天然气加工厂工艺管道预制安装施工及焊接质量控制研究

宋 亮

中国葛洲坝集团国际工程有限公司，北京 100025

工艺管道在实际安装过程中，主要采取的是预制安装方式，主要目的在于提升焊口质量，减少施工现场安装工作量。在实际预制安装过程中，安装人员根据管段图纸开展安装作业，仔细确认预制安装顺序，按照管段图进行系统编号标识，保证预制安装效果。化工企业要想进一步提升工艺管道预制安装质量，必须加强对焊口质量的控制，提升工艺管道的整体施工水平。

1 工艺管道预制安装施工工序及要点

1.1 预制施工工序

（1）审核施工图。施工单位需反复校核和确认单线图，对重点内容进行标识，确认无误后，下达预制计划，合理优化人员配置，保证项目计划切实落实和执行。

（2）检验材料及焊缝质量。相关预制安装人员需根据进料计划开展进料检验工作，对进料段进行明确标识，并进行切割，完成上述操作后，实施焊口组对作业，并将焊口编号进行标识，仔细检查焊缝焊接情况，查看是否存在脱焊现象，并及时补焊。相关技术操作人员需做好技术交底工作，出现异常问题应及时向施工员报告。

（3）明确施工管理人员职责。施工管理员要明确自身的职能作用，做好检查检验工作，切实履职尽责，做好质量安全监督管理工作，优化工艺管道预制安装施工环节，做好施工段的无损检测工作，加强对工艺管道内部缺陷问题的检验，及时消除安全隐患，避免安全事故的发生。

（4）预制安装质量控制。针对不同的管道材质施工，在预制安装施工过程中，相关人员要严格审查施工设计图纸，加强对设计文件的校核，要求相关技术人员做好安装施工技术交底工作。①针对合金钢材质管道的安装，需要做好充分的安装准备工作，安装前要实行坡口装备和组对，做好预热和焊接工作，焊接后需进行热处理，并开展硬度检验，引入无损检测，做好检查验收工作，确认无误后，投入生产使用。②针对碳钢材质的工艺管道，施工工艺与上述工艺类似，需重点做好焊接检验工作，保证验收质量；完成不锈钢材料管道的无损检测后，需要对其表面进行酸洗处理，最后做好检查验收工作[1]。

（5）管道安装及无损检测。在工艺管道预制安装过程中，相关安装施工人员需严格按照施工工艺顺序开展安装作业，做好土建、结构及设备交接工作，加强对材料的检查和验收，针对不合格的工艺管道，需进行现场组对安装，并开展无损检测，做好支架安装工作，最后开展检查验收工作。针对检验合格的工艺管道，无损检测过程中，重点进行热处理和硬度检测工作，并再次进行检查和验收，保证安装施工效果，提升预制管道安装质量。无损检测技术的应用，可实现对工艺管道内部缺陷情况的识别和判断，精准定位管道缺陷位置、大小、形态等，并将无损探伤检验结果反馈给检验人员，帮助检验人员更加精准地判断管道内部构造情况，并就具体的缺陷问题制定具有针对性的处理措施。针对焊缝内缺陷问题，可采取砂轮打磨的方式，进行焊缝修补，采用正式的焊接工艺进行补焊，保证焊接质量。

1.2 施工准备要点

技术准备作为施工准备中的重要组成部分，要求相关技术人员积极组织图纸会审，做好设计委托工作，加强对设计图面的标识，优化预制管道的划分；重点对焊口号、管线号、管支吊架等进行标识。对于焊口标识方法，可按照相关的规范标准进行标识，在划分预制管段环节，秉持运输方便、安装方便的原则，切实做好安装施工前的准备工作。同时，借助PDSOFT 3DPIPING管理系统，对工艺单元号、单线图号、焊口号、探伤比例等进行明确的标识。施工期间，根据管段图科学计算加工管段数量，进而保证施工计划制订的合理性。另外，参照相关的标准深化设计，按照相关的设计规范，制订科学合理的施工计划，对现场安装施工人员开展技术培训，做好岗前培训工作，促使施工人员明确了解工艺管道预制安装施工特点，项目各参建单位需做好技术交底工作，避免出现设计与实际施工上的偏差。配置安排管理人员、电焊工、起重工等，保证人员持证上岗，切实为安装作业质量控制提供保障。

1.3 管材检验

工艺管道管材、管件检验需按照相关的检验标准等进行质检，提交质量证明文件，确保管材、管件质量合格后，方能投入使用。根据施工进度和施工组织计划，进行材料检验，在材料入场前，再次开展质检工作，从源头上实现对材料质量的把控，相关人员还做好管材外径、壁厚、尺寸等指标的检验。同时，要保证法兰密封面加工精度，避免出现划痕、翘曲等缺陷问题[2]。按照相关的规定，由检验人员对样品进行抽样检查，坚决剔除不合格的材料；材料管理人员要做好材料仓储管理工作，按照管材类型、型号、材质、规格等进行归类存放，做好产品标识。

2 工艺管道预制安装过程中焊口质量控制措施

2.1 预制管道焊接方法及质量控制

（1）焊接方法。预制管道焊接，主要由焊接工负责操作，需将管径控制在规范标准内，使用氩弧焊方式进行焊接，采用手工电弧焊进行填充。①在焊接过程中，重点控制引弧和收弧质量，在收弧的同时，将弧坑填满，确保将多层焊层接头错开；焊工要保证每条焊缝一次连续完成。②在不锈钢管道焊接前，需要使用白垩粉进行涂抹，焊接完成后，清理干净表面的飞溅物等，使用酸洗处理方式进行钝化处理。③在预热焊道过程中，需要严格把控焊接温度，若存在预热温度较低的情况，需停止焊接工作，并重新预热。④完成焊接工作后，对有热处理需求的管道进行焊口处理，需要立即采取预热处理措施，将恒温时间保持在30min，做好保温工作[3]。为保证工艺管道焊接质量要求，必须优化焊接环境，将相对湿度控制在90%左右，确保满足实际焊接要求。

（2）质量控制。焊接对工艺管道的安装影响较大，在天然气管道施工中，管道施工质量直接影响工程施工质量，为保证工艺管道预制安装效果，需要根据焊接量进行评估。①加强对原材料的合理控制，加强对合金阀门、关键等配件的质量抽查，做好阀门安装前的检验工作，坚决剔除不合格的材料，排除质量安全隐患。②预制安装过程中，对管道与管道、管道与法兰等管配之间的焊接质量要求较高，因此在工艺管道预制安装施工中，必须加强对焊接质量的控制，保证焊接工作整体效果。③在日常焊接工作中，必须安排专人进行检查和检验，核实管道各项信息的完整性，按照施工图纸，核对管道材料、代码、尺寸等是否符合实际施工要求，保证焊接工艺实施的合理性；同时，要做好预制管道外观检查，确认焊渣是否打磨干净，是否存在错边问题，检查焊条、焊接工艺是否符合相关的规范性。④重点检查法兰焊接缝，测量焊缝到法兰的距离，确认距离无误后，对拍片进行检测，重点检测其内在的质量问题，尤其在返修过程中，检测是否存在气孔、焊渣未清理问题，结合实际情况，制定具有针对性的解决措施，确保焊接施工过程，满足实际施工要求，从而更好地提升工艺管道预制安装施工质量。

2.2 管道安装过程中的相关注意事项

工艺管道预制安装过程中，由于管道安装现象的特殊性和复杂性，需要明确划分预制区域，明确标识材料。以俄罗斯某世界天然气加工厂为例，在管段加工过程中，优先选择机械加工方式，根据不同的管材材料性质，选择具体切割方式，进而保证管道预制加工精度。其一，保证管道开孔处理环节在预制厂内完成，将开孔直径控制在40mm以上，使用对口卡具进行管道组对，并做好点焊工作，明确标识焊缝。其二，针对壁厚相同的管道，在组对过程中，要保证内壁的整齐度；针对不等厚度的管道，组对过程中，需将内壁错边壁厚控制在10%以内，按照相关的要求进行修复，进而保证处理方案的合理性。其三，在焊接工艺完成后，加强对管道密封效果的检验，避免出现天然气泄漏问题，保障天然气加工厂安全运营。其四，在定位焊过程中，主要采用的是氩弧焊等焊接工艺，需要将管段和焊口编号及标识工作贯穿于管段预制的整个生命周期，使用标签纸对管道标识进行标注，管线标识与焊道之前的距离控制在100mm，将热处理管线标识与焊道距离控制在350mm。为减少现场安装割口工作，管道预制安装施工前，须做好现场测量工作，在现场条件允许的情况下，将附塔管线的直管段和管廊连接，进而保障现场安装效果。其五，工艺管道焊接后，需对焊缝的外观进行检验和处理，可通过电加热等方式进行优化处理，如布设加热器、保温棉、热电偶等，做好保温工作。其六，在热处理曲线图上，明确标示焊口号、焊口规格、焊口材质等；对经过热处理的管线焊缝立即开展硬度检验，并将焊缝硬度控制在100HB，注意按照相关的规定进行控制。

3 结束语

综上所述，工艺管道预制安装过程中，需要合理划分管段，调整管段加工长度，加强对运输和安装条件的考量。管段预制安装后，进行质量检验，重点对焊口进行无损探伤检验，联合热处理方式，确保检验无误后，开展下一工序工作。完成上述操作后，将焊工代号标志在管段图上，做好管道压力试验和防腐蚀处理工作，切实优化工艺管道预制安装施工效果，改进化工企业生产方式。