抗硫管安裝技術(shù)要點分析

賴友根

（福建省工業(yè)設(shè)備安裝有限公司，福建福州 350000）

抗硫管在化工領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，因輸送介質(zhì)大多含有硫化氫及其他硫化物，對工藝設(shè)備及管道易造成腐蝕，生產(chǎn)作業(yè)過程中，對人員安全及環(huán)境安全都有相當大的隱患。因此抗硫管的安裝質(zhì)量會直接影響化工生產(chǎn)的作業(yè)條件及生產(chǎn)線的作業(yè)壽命。

1 工程概況

4 000 萬t/a煉化一體化項目（二期）煉油9-1標段（硫黃回收裝置）建安工程項目位于浙江省舟山市魚山島，本工程管線抗H2S材質(zhì)較多，工程所在地浙江舟山又是空氣濕度大且多雨的地方，使如何在較短時間內(nèi)盡快完成抗硫管道安裝，滿足業(yè)主生產(chǎn)要求成為關(guān)鍵所在。為滿足工藝及施工進度要求，必須確定好抗硫管的安裝順序，嚴格按照設(shè)計圖紙節(jié)點圖及相關(guān)的施工及驗收規(guī)范要求進行施工，確保抗硫管的安裝質(zhì)量和速度。通過合理安排工序提前完成抗硫管安裝任務(wù)，保證相關(guān)裝置的后續(xù)工序能盡早施工。

為保證抗硫管的安裝質(zhì)量，本工程采用管道系統(tǒng)預(yù)制分段安裝的作業(yè)方式，在施工階段對工藝管道進行系統(tǒng)預(yù)制分段，分段管道單獨預(yù)制，減少了吊車的使用臺班，減少了管道焊口焊接、熱處理及無損檢測等高處作業(yè)，提高了施工效率及安裝質(zhì)量。

2 施工工藝流程及操作要點

2.1 工藝流程

施工準備→材料領(lǐng)用及檢查→管道下料組對焊接→熱處理、硬度及無損檢測→管道系統(tǒng)試壓→管道清洗、吹掃→管道防腐保溫。

2.2 操作要點

2.2.1 施工準備

工程施工前應(yīng)進行設(shè)計圖紙會審，對照現(xiàn)場實際情況，核對管道坐標與標高有無交叉、沖突和排列不當和預(yù)留孔洞位置偏差等情況，提出施工圖紙中的問題、難點、錯誤，并在圖紙會審時予以解決。同時，結(jié)合現(xiàn)場及施工圖紙、設(shè)計說明，組織相關(guān)人員編制針對性強、切實可行的抗硫管分段預(yù)制方案，確定預(yù)制管段分段、固定口的預(yù)留位置，繪制分段制作圖，并組建相應(yīng)焊接數(shù)據(jù)庫，編制焊接工藝評定。此外，還應(yīng)對設(shè)計圖紙和相關(guān)國家或行業(yè)施工、驗收標準規(guī)范的技術(shù)要求提出書面資料，并對安裝人員進行技術(shù)交底。

2.2.2 材料領(lǐng)用及檢查

施工前對所領(lǐng)用材料進行嚴格的檢驗，從源頭上保證安裝質(zhì)量。在材料進場時，首先按照設(shè)計圖紙、材料制造標準、施工驗收規(guī)范對其外觀質(zhì)量進行檢查，對幾何尺寸進行測量，確認材料標識是否齊全；其次檢查產(chǎn)品質(zhì)量證明文件，檢測報告，核對其型號、材質(zhì)、產(chǎn)品標識等是否滿足規(guī)范要求，對實驗、復(fù)驗有要求的管子、管件、閥門、焊材等材料，及時組織進行實驗、復(fù)驗，合格后，方可使用。不符合者嚴禁使用，并分別進行標記，做好不合格材料登記記錄，單獨存放。

2.2.3 管道下料組對焊接

抗硫管預(yù)制前應(yīng)對施工圖紙各部分尺寸、技術(shù)要求、選用材料和配件認真校核，合理安排組對程序、制定分段切割計劃，使每節(jié)的尺寸達到設(shè)計要求。宜采用機械方法切割，也可采用火焰或等離子方法切割，切割后必須去除影響焊接質(zhì)量的表面層。

抗硫管道焊接接頭一般設(shè)為V型（如圖1所示），坡口在加工時采用機械加工的方式，切勿使用火焰切割。焊接接頭組對前，應(yīng)將管內(nèi)的雜物徹底清除干凈，并應(yīng)用手工或機械方法清理其內(nèi)、外表面，在坡口兩側(cè)20mm之內(nèi)不得有油漆、毛刺、銹斑、氧化皮及其他對焊接過程有影響的物質(zhì)。等厚對接的管子或管件，其對口應(yīng)做到內(nèi)壁齊平，如設(shè)計無規(guī)定時，內(nèi)壁錯邊量要求如下：①Ⅰ、Ⅱ級焊縫不應(yīng)超過管壁厚度的10%，且不大于1mm；②Ⅲ、Ⅳ級焊縫不應(yīng)超過管壁厚度的20%，且不大于2mm。不等厚對接的管子或管件，其對口應(yīng)以機械加工使其壁厚平緩過渡至相同厚度（如圖2所示）。

圖1 坡口示意圖

圖2 不等厚對接焊接坡口加工

本工程抗硫管焊接采用氬電聯(lián)焊（即氬弧焊打底，電弧焊填充蓋面）。焊接完成后，焊口必須進行標識，確保施工可追溯性。焊口標識應(yīng)在距離焊縫5～10cm處，標注內(nèi)容包括：管線號、材質(zhì)、焊口號、焊工號、焊接日期、規(guī)格、質(zhì)檢員（如表1所示）。焊口標識必須與單線圖保持一致，以便無損檢測及檢測結(jié)果復(fù)核。安裝時，根據(jù)管線號、焊口號對號入座。預(yù)制好的管段必須采取有效措施，及時進行管口封堵，保證管內(nèi)清潔度要求。

表1 焊口標識

2.2.4 焊縫表面無損檢測

管道焊接后，焊縫內(nèi)部的缺陷其實就是介質(zhì)腐蝕的“原產(chǎn)地”，必須要保證整個管道焊接工程的完善以及對于焊接質(zhì)量的高要求。當焊接工程結(jié)束以后，必須對整個焊接過程中的管道進行無損檢測。無損檢測采用點口制度，點口比例、合格級別嚴格按照設(shè)計及相關(guān)規(guī)范要求執(zhí)行。同時，建立無損檢測結(jié)果臺賬，對焊接結(jié)果及焊接質(zhì)量動態(tài)進行跟蹤，不合格焊口及時進行返修和擴探。

2.2.5 熱處理

在焊接的整個過程中，由于冷熱不均勻的原因，以及管道構(gòu)件的本身就存在一定的約束性或者是外加的約束。所以在焊接工程結(jié)束以后，設(shè)備結(jié)構(gòu)中就會產(chǎn)生一定的焊接應(yīng)力，導(dǎo)致焊接的焊縫部位，尤其是熔合線部位特別容易受到腐蝕性的傷害。因為在這些部位仍舊殘存著極大的應(yīng)力，使得其組織分布并不均勻。焊后熱處理是避免應(yīng)力腐蝕裂紋的主要手段之一。本工程熱處理加熱采用電阻加熱。熱處理時，保溫溫度應(yīng)保持在（630±15）℃，保溫時間不小于1h，并且還要保證熱處理中的升溫速度不大于220℃/h，降溫時，其降溫速度不大于260℃/h，300 ℃以下不控制升降溫速度，但是要求保溫冷卻。

2.2.6 硬度檢驗

熱處理后的焊縫和管道組成件應(yīng)進行硬度檢驗。硬度檢驗區(qū)域應(yīng)包括焊縫和熱影響區(qū)。硬度檢驗應(yīng)在母材、焊縫和熱影響區(qū)分別各選取不少于1點進行測量。硬度值應(yīng)符合設(shè)計文件、相關(guān)規(guī)范的規(guī)定，并出具硬度檢驗報告。本工程抗硫管道的硬度值不大于200，且硬度不超過母材的120%。檢測所得的硬度值不符合要求的，應(yīng)重新進行熱處理，并進行硬度檢測。

2.2.7 管道系統(tǒng)試壓

壓力實驗應(yīng)在管道安裝完畢、熱處理和無損檢測合格后進行。本工程采用水壓實驗，實驗壓力為設(shè)計壓力的1.5倍。水壓實驗前應(yīng)對實驗系統(tǒng)進行檢查復(fù)核，管材、管件、閥門材質(zhì)型號及安裝質(zhì)量符合設(shè)計要求及有關(guān)規(guī)范規(guī)定，支承架安裝正確齊全、堅固牢靠，實驗系統(tǒng)與實驗范圍以外的管道、設(shè)備、儀表等有效隔離，檢驗符合要求才能進行壓力實驗。

試壓時應(yīng)逐步升壓，當達到實驗壓力的10%左右時，應(yīng)進行檢查，無泄漏后升至工作壓力，無漏水和異常后繼續(xù)升至實驗壓力，穩(wěn)壓時間不應(yīng)少于10min，然后降至工作壓力，對系統(tǒng)進行全面檢查，以壓力不降、無滲漏為合格。實驗過程中發(fā)現(xiàn)泄漏時，必須泄壓后再進行處理，不得帶壓處理。缺陷消除后應(yīng)重新進行壓力實驗。實驗合格后，應(yīng)緩慢泄壓，及時拆除盲板等臨時約束裝置。同時，應(yīng)會同建設(shè)單位或監(jiān)理單位共同檢查確認，并填寫相關(guān)記錄。

2.2.8 管道清洗、吹掃

管道在安裝過程中，難免會有焊渣、鐵屑、沙塵等雜物存留在管道內(nèi)，容易引起管道內(nèi)的污染及堵塞、損壞閥門儀表燈，影響今后的正常運行。因此有必要對管道進行吹掃與清洗。應(yīng)根據(jù)管道的使用要求、系統(tǒng)回路、工作介質(zhì)、管道內(nèi)表面臟污程度及現(xiàn)場條件確定吹掃與清洗方法。吹掃與清洗前，應(yīng)對系統(tǒng)進行全面檢查：管道支架是否牢固、不允許吹掃與清洗的設(shè)備及管道是否有效隔離、管道組成件（儀表、孔板、噴嘴、濾網(wǎng)、節(jié)流閥、調(diào)節(jié)閥、電磁閥、安全閥、止回閥等）是否拆除并以臨時短管替代。吹掃與清洗按照先主后次（主管—支管—疏排管）的順序依次進行。已吹掃與清洗合格的管道應(yīng)采取措施與未吹掃與清洗的管道進行有效隔離，避免后續(xù)吹掃與清洗的臟物進入其中。吹掃與清洗合格后，應(yīng)會同建設(shè)單位或監(jiān)理單位共同檢查確認，并填寫相關(guān)記錄。

2.2.9 管道防腐保溫

2.2.9.1 抗硫管防腐

防腐涂層材料的選用，要充分考慮其耐久性、絕緣性、耐腐蝕性等特性，選擇具有良好防腐性能的防腐材料。防腐工作開展前應(yīng)對管材進行表面處理，去除表面鐵銹、附著的塵土、雜物等。在對管材進行表面處理之前，應(yīng)先對其外觀進行檢查，檢查其是否存在裂紋、折疊、重皮等明顯缺陷，不合格的材料禁止使用。表面處理后亦應(yīng)進行外觀檢查，確保表面無油脂及污垢等物質(zhì)，如發(fā)現(xiàn)有不符合要求時，應(yīng)重新處理直到合格為止。涂料涂刷前，應(yīng)根據(jù)用量按照說明書的技術(shù)要求及配比進行調(diào)配，充分攪拌，并在有效時間內(nèi)使用。一般情況下，應(yīng)在表面處理合格4h之內(nèi)完成首層底漆的涂刷，涂刷后，需檢查是否有皺皮以及漏刷的情況，如有則應(yīng)及時進行處理。首道底漆涂刷完成后，在其干燥后進行第二道底漆的涂刷，底漆的總厚度應(yīng)符合設(shè)計和規(guī)范的要求，厚度檢測采用涂層測厚儀進行檢測。若表面處理4h內(nèi)未進行防腐，則需要重新檢查銹蝕情況，若不符合要求，應(yīng)重新除銹。不要選擇在雨雪天氣中進行底漆涂刷施工，以防止水分對涂刷質(zhì)量產(chǎn)生不利的影響。

2.2.9.2 抗硫管保溫

保溫材料要盡量選擇導(dǎo)熱指數(shù)較低、隔熱效能比較好的材料，同時盡可能地確保材料的機械性能和化學(xué)穩(wěn)定性。抗硫管保溫必須在管道試壓合格且底漆施工完后才能進行施工。保溫施工前，應(yīng)對灰塵、垃圾、油污進行有效清理。保溫敷設(shè)應(yīng)遵循“由內(nèi)至外”、“由上至下”、“由難至易”的順序進行。保溫層分層施工時，外層必須在內(nèi)層施工完畢且檢驗合格后進行，同層應(yīng)錯縫，外層應(yīng)壓縫，錯縫間距或壓縫寬度不宜小于100mm，且應(yīng)做到表面嚴實、平整。保溫材料敷設(shè)好后，使用雙股鍍鋅鐵絲對其進行綁扎，每塊保溫材料制品上不得少于兩道，并應(yīng)將鐵絲頭完全嵌入至保溫材料中，以保障其表面處于嚴實和平整的狀態(tài)。隔熱層施工完畢并經(jīng)檢査合格后，應(yīng)及時進行保護層的施工，若不能及時進行保護層施工時，應(yīng)采取臨時防雨措施，如加蓋防雨篷布、塑料布等。金屬保護層施工前應(yīng)確保保溫層的表面平整、干燥。每張金屬保護殼安裝前在相對應(yīng)的兩邊應(yīng)扎邊，并應(yīng)緊貼保溫層表面，護殼的搭接口應(yīng)朝下，防雨水進入。已安裝的金屬保護層，表面應(yīng)平整。嚴禁在保護層上踩踏或堆放物品，對于不可避免的踩踏部位，應(yīng)采取臨時保護措施。

3 結(jié)語

在我國工業(yè)化不斷發(fā)展的背景下，抗硫管在化工等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，應(yīng)該進一步完善和研究抗硫管道的施工工藝，根據(jù)抗硫管道施工的相關(guān)特點，明確施工過程中的重難點，采取有效的措施進行突破，提升安裝技術(shù)，運用關(guān)鍵技術(shù)，提升抗硫管道的施工質(zhì)量。