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大型化工装置压力管道安装过程常见问题分析艾山•沙吾提

发表时间：2021/6/15 来源：《基层建设》2021年第6期作者：艾山•沙吾提

[导读] 摘要：大型化工装置压力管道安装过程较为复杂，出现各种故障的概率也较大，为此相关施工人员应该加强监督管理，做好相关的安装工作。

        阿克苏地区特种设备检验检测所 843000
        摘要：大型化工装置压力管道安装过程较为复杂，出现各种故障的概率也较大，为此相关施工人员应该加强监督管理，做好相关的安装工作。基于此，本文针对管道安装过程中经常出现的问题进行了分析，并给出了对应的解决方案，希望能够为相关工作人员的安全施工提供较好的指导和参考。
        关键词：化工装置；压力管道；安装问题
        引言
        压力管道是化工装置的基本组成部分，是连接各种设备、确保装置正常运行的基础。因此，分析压力管道安装过程中的的问题并针对问题提出相应解决方案十分必要。
        一、大型化工装置压力管道安装施工特点
        （一）工艺安全隐患多
        大型化工装置的压力管道多输送易燃易爆及腐蚀性的介质，如硫化物、氰化物等，不仅对于人体产生危害，对于压力管道也会产生腐蚀，导致管道产生变薄、穿孔等问题，最终发生泄漏和爆炸。
        （二）管道材料种类多
        一套大型化工装置可能由多条、多种管道连接而成，涉及多种管道材料、品牌，这给管道的安装、焊接带来极大挑战。
        （三）施工周期不固定
        管道施工周期不固定，资金充足则要求尽快缩短工期，资金不到位可能一个工程持续多年。
        （四）现场环境不确定
        管道安装现场环境差，通常涉及高空、狭窄空间、室外风雨天气等。
        二、大型化工装置压力管道安装过程中的常见问题
        （一）材料质控问题
        管道安装材料质量是管道安装过程中较为重要的部分，管道材料的好坏直接关系到管道的安全长久运行，当前常见的材料问题如下：
        （1）质量证明书的产品标准错误或非现行有效标准；检验检测项目不符合产品标准的规定；质量证明书或合格证的签章不齐全；质量证明书的检测数据填写错误；材料直接从经销商处采购，材料质量证明书造假。
        （2）管道元件制造单位资质不满足要求，超资质制造；对要求进行型式试验的管道元件，制造单位未取得型式试验证书；型式试验证书、报告伪造。
        （3）产品标志缺少可追踪性标志，无法从产品实物追溯到质量证明文件；产品实物未按照规范的要求进行标识，缺项漏项。
        （4）对规定进行制造监督检验的管道元件，未提供制造监督检验证书；或者伪造制造监督检验证书。
        （5）假冒伪劣产品；材料本身存在缺陷，如母材裂纹、厚度偏差、不圆度等偏差较大，对于特殊材料存在材质复验不合格等情况。
        （二）施工问题
        （1）化工装置中需要用到大量的高塔设备，在施工组织过程中未进行充分论证，未考虑附塔管线的焊接、检测、试压工作的合理性。附塔管线在地面预制后直接上塔安装，无损检测未及时跟进，导致后期返修、探伤的难度增加。在耐压试验时，管线与设备采用焊接连接，有效隔断装置与待试压管道，无法进行试压；部分厚壁管道采用法兰连接，由于压力高、厚度大，附塔管线就位后，在管线末端法兰处，插入盲板，存在试压后复位困难，甚至由于结构原因无法插入盲板进行试压。
        （2）部分管线现场无法进行耐压试验，拟采用“三代一”方式进行。存在如下问题：大量附塔管线与设备连通，无法有效隔离；采用氦气进行检漏，设备体积大，氦气需要的量大，一条与大设备相连的管线进行试验，花费多则十几二十万；采用氨气进行检漏，费用低，但氨气有毒、可燃，如存在泄漏，容易造成中毒、火灾等安全问题。
        （3）施工管理不到位，化工装置中多存在同类型的多套装置，管路在预制过程中，未按照规定做好管线、焊口焊工标识，在安装过程中造成混装，焊接无法追溯、探伤底片无法溯源等问题。

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        （4）补偿器安装问题。部分压力管道输送的介质为高、低温气体、液体，这些介质会使管道发生热胀冷缩现象，有必要安装补偿器，以实现管道应力的降低。但是目前补偿器的安装过程中普遍存在着补偿器设计参数、选型不明确问题。在实际施工的过程中，相关人员多参考以往经验选择补偿器。这就造成了补偿器实际工作中无法使管道向需要膨胀或者收缩的方向运动，无法起到缓解管道应力的，最终造成管道开裂，发生安全隐患。
        （5）管道支吊架安装不合理问题。在压力管道的安装过程中，也存在管道支吊架设计、安装不合理。设计不合理，支吊架无法实现承载或者是管道向既定的方向运动；施工人员在安装过程中未按照设计要求执行，支吊架选型错误、活动、固定、滑动支架等错用，焊接强度不足等施工问题，也导致管道下沉、外斜等问题，特别是当滑动支吊架的接触面与滑动平面安装成不可移动的结构等都是产生管道应力集中、管道结构失效的重要原因，影响着管道的安装质量和运行。
        （6）焊接问题
        大型化工装置压力管道焊接中的问题主要体现在以下方面，首先是未采用评定合格的焊接工艺，仅依据个人自身进行进行判断，容易造成特殊材料存在重大焊接质量问题；有些可以在地面进行预制的管道，由于施工方案不合理，变得需要在高空或者狭小空间进行作业，加大焊接难度；赶工期，在不满足焊接要求条件下进行施焊，如在大风天、雨天进行作业，容易产生大量的焊接缺陷；焊条未按照要求进行烘干、保温，造成焊接缺陷；焊接技术人员的技术水平不够，导致焊接过程没有达到要求的施工参数，焊接的焊缝质量不合格。
        （三）无损检测问题
        无损检测是实现管道安全运行的必要一环，通过实施无损检测能够快速判断定位压力管道是否存在超标缺陷并及时采取措施消除隐患。当前，部分大型化工装置压力管道在安装过程中采用抽样检测的方式，如未能进行有效无损检测管理，容易造成漏检，造成事故隐患。
        （1）施工组织未考虑大厚壁管道的探伤问题，射线检测除采用射线机外是否需要用γ源，未及时到环境管理部门报备申请源库，导致无损探伤进度跟不上。
        （2）探伤进度滞后，造成大量焊口积压，原本可以在地面及时返修扩探的动作，未及时进行，待管道安装完毕后，发现问题，造成返修、扩探的难度增大。
        （3）探伤发现问题，未及时开具返修单通知施工单位，造成大量积压应返未返的焊口。
        （4）无损检测单位、施工单位联合造假，将不合格底片拿掉，放掉了缺陷，也未进行累进检查，造成施工安全隐患。
        三、大型化工装置压力管道安装解决方案
        （一）加强材料质量管理
        严格监督管理施工材料，选择合格的供应商，确保材料的质量。施工单位要建立压力管道材料自检体系，提高全体人员的安全与质量意识，做好管理监督工作。
        （二）加强施工管理
        管施工前期，根据设计图纸以及国家相应的规定，根据实际编制切实可行的施工方案，不要千篇一律，做到有的放矢。对于特殊管道在施工前编制合理施工方案、耐压试验方案，讨论其可行性，避免返工。加强焊接管理，首先确保焊工持证上岗、满足相应的作业项目。在焊接前要按照要求进行试焊工作，确认焊工的作业水平。在焊接过程中，焊工严格按照焊接工艺卡进行施工，风速、湿度不符合的条件下，不进行作业，不为赶进度，调节超参数进行焊接。
        （三）加强无损检测工作
        在项目初期做好预判，判断需要进行无损作业的项目、难度，做好设备和人员的准备工作，做好及时探伤、及时开具返修单、不积压焊口，在地面预制时，能完成的探伤及时完成。无损检测做到随机抽查，无指向性，才具有代表性。
        结束语
        综上，作为大型化工装置中的重要组成部分，压力管道的正确安装能够大大降低故障率。这不仅需要严格的标准和规范执行，同时需要加强对安装过程的监督和管理工作。
        参考文献：
        [1]压力管道安装中材料存在问题及预防措施[J].郭传军.辽宁化工.2020（08）
        [2]石油化工工程中工艺管道安装施工存在的问题与对策[J].舒世政.石化技术.2020（08）
        [3]化工管道安装中存在的问题及对策[J].张雁翀.居业.2017（12）