工艺管道安装的那些事儿,来了解一下20

石油化工管道安装是一项比较复杂的专业，其特点是安装工程量大，质量要求高，施工周期长。随着近年来的技术进步和发展，新的施工方法不断采用，同时，国家颁布了新的验收规范，工艺管道的施工工序内容，加工方法、工程质量验收标准等都有所变化。

一、施工前的准备

(一)工艺管道施工准备一般包括技术准备、物资准备和施工队伍准备。具体工作如下：

1．熟悉、审查图纸及设计文件，并适时参加设计交底。

2．摸清工程内容、工程量和工作量。

3．编制管道工程施工技术方案，并组织技术交底。

4．组织焊接工艺试验与评定。

5．准备施工机具及工装设施。

6．组织施工队伍，对于新材料施工，做好施工人员的培训工作，使其掌握技术操作要领，保证工程质量。

7．水、电、气(汽)、铺设道路应满足施工需要。

(二)通过以上具体工作，保证管道工程达到下列条件：

1．管道工程设计资料及文件齐全，施工图纸经会审。

2．施工方案或技术措施已经批准。

3．现场预制厂已具备预制条件，临时设施满足施工需要。

4．管材、管件、阀门等的储备量已达60%以上，其它材料也有适当储备，并能陆续进入现场，保证连续施工。

5．施工机具可按计划进点，并能保证正常运转。

6．施工人员已经过培训或技术交底，并可随时按计划调集。

7．土建工程及设备安装进度已能满足管道施工要求。

二、管道施工工序和方法

各类专业的管道，由于各地区、部门施工单位的机械装备和管理水平的不同，具体的施工方法也不完全相同，下面简要地介绍工艺管道一般的施工工序和方法。

我们通常把施工中不可缺少，而且独立存在的操作过程，理解为施工工序。概算指标是在行业预算定额基础上，对预算定额子目进行的综合，包括的工序主要有管材安装、管件安装、法兰安装、水压试验、X射线无损探伤、γ射线无损探伤、焊缝热处理、泄漏性试验和管道吹洗等。

(一)管道安装工序的组合

管材、管件、法兰安装组合了管材、管件的清理检查、管材调直、管材切割、坡口加工、焊接等工序。

1管材、管件的清理检查：

管材在安装前应进行清理和检查，清除污垢和杂质，并应按国家现行规范规定进行外观检验，不合格者不得使用，管材的检验主要有以下几点：

(1)按设计要求核对管子的规格、数量和标记。

(2)管子的质量证明书，对质量书有异议的，在异议未解决前，该批管子不得使用。

(3)管子是否有裂纹、缩孔、夹渣、折叠、重皮等缺陷。

(4)螺纹、密封面、坡口的加工精度及粗糙度应达到设计要求或制造标准。

(5)SHA级管道中，设计压力等于或大于10MPa的管子外表面应按规定逐根进行无损探伤，不得有线性缺陷。

2管材调直

管材出厂后，一般都要经过多次的长途和短途运输，最后到达使用地点。在运输装卸过程中，对管材的碰撞和摔压，是很难避免的，因此造成管材变形。为了使管道施工达到验收标准，基本上做到横平竖直，就必须对管材进行调直。常用的调直方法有人工调直和半机械化调直。直径较小的管材，一般用人工调直；直径大于50mm的管材，采用丝杠调直器冷调，特殊情况有时需要加热后调直；当管材直径大于mm时，一般不易弯曲变形，因此很少需要调直。

3管材切割

管材切割，也称为切管或切口，管材切管的目的，是在较长的管材上，切取一段有尺寸要求的管段。根据规范的要求，不同材质的管道，应采用不同的切割方法。

碳素钢管、合金钢管宜采用机械方法切割。当采用氧乙炔火焰切割时，必须保证尺寸正确和表面平整。

不锈钢管、有色金属管应采用机械方法或等离子方法切割。不锈钢管及钛管用砂轮切割或修磨时，应使用专用砂轮片。

镀锌钢管宜用钢锯或机械方法切割。

管材的切割是比较重要的一道工序，管材切口的质量，对下一道工序坡口加工和管口组对都有直接影响。

4坡口加工

坡口加工，是为了保证管口焊接质量而采用的有效措施。坡口的型式有多种，选择那种坡口型式，要考虑以下几个方面：

(1)能保证焊接质量；

(2)焊接时操作方便；

(3)能够节省焊条；

(4)防止焊接后管口变形。

管道焊接常采用的坡口型式有以下几种：

(1)I型坡口；

(2)V型坡口；

(3)U型坡口。

I型坡口，适用于管壁厚度在3.5mm以下的管口焊接。根据壁厚情况，调整对口的间隙，以保证焊缝焊透。这种焊缝，管壁不需要倒角，实质上是不需要加工坡口，只要管材切口的垂直度能够保证对口的间隙要求，就可以直接对口焊接。

V型坡口，适用于中低压钢管焊接，坡口的角度为60°～70°、坡口根部有钝边，其高度为1～2mm。

U型坡口，适用于高压钢管焊接，管壁厚度在20-60mm之间。坡口根部有钝边，其厚度为2mm左右。

管子的坡口加工形式和尺寸应符合设计文件规定。管道坡口加工宜采用机械方法，也可采用等离子弧、氧乙炔焰等热加工方法。采用热加工方法加工坡口后，应除去坡口表面的氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层，并应将凹凸不平处打磨平整。

SHA级管道的管子，应采用机械方法加工；SHB级管道的管子，宜用机械方法加工。当采用氧乙炔焰或等离子切割时，切割后必须除去影响焊接质量的表面层。

5焊接

焊接是管道连接的主要形式，焊接方法有很多种，常用的有气焊、电弧焊、氩弧焊、氩电联焊和二氧化碳气体保护焊。

管道在焊接以前，要检查管材切口和坡口是否符合质量要求，然后进行管口组对，组对时应做到内壁齐平，内壁错边量应符合规定。规定要求，一般管道不宜超过壁厚的10％，且不大于2mm；SHA级管道不宜超过壁厚的10%，且不大于0.5mm；SHB级管道不宜超过壁厚的10％，且不大于1mm。组对好的管口，先进行点焊，根据管直径大小，点焊3至4处，点固后的管口再进行焊接。

(二)焊缝的检验

管道每个焊口焊完以后，都应打掉焊缝上的渣皮和两边的飞溅物，并将焊缝表面清理干净，进行外观检验，查看焊缝是否有裂纹、气孔、夹渣等缺陷，管道焊缝的外观检验质量应符合现行国家标准《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》(GB)的有关规定。

焊缝表面无损检验应按设计文件的规定，进行磁粉或液体渗透检验。当发现焊缝表面有缺陷时，应及时消除，消除后应重新进行检验，直至合格。规定管道焊缝必须进行射线照相检验或超声波检验，要对参加焊接的每个焊工所焊的焊缝，按规定比例抽查检验，下列管道焊缝应进行％射线照相检验，其质量不得低于II级：

(1)输送剧毒流体的管道；

(2)输送设计压力大于等于10MPa或设计压力大于等于4MPa且设计温度大于等于℃的可燃流体、有毒流体的管道；

(3)输送设计压力大于等于10MPa且设计温度大于等于℃的非可燃流体、无毒流体的管道；

(4)设计温度小于-29℃的低温管道；

(5)设计文件要求进行%射线照相检验的其它管道。

在每条管道上，抽查探伤的焊接接头，不能少于一个焊口。如发现某焊工所焊的焊口不合格时，应对其所焊的焊缝按规定比例加倍抽查探伤，如果仍不合格时，对其在该管线所焊的焊缝全部进行无损探伤。所有经过无损探伤检验不合格的焊缝，必须进行返修，返修后的焊缝仍按原规定方法进行检验。

管道各级焊接接头射线检测百分比，当设计未规定时，可按表1的规定执行。

由于现行规范对焊缝的质量要求较高，为了保证焊缝的质量，焊工要配备手提电动砂轮机，在焊接过程中对焊缝层间出现的夹渣、气孔等缺陷，随时用砂轮磨掉、再继续焊接。

表1管道接头射线检测百分比

注：①液化烃的焊接接头，射线检测数量不应少于20%。

②苯、高度危害介质焊接接头，射线检测数量不应少于40%。

③在被检测焊接接头中，固定焊的焊接接头不得少于检测数量的40%，且不少于1个。

(三)管道压力试验

在一个工程项目中，某个系统的工艺管道安装完毕以后，就可以按设计规定，对管道进行系统强度试验和气密性试验，其目的是为了检查管道承受压力情况和各个连接部位的严密性。一般输送液体的管道都采用水压试验，输送气体的管道多采用气体进行试验。

管道压力试验之前应具备以下条件：

(1)试压范围内的管道安装工程除涂漆、隔热外，已按设计图纸全部完成，安装质量符合有关规定。

(2)管道上的膨胀节已设置了临时约束装置。

(3)试验用压力表已经效验，并在周检期内，其精度不得低于1.5级，表的满刻度值应为测最大压力的1.5～2倍，压力表不得少于两块。

(4)符合压力试验要求的液态介质或气体已经备齐。

(5)按试验的要求，管道已经加固。

(6)对于输送剧毒流体的管道及设计压力大于等于10MPa的管道，在压力试验前，规范规定要求的资料已经复查。

(7)待试管道与无关系统已用盲板或采取其他措施隔开。

(8)待试管道上的安全阀、爆破板及仪表元件等已经拆下或加以隔离。

(9)试验方案已经批准，并已进行了技术交底。

1液体压力试验

液压试验，在一般情况下都是用清洁的水作试验，如设计有特殊要求时，按设计规定进行。

水压试验的程序，首先作好试验前的准备工作。安装好试验用临时注水及排水管线；在试验管道系统的最高点和管道末端，安装排气阀；在管道的最低处安装排水阀；压力表应安装在最高点，试验压力以此表为准。

管道上已安装完的阀门及仪表，如不允许与管道同时进行水压试验时，应先将阀门和仪表拆下来，阀门所占的管线长度用临时短管线连接起来串通；管道与设备相连接的法兰中间要加上盲板，使整个试验的管道系统成封闭状态。

上述这些准备工作完成以后，开始向管道内注水，注水时要打开排气阀，当发现管道末端的排气阀流水时，立即把排气阀关好，等全系统管道最高点的排气阀也见到流水时，说明全系统管道已经全部注满水，把最高点的排气阀也关好。这时对全系统管道进行检查，如没有漏水现象，就可升压。升压时应缓慢进行，达到规定的试验压力以后，停压10分钟，经检查无泄漏，目测管道无变形为合格。

各种管道试验时的压力标准，一般设计都有明确规定，如果没有规定可按管道施工及验收规范的规定进行。

试验的管道，按规定检查合格以后，要把管内的水放掉，排水前应先打开管道最高点排气阀，再打开排水阀，把水放入排水管道。最后拆除试验用临时管道和连通管及盲板，拆下的阀门和仪表复位，连接好所有法兰，填写管道系统试验记录。

管道压力试验，如环境气温低于0℃时，放水后管道应即时用压缩空气吹干，避免管内积水冻坏管道。

2气体压力试验

根据SH规定，下列管道方可进行气压试验：

(1)公称直径小于或等于mm、试验压力小于或等于1.6MPa的管道系统；

(2)公称直径大于mm、试验压力等于或小于0.6MPa的管道系统。

气压试验所用的气体，大多数为压缩空气或惰性气体。试验前必须用空气进行预试验，试验压力宜为0.2MPa。试验时，其压力应逐级缓升，当压力升到规定试验压力一半时，如未发现异状或泄漏，继续按试验压力的10%逐级升压，每级稳压3分钟，直到试验压力，稳压10分钟，再将压力降至设计压力，停压时间应根据查漏工作需要而定。以发泡剂检验不泄漏为合格。

(四)泄漏性试验

输送剧毒流体、有毒流体、可燃流体的管道必须进行泄漏性试验。泄漏性试验应按下列规定进行：

(1)泄漏性试验应在水压试验合格后进行，试验介质宜采用空气。

(2)泄漏性试验压力应为设计压力。

(3)泄漏性试验可结合试车工作，一并进行。

(4)泄漏性试验应重点检验阀门填料涵、法兰或螺纹联接处、放空阀、排气阀、排水阀等。以发泡剂检验不泄漏为合格。

(5)经气压试验合格，且在试验后未经拆卸过的管道可不进行泄漏性试验。

(五)管道的吹扫和清洗

管道系统压力试验合格后，应进行吹洗。吹洗的方法应根据对管道的使用要求、工作介质及管道内表面的脏污程度确定。公称直径大于或等于mm的液体或气体管道，宜采用人工清理；公称直径小于mm的液体管道，宜采用水清洗；公称直径小于mm的气体管道，宜采用空气吹扫；蒸汽管道应以蒸汽吹扫；非热力管道不得用蒸汽吹扫。

管道系统吹洗前，应符合下列要求：

(1)不应安装孔板、法兰联接的调节阀、重要阀门、节流阀、安全阀、仪表等，对于焊接的上述阀门和仪表，应采取经旁路或卸掉阀头及阀座加保护套等保护措施。

(2)应检验管道支、吊架的牢固程度，必要时应予以加固。

(3)不允许吹洗的设备及管道应与吹洗系统隔离。

管道吹洗的顺序应按主管、支管、疏排管依次进行，吹洗出的赃物，不得进入已合格的管道。清洗排放的脏液不得污染环境，严禁随地排放。

1水冲洗

工艺管道中凡是输送液体介质的管道，一般设计要求都要进行水冲洗。冲洗所用的水，常选用饮用水、工业用水或蒸汽冷凝水。冲洗时宜采用大流量，水在管内的流速不应小于1．5m/s，排放管的截面积不应小于被冲洗管截面积的百分之六十，并要保证排放管道的畅通和安全。水冲洗要连续进行，冲洗质量应符合设计规定，如设计无明确规定时，则以出口的水色和透明度与入口的水目测一致为合格。

2空气吹扫

工艺管道中凡是输送气体介质的管道，一般都采用空气吹扫，忌油管道吹扫时要用不含油的气体。

空气吹扫应利用生产装置的大型压缩机，吹扫压力不得超过容器和管道的设计压力，流速不宜小于20m/s。

空气吹扫的检查方法，是在吹扫管道的排气口，设置用白布或涂有白漆的靶板来检查，如果在五分钟内靶板上无铁锈、尘土、水分及其他杂质，应为合格。

3蒸汽吹扫

蒸汽吹扫这种方法，适用于输送动力蒸汽的管道，因为蒸汽吹扫温度较高，管道受热后要膨胀和位移，在设计时就考虑了这些因素，在管道上装有补偿器，管道支架吊架也都考虑到受热后位移的需要。输送其他介质的管道，设计时一般不考虑这些因素，所以不适用蒸汽吹扫，如果必须使用蒸汽吹扫时，一定要采取必要的措施，并应检查管道热位移。

蒸汽吹扫，开始时先输入管内少量蒸汽，缓慢升温暖管，及时排水，经恒温一小时以后再进行吹扫，然后停汽使管道降到环境温度，再暖管升温、恒温，进行第二次吹扫，如此反复不少于三次，吹扫时宜采用每次吹扫一根的方法。如果是室内吹扫，蒸汽的排气管道一定要引到室外，并且要架设牢固。排气管的直径应不小于被吹扫管的管径。

蒸汽吹扫的检查方法，中、高压蒸汽管道和蒸汽透平入口的管道，要用平面光洁的铝板靶，低压蒸汽用刨平的木板靶来检查，靶板放置在排气管出口，按规定检查靶板，无脏物为合格。

4管道脱脂

某些管道因输送介质的要求，不允许有任何油迹，要进行脱脂处理。脱脂前应根据管道规格、工作介质、脏污程度及现场条件等，制定脱脂方案，对于有明显油迹或严重锈蚀的管子、管件等，应先经蒸汽吹洗、喷砂或其他方法清除油迹、铁锈，然后再进行脱脂。脱脂剂应按设计要求选用，并具有合格证明书。管道脱脂的现场选择，可以是室内，也可以是室外，但不应被雨、雪、尘土污染。

5酸洗和钝化

内表面有特殊清洁要求的管道，一般在投产前进行酸洗，钝化根据需要，一般先酸洗，后进行钝化工序处理。管道内有明显的油斑时，酸洗前应进行必要的预除油处理，酸洗液应按规定的配方和顺序进行配制，并应搅拌均匀，酸洗时应防止发生漏酸事故，操作人员应有必要的防护，酸洗后的废水、废液须经处理，符合环保要求后，方可排放。对于酸洗和钝化的管道，检验合格应及时将管道封闭，采取保护措施，防止重新被污染。