磷化工行業襯膠管道施工技術研究

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摘要：本文結合120萬噸/年緩控釋肥一期30萬噸/年磷酸裝置EPC總承包工程的實際施工經驗，詳細介紹了襯膠管道預制段、調整段的選擇方法，襯膠管道硫化的技術要點及安裝要求等，為同類工程提供參考。

關鍵詞：襯膠管道；預制段；調整段；選擇；襯膠管道硫化；管道安裝

1工程概況

內蒙古大地云天化工有限公司120萬噸/年緩控釋肥一期30萬噸/年磷酸裝置EPC總承包工程，包括反應工段、過濾工段、濃縮工段、磷酸罐區、原料礦漿、硫酸罐區六個工段。磷酸裝置工藝管道種類較多，包括襯膠管道、鋼襯PO管道、鋼骨架管、不銹鋼管、低合金鋼管等，其中襯膠管道安裝工程量大，工序復雜，安裝難度高。

2襯膠管道預制段、調整段選擇

2.1管道施工技術準備

收到施工圖紙后組織項目管道施工人員進行圖紙會審，全面地了解整個裝置的管道布置情況，管道安裝的重點、難點。對審圖過程中發現的問題及有疑問的地方記錄下來并及時反饋給設計院，將發現的圖紙問題在施工之前解決。在了解設計意圖及管道布置情況后，根據裝置的特點對管道單線圖進行深化，提出管道的預制計劃并及時在單線圖上進行標注，根據單線圖的尺寸對每根管道上的所有焊口進行編號，焊口一旦確定，不能隨意改動。將標好焊口編號的單線圖，按照單位工程或工段裝訂成冊，分發給施工班組和質檢員，使其信息保持一致。實施過程中施工員需將單線圖圖號、焊口號、焊工號、焊接材料、焊接日期、質量檢測信息等制作成掛牌，方便管道預制標識使用。

2.2預制段、調整段選擇方法

2.2.1管線下料管線預制需根據預制管段水平運輸能力及垂直運輸能力進行綜合考慮，襯膠必需要考慮現場襯膠硫化設備的能力，才能進行管道預制段的選取。根據類似施工經驗，管道現場襯膠硫化能力如下：（1）管道公稱直徑≤DN100mm，襯膠最大長度為2m；（2）管道公稱直徑在DN100mm～DN150mm，襯膠最大長度為3m；（3）管道公稱直徑在DN200mm～DN250mm，襯膠最大長度為3.5m；（4）管道公稱直徑在DN300mm～DN450mm，襯膠最大長度為4.5m；（5）管道公稱直徑≥DN500mm以上，襯膠最大長度為6m。管道下料尺寸應根據管道單線圖、施工平面圖及施工立面圖確定，機泵及大型設備進出口管線預制下料時，必須留有調整段進行調整。在計算下料尺寸時，需同時考慮管道的對口間隙、切割余量、焊接收縮量以及法蘭密封材料的厚度。焊縫上或焊縫邊緣100mm范圍內不允許開孔及設置支吊架，在下料時應考慮管線的開孔及支吊架位置，盡量避開焊縫，如無法避免，應取得設計方同意。直縫焊接鋼管下料時，要同時考慮各段管道間的直縫，管道與配件間的直焊縫應錯開100mm以上，并且管道的直縫應避開管嘴及管托襯板的安裝位置[1]。2.2.2預制段與調整段選擇管道閥門、軟連接等管件的尺寸控制：往往設計院所選用的管件、閥門、軟連接尺寸與施工方采購的管件、閥門、軟連接的長度存在一定的偏差，不同的制造商可能出現不同的尺寸。為避免該部分管件尺寸的偏差，在選擇管道預制段時必須在該部分的管件前后端至少留一段作為調整段，其余段可按照圖紙進行預制，調整段及預制段的選擇見圖1。泵類等設備與容器之間管道的尺寸控制：設備與容器在安裝就位時存在偏差，造成管道不能按照正確的圖紙尺寸進行連接。泵類等設備在就位時，管道施工員與設備施工員需提前做好溝通并進行測量，為避免設備進出口與容器的接口存在高差，在泵類等設備與容器接口之間的位置必須留一段作為調整段，其余段可按照圖紙進行預制。大口徑襯膠管道調整段宜留在三通或彎頭的部位，因為三通、彎頭至少可以調節兩個方位的距離。長距離的管道根據襯膠硫化的能力選取預制段，但至少留一根作為調整段，管道預制需考慮墊片的厚度。小口徑管道的彎頭、三通可以全部按照圖紙制作，調整段宜選擇在直管段上。大口徑、長距離管道調整段需考慮氣溫對金屬構件的影響，最好在同個時間段或溫差不大的情況下進行制作安裝。預制段管道需注意法蘭螺栓孔的方向，必要時可以制作成活套法蘭，方便操作人員進行安裝。管道硫化襯膠前必須認真檢查管道上的預留口，如儀表口、引壓口等，襯膠完成后嚴禁對管道進行二次開孔。閥門、軟連接采購必須提供法蘭的標準，特別是進口儀表法蘭多數為美標法蘭，制作襯膠管前必須認真核對該信息。

3襯膠管道硫化的技術要點

3.1襯膠管道硫化流程

基體的準備（噴砂打磨處理等）→底涂→膠漿→襯膠→檢查（電火花100%）→硫化→檢查、檢驗和試驗→評定（報告）。

3.2膠板下料

膠板下料前必須對膠板進行檢查，嚴禁使用有雜物或薄厚不均等不合質量要求的膠板。下料時膠板搭接的坡口長度為膠板厚度的3倍，膠板搭接縫寬度為30mm，且無“十字”接縫。膠板下料應準確，盡量減少接縫，合理節約用料。膠板加工車間見圖2。

3.3粘膠劑涂刷要點

涂刷施工不能有流淌、堆積、漏涂、起泡等現象出現[3]，每一道底涂和粘結劑之間的晾干時間必須按照施工方案進行，嚴格控制晾干的溫度、濕度和時間。采用“十”字交叉法和點涂法涂刷HF-D3粘膠劑，并與膠板上的HF-D3粘膠劑涂刷相協調，陰角部位采用排刷。在膠板襯貼面涂刷配制的HF-D3粘膠劑時，若溫度較低膠板較硬時，必須將下料臺加溫，同時加大加工車間內的空氣循環量，使揮發氣體盡快排出。待膠板比較柔軟時，再對膠板襯貼面涂刷HF-D3粘膠劑，確保膠板與管道內壁充分貼合。管道內壁粘膠劑涂刷見圖3。

3.4襯膠作業

襯膠時的溫度要控制在10℃～30℃，且相對空氣濕度＜75%。先將涂好粘膠劑的膠板用棉布和膠布卷好，按搭接要求30mm鋪設到基體表面，保證膠板鋪設位置準確整齊，不得起皺或受拉變薄。在膠板貼襯時要注意搭接縫的方向需與介質的流向一致，做到表面平整無“十字”接縫。

3.5襯膠施工重點控制

襯膠過程中，應嚴格注意操作人員刮壓膠板的手法和順序，防止因漏刮產生氣泡。襯膠過程中，每個襯膠人員必須對自己負責區段的襯膠質量進行檢測，必須保證襯膠和粘膠劑的風干時間，同時注意控制周圍的環境溫濕度，以免空氣中的水分冷凝。在襯膠過程中質檢員應仔細做好質量檢查并做好相應的紀錄，在施工過程中應保證環境的清潔，嚴格控制環境的溫度及濕度。施工過程中針對每一個施工環節均要及時做好相應的施工記錄，以達到質量控制的可追溯性。同時，加強隱蔽工程的檢查驗收工作。

3.6襯膠管道硫化施工技術

將襯好膠的襯膠管道放入硫化罐中，安裝溫度計、壓力表、蒸汽進氣口閥門、安全閥及排水口閥門等管道硫化附屬部件，將飽和蒸汽緩慢通入硫化罐中進行預熱[4]。在通入飽和蒸汽的過程中，嚴格按照硫化曲線合理控制飽和蒸汽的溫度及壓力，并在相應的時間內進行升溫升壓、穩溫穩壓、減溫減壓。硫化過程中溫度壓力需進行多點監控，保證硫化施工質量。嚴格按照硫化曲線圖在規定的時間內進行溫度、壓力的控制，采用壓力-溫度記錄儀及單獨的取壓、取溫點對硫化管道各個位置進行溫度、壓力監測，并根據監測數據合理控制飽和蒸汽的通入溫度及壓力，保證管道硫化施工質量。硫化好的管道法蘭面采用磨光機進行打磨，保證管道法蘭口的密封效果。硫化完成的襯膠管道見圖4。硫化后的缺陷修復：（1）缺陷處理：硫化進行完發現有氣泡、欠硫等應進行處理。（2）氣泡處理：修復后二次硫化。（3）欠硫根據情況應進行局部和二次硫化，二次硫化恒溫時間不得少于4h。

4襯膠管道的安裝要求

4.1襯膠管道施工場地布置要求

襯膠管道按工段組織施工，在此基礎上將管道施工場地劃分為原材料存放場地、預制場地、管道硫化場地、半成品堆放場地、安裝現場。（1）原材料存放場地，主要進行原材料的檢查、管道內部雜物的清理以及清理完畢后管段兩端的封堵、管道上材料標識等工作。（2）預制場地，主要進行下料、打磨、組對、焊接、探傷、儀表管嘴等安裝工作，最終組成安裝管段，并且對已經組裝成段的管段內部進行徹底的清理，封閉所有開孔的管端，做好清晰的標識及施工記錄，完畢后運至管道硫化場地進行硫化。（3）管道硫化場地，主要進行預制完成的管道內壁的噴砂、內壁涂刷底漆、管道內壁襯膠板及預制管道的硫化工作。（4）半成品堆放場地，主要存放已經預制硫化完畢的管道。安裝現場主要進行管道的安裝工作，運至安裝現場的管段必須在2-3天內安裝完畢，以緩解施工現場緊張的局面。

4.2襯膠管道的安裝注意事項

與管道有關的土建工程已施工完畢，并經土建與安裝單位人員共同檢查合格。管道連接的設備已找正合格、固定完畢，二次灌漿達到規定強度。管道安裝注意事項如下：（1）襯膠管道安裝之前必須檢查管道襯里的情況，若有瑕疵或損壞應及時向相關人員反映并處理，仔細核對預裝的編號與管道安裝的編號是否一致，確保終裝的管道位置和方向準確無誤。（2）襯膠管道吊裝時應注意防止管道磕碰，若在終裝過程中出現襯里損壞的情況，必須及時向管理人員反映并采取相應的補救措施。（3）終裝時必須保證墊片按照要求放置，墊片需提前平整。在緊固螺栓時應注意緊固方式和緊固力矩，宜采用對角緊固，緊固力矩不宜過大，力矩過大會造成襯膠層的損壞。（4）法蘭連接的閥門在安裝過程中應處于關閉狀態，焊接閥門在安裝時應處于開啟狀態。（5）墊片在安裝前應進行外觀檢查，不得有影響密封性能的缺陷。（6）與設備連接的第一道法蘭應加設臨時盲板進行隔離，嚴防臟物進入設備。加設盲板處應有標識并做記錄，待管線試壓吹掃合格后拆除。（7）當管道安裝作業有間斷時，應及時封閉敞開的管口，重新安裝時應檢查管內是否有異常情況。襯膠管道安裝完成的效果見圖5。

5結語

襯膠管道在磷化工行業中得到認可并大量地使用到工程中，襯膠管道的施工技術也在不斷的挖掘。運用襯膠管道施工技術可提高管道預制、襯膠及安裝的質量，為整個工程的建設質量做鋪墊。

參考文獻：

[1]工業金屬管道工程施工規范：GB50235-2010[S].北京：中國計劃出版社，2011.

[2]橡膠襯里第1部分：設備防腐襯里：GB18241.1-2014[S].

[3]工業設備及管道防腐蝕工程施工質量驗收規范：GB50727-2011[S].北京：中國計劃出版社，2011.

[4]工業設備及管道防腐蝕工程施工規范：GB50726-2011[S].北京：中國計劃出版社，2011.

作者：字文軍 普文武 楊忠達 趙有貴 黃杰 王成斌 單位：云南建投安裝股份有限公司