组织参与氧气管道施工人员挥发的有毒液体，且遇火引起爆炸，因此脱脂作业应进行技术、安全交底，让参与施工管理及作业人员熟在室外，通风良好，不受雨水、尘土的侵染，脱脂剂悉氧气管道施工作业难点、重点及存在问题可能遗留不得受阳光直接照射，脱脂现场作业时应采取安全消的质量隐患。防防护措施。3.1.6管道焊接施工前，应进行焊接工艺评定,并3.3.3脱脂、检验及安装所用的工具、量具、仪表等根据焊接工艺评定编制焊接工艺指导书，从事氧气管道应按脱脂件的要求预先脱脂，未经脱脂不得使用，经脱焊接工作的焊工必须具有从事具有《特种设备作业人员脂的工具、量具、仪表等应设专用柜存放，并由专人保证》，取得焊工合格证及管道焊接合格项目，且焊接水管，工作服、鞋、手套等防护用品应干净无油。平高，责任心强的焊接人员进行施焊。3.3.4氧气管道常见的脱脂方法有槽浸法、灌注法3.1.7氧气管道焊接，要求现场干燥、干净清洁并防和擦拭法,止周围环境风速的影响，应尽量安排在室内进行焊接作3.3.5槽浸法适用于小管径管道(或管件)脱脂,为业，如室外焊接则应采取防风雨措施。减少管道(或管件)内部油脂及其杂物，由于现场没有3.1.8气管道属于压力管道，氧气管道施工前需要蒸汽，为提高脱脂效率，节约成本，我们选用HDS8001-到当地市级质量技术监督安全管理部门办理告知书,4e型高压冷热水清洗机，通过电加热产生蒸汽。首先用然后联系特种设备检验所对施工过程进行监督、检验、蒸汽对管道(或管件)内部进行清理，先将初洗后的管检查。子(或管件)放人盛有脱脂剂的矩形槽中进行浸泡，浸泡203.1.9 配备检验合格施工机械、计量器具、劳保及机~ 30min,在此时间内需将管子(或管件)翻转3 ~4次,具用品材料，如坡口机、紫光灯、白色滤纸、樟脑等。使管内表面全中国煤化工后的管子(或管3.2材料验收件)取出晾干YHCN MH G白布(或塑料薄3.2.1 氧气管道上所用的管材、管件、阀门、焊材、膜)封包，防止二次巧染，本坝日米用此种方法脱脂。脱脂剂等所有材料必须具有制造厂的产品质量证明文3.3.6灌注法适用于脱脂管道量较小时脱脂,将脱脂37安依INSTALLATION压力容器与管道安装剂灌入管道内，两端用木堵死，然后转动管子，使溶剂电流，焊接电流为70~ 120A，窄焊道、小线能量，采用浸遍整个管内壁,从而达到彻底脱脂,采用此方法进行短弧焊、不摆动或小摆动操作方法。脱脂有不足之处，管道两端有堵头无法浸泡，必须应用(6)焊件温度低于15C时,应对焊缝两侧各300mm脱脂剂进行擦洗。范围内加热到I5C ~ 20C,并应热透焊接时,层间温度不3.3.7擦拭法通常适用于大口公称直径管道，采取人大于100C,应尽量减少热输人,保持较低的层间温度。工擦洗的方法进行脱脂，此方法操作简单，成本较低，(7)焊件表面不得有电弧擦伤，并不得在焊件表但必须采取防护措施，防止二次污染。我们施工的管道面引弧和熄弧。当焊件熄弧时应填满弧坑，并应磨去公称直径DN≤300mm,此方法我们没有采用。弧坑缺陷。3.3.8脱脂质量检查方法8)当焊接较小直径管道时，热量集中，散热缓(1)用波长3200 ~ 3800mm的紫外线灯照射脱脂件慢，容易造成晶粒增大,焊缝热裂倾向加大，因而在表面，应无显示油脂的紫蓝荧光为合格。焊缝两侧采取加装冷却铜块或用湿布擦拭焊缝两侧等(2)用清洁干燥的白色滤纸擦拭脱脂件表面，滤冷却措施。纸上无油脂痕迹为合格。(9)由于蒙乃尔合金材料焊接接头在高温下，硫将(3)用樟脑丸进行检查，该方法用于无油蒸汽吹在熔渣中迅速积聚 造成脆化，此外在氧化环境中，熔渣洗脱脂件，取其冷凝液，放人一小粒(直径lmm以下)还有其他有害元素，因此焊接完毕后,应及时将焊缝表纯樟脑，以樟脑粒不停旋转为合格。面及四周的熔渣和表面飞溅物清理干净。3.3.9脱脂件检查合格后应由专人负责封闭，并加标(10)蒙乃尔合金( Monel 400)材料焊后不需要热志，管道及管件采用脱脂的白布包好，安善存放,防止处理。污染。脱脂合格脱脂件应与不合格的脱脂件或未脱脂件3.4.2管道安装隔离存放，严禁混放。(1)氧气管道在安装过程中应采取有效措施，防止脱3.4管道焊接、安装脂件进人现场二次污染，防止在安装过程中可燃物、铁3.4.1 管道焊接屑、焊渣、砂土及其他杂物进入管道内，每一-管段、管.(1)蒙乃尔合金( Monel 400)材料具有较高的热件及阀门等安装前均应进行仔细检查确认，施工作业人裂纹敏感性，焊接时熔池金属的流动性差，焊接时的员手套、施工工具、工作服等不应有油污。熔透深度- -般只有碳钢的50%左右，为使熔合良好且(2)管道支架安装位置及结构形式应符合设计文件要有一-定熔深，管道及管件对接坡口角度要大，钝边要求，安装要平整，确保管道与支架接触良好，支吊架的小，坡口宜采用坡口机机械方法加工，用等离子弧切割焊接不得漏焊、欠焊或焊接裂纹等缺陷。机时，应除去坡口表面的氧化皮、熔渣、对加工表面要(3)管道以“先大管，后小管，先主管,后支管，先进行清理干净。下部，后上部”的顺序进行安装。(2)管道及管件坡口加工应平整，坡口表面不得(4)管道连接出现间隙偏差、错口或不同心等缺陷有裂纹、毛刺、重皮、熔渣、铁屑、氧化物等，由于.时，不得采取局部加热管段、加偏垫或调整支架等方蒙乃尔合金表面存在难熔的氧化膜，焊接时易使氧化法来强力对口。膜成为焊缝的夹杂物，影响焊接质量,因此管道组对(5)安装管道时，不得直接用钢丝绳吊装，以免与时，应对坡口及其两侧外表面20mm范围内进行清理,管壁接触划伤管道表面及渗碳现象,应采用吊装带，不除去其水、油污、铁锈等污物，焊前用丙酮擦洗坡口得用铁质工具敲击管道。及其边缘四周。(6)法兰阀[ ]应在关闭状态下安装，阀[ ]安装位置(3)管道对接焊缝组对时，应检查管道平直度，应易于操作，检修。所有阀门应连接自然，不得强力对管道与管件对接焊缝组对时，内壁应平齐，内壁 错边接或承受外加重力负荷。量不应大于0.5mm。(7)管道安装时，应检查法兰密封面及密封垫片, .(4)管道现场焊接中管道公称直径DN≤50mm时不得影响密封性能的划痕、斑点等缺陷。采用全氩弧焊接，管道公称直径DN > 50mm时，采取氩(8)氧气管道的弯头、三通不应与阀门出口直接弧打底，手工电弧焊盖面，为防止背面氧化,底层焊接连接。阀门7南性化宁不小于5倍管外径时，焊缝背面进行充氩保护，每道焊缝必须两层以上,且不小于1.5r层间焊接接头应相互错开。(9)氧:TYHI CNMHG焰区，严禁氧气(5)为防止焊缝产生热裂纹，管道焊接时应采用小管 与可燃气体管道，腐蚀性介质管道及电缆同敷设。382012年第9期压力容器与管道安装INSTALLATION路装3.5管道静电接地3.8管道吹扫3.5.1架空氧气管道每隔80- 100m要设置防雷、防静3.8.1氧气管道吹扫介质采用无油干燥空气或氮气，电接地措施，接地电阻不应小于10,法兰间应有跨接吹扫速度≥20m/s，且不低于氧气管道设计流速。线，该跨接线电阻应≤0.03Q23.8.2 严禁用氧气吹扫管道,吹扫时拆除管道上的流3.5.2静电接地安装完毕后，必须经过测试，电阻量孔板、调节阀等仪表元件，实行分段吹扫。值超过规定时，应进行检查与调整，并做好静电接地3.8.3氧气管道吹扫采用在气体出口用白布靶或白色测试记录。油漆靶进行连续检验，以靶上没有水分、铁屑、焊渣等3.6管道无损检验杂物为合格，并及时填写吹扫记录。3.6.1管道焊接后应将渣皮、飞溅等 杂物清理干净,3.8.4氧气管道吹扫合格后，如不立即投入使用，应对焊缝进行外观检查，焊缝表面不得有裂纹、气孔、夹充人干燥氮气密封保护。渣等缺陷，咬肉深度不得大于0.5mm。3.9通气、试运行3.6.2 管道焊缝经外观检查合格后进行无损探伤，其3.9.1氧气管道事故往往发生送氧气瞬间，送氧气操不合格焊缝部位须返修,同一焊缝部位返修次数不允许作十分关键，送氧气前必须制定严密、安全可靠地送氧超过2次，返修后仍按原规定进行探伤。方案，成立指挥机构，落实- -切安 全防范措施。3.6.3 管道无损探伤的比例按照设计文件规定进行，3.9.2氧气管道送氧气时应关闭下游各用户，放散阀但因氧气管道焊缝探伤比例及评定标准不一一，本装置氧打开，并尽量减少阀门开关次数,采用手动氧气阀门送气管道焊缝进行100%射线探伤，焊缝质量评定等级不得气时应缓慢开启， 操作时人员应站在阀的侧面。采用带低于II级。旁通阀的氧气阀门，应先开启旁通氧气阀，使下游侧先3.7管道压力试验及泄露性试验充压，当主阀两侧压差小于或等于0.3Mpa时再开主阀,3.7.1氧气管道安装完毕及无损检测合格后,应进行以降低流速。强度试验和泄漏性试验。3.9.3氧气管道需要动火时,需制定动火方案并经有3.7.2氧气管道的设计压力1.9MPa,管道强度试验采取关部广]批准后方可进行,对作业人员进行安全技术交底。水压试验，试验压力为2.85MPa， 试验介质采用不含油的3.9.4氧气管道操作人员开关阀门不得戴有油污的洁净水，水中氯离子含量不得超过25ppm。手套。3.7.3 管道试验用压力表已校验，并在有效期内，其4.结束语精度不得低于1.6级，表的满刻度值应为被测量最大压力近年来氧气管道事故时有发生,有的事故造成重大的1.5倍~ 2倍,压力表不得少于2块。人身伤亡及经济损失,我们必须不断认真总结经验教训，3.7.4管道试验前，注水时应排尽空气,水压试验应我们要深刻认识氧气管道的特点,弄懂氧气管道的爆炸原缓慢升压，待达到试验压力后,稳压10min,再将试验压因，认真仔细分析研究影响氧气管道施工的各种原因,从力降至设计压力，稳压30min, 应检查压力表无压降，管设计、施工、验收及运行管理等环节切实做到严格把关，道所有部位无渗漏为合格，并及时填写水压试验记录。严格执行国家标准、规范,严格按照设计文件施工,从思3.7.5 管道试验过程中发现泄漏时，不得带压处理,想_上高度重视,健全施工组织管理,从施I工序上把牢，消除缺陷后应重新进行试验。我们气化装置施工过程中,严把技术准备、材料验收、脱3.7.6管道试验结束后,应及时拆除盲板，用氮气将脂、焊接、无损检测、防雷防静电接地、压力试验及管道管内残液吹扫干净，吹扫等各个环节质量关,氧气管道的施工质量得到有效3.7.7氧气管道在水压强度试验合格后进行泄漏性试控制, 从而确保氧气管道安全、平稳的运行。验，试验介质为无油、干燥、洁净空气或氮气，泄漏性试验压力应为设计压力。参考文献:3.7.8 氧气管道泄漏性试验应逐级缓慢升压，达到试[1]脱脂工程施工及验收规范HG20202 -2000国家石油和化工工业局发布[21深度冷冻法生产氧汲相关气体安全技术规程GB16912- -2008 国家质量监验压力，停压10min后，采用涂刷中性发泡剂检查所有督检验检疫总局发布密封点应无泄漏为合格，并及时填写泄漏性试验记录。[3]工业金属管道工程施工规范GB50235- 2010国家质量监督检验检疫总3.7.9 管道试压前应及时通知当地特种设备检验部门|4) 现场设备、工业管中国煤化工，1中华人民共和国任到现场进行监督检查，以便在管道安装施工完成后特种房和城乡建没部发:MYHCNMHG设备检验部门出具安装监督检验证书和报告,作为安装[5]石油化工铬镍不锈钢、铁镍合金和镍合金焊接规程SHT3523-2009中华人工程竣工验收和办理使用登记的依据。民共和国工业和信息化部发布39