一、吹扫和试压
配管设计施工现场代表根据需要,配合施工单位进行设备管道的吹扫、试压和清洗方案的制定。检查现场吹扫、试压清洗用的临时管线以及这些管线是否按图纸要求进行了固定和滑动支撑。设计代表要了解设备管道的吹扫、试压和清洗过程及注意事项。
蒸汽吹扫要注意与其他非吹扫管线的隔离,管线上的仪表,控制阀等要拆除,要设定安全区域并注意环保要求,注意吹出口方向及临时加固,要便于进行打靶检查。
管道的化学清洗应注意人身保护以及对其他管道设备的隔离。清洗之后的管线应进行氮封。
压力试验应注意,试验压力大于0.6MPa时尽量不采用气体试压,对大口径气体管线的水
压试验要对管架进行加固并设置必需的临时支架,要注意试压用水的Cl-含量对不锈钢管的腐蚀。试压之前管道不应最终涂漆和保温。
二、材料检验
①. 配管设计施工现场代表有时需要根据要求配合施工现场材料部门进行材料的开箱检验,此时应注意管道材料的规格、数量是否与工程要求一致,注意材料的生产厂商及合格证书等。
②. 管道元件和材料的检验。管道元件和材料应具有制造厂的产品质量证明文件,并应符合国家现行有关标准和设计文件的规定。当对管道元件或材料的性能数据或检验结果有异议时,在异议未解决前,该批管道元件或材料不得使用。
设计文件规定进行低温冲击韧性试验的管道元件或材料,供货方应提供低温冲击韧性试验结果的文件,且试验结果不得低于设计文件的规定。设计文件规定进行晶间腐蚀试验的不锈钢、镍及镍合金管道元件或材料,供货方应提供晶间腐蚀试验结果的文件,且试验结果不得低于设计文件的规定。
③. 阀门检验。阀门安装前应进行外观质量检查,阀体应完好,开启机构应灵活,阀杆应无歪斜、变形、卡涩现象,标牌应齐全。阀门应进行壳体压力试验和密封试验,具有上密封结构的阀门还应进行上密封试验,不合格者不得使用。
④. GC1级管道和C类流体管道中,输送毒性程度为极度危害介质或设计压力大于或等于10MPa的管子、管件,应进行外表面磁粉或渗透检测,检测方法和缺陷评定应符合国家现行标准JB/T 4730《承压设备无损检测》的有关规定。经磁粉或渗透检测发现的表面缺陷应进行修磨,修磨后的实际壁厚不得小于管子名义壁厚的90%,且不得小于设计壁厚。
⑤. 合金钢螺栓、螺母应采用光谱分析或其他方法对材质进行复验,并应作好标识。设计压力大于或等于10MPa的GC1级管道和C类流体管道用螺栓、螺母,应进行硬度检验。
三、施工过程检验
①. 为确保项目的质量控制,现场设计代表有义务对施工质量负责,应配合有关质检人员检查:管道是否按图纸要求进行预制和施工;焊缝的施工质量,法兰安装和焊接时有无强拉硬拽现象;管道放空、排液点的位置是否满足工艺和现场要求;管架的设置和安装是否满足图纸要求;管道的冷紧和膨胀节的安装是否满足制造厂要求;管道设备保温材料厚度是否按设计要求等。
②. 除设计文件和焊接工艺规程另有规定外,焊缝无损检测应安排在该焊缝焊接完成并经外观检查合格后进行。
四、施工验收
工程施工扫尾阶段,配管设计施工现场代表可根据要求配合业主和承包方对工程进行验收,要做好三查、四定,即查设计漏洞,查施工质量隐患,查未完成工程;对检查出的问题定任务、定人员、定措施、定整改时间。
五、GB 50235《工业金属管道工程施工规范》和GB50184《工业金属管道工程施工质量验收规范》的适用范围
GB 50235-2010适用于设计压力不大于42MPa、设计温度不超过材料允许使用温度的工业金属管道工程的施工及验收。该规范不适用于下列管道。
①. 石油、天然气、地热等勘探和采掘装置的管道;
②. 长输管道;
③. 核能装置的专用管道;
④. 海上设施和矿井的管道;
⑤. 采暖通风与空气调节的管道及非圆形截面的管道。
GB 50184-2011适用于设计压力不大于42MPa、设计温度不超过材料允许使用温度的工业金属管道工程施工质量的验收。该规范应与现行国家标准GB 50252《工业安装工程施工质量验收统一标准》和GB50235《工业金属管道工程施工规范》配合使用。
六、各标准施工验收规范的比较
各标准施工验收规范的比较见表18.1。
七、GB 50235对液压试验的要求
①. 液压试验应使用洁净水。当对不锈钢、镍及镍合金管道,或对连有不锈钢、镍及镍合金管道或设备的管道进行试验时,水中氯离子含量不得超过25x10-6。也可采用其他无毒液体进行液压试验。当采用可燃液体介质进行试验时,其闪点不得低于50℃,并应采取安全防护措施。
②. 试验前,注入液体时应排尽空气。
③. 试验时,环境温度不宜低于5℃。当环境温度低于5℃时,应采取防冻措施。
④. 承受内压的地上钢管道及有色金属管道试验压力应为设计压力的1.5倍。埋地钢管道的试验压力应为设计压力的1.5倍,并不得低于0.4MPa。
⑤. 当管道的设计温度高于试验温度时,试验压力应符合下列规定。
当试验温度下管材的许用应力与设计温度下管材的许用应力的比值大于6.5时,应取6.5。
应校核管道在试验压力条件下的应力。当试验压力在试验温度下产生超过屈服强度的应力时,应将试验压力降至不超过屈服强度时的最大压力。
⑥. 当管道与设备作为一个系统进行试验,管道的试验压力等于或小于设备的试验压力时,应按管道的试验压力进行试验;当管道试验压力大于设备的试验压力,并无法将管道与设备隔开,以及设备的试验压力大于按规范计算的管道试验压力的77%时,经设计或建设单位同意,可按设备的试验压力进行试验。
⑦. 承受内压的埋地铸铁管道的试验压力,当设计压力小于或等于0.5MPa时,应为设计压力的2倍;当设计压力大于0.5MPa时,应为设计压力加0.5MPa。
⑧. 对位差较大的管道,应将试验介质的静压计入试验压力中。液体管道的试验压力应以最高点的压力为准,最低点的压力不得超过管道组成件的承受力。
⑨. 对承受外压的管道,试验压力应为设计内、外压力之差的1.5倍,并不得低于0.2MPa。
⑩. 夹套管内管的试验压力应按内部或外部设计压力的最高值确定。夹套管外管的试验压力除设计文件另有规定外,应按规范的规定执行。
⑪. 液压试验应缓慢升压,待达到试验压力后,稳压10min,再将试验压力降至设计压力,稳压30min,应检查压力表无压降、管道所有部位无渗漏。
八、GB 50235 标准对气压试验的要求
①. 承受内压钢管及有色金属管的试验压力应为设计压力的1.15倍。真空管道的试验压力应为0.2MPa。
②. 试验介质应采用干燥洁净的空气、氮气或其他不易燃和无毒的气体。
③. 试验时应装有压力泄放装置,其设定压力不得高于试验压力的1.1倍。
④. 试验前,应用空气进行预试验,试验压力宜为0.2MPa。
⑤. 试验时,应缓慢升压,当压力升至试验压力的50%时,如未发现异状或泄漏,应继续按试验压力的10%逐级升压,每级稳压3min,直至试验压力。应在试验压力下稳压10min,再将压力降至设计压力,采用发泡剂检验应无泄漏,停压时间应根据查漏工作需要确定。
九、泄漏性试验
①. 输送极度和高度危害介质以及可燃介质的管道,必须进行泄漏性试验。
②. 泄漏性试验应在压力试验合格后进行。试验介质宜采用空气。
③. 泄漏性试验压力应为设计压力。
④. 泄漏性试验可结合试车工作一并进行。
⑤. 泄漏性试验应逐级缓慢升压,当达到试验压力,并停压10min后,应采用涂刷中性发泡剂等方法,巡回检查阀门填料函、法兰或螺纹连接处、放空阀、排气阀、排净阀等所有密封点应无泄漏。
⑥. 经气压试验合格,且在试验后未经拆卸过的管道可不进行泄漏性试验。
⑦. 泄漏性试验合格后,应及时缓慢泄压,并应按规范规定填写试验记录。
十、真空度试验
真空系统在压力试验合格后,还应按设计文件规定进行24h的真空度试验,增压率不应大于5%。增压率应按下式计算:
当设计文件和国家现行有关标准规定以卤素、氦气、氨气或其他方法进行泄漏性试验时,应按相应的技术规定进行。
十一、无损检测替代压力试验
现场条件不允许进行管道液压和气压试验时,经建设单位和设计单位同意,可采用无损检测、管道系统柔性分析和泄漏试验代替压力试验,并应符合下列规定。
①. 所有环向、纵向对接焊缝和螺旋焊焊缝应进行100%射线检测或100%超声检测;其他未包括的焊缝(支吊架与管道的连接焊缝)应进行100%的渗透检测或100%的磁粉检测。焊缝无损检测合格标准应符合规范的规定。
②. 管道系统的柔性分析方法和结果应符合现行国家标准的有关规定。
③. 管道系统应采用敏感气体或浸入液体的方法进行泄漏试验,当设计文件无规定时,泄漏试验应符合下列规定。
a. 试验压力不应小于105kPa或25%设计压力两者中的较小值。
b. 应将试验压力逐渐增加至0.5倍试验压力或170kPa两者中的较小值,然后进行初检,再分级逐渐增加至试验压力,每级应有足够的时间以平衡管道的应变。
c. 试验结果应符合规范的规定。
④. 检查数量:全部检查。
⑤. 检验方法:观察检查,检查柔性分析结果、无损检测报告和泄漏性试验记录。
十二、管道系统试压需要符合的条件
管道系统试压前,应由施工单位、建设/监理单位和有关部门联合检查确认下列条件,方能进行管道系统试压。
①. 管道系统全部按设计文件安装完毕。
②. 管道支吊架的形式、材质、安装位置正确,数量齐全,紧固程度、焊接质量合格。
③. 焊接及热处理工作已全部完成。
④. 焊缝及其他应检查的部位,不应隐蔽。
⑤. 试压用的临时加固措施安全可靠。临时盲板设置正确,标志明显,记录完整。
⑥. 合金钢管道的材质标记明显清楚。
⑦. 试压用的检测仪表的量程、精度等级、检定期符合要求。
⑧. 有经批准的试压方案,并经技术交底。
十三、管道吹扫与洗净
①. 管道在压力试验合格后,应进行吹扫与清洗。并应编制管道吹扫与清洗方案。
②. 管道吹扫与清洗方法,应根据管道的使用要求、工作介质、系统回路、现场条件及管道内表面脏污程度确定,并应符合下列规定。
a. 公称尺寸大于或等于600mm的液体或气体管道,宜采用人工清理。
b. 公称尺寸小于600mm的液体管道宜采用水冲洗。
c. 公称尺寸小于600mm的气体管道宜采用压缩空气吹扫。
d. 蒸汽管道应采用蒸汽吹扫,非热力管道不得采用蒸汽吹扫。
e. 对有特殊要求的管道,应按设计文件规定采用相应的吹扫与清洗方法。
f. 需要时可采取高压水冲洗、空气爆破吹扫或其他吹扫与清洗方法。
③. 管道吹扫与清洗前,应仔细检查管道支吊架的牢固程度,对有异议的部位应进行加固。
④. 对不允许吹扫与清洗的设备及管道,应进行隔离。
⑤. 管道吹扫与清洗前,应将系统内的仪表、孔板、喷嘴、滤网、节流阀、调节阀、电磁阀、安全阀、止回阀(或止回阀阀芯)等管道组成件暂时拆除,并应以模拟体或临时短管替代,待管道吹洗合格后应重新复位。对以焊接形式连接的上述阀门、仪表等部件,应采取流经旁路或卸掉阀头及阀座加保护套等保护措施后再进行吹扫与清洗。
⑥. 水冲洗:管道冲洗应使用洁净水。冲洗不锈钢、镍及镍合金管道时,水中氯离子含量不得超过25x10-8。管道冲洗合格后,应及时将管内积水排净,并应及时吹干。
⑦. 空气吹扫:空气吹扫宜利用工厂生产装置的大型空压机或大型储气罐进行间断性吹扫。吹扫压力不得大于系统容器和管道的设计压力,吹扫流速不宜小于20m/s。当吹扫的系统容积大、管线长、口径大,并不宜用水冲洗时,可采取“空气爆破法”进行吹扫。爆破吹扫时,向系统充注的气体压力不得超过0.5MPa,并应采取相应的安全措施。
⑧. 蒸汽吹扫:蒸汽管道吹扫前,管道系统的绝热工程应已完成。为蒸汽吹扫安装的临时管道,应按正式蒸汽管道安装技术要求进行施工,安装质量应符合本规范的有关规定。应在临时管道吹扫干净后,再用于正式蒸汽管道的吹扫。蒸汽管道应以大流量蒸汽进行吹扫,流速不应小于30m/s。
⑨. 脱脂:忌油管道系统应按设计文件规定进行脱脂处理。脱脂液的配方应经试验鉴定后再采用。对有明显油渍或锈蚀严重的管子进行脱脂时,应先采用蒸汽吹扫、喷砂或其他方法清除油渍和锈蚀后,再进行脱脂。
⑩. 化学清洗:需要化学清洗的管道,其清洗范围和质量要求应符合设计规定。
⑪. 油清洗:润滑、密封及控制系统的油管道,应在机械设备和管道酸洗合格后、系统试运行前进行油清洗。不锈钢油系统管道宜采用蒸汽吹净后再进行油清洗。经酸洗钝化或蒸汽吹扫合格的油管道,宜在两周内进行油清洗。
十四、单机试车
单机试车的目的是检查机泵、搅拌器等设备和电器、仪表的性能与安装质量是否符合规范和设计要求。
十五、三查四定
“三查”是指查设计漏项、查工程质量隐患、查未完工程。
“四定”是指对查出的问题定任务、定人员、定措施、定时间限期整改。
十六、联动试车
联动试车的目的是检验全系统的设备、仪表、联锁、管道、阀门、供电等的性能和质量是否符合设计和规范的要求。
联动试车的内容包括系统的气密、干燥、置换、三剂的装填、水运、气运、油运等。一般先从单系统开始,然后扩大到几个系统或全系统的联运。
十七、工程交接
施工单位按合同规定的范围完成全部工程项目后,应及时与建设单位办理交接验收手续。工程交接验收前,建设单位应对工业金属管道工程进行检查,包含的内容一般与配管设计施工现场代表可能有关的文件如下。
①. 管道安装竣工图、设计修改文件及材料代用单。
②. 无损检测和焊后热处理的管道,应在管道轴测图上准确标明焊缝位置、焊缝编号、焊工代号、无损检测方法、无损检测焊缝位置、焊缝补焊位置、热处理和硬度检验的焊缝位置等。
十八、配管设计回访
①. 配管设计回访的要求。工程回访应深入现场,实地察看,调查研究,召开有施工、运行和监理单位参加的座谈会,虚心听取施工、监理和运行人员的意见,及时予以应有的回复,全面收集质量信息。通过回访总结,对工程设计质量进行全面分析,为质量改进提供依据。
②. 回访工作的时机。设计回访一般安排在工程施工高潮或工程投运一年后进行。
③. 配管专业着重了解本专业设计经受施工、运行检验的情况,调查本专业设计在施工、运行中可能暴露出的错、漏、碰、缺问题及在设备布置、管道布置、管道器材、管道支架等方面可能存在的问题。回访工作对施工、安装及运行中暴露出的问题以及各方的建议、意见要予以特别的关注。
工程应用:水蒸气能否用作管道试验介质
GB 50184-2011规定:气体试验压力介质应采用干燥洁净的空气、氮气或其他不易燃和无毒的气体。试验压力应为设计压力的1.15倍。如果用蒸汽做压力试验介质,一方面管子温度的降低,管内凝液会逐渐增多,管内压力降低,随着压力的增高,水蒸气凝结水会越来越多,试验压力会逐渐变低,不容易保证管内的压力。
工程应用:配管设计人员不清楚试压引起的设计问题
浙江至德钢业有限公司在参与审查某装置的配管设计时,发现有的配管设计人员不清楚管道在何时试压、试压的介质及试验压力大小。提交的管道载荷条件,只写了管道总重(包含了水重,气体介质管道没写空管重),这样的配管设计会造成管道设计载荷偏大。