油田高溫高壓注汽管線施工及質量控制措施

李成巖（中石化江漢油建工程有限公司，湖北武漢430074）

油田高溫高壓注汽管線施工及質量控制措施

李成巖（中石化江漢油建工程有限公司，湖北武漢430074）

目前稠油熱采有蒸汽吞吐熱采和轉蒸汽驅熱采兩種方法，注汽方式分活動鍋爐注汽和固定注汽站配套高溫高壓注汽管線注汽，考慮經濟因素，大多采用固定注汽站配套高溫高壓注汽管線注汽，因為注汽管道設計壓力一般在18Mpa，設計溫度一般在350℃以上，所以高溫高壓注汽管線施工過程中的質量控制是影響管線安全生產和運行至關重要的因素。本文結合工程實例，詳細介紹了高溫高壓注汽管線的施工及質量控制措施。

高壓注汽；管線施工；質量控制

目前稠油熱采有蒸汽吞吐熱采和轉蒸汽驅熱采兩種方法，注汽方式分活動鍋爐注汽和固定注汽站配套高溫高壓注汽管線注汽，考慮經濟因素，大多采用固定注汽站配套高溫高壓注汽管線注汽，因為注汽管道設計壓力一般在18Mpa，設計溫度一般在350℃以上，屬于高溫高壓管道，一旦因管線施工質量出問題極易造成重大安全事故，所以高溫高壓注汽管線施工過程的質量控制顯得尤為重要，本文就高壓注汽管線施工流程及重點工序的質量控制進行簡要闡述。

1　施工流程

設計交底～施工準備～測量放線～掃線～基坑開挖～混凝土支架澆筑～預制加工～管線主體焊接～焊縫檢測～焊后熱處理～托架安裝～接地敷設～管線試壓吹掃～管線防腐保溫～竣工驗收

2　重點工序質量控制

2.1材料

近些年高壓注汽管網管線材質主要使用16Mn，其材料出廠時每根鋼管必須標明其鋼號、爐號及出廠編號，到現場時應逐根檢查，如標記與要求或隨到文件不符，應退回進行校驗性檢查，鋼管的外觀檢查必須無縮孔、氣孔、裂紋、夾渣、折疊、重皮等缺陷，如有腐蝕，銹蝕及凹陷不允許超過壁厚允許負偏差。外觀合格后，對鋼管進行100%超聲波檢查，檢查合格后方可投入使用，鋼管的材質證明書，復驗報告及保證資料必須齊全，且隨管傳遞。

管線焊接采用氬弧焊打底，焊材選用HO8Mn2Si焊絲和E5015焊條。氬弧焊絲在使用前應清除其表面的鐵銹、油污、水分及氧化物等，要求呈現出金屬本色或保持原有防銹鍍層。E5015焊條的特點是熔敷金屬擴散氫含量較低，具有良好的抗裂性與機械性能，在焊接過程中，應盡量采用短弧，在使用前焊條應按說明進行烘干，烘干溫度為350℃，恒溫時間為1h，恒溫后置于保溫箱內，隨用隨取，對焊條發放應有記錄，用不完的焊條回收后可重新烘烤使用，但不得超過兩次，現場應放在保溫桶內，凡發現藥皮脫落、返潮的焊條不得使用。

2.2彎管加工

彎管使用的管材必須經外觀和UT檢查合格，熱煨彎管的最小彎曲半徑為5倍公稱直徑，熱煨彎管應在有合格資質的正規廠家進行加工，彎管煨制完成后必須進行外觀檢查及無損檢測，外觀檢測要求無裂紋、無過燒、無皺折、橢圓率小于5%、彎曲角度偏差小于1.5mm/m，且不大于5mm/m，對每批彎頭應取樣進行理化分析和金相分析。

2.3管道坡口加工及管道清理

坡口加工必須采用磁力切割機切割而成，切割后必須采用砂輪機休整，保證管口的端面傾斜度，同時清除坡口表面氧化層，要求：①坡口表面不得有裂紋、重皮、凹凸、縮口、熔渣、氧化物、鐵屑等，②坡口角度70o±5o、鈍邊1～1.5mm、管口橢圓度＜5%、管口橢圓度=（長軸～短軸）/長軸×100%。

管道清理是指對鋼管內的石塊、泥土等雜物加以清除，對鋼管表面進行噴砂除銹，達到規定的等級要求，為保證質量刷一遍高溫漆，待現場安裝完成后，再刷第二遍高溫漆。

2.4補償器預制

為保證施工質量補償器應在專用的鋼平臺上預制施工，補償器預制前應對90°和U型彎頭的尺寸進行復核，角度偏差及歪扭度不應超過允許范圍。預制時應用粉線測定，確保四個彎曲角處于同一平面內，同時保證補償器的幾何尺寸，允許偏差為：①懸臂長度：±10mm②平面歪扭偏差：≤3mm/m，最大不超過10mm。

2.5混凝土支架施工

2.5.1基坑開挖

根據支架、支墩、跨架的放線位置，按設計尺寸開挖基坑，遇地下水位較高的部位要采取排水措施。

基坑開挖后，如發現不良地質情況應及時通知設計及監理，按圖紙要求，對地基進行換填處理。換填用中砂分層夯實，壓實系數≥0.97，每層不大于300mm，換填寬度大于基礎邊300mm。

基槽挖方完畢之后，先自檢，合格后，辦理基槽驗收記錄，報專業監理工程師復核，進行下一道工序。

2.5.2模板工程

模板必須有較強的剛度和穩定性能，支撐必須牢固，接縫嚴密，防止漏漿，模板安裝結束，進行全面自檢、標高、漏洞、幾何尺寸，合格后報監理工程師核定，辦理分項工程報驗記錄，簽批后進行下道工序

2.5.3鋼筋工程

所進場鋼材加工后，有現場監理監督送檢，按設計的規格、品種、型號、數量進行預制加工、分類堆放。

鋼筋綁扎必須按圖紙要求的品種、規格、標高、幾何尺寸、數量進行綁扎。

鋼筋的規格、形狀、尺寸、數量、位置、間距、排距、錨固長度必須符合設計要求。

鋼筋綁扎工程完成后，進行自檢，合格后報專業監理工程師核驗，并辦理隱蔽工程驗收記錄，簽字，方可進行下道工序。

2.5.4混凝土工程

砼施工前，砂、石、水泥及配合比由具有資質的試驗室出具檢驗報告和配合比通知單，拌制混凝土，采用機械攪拌，機械震蕩，嚴格按配合比通知單計量配置攪拌，攪拌過程嚴格水灰比控制，攪拌后的混凝土在45min內用完，間歇時間不大2h。

砼澆筑過程中做好試塊不少于三組，待28天送實驗室檢驗，檢驗結果報監理審定。

砼澆筑6～7h后進行澆水養護，養護時間不少于7d，夏季增加養護次數，以保證砼的濕潤。

2.6管線組對焊接

管線組對時，嚴禁采用斜口，不得強力對口，管線焊口應錯開支架，焊口距支架中心距離不小于300mm，難以錯開時應改加短節，為保證焊口不變形，注汽管線所加短節不得小于500mm。

管線焊接時，氬弧焊所使用的氬氣純度應不低于99.9%，氬弧焊前應進行焊前預熱，預熱長度為焊口每側不小于150mm。手工電弧焊前，對前一層要認真清理，確認無缺陷方可進行下一層焊接，焊后應仔細清理表面的飛濺物、熔渣等，然后用自制的保溫盒進行保溫緩冷。

2.7焊口檢測

要求焊縫感觀質量應外形均勻，成型應較好，焊縫與焊道、焊道與母材之間應平滑過渡，焊渣和飛濺物應清除干凈。外觀檢測合格后，對焊口進行無損檢測，不合格應返修，返修不得超過2次。

2.8焊后熱處理

無損檢驗合格后，對需要硬度測試的焊口用RWK～A型電阻加熱器進行熱處理，將焊口兩側約150mm處加熱至700℃，加熱速度不大于220℃/h，恒溫半小時后，進行緩冷，冷卻速度不大于270℃/h，溫度降至100℃以下時，自然冷卻。

焊后熱處理完后，用HLN11型里氏硬度計測試焊口硬度值，硬度值不超過225HB為合格。

2.9支座安裝

管線全部焊接完成后進行支座安裝，固定支座的設定位置應準確，嚴格按圖紙進行布置，支座中心與支墩中心一致，滑動支座應偏離支架中心，按補償器的遠近偏移距離為50mm、100mm（靠補償器最近的為100mm），偏移方向向固定支架一側。

2.10管線試壓

管線安裝完成后應按設計要求進行強度和嚴密性試驗，試壓時升壓應緩慢，全線巡線無滲漏、無壓降為合格，在試壓過程中，除巡查人員外，管線附近不得有人，不得帶壓錘擊管線，如發現問題，應卸壓后進行修補，嚴禁帶壓修補，試壓完成后應進行管線吹掃，無水滴為止。

2.11管線保溫

先清除第一層高溫漆上的泥土等雜物，補刷第一層的漏點和磨損處，再刷第二遍高溫漆。保溫時，保溫材料兩層之間應錯開接頭，保溫完成后外觀不得有明顯的凹凸、張口。

3　結語

總之，高壓注汽管道施工應高度重視施工過程中的質量控制，質量達到了要求，才能確保不出現生產安全事故。以上內容為筆者根據施工驗收規范以及技術標準結合十多年與高壓注汽管道施工打交道的一些經驗提出的一些淺顯的見解，希望能為以后同類管線施工提供幫助。

［1］工業金屬管道工程施工質量驗收規范GB50184～2010.

［2］現場設備、工業管道焊接工程施工規范GB50236～2011.