浓硫酸烷基化项目衬四氟管道的安装技巧

2022-09-11

引言

钦州天恒石化二期烷基化项目中, 反应系统采用浓硫酸作为催化剂, 对管道的防腐蚀、冲刷要求高, 而采用贵金属材料成本高昂, 从节约成本考虑, 结合钢衬聚四氟乙烯管道具有钢管的强度, 又具有塑料管道耐腐蚀、不结垢、不易生长微生物、流体阻力小等特性, 采用大量DN100~DN700的衬四氟管道。采用钢衬聚四氟乙烯管道降低了投资成本, 但装置管道最大管径达DN700, 其单节最长管仅2000mm, 法兰连接点多, 高空作业多, 工艺走向复杂, 施工难度大。在施工过程中如果处理不当, 管内的衬里层容易遭到破坏, 使其丧失优良的防腐蚀性能, 造成泄漏事故。本文总结在烷基化装置反应系统涉硫酸管道的钢衬四氟管道安装过程中所积累的安装经验、安装技巧、注意事项等施工方面的内容。

一、安装前的检查

在衬四氟管道及管件装运过程中, 可能受到损伤。因此, 材料到货后, 必须对产品进行检查, 检查具体要求是:管材应有圆形截面, 外形光滑平整, 无凹陷、凸块、内衬材料应平整, 不能有气泡、裂纹及明显的合料波纹等缺陷存在;法兰需检查四氟翻边有无破损、杂物, 包括钢壳与衬里间的杂物都应清理干净方可安装, 清理时注意不能损坏衬里。衬四氟管和管件衬里层容易破损, 最容易泄漏的地方有:直管法兰口直角部位, 长管道的中间部位, 三通的主管支管结合部位, 弯头的中心位置, 所以必须用电火花检测仪重点检测易泄漏的点, 确保衬里层无漏点, 避免带病运行, 时间不长衬里层破损, 腐蚀钢管造成泄漏事故。

在安装之前, 应检查其加工制作是否按设计、施工图纸进行, 进行设计交底, 有经审批的施工方案等才能开始安装[1]。

二、安装技巧及注意事项

由于制造工艺问题, 衬四氟管道及管件的每节长度都比较短, 造成法兰连接点多, 且安装都是螺栓连接, 容易给施工人员造成安装很简单的错觉。在管道试压时发现, DN400以上的管线法兰处漏点多, 主要原因为螺栓不紧、垫片安装不正确等, 造成大量返工。在安装衬四氟管道的过程中, 需注意以下事项:

1.管道法兰盖板不能随意拆开, 除非已准备与管路连接, 否则四氟法兰面可能因温差或异物造成磕碰划伤或扭曲变形而影响密封, 如因检验需要而移开盖板, 检验后应及时将盖板复位, 保护四氟密封面。

2.搬运、吊装时应轻起轻落, 防止法兰及衬里层碰伤损坏, 尤其是法兰密封面更应注意保护。

3.法兰对位时要小心轻放, 严禁碰撞。

4.由于衬四氟管道及管件末端有四氟翻边, 可起到垫片作用, 所以一般情况下衬四氟管道及管件间的连接可不加垫片。但与异种材料 (金属面等) 法兰面相接时, 应采用垫片, 以保护四氟密封面;管径大于DN200时, 应加四氟垫, 保证其密封性能, 两法兰连接时应让四氟垫片与法兰密封面重叠 (同心) , 不可偏离密封面, 确保密封的可靠性。

5.安装时根据法兰口径、公称压力、是否活套法兰, 对照螺栓规格表, 选择相应规格长度的螺柱、螺母, 避免螺柱过长或过短, 法兰螺母应按对角线方向对称依次均匀旋紧, 并配以适当力矩, 以免错位、叉口导至法兰泄露。

6.管道安装时严格按照所作标记进行安装;如安装某管线时, 参照图纸找到此管线的所有管件, 然后依次安装。如遇三通、四通、五通对应的分支管线还未具备安装条件时, 管件上的支管法兰上的护板不可拆除, 待支管线安装时, 方可拆除。

7.高空架管时应逐根吊装, 原则上不允许几根管道组装后一起吊装, 在起吊管道过程中吊装器具须牢固可靠。

8.安装过程中不允许敲击法兰、密封面、衬里管件表面。

9.如遇冬天安装时, 对变形严重的翻边需用火烧烤复原后再进行安装, 不得强行挤压导致四氟翻边破损。

10.在衬里管件安装的过程中, 管件内部不可放置任何工具或杂物, 防止衬里层的碰伤或出现因工具遗留在管道内部开工后破坏管线衬里层。

11.管线中的三通、四通、五通要根据管线图确定安装方向及支管方向, 垂直方向带支架的管件也要根据图纸确定管件的安装方向, 确认方向无误后方可安装。

12.衬里管件严禁焊接、气割或靠近热源[2], 以免损坏衬里层。

13.钢衬四氟管道应采用卡箍型支吊架。如果需用到焊接型支吊架, 必须在衬里作业之前施焊, 不得对衬里后的管道施焊。

三、安装偏差的处理

现场安装因设计偏差和衬四氟管工厂化预制尺寸偏差等原因, 不可避免发生安装偏差。当偏差较小时可用调节段进行处理, 当偏差较大时, 则需要现场修改后进行拆卸返厂处理, 此时需注意保护未修改但需拆卸的衬四氟管道。衬四氟管道拆卸前需先在连接法兰上做好标记, 标记应清楚、明确, 管道需编号并注明所属管线号, 并做好对内衬法兰面的保护措施。在天恒石化烷基化项目衬四氟管道安装过程中, 为节约工期和保证修改尺寸, 现场修改钢管后进行返厂处理, 一次修改完成。

四、管道试验

在衬四氟管道系统按设计要求施工完, 支吊架安装牢固、正确、无歪斜活动现象, 试验用的临时加固措施经检查确认安全可靠后, 方可进行水压试验。

衬四氟管道水压试验和钢制管道水压试验方法一样, 但需特别注意保护衬里层免受损伤。管道及管配件均以1.5倍设计压力进行水压试验[2], 水压试验过程中, 若法兰密封面发生泄漏, 并且泄漏位置螺母已经锁紧, 此时应放松泄漏位置螺母半圈, 再将其对侧施以同样力矩再次锁紧;若上述办法仍未能止漏, 应检查四氟密封面是否有凸凹压痕、划伤, 届时可用细砂纸、布予以整平重新连接。水压试验后进行排水时, 必须确认各个末端的放空口已打开, 无放空口时则采用从末端排水的方法, 否则容易造成管内真空度超过衬四氟层的耐负压值, 损坏衬里层。

安装、试压完成后要检查管线内部, 确保无任何异物后, 方可试车。开停车时, 应做到设备和阀门缓慢的开启、关闭, 避免急开、急停, 尽量消除水锤效应对衬里层产生的负面影响。