BASF项目THF装置合金钢管道施工技术分析

摘 要：本文通过简要地介绍BASF项目THF装置内合金钢安装的一般技术要求，简述合金钢管道的施工技术要点，希望对类似工程的施工能有借鉴或参考作用。

关键词：合金钢；光谱分析；热处理

引 言：

合金钢与碳素钢相比，它具有较高的强度，较好的耐热性，较好的耐低温性能，较好的耐腐蚀性能等优点，甚至有些生产环境采用碳素钢是满足不了要求的。故合金钢是压力管道中常用的也是很重要的材料。管道安装前需要对合金管进行光谱分析，复核合金元素的含量。为了消除合金钢焊接容易产生冷裂纹，管道焊接前应进行预热，焊接完毕为松弛焊接残余应力，改善接头的组织和性能，应对合金钢管道焊缝进行热处理。本文主要简述了合金钢安装的一般工艺要求。

一、概述

巴斯夫中间体四氢呋喃/聚四氢呋喃工程坐落在上海化学工业园区，本项目管道的材质为碳钢、不锈钢、铬钼合金钢等（主材均由总承包商提供），管道口径规格较多，碳钢最小为1/2英寸，最大为68英寸；不锈钢最小为3/4英寸，最大为72英寸；合金钢最小为3/4英寸，最大为18英寸。主装置：THF四个区域（1A，1B，1C，1D），PTHF两个区域（2A，2B），热反应区两个区域（3A、3B），热反应区我公司只承担3A区域内的设备、管道安装。

本项目所承担的合金钢管道安装主要在THF装置的1A、1B、1D区域，合金钢管道的介质为蒸汽。材质为21/4Cr1Mo，其中铬（Cr）能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性。钼（Mo）能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力。因而本项目蒸汽管线采用的是合金钢铬钼系列。其主要管径从3/4″～18″，管材总重量为92607kg，阀门80个，工程量为638.2米。

二、合金钢管施工安装步骤

（1）管道预制前，要做好图纸转换，标定焊口。图纸转换的原则是：根据现场线安装位置以及运输条件和现场安装条件，使预制达到最大限度。

（2）配料：根据材料计划领取，配料时检查管道和管件的规格应相符，材料应无缺陷。

（3）划线下料：严格按照图纸尺寸划线下料、加工。管子切割采用机械切割。切口平面最大倾斜度偏差为管子直径的1%，且不得超过3毫米

（4）坡口加工：坡口尺寸及加工方法按如下要求进行，管子、管件的坡口形式尺寸及组对的选用，考虑保证焊接接头的质量，填充金属少便于操作及减少焊接变形，结合本工程的实际情况采用以下形式。V型坡口，如图1、表1：

图1 V型坡口示意图

表1坡口参数表

坡口参数名称 坡口参数尺寸要求 备注

壁厚S 3-9mm 9-26mm

坡口角度α 700±50 600±50

坡口间隙C 1±1mm 1.5±1.5mm

钝边尺寸P 1±1mm 1.5±1.5mm

（5）焊口组对，壁厚相同的管子、管件组对时，应做到内壁平齐，对口错边量不应超过壁厚的10%且不大于2mm。外观检查，坡口表面上不得有裂纹，夹层等缺陷。用手工或机械等方法清理坡口及其两侧各25mm以内的内外表面的油污、漆、锈、毛刺和表面缺陷。不得强制对口，焊件放置稳固避免焊缝在焊接过程中产生附加应力。

（6）组装、点焊、焊接、检验均按规范标准要求进行，管道焊后应进行热处理。在预制场所进行管道上仪表取源部件的开孔和焊接。预制结束后，每个组件要进行标识，包括管线号、焊工号和焊口号，同时封闭管口。标识标注在距焊缝30～40毫米处。管段预制后应具有足够的刚性，否则，应采取措施防止变形。

三、合金钢管道安装及技术要求

（1）预制合金钢管道应按管道图纸号和预制顺序号进行安装。管道安装时，应检查法兰密封面及密封垫片，不得有影响密封性能的划痕、斑点等缺陷。法兰连接保持平行，偏差不得大于法兰外径的1.5‰且小于2mm。不得用强紧螺栓的方法消除倾斜。

（2）法兰连接保持同轴螺栓孔中心偏差不超过孔径的5%，保证螺栓自由穿入。法兰连接使用同一规格螺栓，安装方向一致，紧固螺栓对角紧固，松紧适度，紧固后的螺栓与螺母宜平齐。管道连接时不得用强力对口、加偏垫片或加多层垫等方法来消除接口端面空隙、偏斜、错口或不同心等缺陷。

（3）在合金钢管道上不应焊接临时支撑物。管道焊缝设置位置应符合下列要求：直管段两环缝间距不小于100mm；环焊缝距支、吊架净距不小于50mm；在管道焊缝上不得开孔。管道上的仪表接点（温度计、压力表）的开孔和焊接在管道安装前进行，且符合设计要求。

（4）阀门安装。法兰连接阀门在关闭状态下安装，对焊三通阀必须在开启状态下安装且须用氩弧焊打底。安全阀应垂直安装。在管道投入试运行时，应及时调校安全阀。最终调校后，在工作压力下不得有泄露。安装前确认阀门型号、压力、公称直径和介质流向后安装。

（5）管道支吊架按现场实际情况制作安装，支吊架制安和管道安装同时进行，并要遵守下面要求：支吊架安装时要位置正确，平整、牢固、接触良好。无热位移的管道，其吊杆垂直安装，有热位移的管道按位移相反方向倾斜位移值的1/2安装。固定支架严格按原设计要求安装。导向支架或滑动支架的滑动面整洁平整，无歪斜和卡涩现象。管道安装时尽量不要使用临时支、吊架。管道安装完毕，逐个核对检查支、吊架的形式和位置。

四、合金钢管道焊接和热处理

合金钢管的焊接及热处理的要求是根据GB50236-98《现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范》和本项目合金钢管的情况而定，具体如下：

1.管道焊接要求

本部分合金钢管道所有对接焊缝采用射线进行100%无损探伤，合格等级为Ⅱ级，所有角焊缝采用100%渗透无损检测；热处理后应测量焊缝及热影响区的硬度值。