磷酸装置中碳钢衬胶管道配管设计.pdf

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CHEMICAL ENGINEERING DESIGN
化工设计2015,25(3)
磷酸装置中碳钢衬胶管道配管设计
高威*中国五环工程有限公司武汉430223
摘要结合工程实践,通过介绍衬胶管道的制造、安装过程,探讨衬胶管道配管设计应遵循的原则和注意的
要点。
关键词磷酸装置碳钢衬胶管道配管设计
碳钢衬胶管道由于其经济实惠、耐腐耐磨性
能好、刚性大、热变形量小等优点,在磷酸装置
中得到大量应用。但其施工过程复杂,含内、外
焊接、焊缝打磨、喷砂、衬胶、硫化、预组装
回装等工序。目前各种标准规范鲜有对衬胶管道
三通
设计的指导性条文,如果配管设计不当,会造成
制造和安装的重复或返工,增加费用、延误工期,
笔者结合所做磷酸项目的工程经验,通过介绍衬
胶管道的施工过程,指出配管设计对管道制造和
异径管
安装的影响以及容易出现的问题,并针对性提出
配管设计的若干技巧。
图1衬胶管、管件
1.2两种施工模式的选择和对比
碳钢衬胶管道施工
衬胶管的施工模式主要有两种,一种是管道
1.1衬胶管道简介
全部在施工现场预制、安装,然后拆下送衬胶厂
衬胶管道即在碳钢管道内衬胶板,在衬完胶衬胶,之后全部运回施工现场进行回装;第二种
后不能在管道的任何部位进行焊接,否则胶板会是每根管道设置固定段和调节段,固定段由厂家
受热破坏,因此管道需分段,用法兰进行连接,加工、衬胶,成品运至施工现场,安装时由调节
每段为直管或管件,端部均为法兰。由于衬胶长段来调节安装误差,安装完后拆下调节段并在施
度受限,管道不能过长,-般直管最长为6m(两工现场进行材胶,然后回装衬好胶的调节段。
端法兰面之间的距离),否则很难完成衬胶。管
施工模式由项目所在地衬胶市场情况来决定。
管件简图见图1。
项目所在地附近有树胶厂家,且交通便利的,
般采用第一种模式,这种模式对于设计和施工来
说简单、不易出错,而且可以有效避免由于施工
现场场地和机具受限造成树胶困难的问题,对项
目的进度和质量都能有较好的保障,但是增加了
回装工作量(100%回装)。如果项目所在地衬胶
直管
市场情况不好,则采用第二种模式,现场没有了
来回运输的工作,回装的工作量也会比较少(只
有调节段进行回装),但是对设计的合理性要求
更高。
1.3施工过程简介
弯管
管道的施工首先从管子、管件、法兰的焊接
*高威:工程师。2007年毕业于武汉工程大学过程装备与控制工程专业。主要从事设备、管道布置工作。
联系电话:13407190129,E-mai:271241621@ qq, curn
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2015,25(3)
高威婞酸裝置中碳钢衬胶管道配管设计
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开始,依据管道轴测图上的尺寸进行加工制造,道内部操作,焊缝位置不需特别考虑,但还是宜
然后预组装,组装完后拆下对点焊的部分进行满靠近端头以方便进入管道焊接、打磨。
焊,由于管道内部需衬胶板,为了满足衬胶要求,2.2调节段设置要点
达到衬胶面平滑过渡、无裂纹、凹坑、焊瘤等要
当管道设计有调节段时,调节段作为衬胶管
求,基本每道焊缝均需内外焊接、打磨;之后进道安装时调整施工误差的管段,作用尤为重要
行焊缝检査,着色或磁粉检査焊缝是否有裂纹,其功能包括调节管道长短、螺栓孔方位及法兰面
有问题的焊缝进行处理;然后对管道内部喷砂除
锈,再次检査喷砂后焊缝及管材内表面是否有气垂直度等。并且在满足调节需要时调节段应尽量
孔、焊瘤、凹坑等;检査合格后再进行衬胶。为
少,以减少现场衬胶和回装的工作量。
调节段一般在现场衬胶,由于现场受机具限
了避免负压对胶板的破坏,真空管道衬胶后还需
制,不能完成难度太大的衬胶工作,因此对于现
进行硫化。一般进硫化罐硫化,个别因体积过大无
法进硫化罐的可本体硫化;硫化后如发现法兰面有
场衬胶的管段,需要控制其尺寸,特别对于口径
凸起不平的地方,影响法兰面密封性,需对凸起的在DN200-~DN00(不含DN600)的管道,一般两
部位进行打磨,直到法兰面平整;衬胶结東后,接端带法兰的直管,长度不宜大于100m以保证
着进行外表面的除锈喷漆,至此成品才算完成,可手能摸到管道内部所有的部位;弯头两端的直管
以进行回装,支架固定,管道安装完毕。
段不宜大于200mm,否则弯头内部拐弯处难以观
察和操作到,无法检査衬胶质量。对于口径小于
2配管设计对施工的影响
DN200的管道,直管长度应不大于400m。以
树胶管道的设计对于施工环节的影响较大,
DN200的90度弯头外接200m长直管段为例,弯
设计不当会让一些环节很难操作甚至无法进行下头内部存在盲区,无法观察,衬胶质量无法检测,
去,因此在设计中需注意一些技巧。
见图3。
2.1焊缝内部的焊接和打磨
视线
当主管道口径小于DN600时,人无法或不方
便进人管道内部操作,所有焊缝的内部焊接和打
磨都需要人在管道外面伸臂进行,如果焊缝离端
部法兰太远,将无法进行施工操作。因此在管道
设计时需考虑焊鏠离端口法兰的距离。
视线
(1)从主管上开孔接小口径支管时,开孔的位
图3弯头视线盲区示意图
置应尽量靠近一端法兰,这样方便开孔处焊缝内
部的焊接和打磨。
2.3最大件硫化时的尺寸考虑
(2)管件(弯头、三通、异径管)外接直管
对于真空管道,不仅要在现场衬胶,还要进
段时,考虑到管件与直管段之间的对焊焊缝需进人硫化罐进行硫化。因此要考虑最大件是否能进
行内部焊接和打磨,为了能够操作或操作方便,人硫化罐内,根据硫化罐的尺寸,控制好最大件
直管段不宜超过200mm,主管口径越小越需注意的外形尺寸。对于大口径的管道,最好进行放样,
这个问题。以弯头为例,示意图见图2。
并留有余量,保证管段能顺利进入罐内。否则管
段进行本体硫化,不仅增加工作量延误工期,而
且增加不必要的费用。
由于弯头所占空间最大,因此以90度弯头为
例进行说明如何考虑最大件的尺寸。硫化罐一般
ヰ
对接环焊逢
为卧式罐,外形为圆筒型,常用内径为2800。弯
头口径以DN1500为例。当以图4(a)的方式进
图2弯头两端最小直管段要求
硫化罐,一端法兰无法进入,而以图4(b)的方
当主管道口径大于DN600时,人可以进入管式则能顺利进人罐内。