1、石油化工装置夹套管安装质量控制要点及措施摘要:本文结合石油化工装置夹套管安装实践,重点介绍了夹套管安装质量控制要点及质量控制措施,并就安装工程容易出现的问题提出相应的解决办法,以提高夹套管安装质量,确保生产正常运行。 关键词:夹套管;安装;质量;控制 中图分类号:TU276 文献标识码: A 引言 在石油化工生产中,为了保持高粘度产品的流动性,防止产品由于温度变化产生分离、冷凝或固化,造成工艺流体堵塞,影响正常生产,常采用伴热的方式维持管内介质的温度,保障生产操作正常运行。而夹套管伴热效率高、伴热均匀、伴热温度调节迅速、不会出现局部过热的现象,在石油化工生产中广泛应用,多被选用于输送高凝固点、
2、高熔点、有毒介质等工艺要求苛刻场合的伴热。夹套管安装工序复杂,主管为隐蔽状态,缺陷修复、故障排除、维修难度大,给夹套管安装质量控制提出更高要求。下面以某石化硫磺回收装置焊缝隐蔽型夹套管的安装为例,从夹套管的安装质量控制要点及控制措施入手,剖析夹套管安装过程存在问题,提出解决办法,有效保证了安装质量。 1 夹套管的结构型式 夹套管是一种具有双层管道构成的特殊管路系统,按媒体介质,可分为蒸汽夹套、热水夹套、热油夹套以及冷冻水夹套等,分别适用于不同工艺介质。按结构型式,可分为内管焊缝隐蔽型(全夹套) 、内管焊缝外露型(半夹套)两种形式 。 2 夹套管的安装程序 夹套管安装工序有材料检验、预制、焊接、
3、检测、内管试压、套管安装、调整半管安装、外管试压、吹洗等。在确保质量的前提下,结合现场实际情况,相关部位的预制焊接可做适当调整。 3 夹套管安装质量控制要点分析 由于夹套管内管处于隐蔽状态,其安装工艺相比一般管道工艺复杂,施工环节多,安装质量要求高。下面分别从夹套管材料检验、内外管预制、焊接、夹套阀、夹套法兰、分支管、支吊架等安装及系统试验各工序对其质量控制要点进行分析。 3.1 材料进场检验 管道材料的质量是确保管道工程质量的基础。鉴于夹套管连接多采用焊接结构,不可拆卸,返工难度大,对管子、管件、阀门、支吊架等除应正常检查其质量证明文件外,还应对照设计和规范对其种类、材质、壁厚、外观及主要尺
4、寸偏差等进行复核,必要时进行无损检测和光谱分析。做好材料验收质量控制非常关键。 3.2 夹套管安装 夹套管安装的坐标、标高、水平度、垂直度等符合设计规范要求是保证系统正常运行的关键,安装时不得采用强制对口或改变垫片厚度等方法,补偿安装误差。敷设有坡度要求的夹套管,外管介质流向应与坡度一致,调整安装坡度的垫板,不允许加在管道与管托之间,只能加在管托底板下方。 夹套管自身结构要求保证内、外管安装同心度,以免影响伴热介质的流通和均匀度。夹套管内外管的间距和同心度是通过内管外壁上定位板来保证的,同一管段一般设三块定位版,不能影响介质的流动和管子的热位移。水平管段上其中两定位板对地面夹角保持在 1101
5、20范围内,垂直管段三块定位板 120均匀分布,定位板厚度、间距、固定等应满足要求。 3.3 夹套阀、夹套法兰的安装 夹套阀与内管管路多以法兰连接,与外管管路的连接采用跨接。夹套管管路中夹套法兰的连接与其型式有关,不同型式法兰的连接形式不同,其主要连接形式有:套管与法兰对焊连接;套管与法兰承插焊连接;内管套管与法兰对焊连接;平焊式法兰连接等。硫磺回收装置液流介质无毒,压力不高(内管设计压力 0.53MPa,外管设计压力 0.3 MPa)采取平焊式法兰连接,内管与法兰承插内外两道角焊缝焊接,外管与法兰平焊角焊缝连接,角焊缝应满焊,焊缝高度满足最低要求。 3.4 夹套管系统压力试验、吹洗 管道压力
6、试验是检验管道安装质量最重要一道工序控制。夹套管具有双通道特点,需分别确定压力试验值,各自进行压力试验。一般情况下,夹套管压力试验采用水压试验,内管试验压力为内管或套管二者中设计压力高者的 1.5 倍,外管试验压力为套管设计压力的 1.5 倍。 夹套管系统吹扫、清洗过程,凡不能参与的设备、阀门、仪表等应拆除或盲板隔离,不需拆除的阀门应处于全开状态。 4 夹套管的预制、安装及焊接质量控制措施 根据夹套管的结构特点、施工难点及质量控制要点,采取以下措施以提高夹套管的安装质量。 4.1 严格材料检验程序,从源头上保证安装质量 材料到场后,首先按设计图纸、材料制造标准、施工验收规范对其外观质量进行检查
7、,对几何尺寸进行测量,确认材料标识是否齐全。其次检查产品质量证明文件、检测报告,核对其型号、材质、产品标准等是否符合设计和规范要求。重点检查内管质量证明文件,核查其机械性能、化学成分是否满足规范要求,焊接钢管还应确认无损检测、试压是否合格。最后对有试验、复验要求的管子、管件、阀门、焊材等材料及时组织进行试验、复验。合格后,标识清晰,方可使用。 4.2 编制专项施工方案,优化施工工艺,提高安装质量 根据夹套管的特点,安装前应编制针对性强、切实可行、审批合格的专项施工方案,优化施工工艺,为夹套管安装提供可靠的技术保障。夹套管安装施工方案中应明确工程概况、验收标准、各施工工序、质量控制目标及具体控制
8、措施等,优化施工工艺,提高安装质量,确保安全生产。 4.3 规范施工作业程序,严格工序检验制度 成品夹套内管属于隐蔽施工,夹套管安装应合理安排施工工序,规范作业程序,加强现场管理和技术服务,责任明确到位,严格各工序检验制度,上道工序不合格坚决不能进行下一道工序的施工,同时,加大现场检查力度,及时纠正各种质量隐患。夹套管预制过程中,套管的管子、弯头、异径管如不剖分必须先期套入,同时预留 50100mm 调整管段,且调整尽量留在法兰口、支管三通或弯头处。夹套管检查验收中,重点加强内管焊接质量、无损检测、定位板安装等工作检查。外管套入前,应确认定位板是否按要求设置完毕,尤其注意直管段从弯头外 100
9、mm 起开始设置,其余设置不应超过规定的最大间距,这一点现场往往疏忽,在安装过程中应引起重视。内管试压前应核查其焊接、无损检测完成情况,内管试压合格后方可进行外管封闭。 4.4 坚持无损检测点口制度,确保焊接质量 坚持无损检测点口制度,点口比例、合格级别严格按照设计及相关规范要求执行,建立无损检测结果台帐,对焊接结果及焊接质量动态进行跟踪,不合格焊口及时进行返修和扩探,在夹套管内管焊接关键部位使用高水平焊工施焊。同时,加强夹套管焊接作业巡视,及时对现场焊工证、焊材使用情况及焊缝外观质量等进行检查,确保焊接质量。 4.5 落实标识制度,确保施工可追溯性 预制好的管道应对每一段管线分别编号,以便安
10、装时对号入座。采取有效措施,及时进行管口封堵,保证管内清洁度要求。做好焊口标识,且与单线图保持一致,以便无损检测及检测结果复核。 4.6 坚持关键控制点过程监控,确保施工质量 为切实保障夹套管的安装质量,施工过程中还应对关键部位、关键点施工进行过程监控。如夹套管内外管压力试验。试压前,按照设计图纸对管线、阀门、支吊架及静电接地等安装完成情况进行核查,对焊缝无损检测比例及结果进行确认。升压过程中,应沿管线对系统管子、管件、焊缝以及法兰密封面等有无泄漏情况进行确认,尤其是应检查到内管的每一道焊缝,查看升压过程管路变化情况。稳压过程强度试验10min、严密性试验 30min 内均无泄漏、无降压、再次检查管路系统无漏点无异常为合格。试压结束后严禁快速泄压。 5 结束语 夹套管以其特有的结构型式,在石油化工生产中发挥着独特的作用。夹套管安装通过合理安排施工工序,优化施工工艺,规范作业程序,严格检查验收制度,抓住材料检验、内管安装、焊接、内外管试验等关键部位、关键点的质量控制,有效解决了夹套管施工中常易出现的问题,提高了夹套管安装质量,为装置安产运行奠定了坚实的基础,减少了故障发生率。硫磺回收装置一次开车成功,开工至今夹套管运行正常,没有故障发生。