化工工藝管道安裝問題探討

陳春琴

(江蘇華昌化工股份有限公司，江蘇 張家港215634)

1 現(xiàn)場(chǎng)安裝

1.1 管道安裝的一般要求

1）安裝時(shí)應(yīng)按圖紙規(guī)定的坐標(biāo)、標(biāo)高、坡度、準(zhǔn)確地進(jìn)行，做到橫平豎直，安裝程序應(yīng)符合先大后小、先壓力高后壓力低、先上后下、先復(fù)雜后簡(jiǎn)單、先地下后地上的原則；2）法蘭接合面要注意使墊片受力均勻，螺栓握裹力基本一致；3）連接螺栓、螺母的螺紋上應(yīng)涂上二硫化鉬、油脂的混合物，以防生銹；4）各種補(bǔ)償器、膨脹節(jié)，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行拉伸預(yù)壓縮。

1.2 同轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備相連管道的安裝

對(duì)同轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備如泵類、壓縮機(jī)等相連的管道，安裝時(shí)要十分重視，應(yīng)確保不對(duì)設(shè)備產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力，做到自由對(duì)中、同心度和平行度均符合要求，絕不允許利用設(shè)備連接法蘭的螺栓強(qiáng)行對(duì)中。

1.3 儀表部件的安裝

工藝管道上的儀表附件的安裝，原則上一般都應(yīng)在管道系統(tǒng)試壓吹掃完成以后進(jìn)行，試壓吹掃以前可用短管代替相應(yīng)的儀表，如果儀表工程施工期很緊，也可以先把儀表安裝上去，在管道系統(tǒng)吹掃試驗(yàn)時(shí)應(yīng)拆下儀表而用短管代替，要注意保護(hù)儀表管件在管道試壓和吹掃過(guò)程中不受損傷。

1.4 管架安裝

1）管道安裝時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行支吊架的固定和調(diào)整工作，支吊架位置應(yīng)正確，安裝平整、牢固，與管子接觸良好；2）固定支架應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求安裝，并在補(bǔ)償器預(yù)拉伸前固定；3）彈簧支吊架的彈簧安裝高度，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求調(diào)正并作出記錄；4）有熱位移的管道，在熱負(fù)荷試運(yùn)行中，應(yīng)及時(shí)對(duì)支吊架進(jìn)行檢查和調(diào)整。

2 工藝管道焊接質(zhì)量控制措施

1）焊接人員必須及時(shí)掌握化工管道對(duì)于個(gè)人技能水平的要求，并根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行不斷學(xué)習(xí)，做到實(shí)時(shí)、快速地結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況調(diào)整焊接工藝。

2）機(jī)具的選用，特別是焊接設(shè)備，必須通過(guò)比較多個(gè)廠家的產(chǎn)品品質(zhì)，選擇適用于施工工程使用、易于掌握的焊接設(shè)備。

3）技術(shù)人員應(yīng)該結(jié)合設(shè)計(jì)文件的要求，選擇低氫型堿性焊條；優(yōu)質(zhì)鋼的氬弧專用焊絲；純度為99.9%以上的氬氣。 此外，需注重焊接材料使用的控制。堿性焊條在使用前應(yīng)嚴(yán)格按焊條烘干程序要求執(zhí)行烘干，焊工在使用時(shí)應(yīng)該放在焊條保溫桶中保溫，隨用隨取；焊絲使用時(shí)須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格清理，用白布蘸酒精或丙酮進(jìn)行擦洗，直到白布無(wú)污物為止。

3 工藝管道焊后熱處理

化工裝置的工藝管道多為高溫、高壓及輸送腐蝕介質(zhì)的管道。 工藝管道焊后熱處理的目的主要是消除焊接殘余應(yīng)力， 改善焊縫組織，提高接頭的綜合力學(xué)性能，包括提高接頭的高溫蠕變強(qiáng)度和組織穩(wěn)定性，降低焊縫及熱影響區(qū)硬度等。

3.1 焊后熱處理的要求

焊后熱處理選擇的材質(zhì)厚度限制。 對(duì)于厚度不大的碳鋼管道，一般不要求進(jìn)行焊后熱處理。但對(duì)于輸送有應(yīng)力腐蝕介質(zhì)的碳鋼管道則需要做焊后熱處理。 對(duì)于某些合金成份較低、厚度較薄的低合金耐熱鋼焊接接頭，如焊前正確地采取預(yù)熱，使用低碳級(jí)焊接材料，而且焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)證實(shí)焊接接頭具有足夠的塑性和韌性，則焊接接頭在焊后不必做熱處理。

3.2 焊后熱處理溫度的選擇

根據(jù)低合金耐熱鋼的焊接特點(diǎn)，在擬定耐熱鋼焊接接頭的焊后熱處理溫度時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面綜合考慮：焊后熱處理應(yīng)保證近縫區(qū)組織的改善； 加熱溫度應(yīng)保證接頭的殘余應(yīng)力降低到盡可能低的水平；焊后熱處理不應(yīng)使母材及焊接接頭各項(xiàng)力學(xué)性能降低到設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定的最低限度以下；如果熱處理溫度選得過(guò)低，會(huì)造成一些不必要的損耗，如果熱處理溫度選得過(guò)高，則會(huì)增大焊接接頭的畸變開裂傾向。

所有從事焊接作業(yè)的焊工，必須通過(guò)規(guī)定項(xiàng)目的考試。 焊工在操作前要準(zhǔn)確了解母材的材質(zhì)，采用的焊接工藝，并能掌握焊接工藝。焊接工件的表面要清掃干凈，除去油污、氧化物等不利焊接的物質(zhì)。一道焊縫應(yīng)連續(xù)焊完。預(yù)熱和應(yīng)力消除的加熱，應(yīng)保證使工件熱透，溫度均勻穩(wěn)定。 對(duì)高壓管道和合金鋼管道進(jìn)行應(yīng)力熱處理時(shí)，應(yīng)盡量使用自動(dòng)記錄儀，把溫度-時(shí)間曲線正確記錄下來(lái)，以便于控制作業(yè)和進(jìn)行分析與存查。 焊縫檢驗(yàn)，有外觀檢查和焊縫無(wú)損探傷。

4 工藝管道材質(zhì)的選擇

在進(jìn)行材質(zhì)選擇的過(guò)程中必須遵循兩個(gè)原則一個(gè)是滿足生產(chǎn)的要求，二是經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性，為企業(yè)降低投資成本的前提下，必須保證生產(chǎn)的安全進(jìn)行。

4.1 不銹鋼管的性能

不銹鋼是一種合金鋼具有抗氧化性和耐腐蝕性，對(duì)酸堿有較高的耐腐蝕能力，在高溫下有防銹和耐熱能力。

4.2 化工玻璃管性能

化工玻璃管：常用熱穩(wěn)定性和耐腐蝕性良好的硼玻璃制成。透明，易于清洗，流動(dòng)阻力小，價(jià)格低廉。 但耐壓力低，容易破壞。 可用于-30℃至130℃、溫度急變不超過(guò)80℃的場(chǎng)合。

4.3 聚丙烯管的性能

聚丙烯樹脂具有優(yōu)良的機(jī)械性能和耐熱性能， 使用溫度范圍-30℃至140℃。同時(shí)具有優(yōu)良的電絕緣性能和化學(xué)穩(wěn)定性，在常溫下不溶于一般溶劑，幾乎不吸水，與絕大多數(shù)化學(xué)品接觸不發(fā)生作用。本品耐腐蝕，強(qiáng)度、剛性都比較好；缺點(diǎn)是耐低溫沖擊性差，易被氧化，與發(fā)煙硫酸、發(fā)煙硝酸、王水、鉻酸溶液、鹵素、苯、四氯化碳、氯仿等接觸有腐蝕作用，且能耐堿。

4.4 鋼襯聚四氟乙烯管的性能

工作溫度：-100℃至250℃；工作壓力：正壓：2.5MPa，常溫下耐負(fù)壓70KPa；耐腐蝕性：對(duì)大多數(shù)化學(xué)藥品和溶劑，表現(xiàn)出惰性、能耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿和各種有機(jī)溶劑。

4.5 鋼襯玻璃管性能

工作溫度：-20℃至320℃； 公稱壓力：PN≤2.0MPa； 冷沖擊：≤120℃熱沖擊：180℃；最大耐溫急變溫度230℃；使用介質(zhì)：酸及各類有機(jī)、無(wú)機(jī)化學(xué)物質(zhì)(氫氟酸、氟化物、熱濃磷酸除外)。 PH 值>12 強(qiáng)堿介質(zhì)不適用。

5 幾種材質(zhì)在化工生產(chǎn)中的選擇與應(yīng)用

5.1 不銹鋼

雖具有耐腐蝕的特性但是隨介質(zhì)及條件而變化的，耐腐蝕性也是相對(duì)的。 不銹鋼最大缺點(diǎn)是在含氯化物溶液中不耐應(yīng)力腐蝕，易發(fā)生點(diǎn)蝕及縫隙腐蝕，不銹鋼的嚴(yán)重缺點(diǎn)之一就是具有應(yīng)力腐蝕斷裂敏感性。

5.2 玻璃

耐熱穩(wěn)定性是較差的，機(jī)械強(qiáng)度玻璃具有脆性，機(jī)械強(qiáng)度較低等特點(diǎn)，不應(yīng)用在長(zhǎng)距離的工藝生產(chǎn)的輸送管路上，附加在便于觀察的配置上。

5.3 聚丙烯管

具有優(yōu)良的機(jī)械性能和耐熱性能、耐腐蝕性能（耐堿性），一般應(yīng)用在堿性的裝置上及鹽酸的管路上，耐用性很好。

5.4 鋼襯聚四氟乙烯管

在化工生產(chǎn)中它的選擇性很高， 但它不足之處就是生產(chǎn)過(guò)程中，輸送的物料不穩(wěn)定性，在輸送過(guò)程中物料的沖蝕磨損，及酸堿、有機(jī)溶劑沖刷等原因，出現(xiàn)鋼襯之間的相融性不好，造成鋼襯脫落、管道受到腐蝕，形成跑、冒、滴漏現(xiàn)象，造成損失，影響生產(chǎn)正常運(yùn)行。 應(yīng)用比較廣泛氫氟酸、磷酸、硫酸、硝酸、鹽酸、各種有機(jī)酸、有機(jī)溶劑、強(qiáng)氧化劑以及其它各種強(qiáng)腐蝕性化學(xué)介質(zhì)。

5.5 鋼襯玻璃管

具有化學(xué)穩(wěn)定性高，內(nèi)壁光滑不堵塞，流體阻力小，耐磨、耐腐蝕、耐高溫、耐壓耐真空的特點(diǎn)，在化工生產(chǎn)中，充分發(fā)揮玻璃的獨(dú)特作用，不但可替代不銹鋼和鋼塑襯管，在相當(dāng)程度上起到穩(wěn)定生產(chǎn)工藝，減少檢修時(shí)間和降低維修費(fèi)用。

6 結(jié)論

化工工藝管道在安裝過(guò)程中必須注重質(zhì)量的控制，更要注重化工工藝管道材質(zhì)的選擇，只有充分考慮實(shí)際需要，才能讓工程質(zhì)量得到提升，才能促進(jìn)化工工業(yè)的生產(chǎn)順利進(jìn)行。

［1］張德姜，等，主編.石油化工裝置工藝管道安裝設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].中國(guó)石化出版社，2003.