高压管道施工管理分析

高压管道施工管理分析

中国建筑第八工程局有限公司西北分公司陕西省西安市710000

摘要:目前国内建筑工程趋于大型化、一体化,施工管理难度越来越大,工程量增大施工周期突显紧张,其中高压管道施工工序繁多、过程控制复杂,优化管理、确保质量、提升效益是高压管道施工管理的重点。

关键词:高压管道;施工;管理

1施工准备

1.1编制施工方案

施工方案是指导现场施工的重要文件,对施工质量的控制起到决定性作用,因此要考察施工现场,编制切实可行的施工方案,施工方案包括以下主要内容:

1.1.1适用标准。根据高压管道工作条件的特殊性,不仅要满足一般施工验收规范,而且要执行原材料加工的特殊工艺、质量公差以及设计要求。

1.1.2施工工艺。施工方案要以轴测图为基础,根据现场实际,在满足相关规范、设计要求前提下便于施焊、热处理。

1.1.3焊接及热处理。管道施工质量主要在焊接及热处理,要尽量避免出现常见的焊接质量通病,尤其是高压管道,其最大壁厚达到32mm,一旦出现焊缝质量不合格,现场返修非常困难,要制定成熟的焊接及热处理工艺。

1.2施工准备

1.2.1人员配置:施工前要配备经验丰富的施工管理人员,能够准确审核图纸和指导现场正确施工;焊工是直接参与人员,挑选焊接水平较高的焊工是焊缝合格的基本保障。

1.2.2材料准备:由于高压管道壁过厚,现场不具备切割管段、加工坡口的条件,因此施工前要依据施工图纸现场实际测量(至少实测2次),联系加工厂切割管段、加工坡口。

2管道设计的审核

2.1改变管道固有频率

在对高温高压管道进行设计时,应注重对管道所受动应力的控制。通过调整高温高压管道系统的支吊架能有效实现对应力的控制,主要是在改变其固有规律的基础上,使得管道能远离动载荷频谱,进而削弱动载荷对管道的冲击作用。在实际进行管道频率调整时,可采用阻尼器这一装置,在可能存在动载荷的位置设计阻尼器,能起到消耗载荷能量的作用。阻尼器具有灵敏性较高的优势,主要将其应用在安全阀动作、风载荷以及地震等动载荷造成的不利影响上。如对于主蒸汽管道固有频率较低这一问题来讲,在动载荷作用下容易导致高温高压管道产生多处振动,并且出现管道所受动应力过大的现象。这种情况下,可在动载荷可能发生位置增设阻尼器装置,并在位移程度较小位置加设限位器等,能有效实现对动应力的控制。

2.2力学模型的处理

为了进一步全面的论述高温高压管道的应力分析过程,可以对管道应力方面分析中可能出现的情况进行简明扼要的分析。可以从以下几个方面对力学模型进行处理:第一、可以把阀门看作是集中载荷,或者当作当量直管,在计算过程中也可以把角阀视为L形的管进行计算;第二、全部的三通管、法兰以及阀门都可以被看作是集中载荷,或是只把它看作是正常的直管道,不计重量处理;第三、在大小头的地方,看作是两个直径不相等的直管相互连接;第四、每个设备在进出口处都认为是被固定的。

2.3控制管道焊接

控制管道焊接质量主要包括三个阶段,主要表现为焊接前期检查阶段、焊接过程控制阶段与焊接完成之后检查阶段。

2.3.1焊前检查阶段

焊接之前,步骤虽然简单,却不容忽视。焊前检查的主要内容包括:一,焊工应及时检查焊接工机具是否齐全及其运行状况,如焊机电源线、接地线是否良好,焊机参数是否正常等;二,作业前,检查焊工精神状态,还要对焊工的焊接资格证书以及技术交底情况等予以检查;三,检查焊接件的尺寸,如坡口角度、间隙等是否满足焊接作业指导书要求等;四,检查焊接材料是否领用正确,有无存在发放错误、领用错误等现场;五,检查施工环境的湿度、温度、天气等因素是否满足要求,如采用二氧化碳气体保护焊,检查其风速是否超过2m/s以及湿度是否≤90%等。

2.3.2焊接过程控制

其一,焊接时,应确保管道封闭性,禁止发生“穿堂风”现象;其二,焊道间焊接接头应错开,避免应力集中,同时焊接过程中,需将层间焊渣等清理彻底;其三,焊接时,应加强对收弧质量的管控。收弧处理时,应把整个熔池予以填满。其四,焊接时,应加强对层间温度的管控。要求层间温度不等低于预热温度,同时不得高于工艺评定中要求的最高层间温度。

2.3.3焊后检查阶段

焊接完毕后,焊接者需要及时清理焊缝,并检查整个焊缝的质量,若发现弧坑、裂纹、咬边、气孔、夹渣、未融合等缺陷,应及时打磨并修整。若部分焊缝需要作热处理,应严格按照焊接作业指导书中的升温速度、保温温度、保温时间、降温速度等要求进行热处理,热处理完毕后,及时委托无损检验,后续并根据无损检验结果进行后续焊接工作,如返修等。

2.4管道支架安装

由于高压管线对管道支吊架的要求极高,因此高压管道的固定、滑动、弹簧支架等支吊架,应严格按照图纸给出的位置、支吊架形式、数量安装,不得私自更改支架形式、位置及数量。氢气压缩机运行会引起剧烈震动,高压管道各支撑点托架与管道间防震垫必须按照图纸进行安装,防震垫使用2~5mm的橡胶垫板或者聚四氟板。对于管道三通、安全阀、开关阀、调节阀等关键部位的支架,所有固定在基础上的膨胀螺栓必须安装牢固,结构上需焊接的部位焊缝要饱满、连续、无虚焊漏焊,紧固螺栓预紧必须达到设计要求的扭矩。

2.5管道压力试验

焊缝100%探伤完成后,水压试验是管道施工的最后一个环节,由于高压管道压力高、升压难度大,法兰、阀门等部件拆卸困难,而且八角垫片易磨损,一旦法兰密封面、八角垫片出现磨损,必须更换,因此高压管道试压难度很大。

3缓蚀剂防护

缓蚀剂保护是在腐蚀环境中,添加少量能减缓或者阻止金属腐蚀的物质来保护金属的方法。缓蚀剂防腐蚀使用方便、投资少、收效快,所以对于燃气管道的防腐有很广阔的前景。缓蚀剂通过缓蚀剂分子上极性基团的物理或化学吸附作用,使缓蚀剂吸附在金属表面,缓蚀剂的吸附可分为物理吸附和化学吸附。物理吸附是由缓蚀剂离子与金属的表面电荷产生静电吸引力和范德华力所引起的,这种吸附快而可逆;化学吸附则是由中性缓蚀剂分子与金属形成了配位键,它比物理吸附力强而不可逆,但吸附速度却较慢。其作用机理是:一方面由于被吸附的缓蚀剂上具有非极性基团,在金属表面上能形成一层疏水保护膜,保护膜能阻碍与腐蚀反应相关的物质或电荷的转移,使腐蚀速度减小;另一方面是改变缓蚀剂能改变金属表面的电荷状态和界面性质,使金属表面的能量状态趋于稳定化,增加了腐蚀反应的活化能,使腐蚀速度减慢。

结束语

高压管道安装工程是一个工序繁多、过程控制复杂的系统工程,其安装工作已经成为项目管理工作的重点和难点,在整个过程中我们应提高安装技术与各道工序的工作水平,运用掌握先进的工程技术,保证工程质量,从而为设备装置高效、平稳、长时间运行提供保障。

参考文献

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[3]午宏斌,仇军华.浅谈高压加氢工艺管道施工过程中的质量控制[J].中国高新技术企业,2013(20):138-139.

[4]GB/T20801.5—2006压力管道-工业管道第五部分:检验与试验[S].

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