磷化工行业衬胶管道施工技术研究

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摘要：本文结合120万吨/年缓控释肥一期30万吨/年磷酸装置EPC总承包工程的实际施工经验，详细介绍了衬胶管道预制段、调整段的选择方法，衬胶管道硫化的技术要点及安装要求等，为同类工程提供参考。

关键词：衬胶管道；预制段；调整段；选择；衬胶管道硫化；管道安装

1工程概况

内蒙古大地云天化工有限公司120万吨/年缓控释肥一期30万吨/年磷酸装置EPC总承包工程，包括反应工段、过滤工段、浓缩工段、磷酸罐区、原料矿浆、硫酸罐区六个工段。磷酸装置工艺管道种类较多，包括衬胶管道、钢衬PO管道、钢骨架管、不锈钢管、低合金钢管等，其中衬胶管道安装工程量大，工序复杂，安装难度高。

2衬胶管道预制段、调整段选择

2.1管道施工技术准备

收到施工图纸后组织项目管道施工人员进行图纸会审，全面地了解整个装置的管道布置情况，管道安装的重点、难点。对审图过程中发现的问题及有疑问的地方记录下来并及时反馈给设计院，将发现的图纸问题在施工之前解决。在了解设计意图及管道布置情况后，根据装置的特点对管道单线图进行深化，提出管道的预制计划并及时在单线图上进行标注，根据单线图的尺寸对每根管道上的所有焊口进行编号，焊口一旦确定，不能随意改动。将标好焊口编号的单线图，按照单位工程或工段装订成册，分发给施工班组和质检员，使其信息保持一致。实施过程中施工员需将单线图图号、焊口号、焊工号、焊接材料、焊接日期、质量检测信息等制作成挂牌，方便管道预制标识使用。

2.2预制段、调整段选择方法

2.2.1管线下料管线预制需根据预制管段水平运输能力及垂直运输能力进行综合考虑，衬胶必需要考虑现场衬胶硫化设备的能力，才能进行管道预制段的选取。根据类似施工经验，管道现场衬胶硫化能力如下：（1）管道公称直径≤DN100mm，衬胶最大长度为2m；（2）管道公称直径在DN100mm～DN150mm，衬胶最大长度为3m；（3）管道公称直径在DN200mm～DN250mm，衬胶最大长度为3.5m；（4）管道公称直径在DN300mm～DN450mm，衬胶最大长度为4.5m；（5）管道公称直径≥DN500mm以上，衬胶最大长度为6m。管道下料尺寸应根据管道单线图、施工平面图及施工立面图确定，机泵及大型设备进出口管线预制下料时，必须留有调整段进行调整。在计算下料尺寸时，需同时考虑管道的对口间隙、切割余量、焊接收缩量以及法兰密封材料的厚度。焊缝上或焊缝边缘100mm范围内不允许开孔及设置支吊架，在下料时应考虑管线的开孔及支吊架位置，尽量避开焊缝，如无法避免，应取得设计方同意。直缝焊接钢管下料时，要同时考虑各段管道间的直缝，管道与配件间的直焊缝应错开100mm以上，并且管道的直缝应避开管嘴及管托衬板的安装位置[1]。2.2.2预制段与调整段选择管道阀门、软连接等管件的尺寸控制：往往设计院所选用的管件、阀门、软连接尺寸与施工方采购的管件、阀门、软连接的长度存在一定的偏差，不同的制造商可能出现不同的尺寸。为避免该部分管件尺寸的偏差，在选择管道预制段时必须在该部分的管件前后端至少留一段作为调整段，其余段可按照图纸进行预制，调整段及预制段的选择见图1。泵类等设备与容器之间管道的尺寸控制：设备与容器在安装就位时存在偏差，造成管道不能按照正确的图纸尺寸进行连接。泵类等设备在就位时，管道施工员与设备施工员需提前做好沟通并进行测量，为避免设备进出口与容器的接口存在高差，在泵类等设备与容器接口之间的位置必须留一段作为调整段，其余段可按照图纸进行预制。大口径衬胶管道调整段宜留在三通或弯头的部位，因为三通、弯头至少可以调节两个方位的距离。长距离的管道根据衬胶硫化的能力选取预制段，但至少留一根作为调整段，管道预制需考虑垫片的厚度。小口径管道的弯头、三通可以全部按照图纸制作，调整段宜选择在直管段上。大口径、长距离管道调整段需考虑气温对金属构件的影响，最好在同个时间段或温差不大的情况下进行制作安装。预制段管道需注意法兰螺栓孔的方向，必要时可以制作成活套法兰，方便操作人员进行安装。管道硫化衬胶前必须认真检查管道上的预留口，如仪表口、引压口等，衬胶完成后严禁对管道进行二次开孔。阀门、软连接采购必须提供法兰的标准，特别是进口仪表法兰多数为美标法兰，制作衬胶管前必须认真核对该信息。

3衬胶管道硫化的技术要点

3.1衬胶管道硫化流程

基体的准备（喷砂打磨处理等）→底涂→胶浆→衬胶→检查（电火花100%）→硫化→检查、检验和试验→评定（报告）。

3.2胶板下料

胶板下料前必须对胶板进行检查，严禁使用有杂物或薄厚不均等不合质量要求的胶板。下料时胶板搭接的坡口长度为胶板厚度的3倍，胶板搭接缝宽度为30mm，且无“十字”接缝。胶板下料应准确，尽量减少接缝，合理节约用料。胶板加工车间见图2。

3.3粘胶剂涂刷要点

涂刷施工不能有流淌、堆积、漏涂、起泡等现象出现[3]，每一道底涂和粘结剂之间的晾干时间必须按照施工方案进行，严格控制晾干的温度、湿度和时间。采用“十”字交叉法和点涂法涂刷HF-D3粘胶剂，并与胶板上的HF-D3粘胶剂涂刷相协调，阴角部位采用排刷。在胶板衬贴面涂刷配制的HF-D3粘胶剂时，若温度较低胶板较硬时，必须将下料台加温，同时加大加工车间内的空气循环量，使挥发气体尽快排出。待胶板比较柔软时，再对胶板衬贴面涂刷HF-D3粘胶剂，确保胶板与管道内壁充分贴合。管道内壁粘胶剂涂刷见图3。

3.4衬胶作业

衬胶时的温度要控制在10℃～30℃，且相对空气湿度＜75%。先将涂好粘胶剂的胶板用棉布和胶布卷好，按搭接要求30mm铺设到基体表面，保证胶板铺设位置准确整齐，不得起皱或受拉变薄。在胶板贴衬时要注意搭接缝的方向需与介质的流向一致，做到表面平整无“十字”接缝。

3.5衬胶施工重点控制

衬胶过程中，应严格注意操作人员刮压胶板的手法和顺序，防止因漏刮产生气泡。衬胶过程中，每个衬胶人员必须对自己负责区段的衬胶质量进行检测，必须保证衬胶和粘胶剂的风干时间，同时注意控制周围的环境温湿度，以免空气中的水分冷凝。在衬胶过程中质检员应仔细做好质量检查并做好相应的纪录，在施工过程中应保证环境的清洁，严格控制环境的温度及湿度。施工过程中针对每一个施工环节均要及时做好相应的施工记录，以达到质量控制的可追溯性。同时，加强隐蔽工程的检查验收工作。

3.6衬胶管道硫化施工技术

将衬好胶的衬胶管道放入硫化罐中，安装温度计、压力表、蒸汽进气口阀门、安全阀及排水口阀门等管道硫化附属部件，将饱和蒸汽缓慢通入硫化罐中进行预热[4]。在通入饱和蒸汽的过程中，严格按照硫化曲线合理控制饱和蒸汽的温度及压力，并在相应的时间内进行升温升压、稳温稳压、减温减压。硫化过程中温度压力需进行多点监控，保证硫化施工质量。严格按照硫化曲线图在规定的时间内进行温度、压力的控制，采用压力-温度记录仪及单独的取压、取温点对硫化管道各个位置进行温度、压力监测，并根据监测数据合理控制饱和蒸汽的通入温度及压力，保证管道硫化施工质量。硫化好的管道法兰面采用磨光机进行打磨，保证管道法兰口的密封效果。硫化完成的衬胶管道见图4。硫化后的缺陷修复：（1）缺陷处理：硫化进行完发现有气泡、欠硫等应进行处理。（2）气泡处理：修复后二次硫化。（3）欠硫根据情况应进行局部和二次硫化，二次硫化恒温时间不得少于4h。

4衬胶管道的安装要求

4.1衬胶管道施工场地布置要求

衬胶管道按工段组织施工，在此基础上将管道施工场地划分为原材料存放场地、预制场地、管道硫化场地、半成品堆放场地、安装现场。（1）原材料存放场地，主要进行原材料的检查、管道内部杂物的清理以及清理完毕后管段两端的封堵、管道上材料标识等工作。（2）预制场地，主要进行下料、打磨、组对、焊接、探伤、仪表管嘴等安装工作，最终组成安装管段，并且对已经组装成段的管段内部进行彻底的清理，封闭所有开孔的管端，做好清晰的标识及施工记录，完毕后运至管道硫化场地进行硫化。（3）管道硫化场地，主要进行预制完成的管道内壁的喷砂、内壁涂刷底漆、管道内壁衬胶板及预制管道的硫化工作。（4）半成品堆放场地，主要存放已经预制硫化完毕的管道。安装现场主要进行管道的安装工作，运至安装现场的管段必须在2-3天内安装完毕，以缓解施工现场紧张的局面。

4.2衬胶管道的安装注意事项

与管道有关的土建工程已施工完毕，并经土建与安装单位人员共同检查合格。管道连接的设备已找正合格、固定完毕，二次灌浆达到规定强度。管道安装注意事项如下：（1）衬胶管道安装之前必须检查管道衬里的情况，若有瑕疵或损坏应及时向相关人员反映并处理，仔细核对预装的编号与管道安装的编号是否一致，确保终装的管道位置和方向准确无误。（2）衬胶管道吊装时应注意防止管道磕碰，若在终装过程中出现衬里损坏的情况，必须及时向管理人员反映并采取相应的补救措施。（3）终装时必须保证垫片按照要求放置，垫片需提前平整。在紧固螺栓时应注意紧固方式和紧固力矩，宜采用对角紧固，紧固力矩不宜过大，力矩过大会造成衬胶层的损坏。（4）法兰连接的阀门在安装过程中应处于关闭状态，焊接阀门在安装时应处于开启状态。（5）垫片在安装前应进行外观检查，不得有影响密封性能的缺陷。（6）与设备连接的第一道法兰应加设临时盲板进行隔离，严防脏物进入设备。加设盲板处应有标识并做记录，待管线试压吹扫合格后拆除。（7）当管道安装作业有间断时，应及时封闭敞开的管口，重新安装时应检查管内是否有异常情况。衬胶管道安装完成的效果见图5。

5结语

衬胶管道在磷化工行业中得到认可并大量地使用到工程中，衬胶管道的施工技术也在不断的挖掘。运用衬胶管道施工技术可提高管道预制、衬胶及安装的质量，为整个工程的建设质量做铺垫。

参考文献：

[1]工业金属管道工程施工规范：GB50235-2010[S].北京：中国计划出版社，2011.

[2]橡胶衬里第1部分：设备防腐衬里：GB18241.1-2014[S].

[3]工业设备及管道防腐蚀工程施工质量验收规范：GB50727-2011[S].北京：中国计划出版社，2011.

[4]工业设备及管道防腐蚀工程施工规范：GB50726-2011[S].北京：中国计划出版社，2011.

作者：字文军 普文武 杨忠达 赵有贵 黄杰 王成斌 单位：云南建投安装股份有限公司