某延迟焦化装置工艺管道施工过程中的质量控制

赵月华

中国石化集团洛阳石油化工工程公司 河南洛阳 471003

某延迟焦化装置工艺管道施工过程中的质量控制

赵月华

中国石化集团洛阳石油化工工程公司 河南洛阳 471003

通过对工艺管道材质情况的分析，找出该装置工艺管道施工质量控制的重点和难点，从施工技术准备入手，对影响工艺管道施工质量的各个环节进行有计划的检查和控制，确保满足项目目标。

工艺管道 施工 质量控制

工艺管道安装质量的好坏，将直接影响整体装置的正常稳定运行。而工艺管道施工质量始终是整个安装工程质量控制中的最繁琐、最困难的工作之一。在某延迟焦化装置建设过程中，其工艺管道规格繁杂、材质众多、系统复杂、管配件种类和数量巨大，给施工质量控制带来了巨大的挑战。

1 工艺管道特点

该延迟焦化装置采用“一炉两塔”工艺流程，焦炭塔直径为9400mm，采用国产化加热炉。装置内工艺管道约为47666m，管道材质主要有 20# 、20G、15CrMo、1Cr5Mo、0Cr18Ni10Ti等，工艺管线合金钢施工量大，且管道材质、规格种类较多，涉及焊材种类多（见表1）。尤其水力除焦系统压力高、管道壁厚（φ219×38mm），对焊接、检验、试验要求高，且有大量的焊道焊后需热处理，热处理工作量大、条件苛刻。同时射线探伤工作量巨大，受时限影响较多。

表1 管道的材质分布情况

由于该装置受工期所限，设备、管道等订货及到货时间较晚，直接影响了施工工期。同时，该装置在老厂区，存在边生产边施工的情况，施工时间和施工安全风险都较大。如何组织合理安排深度预制、保证施焊、热处理、射线探伤时间，保证工艺管道施工质量是一个巨大的挑战。

2 施工准备

2.1 组织准备

以总承包方为主、联合施工分包方、监理和业主等相关管理人员，建立施工质量控制组织机构，下设材料控制组、阀配组、标识及检测组、热处理及无损检测组、试压组等，按照项目质量体系管理要求，明确各组的质量职责，并强调组与组间的协作配合，既确保不留管理漏洞，又要求工作不做重复劳动。

2.2 技术准备

2.2.1 编制并发布管理程序

根据本装置要求，按照总承包方的质量控制程序为蓝本，结合监理、业主的管理规定，编制并发布了《工艺管道施工质量控制流程》、《工艺管道施工过程执行标准目录》、《工艺管道施工过程检查验收规定》、《施工质量奖罚管理规定》等，要求参建各方共同执行，避免出现认识矛盾。

2.2.2 组织方案审查

要求施工分包方严格执行施工方案报审程序，由总承包方组织专业骨干进行审查，对重大方案如合金焊接工艺评定、压力试验等方案，必要时发回本部，要求组织专家审查，确保施工技术满足图纸和标准规范要求。

2.2.3 人员资质审查

组织审查施工分包方质量管理人员、焊工、无损测量人员资质，尤其是焊工，除检查所持资质证书以外，还组织焊工考试，将焊工分成若干等级，核准各级焊工的施焊作业区域和施焊作业范围。

2.2.4 检验、测量设备仪器审查

建立检验、测量设备仪器台账，分类管理总承包方、施工分包方所属的检验、测量设备仪器，严格控制仪器精度，核实年检情况，规定各方计量、复核所用的设备仪器使用/借用规则，最大程度地减小计量误差。

2.2.5 图纸会审和设计交底

在管道施工开始前，组织总承包方、施工分包方专业工程师进行图纸会审，尽可能地找出所有疑问之处，书面汇总交由设计专业人员答复。当设计人员准备完成后，由总承包方组织相关施工分包方、监理、业主（必要时）相关人员进行设计交底，全面介绍整个装置的管道布置情况，重点、难点所在，让所有专业技术人员充分了解设计意图。

2.2.6 现场技术交底

在管道现场下料、开焊前，要求施工分包方技术人员对作业人员进行技术交底，严格执行“管道施工工艺卡”制度，保证所有作业人员不盲目施工。

3 施工过程质量控制

3.1 材料进场报验

在管材、管件、阀配等出库入场前，无论是谁采购的，都要求严格执行材料进场报验制度。审查其是否已按相关规范做了试验，合金管材及管件是否已按相关规范进行了光谱分析并作好标记，高压材料及管件的检验符合图纸及SH3501-2002《石油化工有毒可燃介质管道工程施工及验收规范》中A级管道要求。

3.2 标识管理

3.2.1 材料标识管理

（1）根据项目发布的《工艺管道施工标识管理规定》，要求所有检验合格的管子、管件在防腐前后都要进行严格的标识记录和标识移植，并在防腐完成后涂刷色标标识，（见表2）。

表2 管子、管件材质色标

（2）在管道预制过程的每一道工序，均要求核对管子的标记，并做好标记的移植，做到用料正确、尺寸准确；尤其注意区分碳钢、合金钢管材、管件、阀门，避免用错材料。

3.2.2 施工过程标识管理

（1）管道焊接过程及焊接完成后，应及时清理和检查焊缝表面，并按下表要求做好焊口和焊工标识：

（2）当管道预制或正式组对焊接完成后，也要求对是否需要热处理及NDT等进行过程标识。

3.3 管道下料控制

表3 焊口标识

3.3.1 下料规划

管道下料前应根据管道平面布置图和单线图规划好管段部位，然后确定下料尺寸，最大限度地利用管段长度，减少焊口和材料消耗，同时要考虑大口径管线二次倒运和吊装。焦化装置中1Cr5Mo管线是施工中的重点，此装置采用了模块化工场预制，深度达到60%，因此，下料规划十分必要。

3.3.2 坡口加工

坡口应采用机械加工，若管壁较厚采用气割或等离子切割时，应清除其加工表面的热影响区，坡口表面上不得有裂纹及夹层等缺陷存在，管段预制成型后，应再一次核对各管段尺寸和偏差，并应将内部清理干净，封闭管口，防止杂物、异物进入。对于大口径不锈钢、合金钢及壁厚大于19mm的碳钢管全部用无齿锯或管道机床切割。

3.3.3 错边量控制

管段组对时，内壁错边量严格执行规范要求。如果管子管件壁厚不同已导致内外壁错边超差时，应按规定进行坡口加工，并认真清理坡口及其内外两侧；若采用火焰切割，应将淬硬层及氧化铁打磨干净，厚壁管应检查坡口上面是否有分层、裂纹等。

3.4 管道焊接控制

3.4.1 组对与固定控制

（1）组对宜采用螺栓连接的专用组对器；

（2）焊接卡具的拆除宜采用氧一乙炔焰切割，并用磨光机将残留焊疤打磨平整。针对1Cr5Mo的管线焊接卡具的拆除施工要求和正式施工相同，必须经过焊前预热、焊后热处理，同时拆除卡具后所有焊疤打磨平整，且做着色处理，同时登记在册。

3.4.2 预热、层间温度、后热控制

针对焦化装置的中合金钢管道多，且1Cr5Mo易出现延迟裂纹的特点，因此焊接前预热、焊接过程的层间温度控制以及焊后热处理是此装置管道施工中的重点。预热温度要派专人测量，焊后热处理必须在规定的时间内做完，并符合表4要求。

表4 合金钢管道焊接前预热及焊后热处理温度

3.4.3 管道焊接要求

（1）合金钢及不锈钢管道安装时，不得在管道上焊接临时支吊架。组对时点固焊的焊接材料及焊接工艺应与正式焊接要求相同。采用根部点固焊时，应对焊缝认真检查，发现缺陷及时处理。为减少压力和变形，应采用合理的施焊顺序和方法；

（2）埋弧焊和二氧化碳气体保护焊，焊前应试板进行试焊，调整好焊接参数后，方可正式施焊；

（3）除工艺上有特殊要求处，每条焊缝应一次连续焊完。若因故被迫中断，应根据工艺要求采取措施，再焊前必须检查，确认无裂纹后，方可按原工艺要求继续施焊；

（5）为防止在已安装的管道上开口而掉入铁屑和切断块，一切开口工作均应在管段安装前完成，仪表取源部件应按规定位置焊接，温度计插孔的取源部件，内部不得向里倒角，节流孔板安装时上下游直管部分的长度应符合仪表专业设计的要求，孔板法兰焊缝内部应修磨平整光滑。预制管道的每道焊口必须做好标记，标明焊接日期、焊工号、焊口编号，按照单线图把每截管段用油漆标明管线号及管段号，以免给安装带来混乱，造成焊口无法追踪，致使交工资料与实物不符。

3.5 无损检测

焊缝的射线探伤或超声波探伤按设计要求或规范规定的要求执行。对不合格的焊缝应进行质量分析，订出措施后方可进行返修。同一部位返修次数不应超过3次，必要时，按规定比例进行扩探。

3.6 加强自检、抽检与联检控制

3.6.1 自检控制

从管材、管件、阀配进场开始，直到焊接完成，包括第三方的无损检验，均要求相关施工分包方实行全程自检制度。自检合格后，才允许实施工序报验工作。

3.6.2 抽验控制

在施工准备及施工过程中，总承包方须方案措施、人员资质、检测仪器、过程标识、交底情况、实际操作、过程记录等进行抽验，及时纠正不正确的行为，杜绝“低老坏”的毛病，保证过程受控。

3.6.3 联检控制

在A级、B级控制点及质量监督站规定的停监点到来时，按照各类控制点的检查要求，分别组织相应参建方参加联检，对施工工序进行验收，确保各类控制点的质量。

“听”作为人类言语交际的方式之一,在“听”“说”“读”“写”几项基本技能中排在第一位。据统计，人们在语言交际中“听”占的比例是45%，“说”占30%，“读”占16%，“写”占9%。因而要想学好一门外语，适应当今国际交往日益频繁的社会，加强听力的训练具有非常重要的意义。

3.7 重视后续检查

3.7.1 硬度检测

热处理后对焊口的硬度按规范及设计要求进行检查，每个焊口3处，每处5点。鉴于本装置合金管道材质的特殊性，将按照规范要求为20%的硬度检测提高到100%。

3.7.2 光谱确认

鉴于其它装置的安装经验和曾经的问题，要求对所有1Cr5Mo的全部管线进行光谱检查确认，包含每段母材、管件、焊缝、阀门、螺栓、螺母，确保材质正确。

3.7.3 弹簧支吊架检查

吊、托架安装的位置应正确、平整、牢固并与管子接触紧密。滑动、导向和滚动支架的活动面接触良好，移动灵活。吊架的吊杆应垂直，丝扣完整，有偏移量的应符合规定。弹簧支架的定位销拔出都应按规范程序执行，并一一记录。

3.7.4 阀门安装

有传动装置的阀门，指示器指示的位置应正确，传动可靠，无卡涩现象。有特殊要求的阀门应符合有关规定。

3.8 试压与吹扫

3.8.1 试压前条件确认

（1）《工艺管道压力试验施工方案》已经审核批准；

（2）试压包划分完成，所有需射线检测和超声波检测的管道必须检验合格；

（3）按试验要求管道已经得到加固，且环境温度符合方案及规范要求；

（4）管道支、吊架的型式、材质、安装位置正确，数量齐全，紧固程度、焊接质量合格；

（5）焊接和热处理工作结束，并经检验合格；

（6）按流程图核对流程是否正确，一次部件是否完成；

（7）阀门、垫片是否参与试压需明确界定，并采取相应措施；

（8）试压系统、盲板、设备、仪表等已完成确认；

（9）试压组织、应急方案等已完成准备等。

3.8.2 试压

（1）严格按照设计给定的试验压力组织试验；

（2）严格按照试压流程进行压力试验；

（3）试压完成后，应及时拆除盲板，排尽介质。排放时应防止形成负压，并不得随地排放。试压盲板要有记录，拆除人要签字确认。

3.8.3 吹扫

（1）管道系统压力试验合格后，总承包方应组织施工分包方根据SH3501-2002的规定，配合建设单位组织吹扫与清洗；

（2）吹洗前要检查确认所有要求拆除的孔板、法兰连接的调节阀、节流阀、安全阀、仪表件等是否已经拆除，焊接的应予以保护；

（3）管道吹洗合格后，不得再进行影响管内清洁的其他作业。吹扫合格的管道系统应及时恢复原状，做好封闭保护，并填写管道系统吹扫记录。

4 总结

工艺管道施工过程质量控制是工程整体质量控制最关键的一步。在该焦化装置施工准备及施工过程中，由于严格控制每一道程序，特别是对1Cr5Mo管线所有焊缝、管材、管件、阀门、螺栓、螺母进行光谱复查，确保了管道施工质量，没有出现返工、停工整改现象。尤其是在本装置施工工期短、施工条件苛刻、施工环境不利的情况下，由于按照事前规划的程序施工，严格过程检查与控制，本装置工艺管道焊接一次合格率达到98%以上，系统试压一次合格，开车一次成功。装置运行近两年来，没有出现“跑冒滴漏”现象，达到了项目的最终质量目标。

TE682

B

1672-9323（2012）03-0035-03

2012-02-23）