李 伟
(北京中航油工程建设有限公司, 北京 100621)
在机场供油工程中,航油管道工程是极其重要的单位工程或分部工程,出现任何质量问题,都会给机场航油保障带来严重影响。因此必须严格控制各个施工环节的工程质量,做到事前控制、事中控制、事后控制,使工程质量始终处于受控状态,从而确保航油管道工程质量。现结合航油管道建设工作经验,阐述航油管道工程施工质量控制要点与方法。
航油管道一般分为:库站内工艺管道、机坪加油管道、库站之间输油管道。
航油管道的设计结构形式为钢制管道焊接+外防腐+内防腐结构形式。库站工艺管道一般选用符合 GB/T 8163—2008《输送流体用无缝钢管》标准的流体无缝钢管。机坪加油管道则采用符合 GB/T 8163—2008《输送流体用无缝钢管》标准的流体无缝钢管或符合 GB/T9711—2011《石油天然气工业管线输送系统用钢管》标准的直缝焊接钢管、螺旋缝焊接钢管。库站之间输油管道钢管主要选用符合 GB/T 9711—2011《石油天然气工业管线输送系统用钢管》标准的直缝电阻焊钢管、螺旋缝埋弧焊钢管等。
航空油料是给飞机加注的动力燃料,品质要求极高。根据 MH/T 6020—2012《民用航空燃料质量控制和操作程序》中的规定,油管内壁应使用经技术鉴定合格符合航空燃料要求的涂料,目前航油管道内壁百分之百采用较成熟的 036 涂料进行防腐。而一般的成品油管线无此要求,因此内防腐质量要求高是航油管道的典型特点,是质量管理控制的重点。
由于航油管线是保障机场供油的特殊管线,航油管线管道内的清洁度直接关系到油品质量。管道内部的洁净度控制贯穿于除锈、防腐、运输、预制、组对、焊接、安装、吹扫等各个工序之中。内部洁净度控制也是质量管理控制的重点。
由于航油管线是保障机场供油的特殊管线,加之航油介质为航空煤油,渗透性极强,焊缝的细微缺陷都可能产生渗油隐患,尤其是机坪加油管线位于机场飞行区跑道与机坪下,几乎不具备可修复性,必须保证万无一失,长期稳定运行。因此焊缝检测需 100% 射线探伤,特殊段需加 100% 超声波探伤。焊接质量要求特别高,也是航油管道有别于一般成品油管道的重要特点和质量管理控制的重点。
航油质量的高品质及航油管道内壁洁净度的特殊要求决定在管道压力试验后要直接进油冲洗试运转。油品取样化验合格后,方可结束进油试运转过程。而一般成品油管道系统是水联运,然后进油顶水投产。因此管道进油冲洗试运转除了检验管道系统是否正常外,油品质量是否合格也是质量管理控制的重点、难点。
根据航油管道的施工工艺,要在事前控制、事中控制、事后控制的全过程中,做好以下工程质量管理控制要点。
(1)掌握和熟悉质量控制的技术依据。相关单位要熟悉设计图纸和相关的设计、施工规范,充分了解航油管道的结构特点,尤其是对内防腐、管道内部洁净度质量要求。
(2)组织设计交底和图纸会审。设计交底和图纸会审是事前控制的一项重要工作。设计交底及图纸会审会议一般由监理单位组织,会议纪要由监理单位起草,各家与会单位会签。
(3)制定航油管道工程施工质量控制流程与程序。在充分技术论证的基础上,根据航油管道的特点,制定出航油管道工程施工质量控制流程与程序,工程施工质量控制流程与程序要全面和有针对性,不能出现失控环节。
(4)制定施工质量控制规划和实施细则。施工质量控制规划和实施细则是重要的工程质量控制文件,因此在项目实施前,按规定监理单位应编写有针对性的监理规划和实施细则,并向施工单位进行交底,做到过程受控、控制有效、不留漏点。
(5)审查施工单位资质技术条件和质量保证体系。首先审查施工单位人员的资质条件和技术水平,尤其是焊工、吊装起重工、电工、无损检测人员等特种作业人员是否符合要求。由于焊接质量是管道施工中最重要的控制点,因此在审查焊工资质证的合法性和有效性的基础上,100% 进行持证焊工上岗考核,做到人证相符,证技相称。
其次审查施工单位的质量保证体系,明确其自控主体的责任。督促施工单位建立健全以项目经理为核心的质量保证体系,确保内部各层次的管理有效运行。
(6)审核承包单位提交的施工组织设计(方案)。审查施工组织设计和施工方案是否齐全,内容是否符合要求,是否充分考虑航油管道的施工特点;审查各专项施工方案,如开挖回填施工方案、焊接方案、防腐施工方案、安全施工方案等。
(7)检查验收各种原材料及附件。钢管及管道组成件主材和辅材都必须具有质量合格证书或质量保证文件,并符合相应的国家现行标准。严格材料报验程序,不允许先使用后报验。所有工程材料无论是甲供还是乙供都必须报验,不经报验或报验不合格,一律不准使用。土建类材料要按规定见证取样送检,合格后方可使用。安装类材料按规范只进行质保资料检查和外观检查。对有质量缺陷的材料不予验收,另行封存,直至退场。对有异议的安装材料,送有资质的检验单位进行复验,复验合格的材料方可使用。
(8)检查确认施工机具。应检查现场所需的施工机具是否按计划进场;所用的施工机具应调试至正常工作状态,计量器具必须在鉴定的有效期内。施工机具经报审检查确认,取得合格证标记后,方可正式使用。
(1)管道外壁 3PE/环氧煤沥青防腐。管道外壁 3PE/环氧煤沥青防腐施工工序一般为:喷砂除锈→加热喷环氧粉末或涂底漆→PE 面层涂敷/缠环氧煤沥青玻纤布→防腐层固化→检验合格→出厂。
应检查钢管表面除锈质量是否达到 Sa2.5 级;返锈或污染时重新进行除锈处理。检查钢管外表面防腐层数,并在生产中加以监控。检查防腐层质量时,要用涂层测厚仪检查防腐层厚度,其厚度不得小于规定值;用电火花检漏仪检查漏点,检查结果要符合规范中的要求;并要进行防腐层剥离强度和粘接力试验。
(2)管道内壁 036 涂料防腐。管道内壁 036 涂料防腐施工工序一般为:喷砂除锈→涂底漆 2 道→面漆 3~4 道→内防腐层固化→检验合格→出厂。
管道内壁防腐实施过程中检查金属表面处理质量,除锈等级满足 Sa2.5 要求;036 涂层成品质量检验主要有:删格法检查附着力,用测厚仪测涂层厚度,干膜厚度应不小于200 μm。
(3)地上管道外壁涂料防腐。管道外壁涂料防腐施工工序一般为:喷砂除锈→涂环氧型底漆 2 道→环氧型中间漆一道→运输至现场→组对、安装、试压→面漆 2 道→外防腐层固化→检验。
管道外壁涂料防腐质量检查与内防腐质量检查基本相同。
(4)交接桩、测量放线及扫线(清理作业带)。交接桩测量放线施工工序一般为:设计或业主(测绘单位)交基准桩、控制桩→施工单位接桩→施工单位移桩→施工测量放线定桩→扫线(清理作业带)。
业主首先要组织设计或测绘单位交桩,施工测量放线前检查各测量仪器有效鉴定证书等。施工测量放线定桩后,监理复核航油管道工程定位放线成果。业主应委托原测量单位进行跟踪复测。
(5)防腐管运输、布管。防腐管运输、布管主要工序为:管道吊装→管道运输→管道吊卸→管道临时堆放保管→管道布管。
在布管运输过程中,要采用专用的吊具或吊带,严禁钢丝绳直接接触式吊管;防腐管之间及防腐管与运输车辆接触部位要加软质保护垫且不得混装运输。管两端必须有保护管帽或防尘套,防止管口损伤和内壁洁净度受污染。现场临时堆放点应无易损伤防腐层的硬质物体并设置警戒设施。布管时,所有管道均放置在砂袋或土袋上,严禁管道放置在石块等硬质物体上。
(6)管道组对、安装、焊接及检验。管道组对、安装、焊接及检验主要工序为:管道坡口加工→管道组对→管道安装→管道焊接→管道焊缝外观检查→无损检验。
本施工阶段是工程质量的关键环节之一,要重点检查有无管道内部杂物清理程序,观察管内杂物、粉尘是否被清除。坡口的型式要符合设计或焊接工艺评定,坡口加工时应设置内封堵器,防止铁屑进入管内。检查组对使用的设备、工具如对口器是否符合施工方案规定且适宜;用焊缝检验尺抽检对口角度、组对的间隙及错边量等偏差是否符合规范规定。对于库站工艺管线要抽查管线组对安装坐标、标高、垂直度、水平度是否符合设计图纸要求,检查机泵配管为无应力。检查管道是否标记焊口及焊工编号;检查焊接环境条件、焊接工艺等是否按工艺规程要求进行。焊缝外观检查合格后,对焊口进行无损检测。焊缝缺陷返修时,要旁站监理不合格焊口的返修。返修后要重新检测,直至合格。同一部位返修次数不得超过 2 次。
(7)管道防腐层补口和补伤。管道防腐层补口和补伤主要工序为:管口除锈→管道补口→检验→外观及电火花检查→补伤(沟上、隐蔽前)→检查合格→下道工序。
管道补口补伤是在沿线施工现场完成工作,现场工况相对较差,而补口补伤的质量直接影响到整个管道的防腐质量,关系到管道的使用寿命,因此补口补伤也是重要的质量控制环节。检查补口施工外观成品质量,不得有空鼓、皱褶缺陷;抽查补口套剥离强度。沟上外观检查时应将管道表面清理干净,并全数电火花检漏,补伤完毕后复检,下沟隐蔽前重新检查。
至于管道内补口施工,要严格控制内补口设备的清洁情况,防止将污染物带入管道内部。
(8)管沟开挖。主要工序为:放线→地下障碍物勘探→人工挖探沟→机械开挖→验沟→检查合格→下道工序。
管沟开挖前,首先要了解管道路由沿线埋地设施的详细情况,先仪器物探、再人工挖探,必须探明地下设施位置。开挖时施工单位要设专人监护,不允许无监护开挖。开挖后要组织有关单位进行检查和验收,核查标高、中心偏移、断面结构尺寸,检查边坡支护、降水措施的落实情况。
(9)管道下沟及回填。主要工序为:管沟复查→管道防腐检查、补伤→吊管下沟→阴极保护施工→隐蔽检查、补伤→回填→检查合格→下道工序。
管道下沟前要复检管沟质量,并再次对管道进行防腐层电火花检漏仪检验、补伤;监理要旁站管道下沟过程,管道下沟必须采用吊管设备、专用吊带,严禁使用推土机和撬杠等非起重机具,严禁使用钢丝绳,且管道吊点要符合规范要求。沟下不得有人,并要防止管道滚沟。回填隐蔽前要复检防腐层,补伤检查合格后才能回填。严格控制回填土土质和回填质量,回填土必须是无石块、植物根茎的细土,石方段换填中粗砂。
对于机坪管线而言,由于管道位于机坪下,位置特殊,故回填要求极高,必须按设计要求进行回填,要严格控制中粗砂材质,必须环刀取样检测回填砂密实度是否达到设计要求;严格检查是否按施工规范浇筑、振捣管沟混凝土,并按规定留取混凝土试块。
(10)管道压力试验及吹扫、清管通球。主要工序为:管道强度试压→管道严密性试压→管道吹扫或清管通球→检查合格→下道工序。
库站内工艺管线采用水压试验,先试压后吹扫;机坪管线属于给飞机加油的终端管线,不允许进水试压,故采用压缩空气进行压力试验,并用压缩空气吹扫。输油管道则是采用水压试验,然后清管通球排水直至达到洁净要求。
此阶段是对管道系统全面试验检验过程,也是重要的关键控制点,因此要旁站试压、吹扫、清管通球过程,全程检查试验压力,升压、稳压、降压的程序和时间是否符合规定;检查吹扫、清管通球洁净成果,判定吹扫、清管是否合格。
(11)管道附属工程。管道附属工程主要是指隔断阀井、牺牲阳极,里程桩、转角桩、警示牌等。机坪管线主要涉及隔断阀井、牺牲阳极、测漏井。
阀井工程主要工序为:地基开挖→验槽→垫层→钢筋帮扎→模板→混凝土浇筑→模板拆除→检查合格→基坑回填→施工完毕。
阀井工程属于钢筋混凝土土建工程,除要按钢筋混凝土工程规范进行一般控制外,还要控制好渗漏问题。
牺牲阳极保护工程主要工序为:材料检查→牺牲阳极安装焊接→测试桩安装→电位测试→检查合格→隐蔽回填→施工完毕。
牺牲阳极保护工程,是对管道防腐和使用寿命的附加保护性工程,也是一项重要的管道附属工程,要重点检查牺牲阳极的隐蔽过程,检查保护电位参数是否达到设计与规范要求。
里程桩、转角桩、标志桩、警示牌主要工序为:桩、牌预制→现场定位→开挖→桩牌安装埋设→检查合格→施工完毕。
对于里程桩、转角桩、标志桩、警示牌等,则关系到今后日常巡线、生产管理工作,主要检查外观质量是否符合规定,检查标志桩的埋设位置和深度、坚固程度是否符合设计要求。
(1)工程竣工验收。在工程预验收和与相关的消防、防静电、压力管道监检等工程专项检测验收合格的基础上,由建设单位申请上级机关组织工程竣工验收。工程竣工验收是工程质量控制的一个重要程序,建设、设计、监理、施工、审计等其他相关单位要提交相应的总结报告,所有的报告都要对工程建设成果做出结论性意见。竣工验收后,要对验收中提出的问题及时整改,整改完毕后必须逐一检查确认。
(2)进油冲洗、试运转。首先建设单位编制可靠的进油试运转方案,试运转方案必须确定组织机构,确定进油工艺路线和进油流速,管路的冲洗流速不小于 2 m/s,最高流速不应超过 4.5 m/s。其次在试运转前要求相关单位及时到位,对管道系统进行全面的进油前检查。在航油管线系统进油试运转过程中,严格执行先浸润后冲洗的作业程序,浸润 96 h 后,各管路均按三倍以上管路容量的燃料数量进行冲洗。管道系统油品取样化验合格后,方可结束进油试运转过程。
(3)行业验收。按《民用机场建设管理规定》的相关规定,航油管道工程必须要在试运转合格后申请行业验收,行业验收主体是民航当局。行业验收时建设、设计、监理、施工等其他相关单位要提交相应的总结报告(包括试运转情况报告),民航专业工程质量监督站要提交质量监督报告,所有的报告都要对工程是否满足使用安全要求、能否投入使用做出结论性意见。通过行业验收后,工程正式投入使用。
航油管道既是输送易燃易爆介质的压力管道,又是机场航空油料供应的重要保障设施。因此要在航油管道施工质量控制过程中,做好事前、事中、事后控制,使工程质量始终处于受控状态,从而确保航油管道工程质量,满足机场供油使用安全要求。