淺談5萬噸級(jí)石化碼頭制氮系統(tǒng)施工工藝及質(zhì)量控制

李紹林 中交四航局第二工程有限公司

優(yōu)化制氮系統(tǒng)的施工工藝流程和控制施工質(zhì)量對(duì)確保5萬噸級(jí)石化碼頭的制氮系統(tǒng)的實(shí)用性有積極作用。5萬噸級(jí)石化碼頭的制氮系統(tǒng)是通過制氮間制造氮?dú)饫玫獨(dú)夤艿垒斔偷酱a頭上各個(gè)設(shè)備和工藝管道，為輸油臂、油氣回收裝置、撇纜槍、工藝管道和工藝閥門提供氮?dú)?，給輸油臂是提供氮?dú)獯祾摺⒃O(shè)備內(nèi)部管道內(nèi)壁防腐和氣密性檢測(cè)的作用，給油氣回收裝置是提供氮?dú)獯祾?、設(shè)備內(nèi)部管道內(nèi)壁防腐和氣密性檢測(cè)的作用，給撇纜槍是提供氮?dú)獯祾摺⒃O(shè)備內(nèi)部管道和連接管道內(nèi)壁防腐、啟動(dòng)動(dòng)力發(fā)射槍頭和氣密性檢測(cè)的作用，給工藝管道和工藝閥門是提供氮?dú)獯祾摺⒐艿纼?nèi)壁防腐、啟動(dòng)動(dòng)力推動(dòng)清管器和氣密性檢測(cè)的作用，所以，在對(duì)制氮設(shè)備選擇、氮?dú)夤艿朗┕すに嚨确矫孢M(jìn)行綜合控制的基礎(chǔ)上，可實(shí)現(xiàn)5萬噸級(jí)石化碼頭制氮系統(tǒng)的質(zhì)量提升。分析制氮系統(tǒng)的構(gòu)成以及施工工藝過程，在質(zhì)量控制中，則需要從施工準(zhǔn)備、施工方法以及先進(jìn)工法應(yīng)用等方面進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)5萬噸級(jí)石化碼頭制氮系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用效果提升。

1.工程概況

研究與分析5萬噸級(jí)石化碼頭工程制氮系統(tǒng)施工工藝及質(zhì)量控制中，以惠州港荃灣港區(qū)5萬噸級(jí)石化碼頭工程為研究對(duì)象。在本工程項(xiàng)目中，碼頭上氮?dú)庵鞴艿赖目傞L(zhǎng)為470m，氮?dú)庵鞴艿朗遣捎肈N114.3×6.02無縫鋼管；氮?dú)夥种Ч艿揽傞L(zhǎng)395m,氮?dú)夤艿婪种Ч艿啦捎肗D60.3×5.54無縫鋼管；并在5萬噸級(jí)石化碼頭制氮間安裝配電柜、空壓機(jī)、冷凍式壓縮空氣干燥機(jī)、制氮機(jī)、1個(gè)5立方室內(nèi)儲(chǔ)氣罐和兩個(gè)室外50立方的儲(chǔ)氣罐，在布置制氮設(shè)備的基礎(chǔ)上，還需要對(duì)制氮系統(tǒng)的施工工藝、施工過程等方面進(jìn)行研究，從而實(shí)現(xiàn)制氮系統(tǒng)實(shí)用性效果提升。

2.制氮系統(tǒng)施工工藝分析

2.1 制氮系統(tǒng)組成

惠州港荃灣港區(qū)5萬噸級(jí)石化碼頭工程位于惠州荃灣半島南部、澤華碼頭東側(cè)，建設(shè)5萬噸級(jí)石化泊位（水運(yùn)結(jié)構(gòu)按靠泊8萬噸級(jí)船舶設(shè)計(jì)，同時(shí)兼顧1萬噸級(jí)和5000噸級(jí)船舶）1個(gè)、1萬噸級(jí)及5000噸級(jí)石化泊位各1個(gè)，碼頭總長(zhǎng)330m，年設(shè)計(jì)通過能力198萬t/a。建筑物結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為II級(jí)，碼頭工作平臺(tái)均布荷載q=15KN/m2，引橋及聯(lián)系橋均布荷載q=7.5KN/m2。行車道荷載為人行2.5kPa、車輛20t。在對(duì)惠州港荃灣港區(qū)5萬噸級(jí)石化碼頭制氮系統(tǒng)的組成及應(yīng)用進(jìn)行分析中，其設(shè)施中包含配電柜、空壓機(jī)、冷凍式壓縮空氣干燥機(jī)、制氮機(jī)、1個(gè)5立方室內(nèi)儲(chǔ)氣罐、兩個(gè)室外50立方的儲(chǔ)氣罐、氮?dú)夤艿?、閥門、儀表等連成的制氮系統(tǒng)，在對(duì)制氮系統(tǒng)組成以及設(shè)備應(yīng)用等方面進(jìn)行綜合控制，則需要結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際需求，設(shè)備的型號(hào)以及應(yīng)用等需要結(jié)合惠州港荃灣港區(qū)5萬噸級(jí)石化碼頭制氮系統(tǒng)搭建的實(shí)際應(yīng)用，對(duì)設(shè)備、材料數(shù)量、型號(hào)等方面進(jìn)行控制，從而滿足惠州港荃灣港區(qū)5萬噸級(jí)石化碼頭的制氮系統(tǒng)搭建與應(yīng)用。

2.2 制氮系統(tǒng)施工工藝分析

在對(duì)5萬噸級(jí)石化碼頭制氮系統(tǒng)的施工工藝進(jìn)行研究與分析中，其中包含配電柜安裝、空壓機(jī)安裝、冷凍式壓縮空氣干燥機(jī)安裝、制氮機(jī)安裝、1個(gè)5立方室內(nèi)儲(chǔ)氣罐安裝、兩個(gè)室外50立方的儲(chǔ)氣罐安裝、閥門安裝、管道安裝、管道焊接、儀表安裝、設(shè)備調(diào)試等內(nèi)容。在實(shí)現(xiàn)制氮系統(tǒng)施工管理與控制的過程中，制氮設(shè)備的安裝是通過碼頭的現(xiàn)場(chǎng)布置，采用50t汽車吊安裝11.775噸重50立方儲(chǔ)氣罐，采用50t汽車吊+5t手動(dòng)液壓叉車安裝室內(nèi)1.265噸重5立方儲(chǔ)氣罐，采用50t汽車吊+5t手動(dòng)液壓叉車安裝室內(nèi)2t至3t其他制氮設(shè)備,對(duì)設(shè)備安裝位置以及連接順序等方面進(jìn)行控制，建立基礎(chǔ)的制氮系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，氮?dú)夤艿肋B接過程中，管道不同，所選的管道型號(hào)和閥門型號(hào)方面也存在明顯差異。其中，DN114.3x6.02無縫鋼管為氮?dú)夤艿乐鞴?，主管總長(zhǎng)度為470m，氮?dú)庵鞴艿朗峭ㄟ^焊接無縫鋼管進(jìn)行連接；ND60.3x5.54無縫鋼管為氮?dú)夤艿婪种Ч艿?，分支管道總長(zhǎng)度為395m，分支管道是通過焊接無縫鋼管進(jìn)行連接；制氮系統(tǒng)的應(yīng)用，給輸油臂是提供氮?dú)獯祾?、設(shè)備內(nèi)部管道內(nèi)壁防腐和氣密性檢測(cè)的作用，給油氣回收裝置是提供氮?dú)獯祾?、設(shè)備內(nèi)部管道內(nèi)壁防腐和氣密性檢測(cè)的作用，給撇纜槍是提供氮?dú)獯祾?、設(shè)備內(nèi)部管道和連接管道內(nèi)壁防腐、啟動(dòng)動(dòng)力發(fā)射槍頭和氣密性檢測(cè)的作用，給工藝管道和工藝閥門是提供氮?dú)獯祾?、管道?nèi)壁防腐、啟動(dòng)動(dòng)力推動(dòng)清管器和氣密性檢測(cè)。在制氮機(jī)正常啟動(dòng)情況下氮?dú)鈨?chǔ)存罐壓力是最高1.6Mpa、操作壓力1.2Mpa，而現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備所需的氮?dú)鈮毫Ω鞑煌斢捅蹆?nèi)部管道要控制在0.4MPa～0.8MPa左右，撇纜槍動(dòng)力要控制在0.8MPa～1.2MPa左右，油氣回收裝置內(nèi)部管道要控制在0.3MPa～0.4MPa左右，工藝管道氮?dú)獯祾咭刂圃?.8MPa～1.2MPa左右，設(shè)備接氮?dú)夤艿乐虚g是利用泄壓閥門達(dá)到泄壓的目的。在對(duì)施工工藝進(jìn)行管理與控制的過程中，焊接施工工序及質(zhì)量，對(duì)惠州港荃灣港區(qū)5萬噸級(jí)石化碼頭制氮系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生直接的影響。所以，氮?dú)夤艿赖暮附邮┕すば蛉缦拢?/p>

圖1 氮?dú)夤艿篮附庸ば?/p>

在對(duì)焊接工藝進(jìn)行管理與控制的過程中，焊接環(huán)境的溫度則需要在零下20°C以上進(jìn)行焊接，風(fēng)速小于8m/s，相對(duì)濕度小于80%，嚴(yán)禁在被焊工件表面引弧、試驗(yàn)電流或任意焊接臨時(shí)支撐物?；葜莞圮鯙掣蹍^(qū)5萬噸級(jí)石化碼頭項(xiàng)目焊接環(huán)境的溫度是在5°C以上，氮?dú)夤艿涝谶M(jìn)行對(duì)接焊的過程中，管道內(nèi)部不能有穿堂風(fēng)，而且，在焊接的過程中，需要減少焊接變形、接頭缺陷等問題，氮?dú)夤艿缹?duì)接干口可以以對(duì)稱焊的方式進(jìn)行施工。管道對(duì)口時(shí)要檢查平直度，在距接口200mm處用鋼板尺測(cè)量、允許偏差1mm/M，全長(zhǎng)允許偏差為≤10mm，管道連接時(shí)不得用強(qiáng)力對(duì)口、加熱管道、加偏墊或多層墊的方法來消除接口處的空隙、偏差錯(cuò)口及不同心等缺陷。在明確焊接施工工序的基礎(chǔ)上，還需要從焊接前、焊接過程、焊接后等角度進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，從而實(shí)現(xiàn)焊接質(zhì)量的綜合提升。此外，氮?dú)夤艿涝趯?shí)際應(yīng)用中，其工藝流程包含（1）預(yù)制加工氮?dú)夤艿?，?）檢驗(yàn)氮?dú)夤芗?qiáng)度，（3）檢驗(yàn)氮?dú)夤艿篱y門的強(qiáng)度和閥門內(nèi)部球閥密封性，（4）運(yùn)輸和安裝氮?dú)夤艿?，?）焊接氮?dú)夤艿澜涌?，?）安裝氮?dú)夤艿篱y門，（7）使用潔凈水沖洗氮?dú)夤艿?，?）氮?dú)夤艿缽?qiáng)度試驗(yàn)，（9）氮?dú)夤艿罋饷苄栽囼?yàn)，（10）氮?dú)夤艿婪栏?。在?yán)格把控氮?dú)夤艿朗┕ち鞒痰幕A(chǔ)上，可提高制氮系統(tǒng)的綜合質(zhì)量。

3.制氮系統(tǒng)施工的質(zhì)量控制措施

3.1 做好施工準(zhǔn)備

在對(duì)惠州港荃灣港區(qū)5萬噸級(jí)石化碼頭制氮系統(tǒng)施工工藝進(jìn)行質(zhì)量控制中，項(xiàng)目部提前安排相關(guān)專業(yè)施工管理人員對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行深度研究并邀請(qǐng)建設(shè)單位的專家和監(jiān)理單位的專家進(jìn)行探討，明確制氮系統(tǒng)的優(yōu)化方式，包括制氮間的土建改造變更（增加空壓機(jī)的排煙通道，增加制氮間大功率排風(fēng)機(jī)起到排熱氣降溫的效果）、氮?dú)夤艿赖膶?shí)際走向（設(shè)計(jì)圖紙氮?dú)夤艿雷呦蛴绊懴捞由T，消防驗(yàn)收不過關(guān)）等問題。在氮?dú)夤艿篮附臃矫妫?xiàng)目部提前組織專業(yè)技術(shù)員和專業(yè)工程師對(duì)氮?dú)夤艿榔驴诤附忧斑M(jìn)行檢查，驗(yàn)收合格后才同意焊工進(jìn)行焊接施工。在對(duì)氮?dú)夤艿朗┕さ木C合分析中，項(xiàng)目部設(shè)置專業(yè)技術(shù)員和專業(yè)工程師，具體負(fù)責(zé)焊接管理工作，包括在單線圖上標(biāo)注焊口號(hào)、焊工代號(hào)、無損檢驗(yàn)部位，填寫無損檢驗(yàn)委托單，聯(lián)系與配合試驗(yàn)室進(jìn)行無損檢驗(yàn)，管理好焊條的烘烤、存放和保管工作。在此基礎(chǔ)上，項(xiàng)目部還對(duì)惠州港荃灣港區(qū)5萬噸級(jí)石化碼頭制氮設(shè)備運(yùn)行、設(shè)備質(zhì)量等方面進(jìn)行綜合控制，為后續(xù)的施工過程、制氮系統(tǒng)控制等方面奠定基礎(chǔ)條件。

3.2 加強(qiáng)施工組織

在強(qiáng)化制氮系統(tǒng)施工工藝的施工組織中，則需要結(jié)合施工工藝要求，對(duì)設(shè)備、氮?dú)夤艿赖确矫孢M(jìn)行綜合控制，根據(jù)惠州港荃灣港區(qū)5萬噸級(jí)石化碼頭工程的實(shí)際情況，確定探傷比例以及施工質(zhì)量控制，結(jié)合無損探傷報(bào)告，對(duì)制氮設(shè)備安裝、管道焊接等方面進(jìn)行綜合控制，在施工工藝優(yōu)化的基礎(chǔ)上，可通過現(xiàn)場(chǎng)精細(xì)化管理，實(shí)現(xiàn)惠州港荃灣港區(qū)5萬噸級(jí)石化碼頭制氮系統(tǒng)的施工控制水平提升。在遵守相關(guān)管理規(guī)定的基礎(chǔ)上，在加強(qiáng)溝通的基礎(chǔ)上，調(diào)動(dòng)技術(shù)人員、施工人員的工作積極性，并落實(shí)勞動(dòng)定額制，這對(duì)提高惠州港荃灣港區(qū)5萬噸級(jí)石化碼頭制氮系統(tǒng)的綜合控制效果提升有積極作用。

3.3 選擇先進(jìn)工法

在選擇先進(jìn)工法的過程中，則需要針對(duì)氮?dú)夤艿腊惭b需求，利用氮?dú)夤艿榔驴谧詣?dòng)切割機(jī)加快施工進(jìn)度，充分落實(shí)自動(dòng)機(jī)械化施工的優(yōu)勢(shì)。對(duì)制氮設(shè)備運(yùn)行、氮?dú)夤艿篮附拥确矫孢M(jìn)行綜合控制，并對(duì)氮?dú)夤艿揽谶M(jìn)行過程、質(zhì)量控制，在加快施工進(jìn)度的同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)惠州港荃灣港區(qū)5萬噸級(jí)石化碼頭制氮系統(tǒng)的質(zhì)量控制效果提升。結(jié)合制氮系統(tǒng)的總體進(jìn)度，對(duì)施工過程以及焊接工藝等方面進(jìn)行質(zhì)量控制，滿足惠州港荃灣港區(qū)5萬噸級(jí)石化碼頭制氮系統(tǒng)建設(shè)的實(shí)際需求。

3.4 強(qiáng)化過程監(jiān)督

基于惠州港荃灣港區(qū)5萬噸級(jí)石化碼頭制氮設(shè)備的技術(shù)施工要求，在對(duì)制氮系統(tǒng)施工工藝進(jìn)行質(zhì)量控制的過程中，需要強(qiáng)化過程監(jiān)督管理，這對(duì)實(shí)現(xiàn)惠州港荃灣港區(qū)5萬噸級(jí)石化碼頭的施工質(zhì)量控制效果提升有積極作用。在強(qiáng)調(diào)技術(shù)應(yīng)用以及質(zhì)量控制的基礎(chǔ)上，可通過技術(shù)管理以及施工控制等方式，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目質(zhì)量管理水平提升。在對(duì)制氮系統(tǒng)施工過程進(jìn)行監(jiān)督與控制，則需要對(duì)氮?dú)夤艿肋B接、閥門安裝、焊接施工工序等方面進(jìn)行綜合控制，從而實(shí)現(xiàn)制氮系統(tǒng)控制效果提升。在對(duì)制氮設(shè)備的質(zhì)量控制進(jìn)行分析中，則需要對(duì)設(shè)備運(yùn)行、設(shè)備操作等方面進(jìn)行綜合控制，組織廠家技術(shù)員、設(shè)備工程師及碼頭運(yùn)營(yíng)操作部對(duì)已經(jīng)安裝完畢的制氮設(shè)備進(jìn)行實(shí)操，在實(shí)操過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障并及時(shí)整改，從而達(dá)到施工過程有效控制的目的。

4.結(jié)語

綜上所述，在對(duì)惠州港荃灣港區(qū)5萬噸級(jí)石化碼頭的制氮設(shè)備、氮?dú)夤艿酪约笆┕み^程等方面進(jìn)行研究的過程中，則需要以項(xiàng)目本身的施工要求為目標(biāo)，提前邀請(qǐng)相關(guān)專業(yè)的專家和廠家專業(yè)工程師共同對(duì)制氮系統(tǒng)的實(shí)用性、制氮系統(tǒng)不影響其他分項(xiàng)工程進(jìn)行施工工藝優(yōu)化，利用先進(jìn)的自動(dòng)化機(jī)械加工氮?dú)夤艿?，做好施工過程的質(zhì)量控制、進(jìn)度控制、安全管控工作，并對(duì)制氮系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行、氮?dú)夤艿肋B接、閥門安裝、施工工藝等方面進(jìn)行綜合控制，這對(duì)實(shí)現(xiàn)惠州港荃灣港區(qū)5萬噸級(jí)石化碼頭制氮系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用效果提升有積極作用。在實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理與控制中，還需要從設(shè)備運(yùn)行、設(shè)備管理等角度進(jìn)行綜合控制，在綜合管理與控制的基礎(chǔ)上，可通過制氮系統(tǒng)的搭建，滿足惠州港荃灣港區(qū)5萬噸級(jí)石化碼頭的制氮系統(tǒng)實(shí)用性需求。