浅谈超高压管道支架施工

摘要：以大庆20万吨／年高压聚乙烯装置为例，论述超高压管道支架的施工方法。关键词：超高压管道、支架

中图分类号：TE832 文献标识码：A 文章编号：

超高压管道全部由国外供货（国内尚无生产厂家），施工涉及的相应制造、检验、安装等技术要求国内目前没有相关规范、标准，应依据外商厂家技术要求及标准进行检验、安装，技术性强，质量要求高 。大庆20万吨／年高压聚乙烯装置超高压管道支架由国外初步设计，国内进行详细设计与制造。现以大庆20万吨／年高压聚乙烯装置为例，说明超高压管道支架的施工过程。

1．工程简介

大庆20万吨／年高压聚乙烯装置主体装置主要由乙烯压缩、引发剂配制和注入、聚合、高压/低压循环气处理、挤压造粒、脱气、贮存和包装以及公用工程、辅助设施和安全设施等单元组成。该装置采用Basell公司的LUPOTECHT管式反应器技术，以乙烯为主要原料，以醋酸乙烯为共聚单体，以丙稀和丙醛为调整剂，生产均聚和共聚聚乙烯产品。LUPOTECHT管式反应器技术，采用乙烯单点进料，以过氧化物为引发剂，四段反应的脉冲反应器，该技术反应压力高，整个装置具有超高压、易燃、易爆的特点。此装置布置在预留界区内，施工用地非常紧张，主装置单元布局紧凑，施工管理难度大，安全要求高。

超高压系统安装是该装置施工的技术难点和重点。原预计工期为2003年10月15日至2004年9月20日，实际2004年12月31日中交，2005年6月16日装置一次投料试车成功 。

2工作范围

a）本工程超超高压管道主要包括自一次压缩机出口到二次压缩机入口、二次压缩机出口到反应器入口、反应器出口到高压分离器入口、高压分离器出口到二次压缩机入口以及二次压缩机与中间冷却器等工艺过程中的超高压管路；

b）超高压管道工程量：

管道1833.4米（PN4000等级的420.3米），法兰780对，管段535段（调整段76段），焊口542道（PN500），908个超高压管支架（或管托）。

3 管托管支架的安装

1）管托、管支架的安装，根据管段空视图所标识的支、托架符号，并参照支架样本图详细结构及要求进行施工且要求不得造成管线大于1mm/m的误差；

大庆20万吨／年高压聚乙烯装置超高压管道共114种支架形式，共计908个超高压管支架（或管托）。在施工过程中，我们仔细测量，精心计算，尽量将土建施工误差弥补，确保超高压管道安装精度。

2）与预埋螺栓连接的高压管支架结构，安装时应按照支架编号位置一一对应；

在大庆20万吨／年高压聚乙烯装置超高压管道安装施工中，我们发现实际土建尺寸与安装尺寸不符，部分预留超差巨大。在与设计代表反复沟通后，修改管支架尺寸，并改动（更换）部分碟璜尺寸来满足现场需要。

c）对于管道三通、安全阀、冷气阀、紧急放空阀、产品阀等关键部位的支架，凡埋入基础的膨胀螺栓要牢固，结构上的焊接部位焊缝要饱满、连续、致密，无虚焊、漏焊，紧固螺栓必须上紧，达到设计要求的力矩；

d）由于管道压力超高和压缩机转动会引起震动，所以各支承点托架与管道间的防震绝缘垫必须装好。绝缘垫采用2mm厚橡胶垫、石棉垫或聚四氟板，并严格依据设计要求进行安装；

因土建尺寸偏差，压缩机出入口部分超高压管支架到现场后，我们重新进行切割、预制安装，将底座尺寸减小（或增加），确保超高压管道支撑受力达到设计要求。

3）螺栓预紧力施加应按给定值的25％、50％、75％、100％分步进行，最终预紧力需进行测量，并填写预紧力安装记录；

在大庆20万吨／年高压聚乙烯装置超高压管道安装施工中，我们最终是以测量碟簧高度进行螺栓预紧力的确认的（四点测量取均值）。

4）由于高压管线对管托、管支架的安装要求高，现场必须实测预埋螺栓尺寸，按照实测尺寸进行管托、管支架的制作。高压管道严禁使用临时支撑；

在大庆20万吨／年高压聚乙烯装置超高压管道安装施工中，我们是以测量后将数据返给支架制造承包商，他们根据测量数据进行制造底板，但仍然偏差较大。建议由支架制造承包商自行测量，再根据自己测量的数据进行制造底板。

5）为保证管道与管托紧密结合，管道与管托之间采用软铁，软铁按支承点管外径实际偏差配置，保证管道与管托之间间隙为零；

软铁根据实际进行安装，部分支架因制造原因安装不上，经设计及外方专家确认后没有进行安装。

6）对于支架结构表面的镀锌层应进行保护,局部破坏的应进行现场补锌。

在大庆20万吨／年高压聚乙烯装置超高压管道安装施工中，部分支架导向块需要现场进行焊接，焊接检查合格后对于支架结构表面的镀锌层局部破坏的应进行现场补锌。

在支架导向块现场焊接时，因设计不合理，造成架导向块现场焊接时应力太大，偏倒。我们采取QC小组活动，利用增加侧翼板的方法很好的解决了这个问题。

7）高压管托投运后应按照设计要求对振动情况进行检查，高压管托的预紧力可根据管系运行情况进行调整。

8）超高压管道整体安装完成后，应由业主、设计、监理、外方专家、管支架设计制造商及施工人员对安装进行检查确认，确保安装正确达到设计要求。

在大庆20万吨／年高压聚乙烯装置超高压管道安装施工时，我们安装的每一对超高压法兰都由业主、设计、监理、外方专家及施工人员的确认签字；超高压管支架整体安装完成后由业主、设计、监理、管支架设计制造商及施工人员对安装进行检查确认并签字。

4高压/超高压管线的安装调整和保护

高压/超高压管线安装后，要进行调平和调直。调平可利用管托进行，调直利用移动管托或用1000g重锤敲击加垫木块的管道来进行。高压/超高压管线的水平和垂直误差应小于1mm/m。高压/超高压管线安装后，为防止管线外表面损伤，应使用石棉布将其裹住，使用尼龙绳捆扎牢固。

大庆20万吨／年高压聚乙烯装置2003年10月15日工程开工预制，2004年7月20日超高压管道（VA醋酸乙烯系统）预制展开，2004年11月16日超高压管线全线合拢，12月20日超高压管道试压工作胜利结束。2004年12月15日一次压缩机一次试车成功，2004年12月31日工程实现中间交接。

2005年6月16日装置一次投料试车成功，2005年7月4日至7月6日正式投料生产满负核运行72小时，2005年7月15日正式签字中交，保运结束。

参考书目：

1．《石油化工可燃介质钢制管道工程施工及验收规范》SH3501-2011

2．《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》 GB50236-2011

3．《石油化工钢制管道工程施工工艺标准》 SH/T3517-2000

4．20万吨/年高压聚乙烯装置高压管道施工图TECNIMONT

5．《特殊管道设计要求》 TECNIMONT3159-XZSG-001

6．《高压管道部分规格书》TECNIMONT 3159-YHSE-001

7．《特殊管件设计图》TECNIMONT 3159-YHST-001

8．《高压管道管托及支架结构安装使用说明书》 江苏中圣石化工程有限公司

9．《工业金属管道工程施工规范》 GB50235-2010