浅谈超高压管道施工

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

中图分类号：O521 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 。

现以大庆20万吨／年高压聚乙烯装置为例，说明超高压管道的施工过程。

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）。

4高压/超高压管道的材料检验、阀门试压以及存储和运输

a）高压/超高压管道的材料检验以及阀门试压遵循供货商标准；

b）阀门要在经确认的阀门试压站逐一进行试压，确保质量合格；

c）高压/超高压管道的管子、管件存储在符合要求的室内，保证空气湿度，同时管线外部喷有防腐保护油，管线内部有足够的油脂，管端封堵严密；

d）在起运单根长度大于2500mm的高压管时，应使用两点吊挂的起吊梁；起运单根长度大于6000mm高压管时，应使用三点吊挂管件的起吊梁，避免自重造成管线弯曲而损坏。起吊时管端应有保护帽且应使用吊装带，严禁使用钢丝绳吊装。

5高压/超高压管道主要施工方法及要求

5.1管托管支架的安装

a）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；

b）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；

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；

e）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；

f）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；

g）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；

h）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。

其它：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。

5.2螺纹法兰的安装、组对

到货的全部管段管螺纹、法兰、透镜垫、螺栓等，均要有防锈油脂，在安装前，首先对部件的油脂用煤油进行清洗，清洗工作应在清洁且铺有胶皮的工作台上进行。

管螺纹清洗后，在装配法兰前，用塑料膜封闭保护，对标准管螺纹，则用塑料管帽保护。用擦洗布（脱脂纱或绸布）将密封面擦干净，确保表面无锈和光洁，且在光线的直射或切线方向上看，都不允许有任何擦痕。如有则上报监理单位和建设单位后，在外方专家指导下进行处理。合格的密封面要用新鲜油脂涂抹一层常规厚度的薄层保护膜；

a）透镜垫清洗，一般在安装前清洗保护油脂，不安装不清洗。清洗后的透镜垫，应涂白油保护。放置透镜垫时，用白布衬垫，以防损伤其密封面。对于带测孔的透镜垫，若测孔极小，用净化风作通孔透气检查；

b）螺栓的清洗，用丙酮去除防锈油脂后涂以黄油保护；

c）安装螺纹法兰前，要仔细核对材料与图纸是否相符，确保材料准确无误。在清洁后管端螺纹处使用MoS2剂；

d）安装螺纹法兰要求管端露出法兰，且第一道螺纹可见。对于重要螺纹法兰，要使用专用螺纹法兰安装设备；

e）组对前要仔细核对管段与图纸是否相符，再次检查透镜垫与管端密封面是否无缺陷以及管段内清洁无杂物。确认合格后插入三条螺栓，旋上螺母，对法兰连接进行校直检查。使用透镜辅助安装器或合适的透镜夹将透镜垫安放到正中心。轻轻旋紧三条均布的螺栓，此时透镜垫将与管道密封面产生摩擦。使用尺子或内部感应器，仔细观察透镜垫的中心位置与两片法兰是否同心和平行。校准检查要尽量精确；

f）安装剩余的螺栓，并用手旋紧。

5.3法兰螺栓预紧和液压紧固

管道的螺纹法兰、透镜垫及螺栓的安装紧固，必须使用专用施工机具（液压紧固装置或专用力矩扳手），紧固力矩按设计/供货商提供的紧力额定值。具体步骤根据外方提供的施工手册或要求进行。

5.4预留段的测绘、标记

各部分、各管号的管段，一般在管路走向的水平和垂直段均留有预留段，其管段尺寸由现场测定。在计算调整段长度时，要注意管间距x要比透镜垫厚度s小。

现场测定的管段切割标记要求清晰明确，且留出5mm加工余量。然后标记管号和材质，并在距管端250mm处成180°角做两处确认试验标记。长度不足1m的在管段中间做确认试验标记。然后运走,在外方指导下加工螺纹。安装前要根据确认试验标记进行尺寸确认。管段测量精度要求在1.0mm以内。

5.5高压/超高压管线的焊接

PN500级别管线现场留有焊接口。共计25CrMo4/24CrMo5计403道，X6CrNiMoTi17.12.2计39道，共计542道。

5.6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