管道工廠化預制技術在JIGCC 項目中的應用

王偉 中國電建集團四川工程有限公司

一、項目背景

JIGCC 項目是建設一座大型的世界級電廠，與沙特阿美公司在沙特Jazan 經(jīng)濟城開發(fā)的40 萬BPSD 的煉油廠和碼頭項目相鄰。該發(fā)電廠的原理基于煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）技術，其建成不僅將滿足煉油廠的電力需求，而且還將向國家電網(wǎng)輸送大量電力能源，可以有效的滿足不斷增長的沙特國家電力需求。

二、管道工廠化預制的必要性

IGCC 項目管線工藝較復雜，多達46 個系統(tǒng)。管道焊接是整個吉贊IGCC 項目成敗的重點和難點，焊接總量高達450000DIA，而且使用的管道材質(zhì)多樣，包括：碳鋼，304 不銹鋼，316 不銹鋼，P11 合金鋼，P22合金鋼，P91 合金鋼以及A790 雙相不銹鋼。對于如此復雜且龐大的焊接量，僅靠現(xiàn)場焊接安裝已無法滿足項目的工期要求，因此采用工廠化預制方案是此項目的必然選擇。

三、管道工廠化預制的流程

根據(jù)功能的需求，進行預制設備的定位布置，確定操作工位，形成流水作業(yè)線，管道工廠化預制流程如圖1 所示。

圖1 管道工廠化預制流程

四、管道工廠化預制的應用

（一）圖紙的二次設計

1.設計圖紙校核

拿到管道設計圖紙后，要核查以下內(nèi)容：（1）管線走向、標高、位置有無沖突；（2）管道設計圖中管線、管附件、法蘭、閥門是否滿足P＆I 圖要求，尺寸標注是否準確；（3）材料數(shù)量是否有缺漏。設計圖紙校核發(fā)現(xiàn)的問題，要及時聯(lián)系業(yè)主或設計單位更正。

2.管道拆解

工廠化預制要盡可能提高管道預制深度，需要焊接的管件接頭，盡可能多地在工廠內(nèi)焊接。但產(chǎn)品預制深度的確定，應考慮到運輸和安裝的方便，因此，設計圖紙上的管道需要合理拆解。管道拆解遵循以下原則：（1）便于管道現(xiàn)場安裝；（2）要便于單管運輸及吊裝，管子分段盡量控制在二維空間內(nèi)；（3）盡可能提高預制深度；（4）一個獨立的預制管段應盡量畫在一張圖上，不要分成兩張圖，以便于預制和管理。

3.標注管段號、預制焊口號及現(xiàn)場焊口號

編制管段號、焊口號是為了進行施工管理及質(zhì)量檢驗。每個管段應有唯一的管段號，管段號一般由管線號+順序號組成。焊口號在一條管線中是唯一的，由字母代號+順序號組成。管段號、焊口號的標注應與管線拆解同時進行，其實管線如何拆解是通過管段號、焊口號的標注來體現(xiàn)的。

4.標注下料尺寸

標注下料尺寸就是將每個預制管段中直管段的下料尺寸計算并標注在加設圖中。計算時要將該段管所包含的管件、閥門、墊片、法蘭等部件尺寸從總尺寸中全部減去，最終結果即為管線下料的實際尺寸。

5. WELDING MAP 校對審核

WELDING MAP 圖紙和料單編制完成后應進行校對、審核，合格并批準后才能使用，因為二次設計是十分細致煩瑣的工作，容易出錯，所以必須由專人進行校對、審核、批準后才能使用。

（二）管道工廠化預制的施工組織

1.對口及焊接

管道工廠化預制施工安排時需注意以下幾點：（1）預制時應該大小管徑相結合、厚壁薄壁相結合，由此可以合理地調(diào)配焊工的工作強度，提高工作效率及焊接質(zhì)量；（2）采用專人專焊模式，及合金鋼的焊工專門焊接合金鋼，不銹鋼的焊工專門焊接不銹鋼，不應隨意進行調(diào)整，打破焊工焊接的基調(diào)，有利于焊接質(zhì)量的保持；（3）管道預制需根據(jù)現(xiàn)場安裝施工順序進行，按照管段號從管線的一端開始預制到另一端，避免跨管段號預制，給現(xiàn)場施工帶來不便。

2.NDE 檢測及熱處理

阿美項目中的質(zhì)量要求格外重要，而NDE 檢測及熱處理便是管道預制中的關鍵。在焊接時需嚴格的按照阿美01-SAMSS-010、

SAES-L-110、SAES-L-350、SAES-W-011、SAIC-L-2013、SAIC-L-2018、SAIC-L-2035、SAIC-W-2005 以及ASME B31.3 中的組對、焊接要求進行預制。

3.管段防腐釋放

管段在釋放之前需進行噴砂油漆工作。而在釋放噴砂及油漆后釋放階段均需QC 及PID 檢查，由于JIGCC 項目中存在大量的P11、P22 及P91 合金鋼管道焊接任務，因此對于合金鋼等檢測項多的管段需提前進行釋放工作，早發(fā)現(xiàn)問題，早進入尾項清理階段。

五、管道工廠化預制的優(yōu)勢

（一）效率

采用傳統(tǒng)的預制方式預制深度僅僅能達到25%到35%，而采用工廠化預制，預制深度可以達到60%以上。預制焊口完成下料組對焊接可以在預制棚內(nèi)或者在條件優(yōu)越的預制車間完成，如果在車間完成的話，可以讓工人的勞動強度降低，從而提高工作效率。

（二）質(zhì)量

在進行管道預制施工過程中，普遍能在預制管道現(xiàn)場選擇轉動焊方式，因為預制場焊接環(huán)境好，濕度受風影響小，施工條件較現(xiàn)場優(yōu)越，焊工勞動強度較低，所以焊接一次合格率普遍高于現(xiàn)場。JIGCC 項目預制場焊接一次合格率達到98.2%，而現(xiàn)場只有95.1%左右。

3.安全

與現(xiàn)場施工相比，預制場作業(yè)不需要交叉施工，比較安全，保證了整個施工的安全性。

六、結論

本文通過介紹管道工廠化預制技術在JIGCC 項目中的應用，分別對管道工廠化預制的流程設置、廠房布置、圖紙二次設計、施工組織等方面進行了詳細分析，得出了各工序中的施工難點及注意事項。并進一步的總結了管道工廠化預制在JIGCC 項目中在效率、質(zhì)量及安全等方面所產(chǎn)生的優(yōu)勢，為其他項目提供一定的借鑒意義。