基于石油化工管道安裝新技術(shù)的要點(diǎn)分析

張 勇

（遼寧省大連市金普新區(qū)逸盛大化石化有限公司，遼寧省大連 116600）

石油化工產(chǎn)業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，對(duì)我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要意義，很多行業(yè)都離不開石油化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展，而管道運(yùn)輸在石油化工產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮著重要作用，石油與天然氣通過管道運(yùn)輸可以大大提高運(yùn)輸效率，簡化工藝流程和減少能耗，而管道的安裝在很大程度上決定了石油的運(yùn)輸質(zhì)量、運(yùn)輸安全與運(yùn)輸效率，所以對(duì)于石油化工管道的安裝，國家、企業(yè)以及施工人員都要予以一定程度的重視，要想提高管道的安裝質(zhì)量，從而保障油氣運(yùn)輸?shù)陌踩裕仨氁訌?qiáng)對(duì)新技術(shù)的使用，利用技術(shù)創(chuàng)新來防患未然，減少后續(xù)工作中的一系列問題也是未來石油化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

1 石油化工管道安裝的復(fù)雜性分析

1.1 材料與安裝對(duì)象具有復(fù)雜性

首先，管道管件本身的類型具有復(fù)雜性，除了直管與彎管等管件類型，用于管道連接的相關(guān)配件也具有復(fù)雜性，管道變徑時(shí)的相關(guān)配件、接頭用的配件，為了達(dá)到控制油氣輸送的目的還要用到各種類型的閥門，為了減少冷熱交替給管道造成的影響還要用到膨脹節(jié)，此外，管路上用于與各種儀器儀表相連接的接頭也類型繁多，在管道安裝過程中還要考慮各種配件的各種材質(zhì)，管道安裝過程中需要用到的各種元件與配件的規(guī)格與質(zhì)量都是相當(dāng)復(fù)雜的，選擇與應(yīng)用難度很大。

1.2 安裝過程的復(fù)雜性

油氣管道的線路具有復(fù)雜性，與管道線路相關(guān)的支撐系統(tǒng)復(fù)雜，在安裝過程中所用到的支吊架結(jié)構(gòu)又多，這些都增加了管道安裝過程的難度。

1.3 管道安裝的緊密性要求比較高

為了防止油氣泄漏，管道與管道之間一定要連接得夠緊密，這就要求施工人員不僅要操作熟練，對(duì)管道與管道之間連接的緊密程度有所了解，還要掌握一些先進(jìn)的焊接與其他連接技術(shù)。

1.4 施工環(huán)境的復(fù)雜性

石油化工管道工程跨越我國大多數(shù)的省份，而我國幅員廣闊，為此施工氣候條件、施工的土地條件一定會(huì)隨著施工地點(diǎn)的變化而變化，所以說石油化工管道安裝的施工環(huán)境復(fù)雜，如果施工人員不能夠根據(jù)施工環(huán)境的變化而相應(yīng)的改變施工方式，一定會(huì)因?yàn)榄h(huán)境的不同而影響施工質(zhì)量。

2 石油化工管道安裝新技術(shù)要點(diǎn)

2.1 管道焊接新技術(shù)要點(diǎn)

石油化工管道的焊接操作新技術(shù)的控制要點(diǎn)主要包括定位焊、不銹鋼管道焊接、異種鋼管道焊接和焊接無損檢測軟件化管理。

石油化工管道的分布區(qū)域十分廣泛，運(yùn)輸距離較長，影響因素較多，導(dǎo)致管道本身經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的問題，為此，一定要加強(qiáng)管道焊接的強(qiáng)度，其中定位焊技術(shù)可以在很大程度上保證焊接質(zhì)量，從而減少管道事故的發(fā)生，采用定位焊技術(shù)進(jìn)行操作的施工人員要求持有焊工證，焊接材料最好選擇與根部焊道相同的材料，焊縫長度最好保持在10～15mm，焊接厚度控制在2～4mm，同時(shí)焊縫厚度不要超過壁厚的三分之二且焊縫要保持光滑，不要有裂痕。

在進(jìn)行不銹鋼管道焊接時(shí)，首先要保證焊透和熔合條件的良好，在焊接方式的選擇上可以采用小線能量、短電弧、不擺動(dòng)或擺幅度小的操作方法。為了保證焊接質(zhì)量，可以進(jìn)行多層焊接操作，要注意在進(jìn)行下一層的焊接時(shí)要保證前一層的焊接溫度已經(jīng)小于10℃，同時(shí)在進(jìn)行下一層的焊接之前要清理好焊接表面的雜質(zhì)，保持焊接表面的光滑，從而進(jìn)一步加強(qiáng)焊接強(qiáng)度。

在進(jìn)行異種鋼管道焊接時(shí)，要選擇合適的焊接材料，如果是在鉻鉬耐熱鋼與碳素鋼或不同鋼號(hào)的鉻鉬耐熱鋼之間進(jìn)行異種鋼焊接接頭焊接，焊接材料的選擇原則應(yīng)該是就低不就高，也就是說，要根據(jù)合金含量小的鋼材來選擇焊接材料。對(duì)于有預(yù)熱要求的異種鋼管道焊接，應(yīng)根據(jù)就高不就低的原則來選擇預(yù)熱溫度，也就是說結(jié)合硬度大一端的鋼材來進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱方式上可以采用電加熱的預(yù)熱方式，在預(yù)熱過程中，坡口兩側(cè)的預(yù)熱應(yīng)保持均勻，預(yù)熱范圍應(yīng)該是大于等于三倍壁厚，對(duì)于容易產(chǎn)生裂紋的材料要適當(dāng)提高標(biāo)準(zhǔn)。

對(duì)于一些大型的石化裝置管道，可以加強(qiáng)對(duì)焊接檢測軟件的應(yīng)用，因?yàn)檫@樣的大型管道焊接量巨大，單靠人力的話很難做好焊接管理工作，對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行很好的控制。隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展，可以通過軟件來提高焊接管理的軟環(huán)境，在實(shí)施過程中，會(huì)有專門的技術(shù)人員來輔助施工人員進(jìn)行焊接操作，從而實(shí)現(xiàn)焊接完成量與質(zhì)量的控制。在這一過程中，要注意保證管線號(hào)、焊縫編號(hào)、焊工號(hào)、焊接日期、施工班組等信息的準(zhǔn)確，然后再將這些信息輸入計(jì)算機(jī)，再由監(jiān)理公司完成焊縫外觀檢查、指定無損檢測焊口號(hào)信息輸入計(jì)算機(jī)，無損檢測單位最終將無損檢測結(jié)果輸入計(jì)算機(jī)。

2.2 管道防腐新技術(shù)要點(diǎn)

在了解管道防腐新技術(shù)要點(diǎn)前，首先要清楚管道為什么會(huì)被腐蝕。首先，管道被腐蝕同管道本身的材質(zhì)有關(guān)，當(dāng)前我國的油氣管道材質(zhì)仍然以金屬為主，金屬容易被氧化，但凡暴露在空氣和水中，就會(huì)產(chǎn)生一系列的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生鐵銹，在鐵銹的作用下管道的腐蝕程度將會(huì)越來越嚴(yán)重。再加上管道內(nèi)部、管道接口處等位置本身采取的防護(hù)就相對(duì)薄弱，就很容易發(fā)生泄漏與穿孔，從而影響油氣運(yùn)輸。此外，管道通常是埋在土里，土壤中的雜質(zhì)和微生物同樣會(huì)影響管道，此外，在管道安裝的時(shí)候一定要避免管道被地下水侵蝕，但是地下水位是會(huì)變化的，一旦因?yàn)樽匀辉虻叵滤簧撸蜁?huì)嚴(yán)重腐蝕管道，所以必須要采用新技術(shù)來緩解管道的腐蝕，從而減少管道腐蝕對(duì)油氣運(yùn)輸?shù)挠绊憽?/p>

對(duì)于管道的防腐，主要有兩種思路。一種是利用介質(zhì)將管道與完成管道腐蝕的因素與環(huán)境隔離開來，由此達(dá)到防腐的目的，可以通過涂層防護(hù)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)這種思路；另一種思路是加強(qiáng)內(nèi)外管道本身的防腐能力，現(xiàn)在可以通過鋼塑復(fù)合管防腐蝕工藝來實(shí)現(xiàn)。

涂層防腐技術(shù)又分為有機(jī)防腐蝕涂層和無機(jī)防腐蝕涂層，瀝青等有機(jī)材料本身就具有很好的耐酸堿和耐腐蝕性，因此常被當(dāng)作有機(jī)防護(hù)涂層來使用，最早被當(dāng)作管道有機(jī)防腐蝕涂層的材料就是瀝青，這種材料不僅具有良好的防水、防酸和防堿性，還具有絕緣性能，比較特殊的是，瀝青還具有黏性，所以可以將它牢固的黏在金屬管上，瀝青作為管道有機(jī)防腐涂層不足之處在于機(jī)械強(qiáng)度不夠，遇熱容易變軟改變性質(zhì)，還容易老化，在應(yīng)用廣泛的同時(shí)具有一定的局限性。為此出現(xiàn)了能夠代替瀝青的環(huán)氧涂層，同傳統(tǒng)的管道有機(jī)防腐蝕涂層相比，這種涂層具有更好的防腐蝕性，主要是由環(huán)氧樹脂和固化劑等組成，黏結(jié)力也很強(qiáng)。無機(jī)防腐蝕涂層包括陶瓷涂層、搪瓷涂層和熱噴玻璃涂層等，同有機(jī)防腐蝕涂層相比，不僅具有不錯(cuò)的耐酸耐腐蝕性，同時(shí)耐高溫能力與抗老化能力也比較強(qiáng)。其中搪瓷涂層作為近些年來新興起的異種管道防腐蝕涂層，它具有極強(qiáng)的抗酸抗腐蝕性，可以抵抗除了氫氟酸以外的各種酸性腐蝕物質(zhì)，耐鹽性能也要高出其他涂層。近些年來還出現(xiàn)了將搪瓷涂層技術(shù)與熱噴技術(shù)結(jié)合起來的熱噴玻璃涂層，這項(xiàng)技術(shù)是當(dāng)前最好的管道抗腐蝕技術(shù)，不僅抗腐蝕能力強(qiáng)，還可以有效地降低液體運(yùn)輸時(shí)的耗能。

為了更好地做到管道抗腐蝕，嘗試著將普通的碳鋼管和熱塑性塑料管結(jié)合起來發(fā)明了鋼塑復(fù)合管防腐蝕工藝，這種工藝使得管道防腐涂層結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，耐腐蝕性也更好，雖然兩種材料很難完全融合，但是這項(xiàng)技術(shù)始終在不斷成熟，經(jīng)過發(fā)展工藝的穩(wěn)定性有所提升，為了避免出現(xiàn)鼓泡、皺和不耐負(fù)壓等不良現(xiàn)象，施工團(tuán)隊(duì)可以使用鋼骨架塑料復(fù)合管技術(shù)、鋼絲編網(wǎng)并高速點(diǎn)焊技術(shù)等新技術(shù)，從而提高工藝的穩(wěn)定性。

2.3 閥門管道安裝新技術(shù)要點(diǎn)

閥門安裝也是管道安裝工程的重點(diǎn)，相關(guān)施工人員在安裝閥門的時(shí)候一定要按照有關(guān)規(guī)定來操作，熟悉管道閥門安裝的技術(shù)要點(diǎn)，從而提高閥門工藝的安全性。對(duì)于重量比較大的閥門，在安裝之前要先設(shè)計(jì)施工方案，經(jīng)過審批之后再進(jìn)行安裝，從而讓閥門安裝工作更嚴(yán)謹(jǐn)。在安裝閥門的時(shí)候一定要做好試壓工作，不同的閥門壓力會(huì)有所差異，氣壓與方向等因素都會(huì)影響閥門安裝的施工。對(duì)于工程的管理人員來說，必須要仔細(xì)觀察閥門上的編號(hào)、標(biāo)識(shí)以及單項(xiàng)閥門的介質(zhì)流向，嚴(yán)格根據(jù)單向閥門的介質(zhì)流向以及工藝流程圖進(jìn)行安裝，并要避免損壞閥門，確保閥門能夠做到各司其職。為了進(jìn)一步保障閥門安裝的安全，每個(gè)閥門由誰負(fù)責(zé)一定要做好登記，從而加強(qiáng)工人的責(zé)任心，使整體的施工質(zhì)量得以提升。

2.4 支吊架施工技術(shù)要點(diǎn)

在管道安裝過程中，必然會(huì)使用到支吊架，這項(xiàng)技術(shù)同樣影響管道的安裝質(zhì)量，當(dāng)前的新型支吊架的應(yīng)用效果還不錯(cuò)，比如恒力支吊架、彈性支吊架和限制性支吊架，基本上能夠滿足當(dāng)前管道安裝的需求，為管道提供更好的穩(wěn)定性和可靠性。在利用支吊架的過程中，要注重輔助工具的使用，比如可以通過不銹鋼墊板來達(dá)到防腐的目的，還可以通過運(yùn)用橡膠墊來輔助復(fù)式壓縮機(jī)及其相關(guān)管道的安裝。為了減小滑動(dòng)塊的運(yùn)動(dòng)摩擦阻力，在使用活動(dòng)支架和導(dǎo)向支架時(shí)可以在滑動(dòng)塊和支撐面之間鋪設(shè)一層四氟乙烯塑料軟墊，從而減少阻力和增加耐溫性。在安裝支吊架的過程中，如果是在混凝土柱或者是梁上進(jìn)行安裝，應(yīng)該先鑿掉混凝土抹面層再將其固定在吊架根部。如果在安裝管道的過程中，運(yùn)用到了臨時(shí)支架，一定要做好標(biāo)記，避免影響正式支架的使用，在管道安裝完后及時(shí)將其拆除。為了提高工作效率和支吊架的利用率，如果是對(duì)幾條平行管道同時(shí)進(jìn)行鋪設(shè)，可以共用同一個(gè)托架，但是要注意如果是兩條管道的位移方向相反或者是位移距離不等，哪怕是差距很小也不能共用同一支架。在使用恒作用力支吊架時(shí)一定要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求來調(diào)整支架，在調(diào)整完成后，要帶滿各個(gè)連接件的螺桿絲扣，擰緊螺母，避免螺絲松動(dòng)。在應(yīng)用彈簧支吊架時(shí)，操作之前必須對(duì)所有的彈簧組件進(jìn)行逐一檢查并將處于鎖定狀態(tài)的組件進(jìn)行解鎖處理。

2.5 醋酸，純堿，氫溴酸類介質(zhì)下的腐蝕問題處理

石化管道多用PTA 裝置，隨著裝置運(yùn)行的時(shí)間越來越長，裝置的腐蝕程度也越來越高，這是因?yàn)镻TA 裝置中存在一些腐蝕元素，包括醋酸、四溴乙烷、堿液和氫氣等各種流動(dòng)液體，要想將管道腐蝕所帶來的危險(xiǎn)最小化，就要在各個(gè)關(guān)節(jié)進(jìn)行預(yù)防、控制與治理，首先要對(duì)工藝操作進(jìn)行優(yōu)化，從而降低溶劑中Br-對(duì)裝置的腐蝕作用，可以采取加大洗滌塔的噴淋量來降低廢氣中的酸含量，還可以減少工藝堿洗的次數(shù)來減少堿液的腐蝕作用，通過這些措施可以有效地對(duì)下腐蝕狀況進(jìn)行處理。

3 結(jié)束語

盡管石油化工管道從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、安裝到運(yùn)營的每一個(gè)階段都嚴(yán)格按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來嚴(yán)格執(zhí)行，還會(huì)出現(xiàn)一些管道安全問題，其原因根本在于技術(shù)還是過于落后，石油化工管道的安裝新技術(shù)為管道安全提供了保障，為此，國家與企業(yè)必須要加強(qiáng)對(duì)新技術(shù)的引進(jìn)與使用。施工人員要熟悉管道安裝新技術(shù)的技術(shù)要點(diǎn)，在管道安裝過程中嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行施工，避免工作失誤，從而保證管道質(zhì)量，提高管道運(yùn)輸效率。