淺談沙特Kayan聚碳酸酯項(xiàng)目工藝管道的預(yù)試運(yùn)

摘要：以沙特Kayan 26萬噸/年聚碳酸酯項(xiàng)目的工藝管道預(yù)試運(yùn)工作為例，從預(yù)試運(yùn)的方法、準(zhǔn)備工作、基本原則、驗(yàn)收方法和隱患排除情況等方面來總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為類似裝置的工藝管道預(yù)試運(yùn)工作提供借鑒和指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：聚碳酸酯（Polycarbonate） 管道（Piping） 預(yù)試運(yùn)（Pre-commissioning）

中圖分類號：TQ323 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）09（c）-0118-02

1 項(xiàng)目簡介

沙特Kayan石化公司是一個(gè)股份制公司，于2007年6月12日在沙特完成商業(yè)注冊，公司位于沙特王國東部的朱拜勒工業(yè)城1區(qū)，沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司（SABIC）持股35%。

沙特Kayan石化公司的26萬t/年的聚碳酸酯（Polycarbonate，簡稱PC）裝置，利用雙酚A（簡稱BPA）和碳酸二苯酯（簡稱DPC）經(jīng)過兩級反應(yīng)進(jìn)行酯交換，生產(chǎn)出聚碳酸酯。該裝置已順利投產(chǎn)，生產(chǎn)出高純度、高質(zhì)量的聚碳酸酯，并于去年10月份開始進(jìn)入商業(yè)階段。該裝置包括4列相似的生產(chǎn)裝置和配套的公用工程及輔助設(shè)施。該項(xiàng)目的工藝管道逾60萬寸，150多km。該工程的總承包商是韓國的大林公司（DAELIM），該項(xiàng)目的工藝管道預(yù)試運(yùn)工作是由寰球中油六建公司組織實(shí)施。

2 工藝管道預(yù)試運(yùn)的目的和意義

聚碳酸酯裝置工藝比較復(fù)雜，對管道的清潔度要求很高。裝置開車前，須對其安裝和試壓驗(yàn)收合格的全部工藝管道進(jìn)行吹掃和沖洗，這在國際項(xiàng)目中屬于預(yù)試運(yùn)（Pre-commissioning）的工作范疇。管道預(yù)試運(yùn)的目的是使用合適的介質(zhì)，清除在管道運(yùn)輸和施工過程中及試壓后殘留在其內(nèi)部的沙塵、焊渣、銹蝕等雜物。防止裝置試運(yùn)開車時(shí)，由上述雜物所引發(fā)的管道堵塞、儀表和機(jī)械設(shè)備失靈、催化劑及化學(xué)溶液污染，影響產(chǎn)品質(zhì)量等事故的發(fā)生。工藝管道的預(yù)試運(yùn)是保證化工裝置順利開車和長周期安全穩(wěn)定生產(chǎn)的必要工序。

3 工藝管道預(yù)試運(yùn)采用的方法

3.1 空氣吹掃

空氣吹掃通常是以空氣作為吹掃介質(zhì)，對輸送氣體介質(zhì)的管道進(jìn)行吹掃，清除其內(nèi)部的雜物。本項(xiàng)目采用的業(yè)主協(xié)調(diào)統(tǒng)一提供的工廠風(fēng)或和儀表風(fēng)。采用空氣吹掃，吹掃介質(zhì)的壓力通常是0.6～0.8bar。對于空氣需求量大的管道系統(tǒng)，采用分段吹掃法。對于大口徑管道，則采用爆破吹掃。空氣吹掃的噪音比較大，須采取安全隔離措施。

3.2 水沖洗

水沖洗是以潔凈水作為沖洗介質(zhì)，對輸送液體介質(zhì)的管道進(jìn)行沖洗，清除其內(nèi)部的雜物。水沖洗具有操作方便，無噪聲等特點(diǎn)。工藝管道水沖洗驗(yàn)收合格后，必須立即進(jìn)行空氣吹掃，以使管道內(nèi)壁干燥不返銹。本項(xiàng)目采用的是業(yè)主統(tǒng)一提供的脫鹽水。估算水量的消耗超過管線容量的2倍。

3.3 蒸汽吹掃

蒸汽吹掃是以相應(yīng)等級的蒸汽對高壓、中壓和低壓蒸汽介質(zhì)管道依次進(jìn)行吹掃，清除其內(nèi)部的雜物。中高壓蒸汽吹掃具有溫度高、壓力大、吹掃速度高、動(dòng)量大和噪聲高等特點(diǎn)。本項(xiàng)目將蒸汽吹掃的排放口引至室外并朝上，加裝了自制的消音器，并采取了安全隔離措施。由于蒸汽吹掃風(fēng)險(xiǎn)大，不能交叉作業(yè)，因此本項(xiàng)目是在夜間進(jìn)行的蒸汽吹掃。該項(xiàng)目共有22個(gè)蒸汽預(yù)試運(yùn)包。

4 工藝管道預(yù)試運(yùn)前的準(zhǔn)備工作

工藝管道的預(yù)試運(yùn)是比較龐雜的工作，需要提前做盡可能詳細(xì)的準(zhǔn)備工作。本項(xiàng)目所做的主要準(zhǔn)備工作如下。

（1）預(yù)試運(yùn)程序包編制完畢，并通業(yè)主審批。預(yù)試運(yùn)包的編制，是很大的一個(gè)工作量，需要組織專業(yè)人員提前進(jìn)行編制好并經(jīng)業(yè)主項(xiàng)目管理組（IPMT）的審批通過。預(yù)試運(yùn)包有三部分內(nèi)容：一是預(yù)試運(yùn)的施工方法陳述，二是添加了標(biāo)注的管道和儀表流程圖（PID），三是預(yù)試運(yùn)時(shí)詳細(xì)的需要拆裝的設(shè)備清單和所需耗材料單。參照PID圖，并按照工藝介質(zhì)和壓力等級來劃分預(yù)試運(yùn)的管道系統(tǒng)，并在流程圖上用彩筆將同一介質(zhì)和同一壓力等級的管道進(jìn)行標(biāo)注作為一個(gè)預(yù)試運(yùn)包。并在圖上標(biāo)示出預(yù)試運(yùn)過程中需要拆除的儀表和設(shè)備，包括：流量元件、氣動(dòng)控制閥、安全閥、過濾器等。須要替換的管段、流向、進(jìn)口、出口、盲板隔離點(diǎn)等。該項(xiàng)目共分成628個(gè)包來進(jìn)行預(yù)試運(yùn)工作。

（2）工藝管道安裝并試壓完畢，驗(yàn)收合格；蒸汽管道的保溫工作已完成。

（3）沖洗、吹掃介質(zhì)合格。本項(xiàng)目預(yù)試運(yùn)所用的工廠風(fēng)、儀表風(fēng)、脫鹽水和蒸汽均由業(yè)主統(tǒng)一協(xié)調(diào)提供合格的預(yù)試運(yùn)介質(zhì)。

（4）參加預(yù)試運(yùn)的所有人員經(jīng)過專業(yè)的安全培訓(xùn)合格并取得入場ID。安全培訓(xùn)至少包括以下五項(xiàng)內(nèi)容：入場安全教育（Safety Orientation）、高空作業(yè)（Work at Height）、掛牌/上鎖（Tag Out/Lock out）、工序交接（HSE in Transition ）和預(yù)試運(yùn)（Pre-commissioning）。必要的時(shí)候進(jìn)行有限空間作業(yè)（Confined Space）等的安全培訓(xùn)。所有培訓(xùn)項(xiàng)目通過之后方可獲得相對應(yīng)的專用標(biāo)簽，并貼在安全帽上顯眼的位置，這才說明參加并通過了該項(xiàng)安全培訓(xùn)。根據(jù)程序取得ID，方可進(jìn)入現(xiàn)場并上崗作業(yè)。

（5）耗材和施工工具的準(zhǔn)備。預(yù)試運(yùn)所需要的耗材和施工工具主要包括：鋼板、管線和石棉板，用來制作臨時(shí)管段、法蘭和墊片；消防水帶、耐壓軟管、軟管中間接頭和卡子、鐵絲等；電焊設(shè)備、氣割工具、磨光機(jī)、各種型號的管鉗和扳手等。

（6）提前預(yù)制好氣源和水源分配站（Manifold）。分配站上須有校驗(yàn)合格的壓力表和安全閥，分配站須經(jīng)過水壓試驗(yàn)并業(yè)主驗(yàn)收合格才能投入使用。分配站采用一進(jìn)多出的方式，在保證壓力和流量的前提下可以實(shí)現(xiàn)分配站之間的串聯(lián)和多包同時(shí)作業(yè)。預(yù)試運(yùn)時(shí)分配站應(yīng)布置在現(xiàn)場合適的位置，并根據(jù)現(xiàn)場施工情況隨時(shí)進(jìn)行移動(dòng)，以節(jié)省氣源和水源管的消耗量。

（7）提前預(yù)制好所需的臨時(shí)管段。根據(jù)預(yù)試運(yùn)包和儀表、設(shè)備的尺寸數(shù)據(jù)，進(jìn)行相應(yīng)的臨時(shí)管段預(yù)制，以在預(yù)試運(yùn)時(shí)替換必須拆下的儀表和設(shè)備。

（8）作業(yè)人員須穿戴好勞保用品（PPE）。勞保用品包括：工作服、安全帽、勞保鞋、勞保手套、安全帶、安全眼鏡、耳塞、耳罩、口罩等。

（9）開好每天的工作票。設(shè)置專業(yè)的開票員，提前一天遞交作業(yè)票申請，如冷票、熱票、有限空間作業(yè)票等。無有效票證不得進(jìn)行現(xiàn)場任何作業(yè)。

（10）預(yù)試運(yùn)過程中須做好必要的安全措施。預(yù)試運(yùn)開始前須做好安全隔離措施，尤其是空氣吹掃和蒸汽吹掃，以避免安全事故的發(fā)生。本項(xiàng)目采用腳手架和警示帶設(shè)置圍欄隔離，隔離圍欄只留一個(gè)進(jìn)出口，并在進(jìn)出口處設(shè)置專門人員看守。除預(yù)試運(yùn)作業(yè)人員外，排氣口10m范圍內(nèi)需清場。

作業(yè)現(xiàn)場按照50：1的比例配備專職的安全員。現(xiàn)場有臨時(shí)管道動(dòng)火作業(yè)時(shí)須設(shè)置專職的看火員（Fire watch），并圍好防火毯，作業(yè)周圍提前布置好滅火設(shè)備。

5 工藝管道預(yù)試運(yùn)應(yīng)遵循的基本原則

（1）氣相管道采用空氣吹掃，液相管道進(jìn)行水沖洗，蒸汽介質(zhì)管道采用蒸汽吹掃。（2）原則上工藝管道的吹掃氣流速不低于20m/s；工藝管道的沖洗水流速不低于1.5m/s。蒸汽吹掃時(shí)須對管道進(jìn)行預(yù)熱、熱緊和疏水，蒸汽吹掃通常采用預(yù)熱、吹掃、降溫再預(yù)熱、再吹掃的方式重復(fù)進(jìn)行，直至驗(yàn)收合格。（3）預(yù)試運(yùn)時(shí)拆除的儀表設(shè)備、安全閥和過濾器的管口必須全部密封，并做好設(shè)備的保護(hù)措施；并用預(yù)制好的管段替代連接其前后管段。（4）預(yù)試運(yùn)時(shí)拆開的管口，不參與吹掃沖洗的管口、設(shè)備口均須采取密封措施，以防止吹掃沖洗物進(jìn)入。吹掃沖洗排放口須加固，防止甩動(dòng)造成安全事故。（5）預(yù)試運(yùn)時(shí)管路上的止回閥進(jìn)行抽芯，并做好止回閥芯的保護(hù)以免丟失。（6）預(yù)試運(yùn)時(shí)管線上的壓力表和變送器的根部閥須關(guān)閉，以免損壞。（7）預(yù)試運(yùn)原則上按照先主管后支管、由高向低的原則進(jìn)行。口徑1″以下的小管，易于拆裝的管段，可以拆下并在地面進(jìn)行連接實(shí)施預(yù)試運(yùn)。（8）預(yù)試運(yùn)時(shí)注意交叉作業(yè)的相互配合。（9）預(yù)試運(yùn)過程中使用鋁合金的中間接頭和卡子，并用鐵絲以加固消防水帶和耐壓軟管，避免漏水漏氣。沖洗后的廢水須排放至指定地點(diǎn)。（10）預(yù)試運(yùn)驗(yàn)收合格后，須盡快安排進(jìn)行復(fù)位工作，并更換所有拆卸口的墊片為永久墊片。（11）全系統(tǒng)復(fù)位完成后，最后正確安裝好裝置內(nèi)所有的正式孔板。

6 預(yù)試運(yùn)合格的驗(yàn)收方法

預(yù)試運(yùn)須嚴(yán)格按照批準(zhǔn)了的預(yù)試運(yùn)程序進(jìn)行，業(yè)主的驗(yàn)收團(tuán)隊(duì)也會(huì)按照批準(zhǔn)了的程序進(jìn)行檢查和驗(yàn)收。

驗(yàn)收包括自檢和業(yè)主聯(lián)合檢查。須提前一天遞交報(bào)檢單（附上預(yù)試運(yùn)程序包）給業(yè)主IPMT團(tuán)隊(duì)，自檢合格后方邀請業(yè)主人員進(jìn)行現(xiàn)場檢驗(yàn)，盡可能地保證一次性驗(yàn)收合格。本項(xiàng)目中最大的一個(gè)空氣吹掃包有298個(gè)排放口，需逐一進(jìn)行檢查。IPMT檢驗(yàn)合格后，報(bào)檢單需預(yù)試運(yùn)施工單位、總承包商和業(yè)主檢查人員三方共同簽字認(rèn)可，作為項(xiàng)目的交工資料。

工藝管道的吹掃一般采用固定在帶柄木板上的清潔白布，放在逐個(gè)出氣口進(jìn)行吹掃驗(yàn)收，白布上無明顯污點(diǎn)時(shí)即為合格。

工藝管道水沖洗的檢驗(yàn)方法是，在水出口用透明的玻璃容器接水觀察，水清澈透明為合格。

中高壓蒸汽吹掃則采用靶板檢查其吹掃質(zhì)量，本項(xiàng)目采用的是鋁板。連續(xù)兩次更換靶板檢查，吹掃時(shí)間1～3min，如靶板上肉眼看不出任何因吹掃而造成的痕跡，吹掃即告合格。低壓蒸汽管道，采用拋光木板置于排汽口檢查，板上無銹蝕和臟物，蒸汽冷凝液清亮、透明，即為合格。

7 預(yù)試運(yùn)過程中排除的主要隱患

預(yù)試運(yùn)過程中排除了不少隱患，最主要的有以下四點(diǎn)：（1）多個(gè)包預(yù)試運(yùn)過程中發(fā)現(xiàn)較大的雜物，甚至出現(xiàn)堵塞管道的情況，有海綿球、塑料警示帶團(tuán)、紙團(tuán)、內(nèi)磨機(jī)頭、管道和閥門出廠的塑料蓋等；（2）一根1/2″的支管在沖洗時(shí)始終不出水，后經(jīng)排查發(fā)現(xiàn)其在和主管連接時(shí)，主管上未開孔即進(jìn)行了焊接；（3）發(fā)現(xiàn)兩根相同介質(zhì)的進(jìn)出口管道錯(cuò)位連接；（4）發(fā)現(xiàn)部分止回閥閥芯丟失。

以上重大隱患的及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除，為項(xiàng)目的順利開車創(chuàng)造了非常有利的條件。

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