压力管道安装质量的影响因素及其控制浅析

[摘要]建筑安装施工中常常会用到压力管道安装,而压力管道中输送的介质常常具备易燃、易爆、高温、高压等性质。文章从压力管道的材料检验、安装、连接方式、验收等多个方面展开论述,研究影响压力管道安装质量的相关问题,并制定有针对性的处理措施。

[关键词]压力管道;安装质量;影响因素;控制

中图分类号：TU85 文献标识码： A

在施工过程中常常需要针对不同的压力管道实施检查,这是为了保证管道的使用质量与性能。当前采用较多的检验方式有:外观检验、测厚、无损检测、硬度测定、金相、耐压试验等。压力管道对于建筑安装工程是必不可少的,其主要作用在于输送、分配、混合、分离、排放等方面。根据国务院2003年6月1日颁发实施的《特种设备安全监察条例》中,将压力管道进一步明确为“利用一定的压力,用于输送气体或者液体的管状设备,其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa(表压)的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性,最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质,且公称直径大于25mm的管道”。而压力管道的安装质量好坏不仅影响了其使用性能的发挥,严重时也会造成不同安全事故的发生,这都会给设备运行带来巨大的损坏。分析压力管道安装质量的影响因素及其控制意义重大。本文以广东火电工程总公司承建的惠来靖海电厂#3机组压力管道安装为研究对象,阐述压力管道安装流程及相关的质量影响因素,从多个角度研究压力管道安装质量的控制措施。

压力管道安装前的质量控制

在压力管道安装前必须编制详尽的施工方案和质量控制点,并对压力管道施工人员进行技术交底,压力管道安装过程中要严格按照施工方案对压力管道进行施工和按照压力管道安装质量控制点对其施工质量进行严格控制。在压力管道管材、管件到货后 ,必须对压力管道及其附件进行外观检查和相关检测,确保压力管道及其附件能满足机组运行要求。

管材、管件、管道附件及阀门必须具有制造厂的合格证明书,有关指标应符合现行国家或行业技术标准。

2.管材、管件、管道附件及阀门在使用前,应按设计要求核对其规格、材质及技术参数。

3.管材、管件、管道附件及阀门在使用前,应进行外观检查,其表面要求为:(1)无裂纹、缩孔、夹渣、粘沙、折叠、漏焊、重皮等缺陷;(2)表面应光滑,不允许有尖锐划痕;(3)凹陷深度不得超过1.5mm,凹陷最大尺寸不应大于管子周长的5%,且不大于40mm。

4.合金钢管材、管件、管道附件及阀门在使用前,应逐件进行光谱复查,并作出材料标记。

5.除表面观察外,压力管道必要时还需作无损检测。压力管道的无损检验包括:射线检测、超声检测、磁粉检测、渗透检测和涡流检测。

6.对于主蒸汽管道、高温再热蒸汽管道等P91、P92 管材、管件在使用前,应逐件进行测厚检查和硬度检查。 二、压力管道安装过程中的质量控制

(一)压力管道支吊架的制作及安装

支吊架安装要根据管子位置,找正标高中心及水平中心,生根要牢固,与管子接合要稳固。吊架安装要按施工图安装根部,要求拉杆无弯曲变形,螺纹完整且与螺母配合良好、焊接牢固。支吊架根部吊环、垫板的开孔,应采用机械钻孔工艺,不能用割炬割制。安装支吊架根部时,设计上有偏装的应按要求进行偏装。安装管部时,应从根部上吊点放线,确定管部位置,保证有偏装设计的能满足偏装要求,无偏装设计的能保证拉杆的垂直度。导向支架和滑动支架的滑动面应洁净、平整,滚珠、滚轴等活动零件与其支撑件应接触良好,留有一定的间隙以保证管道能自由膨胀。所有活动支架的活动部件均应,不应被保温层敷盖。整定弹簧应按设计要求进行安装。弹簧销应在管道系统安装结束,且经严密性试验后方可拆除;拆除后应妥善保管并做记录。恒作用力支吊架应按设计要求进行安装调整,铭牌应在便于观察的位置。支吊架调整后,各连接件的螺杆丝扣必须带满,锁紧螺母应锁紧,防止松动。吊架螺栓孔眼和弹簧座孔眼应符合要求。支架间距应按设计要求正确装设。管道安装完毕后,应按设计要求逐个核对支吊架的形式、材质和位置,检查是否有漏焊、固定销。

(二)管道组合

管道的组合要考虑管道吊装的方便。管道组合件应具有足够的刚性,吊装后不应产生永久变形,临时固定应牢固可靠。管子和管件的坡口在内、外壁10～15mm内的油漆、垢、锈等,在对接前应清除干净,直至金属光泽。对壁厚大于或等于20mm的坡口,应检查是否有裂纹、夹层等缺陷。管子对口时一般应平直,焊接角变形的距离在接口中心200mm处测量。除特殊要求外,其折口的允许偏差d应为:DN

(三)管道的吊装

管道吊装就位前,应将各支吊架安装好并焊接牢固。在不方便吊挂的地方要安装临时管支架梁,临时挂管支架梁要考虑吊挂管道的重量、长度和吊装重心位置。挂管就位可利用汽机房行车和卷扬机等机具,将管段及阀门等吊挂至相应的安装位置上,并用合适的钢丝绳吊稳、挂牢。对于重量比较大的垂直管段要加包箍防滑。对于拖吊阀门等比较重要的部件时,要制作好拖运台板方可拖动,并且要考虑拖拉点的重心位置,以防被拖部件翻倒碰坏。对那些要长时间存放的管段不能用链条葫芦吊挂,一定要用钢丝绳绑扎吊挂好(吊挂的钢丝绳应包角)。 (四)管道安装

对于进入施工现场的管道预制件、管材、管件必须经喷砂或化学清洗处理并做好封口等保证管道内部清洁度措施后方可进行安装。在进行管道安装前,必须按设计施工图纸对照现场实际施工情况进行仔细核对。如果与设备接口焊接的管道,在安装前要对设备接口进行光谱分析,确保安装质量。管子与设备的连接,应在设备安装定位紧好地脚螺栓后自然进行。疏、放水管接入疏、放水母管时应按设计的坡比度进行敷设,不得随意变更设计,不得将不同介质或不同压力的疏、放水接入同一母管或容器内。对于埋地的压力管道,安装完成后必须对管道焊口质量、走向、标高等进行相关检验合格并经监理、业主验收签证后方可进行回填隐蔽作业。

三、连接方式对压力管道安装的影响及控制

(一)焊接

焊接在压力管道安装过程中是必不可少的操作,同时也是压力管道安装最常见的一种连接方式。在压力管道安装时涉及到的焊接操作必须要制定周密的施工计划,运用正确的焊接技术进行安装。如在管道安装对口过程中存在错口现象,对接单面焊的局部错口值不应超过壁厚的10%,且不大于1mm,对接双面焊的局部错口值不应超过壁厚的10%,且不大于3mm;在安装高温高压的合金管道时,焊接前应在管道预热至规定温度后,恒温至整个焊口温度均匀后进行。打底采用直流正接法,两人对称焊接。氩弧焊打底时,焊接速度不宜太快,氩弧焊打底焊层厚度应控制在≤3.0mm。电弧焊填充的第一层、第二层、第三层应严格按照工艺措施执行,采用小电流、小规格焊条焊接,在保证熔化良好的前提下,尽量减少焊接电流,严防烧穿氩弧焊打底焊缝。如采用多层多道焊,各焊道的单层厚度不能超过焊条的直径,单焊道的摆动宽度不大于焊条直径的3倍,各层接头应相互错开10～15mm。焊工要加强层间的清理,严防焊缝夹渣,且焊口热处理完毕后进行100%的金属检验,如有缺陷,挖补、补焊焊接工艺应按焊接工艺卡执行。

(二)法兰连接

对于管道承受压力不高且需经常拆装检修的阀门或者其他部位可以选择法兰连接。法兰连接前对法兰的密封面进行检查,法兰密封面应光洁且不得有径向沟槽、气孔、裂纹、毛刺或其他降低强度和连接可靠性方面的缺陷。对于凹凸面或凹凸环的法兰应自然嵌合,凸面的高度不得小于凹槽的深度;螺栓和螺母的螺纹应完整、无伤痕、无毛刺,螺栓和螺母应配合良好,无松动或卡涩现象。法兰连接时应保持法兰间的平行,其偏差不应大于法兰外径的1.5‰,且不大于2mm,不得用强紧螺栓的方法消除歪斜;法兰平面应与管子轴线相垂直,平焊法兰内侧角焊缝不得漏焊,且焊后应清除氧化物等杂质;法兰垫片除有特殊要求外,应选用金属石墨缠绕垫为宜;法兰连接除特殊情况外,应使用同一规格螺栓,安装方向应一致,螺栓紧固时应对称均匀受力,松紧适度,螺母应露出螺母2～3个螺牙为宜,且螺母应在法兰的同一侧。

(三)电熔法连接

对于压力管内水质要求比较高,或是腐蚀性较大的液体,且管道承受压力不大于1.0Mpa、温度不大于70℃的情况下,可以选用新型管材钢骨架塑料复合管,采用电熔法连接。在钢骨架塑料复合管进行电熔连接前,应检查焊接电源线接触是否良好,输送端插头是否变形、有油污泥沙或电氧化层,检查管子(或管件)是否完好,电熔接头中的铜线是否断线。在焊接前,要对焊接表面即套筒内表面和宽封口外表面进行打磨,去除氧化层且用水或汽油清洗焊接面的泥沙、油渍,然后再用95%以上的酒精或丙酮清洗,确保焊接表面清洁,用钢刷或电动钢刷打毛焊接表面,在对接的两根管表面划上焊接区标记,用锤子轻击电熔接头四周,将电熔接头打入到标记处(两管头各打入电熔接头长度的一半)为止,禁止敲击电源接线柱处。电热熔套管与管材配合过松时,应对两者进行校合比较,剔除不正常者,过紧时应用手动刮削机具进行刮削。焊接完毕后,在电熔接头没有完全冷却下来的时候,不许强行拉动或弯曲管子。

四、管道安装完成后的安装质量控制

除了在压力管道安装前和安装过程中的质量控制以外,压力管道安装完成后必须对压力管道的安装质量进行检查验收:(1)外观检查。其主要涉及到的内容为压力管道的表面、焊缝,观察是否出现裂缝等问题,而适当的检查压力管道组成件、支承件也是不可缺少的措施。通过多种不同形式的检查工作能够保证压力管道质量达到相关的标准。(2)无损检测。其主要涉及到的内容为焊缝的表面、内部等指标的检查。在检查过程中尤其需要注意进行热处理的压力管道焊缝。这些都需要测量焊缝及热影响区的硬度值必须要达到压力管道的安装标准。(3)管道的严密性试验。压力管道安装完成后,必须按照规范和设计要求对管道进行严密性试验,检查压力管道的安装质量。对于无法(或不宜)做水压(气压)试验的管道,需对管道焊口进行100%煤油渗透试验和一定比例的金属检验。(4)管道的冲洗和吹扫。在压力管道安装完成以后投入系统运行前,必须按照压力管道的介质对压力管道进行冲洗(或吹扫),以达到清除压力管道内部安装残留杂物的目的,确保压力管道内部的管道清洁度和日后设备的安全稳定运行。压力管道的冲洗(或吹扫)以目测到压力管道出来的水质(或气体)澄清、无杂质为合格;对于无法用观察排放口颜色来判定管道吹扫是否合格时,宜在排气母管上安装靶板,用检查靶板上的颗粒度大小和数量来判定。

五、结论

压力管道安装过程是整个施工极为重视的一个环节,施工人员在安装过程中需要针对不同的影响因素做好管理工作。这样才能保证施工质量达到要求,提高压力管道的使用性能。

[参考文献]

[1]王晋生.压力管道工程焊接技术与质量控制[J].管道技术与设备,2009,12(10).

[2]陈文国.压力管道安装工程项目质量控制实施要点[J].石油工程建设,2009,13(6).