石油化工项目脱盐水处理站碳钢衬塑管道应用实例
申云青
（中海油石化工程有限公司，济南250101）
摘要：碳钢衬塑管道是以碳钢金属管道为基体、以非金属为衬里组成的兼具金属强度高、热收缩率低和对水无二次污染、耐腐蚀性好的管道产品。碳钢衬塑管道为厂家成品，施工现场难以施焊，为保证碳钢衬塑管道满足现场工艺和施工要求，介绍了碳钢衬塑管道在石油化工项目脱盐水站的应用实例。
关键词：产品验收，材料存放，施工安装，封闭安装
脱盐水处理站为1000万吨/年炼油及100万吨/年乙烯配套公用工程装置，脱盐水在生产过程中，会定期采用3%∽5%的盐酸溶液对设备膜系统进行清洗处理，不同清洗管线的操作压力范围为0.05∽0.35Mpa，操作温度为常温，考虑到盐酸介质、操作压力和温度、耐腐蚀性，化学清洗管线可选用钢衬塑材质管道。钢衬塑管道基体为20号碳素钢管，内衬材料化学稳定性优良的PE粉末，制成碳钢衬塑管道，钢制管道主要承受荷载，PE衬塑主要是耐腐蚀性能，使得成品材料既有金属管强度高、刚性好、热收缩率低、抗外力破坏能力强等优点，又有内衬塑的卫生、对水无二次污染、耐腐蚀等优点。
1.钢衬塑产品验收及现场储存
钢衬塑管道产品在施工安装前，要达到技术规范规定的检试验要求，方可发放施工组进行安装，钢衬塑产品的验收要按照检试验计划和质量控制等级逐项检查。
1.1外观检查，送至现场的钢衬塑管道产品，内外表面应光滑、不允许有气泡、裂纹、脱皮、伤痕、凹陷、色泽不均及分解变色线[1]，管段规格和尺寸要与单线图一致，管段端部法兰密封面不允许有损坏，对管段表面的破损之处应及时打磨涂漆。
1.2质量证明文件检查，主要有基体20号碳素钢、内衬原材料PE粉末、钢衬塑管段成品的质量证明文件，对基体碳素钢应有炉号、拉伸试验、冲击试验、成分分析等信息，作为耐腐蚀的关键内衬材料PE粉末检验项目应达到表1所示要求，钢衬塑管道成品要有水压试验记录、电火花检测记录等检测指标。
1.3电火花检测
送至项目现场的钢衬塑管道产品，应对衬塑层采用电火花检测仪全面检测，不得有漏电现象，检测电压数值按1mm塑层厚度3000V计算确定，探头行走速度为50mm/s∽100mm/s[2]，检查时，塑层表面应清洁、干燥，探头不得在塑层上停留，以防止塑层被高压电击穿。该除盐水站衬塑管道用15000V直流电火花检测仪检验，检测时，探头接触衬塑层并以100m/s左右的速度进行移动，移动时无电火花出现，未听到警报，材料复检合格，可以入库备用。
1.4现场材料存放
衬塑管道因其为成品管段，安装方式为法兰连接，每个管段均对应轴测图中唯一编号，为实现高效率安装，衬塑管道在现场存放时，除应满足下垫木、上盖布、防直晒的要求外，衬塑管道及其组成件的存放应按轴侧图对应的编号顺序排放，不得有叠放和堆积，以免增加额外的安装机械费用和破坏衬塑层。
表1.管道内衬用PE粉末检验报告
序号 | 检验项目 | 检验结果 | 单项判定 |
1 | 粉末外观 | 松散、无结块 | 合格 |
2 | 筛余物（50目） | <5% | 合格 |
3 | 不挥发物含量 | >99.5% | 合格 |
4 | 熔融指数 g/4.4min | 4.7 | 合格 |
5 | 涂膜外观 | 平滑 | 合格 |
6 | 冲击强度 | >22.6 | 合格 |
7 | 附着力级 | 2 | 合格 |
8 | 导热系数 w/mc | 0.5 | 合格 |
2.衬塑管道安装
衬塑管道的安装均为法兰连接，在现场施工安装中，应注意如下事项：（1）衬塑管道在吊装时，起吊机械不得使基体产生变形而破坏衬塑结构，另应注意吊装作业面，衬塑管道法兰密封面不能碰触任何建构筑物及其它能对密封面造成破坏的硬性物；（2）管道对接过程中，要保证对接水平管道中心标高一致，垂直管道中心对齐，以免螺栓连接出现一次应力，造成后期管道试压出现大面积泄露；（3）在对衬塑管道平面布置设计时，对于放置于管廊上的管道，应结合土建或钢结构图纸，避免衬塑管道法兰恰好落在梁上，给中心连接带来困难；（4）衬塑管道安装一般建议使用带扭力指示的扭力扳手，以确保能给密封面提供恰当的密封力，过大的扭矩有可能会造成塑料翻边衬里层的永久性损坏，而过小扭矩则有可能无法对密封面提供足够的密封压力[3]；（5）衬塑管道为法兰连接，在运行一段时间后会出现法兰连接松动，衬塑管道在安装及试压完成后，要在法兰连接处套上法兰帽，以免衬塑管道的盐酸溶液介质出现泄露，发生事故。（6）对管道平面布置图中，对于非直角角度走向的衬塑管道，其管段端部法兰应采用松套法兰，例如在该项目某DN400的管道对接时，弯头法兰与直管法兰螺栓孔出现7.5°的错位，无法安装螺栓，后经返厂加工改为松套法兰，完成对接安装；（7）在管道的支架或穿墙等安装中，严禁在管道上施焊而造成高温下破坏衬塑层，严禁对管道进行加热、扭曲、敲打等作业。
3.衬塑管道的返厂衬塑和封闭安装
鉴于衬塑管道的生产制造精度，以及施工现场土建、设备、管道安装精度，衬塑管道在实际安装中，会出现连接错位问题，主要分为两类：衬塑管与设备管口的错位，衬塑管相互连接的错位。针对该类问题，采取如下措施：第一，对衬塑管道的采购，应选择距离施工现场距离较近的生产厂家，以便于材料的发货和后期修复；第二，部分发货，返厂衬塑，分析管道布置图，对不容易出现错位的连接管段部分，标记发货，该部分安装完成，对封闭处采用基体碳钢管连接，整体安装完成，对封闭处基体碳钢管返厂衬塑；第三，对再次完成衬塑的管段，完成封闭安装。
4.结论
脱盐水处理站化学清洗管线均采用钢衬塑材质管道，它综合了钢管和塑料材质的优点，同时摒弃了各自的缺点，在满足管线介质和压力等指标下，实现工艺要求；衬塑管道的材料请购和发货要注意费用节约和进度管理。
参考文献
[1] 王健林.给水衬塑钢管应用技术探讨[J].安装,2015（10）：36-38.
[2] HG/T20677-2013.橡胶衬里化工设备设计规范[S].
[3] 梁智铭.聚四氟乙烯衬里管在精细化工行业中的设计[J].企业论坛，2010（13）：798-799
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