石油管道安装与施工工艺技术研究

2022-09-12

石油工业是我国国民经济的重要组成部分。近年来, 石油管道安装及工艺技术研究工作发展迅速, 承担着保障油气安全、高效生产的重要任务。众所周知, 石油天然气易燃易爆, 并且其中大多含有有毒有害物质, 生产运输过程中的腐蚀、泄漏等安全问题层出不穷[1]。油田事故没有小事故, 任何节点发生问题, 都会影响整个油气生产运输的正常运行, 一旦故障出现在人口密集区, 轻则影响企业经济效益, 重则造成泄露、爆炸, 直接威胁人民群众的生命财产安全。石油管道安装与施工工艺是一项复杂的系统工程, 涉及管道安装、工艺控制、质量检测等众多方面。管道安装要求的贯彻及施工工艺技术各注意事项的落实, 是保障施工质量的前提。因此, 管道安装与施工工艺技术的研究十分必要。

1 管道安装一般要求

管道安装需严格按照之前拟定好的管道安装设计文件及行业相关施工标准进行安装施工。目前, 各施工单位对管道安全的要求与规范主要从以下三个方面进行, 即:安装前的前期清理、安装中的具体操作、安装后的维护, 如图1。

1.1 安装前管道清洁

管道清洁是管道安装前的必备步骤, 施工人员需对整个安装线路上的管道组件一一进行检查, 清除组件生产、运输过程中残留的残渣、碎屑等有碍后续安装施工的杂质。根据管道安装施工文件的不同要求, 在清洁处理之后, 需对管线进行包裹或封闭等, 为后续管道施工安装做准备。

1.2 安装中具体要求

管道安装中的具体要求主要包括管道的走向、坡度控制、穿过位置、固定位置及方式等。施工过程中, 须严格按照安装设计书中对以上参数的规定贯彻执行。如果遇到不可逆因素或其它原因需要调整初始施工设计方案时, 需征得管道设计方的同意, 经其论证调整的合理性之后才能进行施工调整。

1.3 安装后检查维护

后期检查维护工作与安装工作同等重要, 是管道安装后能够安全高效运行的重要保障。管道安装后需定期对管道中的焊接接口、阀门、法兰等位置进行检查, 对出现问题和疑似出现问题的位置进行更换和排查, 对无法确定问题而又存在异常的位置要及时上报, 请专业技术人员尽快解决问题。

1.4 其他要求

当安装施工过程中, 管道需穿过建筑物时, 要做好管道的防压防腐蚀等工作, 如在管道经过的地方提前铺设水泥沟渠、管道外加防护套管、安装支撑架等。当施工过程中需使用一些脱脂构件时, 要提前检查脱脂构件情况, 对存在污染、杂质的构件需重新脱脂并检验合格后再投入使用。当需要在管线中安装监测、报警等仪表设备时, 需遵照设计安装书与管道安装工作同时进行, 确保连接处无泄漏、抗腐蚀。

2 施工工艺技术

石油管道安装是一项复杂而精细的系统工程, 每一个施工步骤都关系到整个工程作业的质量。在施工过程中, 需严格按照设计要求, 对管道组件进行预先排查, 筛选、淘汰不合格产品, 对施工工艺的每一步骤严格要求, 保证施工质量。

(1) 预先监预先监测是保障施工质量的前提, 投入施工之前对管线中的管段、法兰、垫片等按照施工设计参数要求进行质量检查。施工作业单位在完成上述构件核对后, 要产生质量检验单, 并将构件和质量报告上交上级部门进一步核查, 上级监理部门根据质量检验单对管道构件进行抽查, 确定各个构件无问题后投入施工, 对不符合要求的工件进行筛选排除, 保障施工质量。

(2) 垫片、法兰安装工艺安装前先对垫片和法兰的接触面进行检测, 复检法兰密封面、垫片接触面划痕、凸斑等, 确保接触面能够有效密封。在实际安装过程中, 要确保两个配对的法兰保持平行, 并与所连接管道同心安装。当安装过程中法兰出现歪斜时, 要卸下检查后重新安装, 切不可通过强紧螺栓等试图通过强力的迫使其扶正的方法校正歪斜。当连接口出现空隙、错口时, 需整体调整目标管段, 对好后进行连接和固定, 不可为了省事通过加垫垫片、加热弯曲管柱等违章操作进行连接, 以免影响连接处密封, 留下生产安全隐患。

(3) 支架和吊架安装工艺当管道安装过程中需要使用支架、吊架进行固定时, 要在遵循设计安装书设计规范的前提下, 对其位置和支撑形式进行合理控制, 确保其在良好的支撑面上搭建, 根据支架、吊架设计特点和承载特性科学合理安装, 有效支撑、固定管线。

(4) 转动机器安装工艺管道旋转力矩会影响转动机器的正常运转, 为避免管道旋转力矩和自身重量对转动机器的影响, 管道安装须从转动机器的一侧投入安装, 并通过支架、吊架等进行支撑和固定。在管道安装完成之后, 卸下管道法兰螺栓, 使其在自由状态下, 卸掉管线中所有旋转力矩, 最后再与转动机器连接。

(5) 高温、低温处理工艺石油管道难免会经过过冷过热的复杂环境, 有时也可能运输高温油流等。当管道处于低温或高温状态时, 管道的热胀冷缩极易造成螺栓的松动甚至脱落。因此, 需严格按照工艺设计要求, 在管道处于高温或低温状态下工作2 小时后, 对管道进行热态紧固、冷态紧固等相应作业。

(6) 防静电处理工艺从安全角度出发, 一般石油管道都要求进行防静电处理。在防静电处理过程中, 要根据设计规定的静电允许值、接地方式、接地位置等严格施工操作。对防静电所用工件在使用前需抛光除锈, 通过焊接方式进行连接, 保证有效可靠接地。

(7) 焊接及焊缝处理工艺管道安装过程中焊接是必不可少的工艺, 焊接工艺对施工人员技术要求较高, 较为复杂, 在完成焊接后要进行质量检查。焊接施工作业检查要注意以下几点:第一, 对焊缝进行表观检查, 发现问题及时反馈;第二, 抽样检查, 确定无损比例, 对检验焊缝进行评价, 形成质量评价单;第三, 对探伤焊缝进行评价, 对需要热处理的焊缝进行整理, 为后续焊缝预拉伸和预压缩处理做准备。

(8) 管道防腐蚀处理工艺石油管道所处环境复杂多变, 很容易造成管道腐蚀和泄漏, 必须对石油管道进行防腐处理。一般情况下, 通过涂装油漆、沥青防腐层等即可完成对管道的防腐。防腐处理中, 管理人员需要对管线定期进行巡检, 发现防腐涂层损坏要及时处理, 对达不到防腐要求的管线要及时整改。

3 结语

石油管道安装施工是一项复杂而系统的大型工程, 只有每一个环节都严格按照施工设计要求做好, 才能保证最后石油管道安装的顺利完成以及管道的安全高效运行。管道安装过程中需按照安装前清理、安装中规范控制、安装后维护的步骤有序进行。对于施工工艺, 要从细节出发, 对施工过程中垫片、法兰、吊架、转动机器、焊缝、防腐等施工涉及的各个方面进行处理, 优化各个工艺步骤, 切实提高管道安装施工质量。

摘要：石油管道安装及工艺技术研究工作发展迅速, 承担着保障油气安全、高效生产的重要任务。石油天然气易燃易爆, 并且其中大多含有有毒有害物质, 生产运输过程中的腐蚀、泄漏等安全问题层出不穷。石油管道施工工艺是一项复杂而精细的系统工程, 每一个施工工艺步骤都关系到整个工程作业的质量。本文阐述了石油管道安装前、安装中、安装后的一般要求, 并分析了施工安装过程中防腐、焊接等各项工艺技术。只有切实遵守设计安装规范, 将各项工艺要求都严格贯彻执行, 才能保证施工质量, 为石油工业生产提供强有力的保障。

关键词：石油管道,安装要求,施工工艺,技术