史海峰
(海洋石油工程股份有限公司建造事业部;山东青岛266520)
海洋平台管线安装过程中,经常由于部分易损件不能参与试压或者材料到货晚不能安装,需要一段规格尺寸与所替代部件一致的临时管进行替代安装,以保证施工顺利进行[1][2][3][4]。对于临时管的制作,业内目前尚没有统一标准,结构形式如何选择,材料是否可以替换,焊接标准如何制定,涂装要求到什么程度,检验标准如何选择,使用后如何存储,是否可以重复利用等等,这些信息不明确,经常给施工带来困扰;经过多个项目实践和技术总结,在结构形式、材料选择、焊接要求、检验要求、涂装要求、使用要求等方面给出了合理化建议。
临时管在制作使用前,需事先收集整理被替代部件的规格尺寸信息及压力信息,结合现场实际、材料情况及项目要求,确定临时管的结构形式,同时需征得项目技术人员或业主同意批准,取得预制方案之后,方可开展临时管的预制工作;
临时管的连接形式主要依据被替代部件的结构形式而定,被替代部件有的与两侧主管是焊接连接,有的是法兰连接,有的进口与出口尺寸一致,有的进口与出口尺寸不一致,有的径向尺寸很大,有的轴向尺寸很小,需要逐个确定所被替代部件的详细结构形式信息并做好记录。
根据被替代部件的结构形式的不同,临时管的结构形式也相应有所不同,根据被替代部件是焊接连接还是法兰连接,考虑临时管是焊接式还是法兰式;根据被替代部件较小的轴向尺寸及因空间限制,考虑是否采用钢板替代法兰;根据被替代部件所在主管尺寸过大,考虑是否采用缩颈方式;根据主管材质非碳钢材质,使用同主管材质一致的临时管材质,成本过高,考虑是否使用材料替代;以上诸多因素在临时管的结构选型时需要仔细斟酌。
临时管的结构形式一般可分为焊接式与法兰式;焊接式一般含直管直通式、同心异径直通式及偏心异径直通式等三种主要类型;法兰式一般分为直管同心法兰式、异径同心法兰式,异径偏心法兰式,异径同心板式,异径偏心板式等五种类型;现场根据实际情况选择适用的结构形式进行制作。临时管的结构简图见图1。
图1 临时管结构简图
直管直通式、同心异径直通式和偏心异径直通式由管线、同心大小头和偏心大小头等材料组成,两侧通过焊接与主管相连。直管同心法兰式、异径同心法兰式和异径偏心法兰式由管线、同心大小头、偏心大小头和法兰等材料组成。异径同心板式和异径偏心板式由管线,加工的盲板或钢板组成。具体的规格尺寸需根据被替代的部件规格相应选取。
为做好临时管预制时的质量保证及使用时的安全性,给出以下通用原则以供参考。
1) 临时管的材质,与正式管材质一致为最佳,在保证压力等级、安全使用的前提下,考虑经济性,亦可使用碳钢、不锈钢等材料进行替代,使用前需书面征得技术人员认可;
2) 临时管材质的壁厚及压力等级应不小于正式管;
3) 临时管的焊口,应为全熔透焊接;
4) 临时管的法兰,选用与之相对的主管路的配对法兰为最佳,其中对于碳钢法兰,征得技术人员同意后,亦可选用ASTM A-36、Q235-B材质或更高等级材质的钢板加工后替代法兰使用;
5) 对于使用钢板制作替代法兰,预制的法兰外形尺寸执行ASME B16.5,钢板厚度[3][4]选择参考表1,超出表格范围的需选用与主管路相适应的配对法兰;
表 1 钢板壁厚选择表
6) 对于偏心式临时管,应选择底平式;
7) 对于异径同心板式和异径偏心板式的临时管,缩径范围参考表2,超出范围的需选用异径同心法兰式或者异径偏心法兰式的临时管;
表2 缩径尺寸范围表
8) 对于有色金属管线系统的临时管,若选用碳钢材质的临时管,临时管的内壁应涂漆,以防不同材质间的污染,涂漆要求需征得项目技术人员或者业主同;
9) 对于重复使用的碳钢材质临时管,内壁及外壁均应涂漆防腐,以满足长期使用要求;
10) 临时管制作完毕后应进行编号,以便于跟踪;
11) 临时管编号原则建议为:尺寸/mm- 长度/mm- 壁厚/mm(或等级xxLB);
例如:DN50mm-150mm-5.5mm / DN200mm-358mm-300LB 。
临时管预制完毕后仍需进行必要的质量检验[2],但试压工作可不必单独进行,一般原则如下:
1) 临时管制作完毕后,所有焊口应进行外观检测;
2) 临时管所有焊口应进行PT或MT检测;
3) 对于重复使用的并应用于压力超过10MPa的高压系统的临时管,焊口应做RT检验。
4) 对于焊口的NDT检测要求,不同项目单独报业主批准。
5) 临时管同主管线一起进行试压,可不必单独试压。
临时管在使用前为保证安全性,仍需进行一定的检查工作,操作时仍需遵守一定的使用规则。
1) 检查所有临时管的焊口是否经过外观检测及无损检测,具有各项检测合格报告方可使用;
2) 临时管新项目重复使用前,应重新做一遍外观检测及无损检测,合格后方可使用;
3) 使用完毕后应集中回收,严禁随意丢弃;
4) 对于重复使用的临时管,应集中存放,妥善保管;
5) 对于可重复使用的临时管,建议使用期限不超过5年;
6) 对于不能重复使用的临时管,应统一废弃处理,不得随意丢弃。
临时管在海洋石油平台管线安装过程中广泛应用,对临时管的结构形式进行了总结归纳,得到2大类8小类的结构形式,可供施工时参考选择;同时给出了临时管在预制,检验,试压及使用时的一些通用原则,可以有效指导施工,提高施工效率及施工安全性,对临时管在海洋石油平台建造过程中的应用具有一定的参考意义。