淺談沙特Kayan聚碳酸酯項目工藝管道的預試運

摘要：以沙特Kayan 26萬噸/年聚碳酸酯項目的工藝管道預試運工作為例，從預試運的方法、準備工作、基本原則、驗收方法和隱患排除情況等方面來總結經(jīng)驗，為類似裝置的工藝管道預試運工作提供借鑒和指導。

關鍵詞：聚碳酸酯（Polycarbonate） 管道（Piping） 預試運（Pre-commissioning）

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

1 項目簡介

沙特Kayan石化公司是一個股份制公司，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)過兩級反應進行酯交換，生產(chǎn)出聚碳酸酯。該裝置已順利投產(chǎn)，生產(chǎn)出高純度、高質量的聚碳酸酯，并于去年10月份開始進入商業(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施。該項目的工藝管道逾60萬寸，150多km。該工程的總承包商是韓國的大林公司（DAELIM），該項目的工藝管道預試運工作是由寰球中油六建公司組織實施。

2 工藝管道預試運的目的和意義

聚碳酸酯裝置工藝比較復雜，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收合格的全部工藝管道進行吹掃和沖洗，這在國際項目中屬于預試運（Pre-commissioning）的工作范疇。管道預試運的目的是使用合適的介質，清除在管道運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。防止裝置試運開車時，由上述雜物所引發(fā)的管道堵塞、儀表和機械設備失靈、催化劑及化學溶液污染，影響產(chǎn)品質量等事故的發(fā)生。工藝管道的預試運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 工藝管道預試運采用的方法

3.1 空氣吹掃

空氣吹掃通常是以空氣作為吹掃介質，對輸送氣體介質的管道進行吹掃，清除其內(nèi)部的雜物。本項目采用的業(yè)主協(xié)調(diào)統(tǒng)一提供的工廠風或和儀表風。采用空氣吹掃，吹掃介質的壓力通常是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，對輸送液體介質的管道進行沖洗，清除其內(nèi)部的雜物。水沖洗具有操作方便，無噪聲等特點。工藝管道水沖洗驗收合格后，必須立即進行空氣吹掃，以使管道內(nèi)壁干燥不返銹。本項目采用的是業(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

蒸汽吹掃是以相應等級的蒸汽對高壓、中壓和低壓蒸汽介質管道依次進行吹掃，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、動量大和噪聲高等特點。本項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。由于蒸汽吹掃風險大，不能交叉作業(yè)，因此本項目是在夜間進行的蒸汽吹掃。該項目共有22個蒸汽預試運包。

4 工藝管道預試運前的準備工作

工藝管道的預試運是比較龐雜的工作，需要提前做盡可能詳細的準備工作。本項目所做的主要準備工作如下。

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

（2）工藝管道安裝并試壓完畢，驗收合格；蒸汽管道的保溫工作已完成。

（3）沖洗、吹掃介質合格。本項目預試運所用的工廠風、儀表風、脫鹽水和蒸汽均由業(yè)主統(tǒng)一協(xié)調(diào)提供合格的預試運介質。

（4）參加預試運的所有人員經(jīng)過專業(yè)的安全培訓合格并取得入場ID。安全培訓至少包括以下五項內(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 ）和預試運（Pre-commissioning）。必要的時候進行有限空間作業(yè)（Confined Space）等的安全培訓。所有培訓項目通過之后方可獲得相對應的專用標簽，并貼在安全帽上顯眼的位置，這才說明參加并通過了該項安全培訓。根據(jù)程序取得ID，方可進入現(xiàn)場并上崗作業(yè)。

（5）耗材和施工工具的準備。預試運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；電焊設備、氣割工具、磨光機、各種型號的管鉗和扳手等。

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

（7）提前預制好所需的臨時管段。根據(jù)預試運包和儀表、設備的尺寸數(shù)據(jù)，進行相應的臨時管段預制，以在預試運時替換必須拆下的儀表和設備。

（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。無有效票證不得進行現(xiàn)場任何作業(yè)。

（10）預試運過程中須做好必要的安全措施。預試運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。本項目采用腳手架和警示帶設置圍欄隔離，隔離圍欄只留一個進出口，并在進出口處設置專門人員看守。除預試運作業(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)場有臨時管道動火作業(yè)時須設置專職的看火員（Fire watch），并圍好防火毯，作業(yè)周圍提前布置好滅火設備。

5 工藝管道預試運應遵循的基本原則

（1）氣相管道采用空氣吹掃，液相管道進行水沖洗，蒸汽介質管道采用蒸汽吹掃。（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。蒸汽吹掃時須對管道進行預熱、熱緊和疏水，蒸汽吹掃通常采用預熱、吹掃、降溫再預熱、再吹掃的方式重復進行，直至驗收合格。（3）預試運時拆除的儀表設備、安全閥和過濾器的管口必須全部密封，并做好設備的保護措施；并用預制好的管段替代連接其前后管段。（4）預試運時拆開的管口，不參與吹掃沖洗的管口、設備口均須采取密封措施，以防止吹掃沖洗物進入。吹掃沖洗排放口須加固，防止甩動造成安全事故。（5）預試運時管路上的止回閥進行抽芯，并做好止回閥芯的保護以免丟失。（6）預試運時管線上的壓力表和變送器的根部閥須關閉，以免損壞。（7）預試運原則上按照先主管后支管、由高向低的原則進行。口徑1″以下的小管，易于拆裝的管段，可以拆下并在地面進行連接實施預試運。（8）預試運時注意交叉作業(yè)的相互配合。（9）預試運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。（10）預試運驗收合格后，須盡快安排進行復位工作，并更換所有拆卸口的墊片為永久墊片。（11）全系統(tǒng)復位完成后，最后正確安裝好裝置內(nèi)所有的正式孔板。

6 預試運合格的驗收方法

預試運須嚴格按照批準了的預試運程序進行，業(yè)主的驗收團隊也會按照批準了的程序進行檢查和驗收。

驗收包括自檢和業(yè)主聯(lián)合檢查。須提前一天遞交報檢單（附上預試運程序包）給業(yè)主IPMT團隊，自檢合格后方邀請業(yè)主人員進行現(xiàn)場檢驗，盡可能地保證一次性驗收合格。本項目中最大的一個空氣吹掃包有298個排放口，需逐一進行檢查。IPMT檢驗合格后，報檢單需預試運施工單位、總承包商和業(yè)主檢查人員三方共同簽字認可，作為項目的交工資料。

工藝管道的吹掃一般采用固定在帶柄木板上的清潔白布，放在逐個出氣口進行吹掃驗收，白布上無明顯污點時即為合格。

工藝管道水沖洗的檢驗方法是，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量，本項目采用的是鋁板。連續(xù)兩次更換靶板檢查，吹掃時間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 預試運過程中排除的主要隱患

預試運過程中排除了不少隱患，最主要的有以下四點：（1）多個包預試運過程中發(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、紙團、內(nèi)磨機頭、管道和閥門出廠的塑料蓋等；（2）一根1/2″的支管在沖洗時始終不出水，后經(jīng)排查發(fā)現(xiàn)其在和主管連接時，主管上未開孔即進行了焊接；（3）發(fā)現(xiàn)兩根相同介質的進出口管道錯位連接；（4）發(fā)現(xiàn)部分止回閥閥芯丟失。

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

參考文獻

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