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化工企业设备安装管理

时间:2019-11-21     作者:樊云峰【转载】   来自:《化学工程与装备》2019年第1期

(中韩《武汉》石油化工有限公司,湖北  武汉 430070)


摘  要:设备管理是企业运行维护中的不可或缺的部分,而设备长周期运行又是整个设备管理中最主要的环节,也是保证企业经济效益的关键性因素。做好设备基础施工、设备采购、设备本体安装,有利于企业投产运行后设备的长周期运行,减少维修频率和维修费用,缩短维修周期,降低设备运行成本,保证企业效益。

关键词:设备采购;设备验收;设备安装


前言

化工企业工程建设是一项涉及面广、技术性强、时间跨度长的系统工程,涵盖了项目立项、详细设计、物资采购、工程施工、竣工验收等全过程,基础建设是设备安装的根基,属于地下隐蔽工程,实践已经证明,很多设备事故却与基础的质量有关,而且一旦出现基础事故,采取补救措施相当困难;化工机械设备安装质量得到保证,机械设备才具有足够的安全性;采购管理是化工生产中的重要环节,只有保障其采购质量才能使其生产中的安全性不断提高,促进企业的发展。

1 设备采购

1.1 供应商选定

购买一台设备,最主要的是选定合格的物资供应商。首先要从供应商的规模以及设备的各项指标来进行实地调研,分析是否满足预期的要求,特别是在价格不等的情况下,应对供应商的技术能力、质量保证、售后服务及销售业绩进行综合评价,最终确定供应商。设备的原始采购价格低,但是如果不能保证设备质量,在后期的运行维护中,会产生很多的设备故障,不仅不能保障正常生产,其维护维修费用甚至超过设备本体费用。中韩石化在原始设备采购阶段,由于浙江正汉泵业有限公司报价低,因此公用工程分部循环水泵、全厂生活污水泵等基本都选用该厂家设备。从2013年8月投产运行不到一年,便暴露出该供应商在设备设计、制造方面的缺陷,多次出现泵体振动大、泵轴弯曲变形甚至断裂、轴承磨损等多种设备故障,备件费用、吊车费用、返厂运输费用、机加工费用等费用总和已超出设备本体费用。表1对循环水装置的循环水泵的维修记录进行了详细的统计。由于维修无法彻底解决根本问题,从2014年开始,中韩石化便开始组织对该供应商的设备进行逐步更新替换。截止2016年6月,已更新完毕,目前设备运行良好。

1.2 设备验收

设备到厂办理入库前,须按照技术协议规定的参数,对其规格型号、材质进行检验,检查外观是否存在缺陷,产品合格证、质量证明文件内容是否完整。

管道组成件在使用前应逐件进行外观检查和规格尺寸确认,其表面质量除应符合产品标准规定外,还应满足以下要求:无裂纹、缩孔、夹渣、重皮等缺陷;锈蚀、凹陷及其他机械损伤的深度,不超过产品标准允许的厚度负偏差:焊缝成形良好,且与母材圆滑过渡,不得有裂纹、未融合、未焊透等缺陷;铬钼合金钢、含镍低温钢、含钼奥氏体不锈钢管道组成件应按规定采用光谱分析或其他方法对主要合金元素含量进行验证性检验,并做好记录和标志。 

管阀件最有可能存在厚度不足、夹渣、重皮的缺陷,尤其是弯头和三通。碳五分离装置在原始施工阶段,曾检查出一批弯头、三通不满足标准厚度要求,而且有严重的重皮现象。

压力管道的验收,主要对其材质、厚度进行核查;压力容器的验收,主要检查设备的外观、铭牌,尤其是检查焊缝是否有明显的缺陷,设备本体有无明显的变形;转动设备、电气设备、仪表设备主要检查产品合格证是否完整,外观是否有明显的变形、备品备件及专用工具是否完整。

设备验收应由采购单位、建设单位、监理单位、设计单位以及甲方共同参加,并做好记录。

2 设备安装管理

2.1 设备基础管理

化工设备种类繁多、大小不一,有复杂的压缩机组、高高耸立的塔器、占地面积庞大的储罐等等,都有着不同的基础施工规范要求。对于转动设备、塔器设备、储罐等设备,不仅要检查管桩或者方桩是否完好,基础配筋是否按照图纸进行施工,灌浆料是否和设计要求一致,基础养护是否满足施工规范的时间要求。

2.1.1转动设备(以泵为例)

对于转动设备而言,由于设备运行过程中振动因素的影响,在泵组找正合格后,宜在24h内进行地脚螺栓孔的二次灌浆。二次灌浆前,基础应做如下处理:铲出麻面,麻点深度宜不小于10 mm,密度以每平方分米内有3个~5个点为宜,表面不应有油污或疏松层;放置垫铁或支持调整螺钉用的支撑板处(至周边约50mm)的基础表面应铲平;地脚螺栓孔内的碎石、泥土等杂物和积水,必须清除干净。泵组可采用有垫铁或者无垫铁安装,垫铁设置应符合SH/T3538的规定。泵组用垫铁找正找平后,对垫铁组应做如下检查:用0.25kg 或0.5kg 的手锤敲击检查垫铁组的松紧程度,应无松动现象;用0.05mm 的塞尺检查,垫铁之间及垫铁与底座底面之间的间隙,在垫铁同一断面处从两侧塞入的长度总和,不应超过垫铁长(宽)度的1/3;合格后及时进行垫铁组层间定位焊。灌浆过程中,要对灌浆料用水质进行检查,水中不能混有油污等杂质。灌浆时,灌浆料应比泵组基础混凝土标号高一级。

2.2设备安装过程管理

2.2.1管线、阀门安装

(1)焊接工艺评定

 在焊接生产开始之前,应制定详细的焊接工艺指导书,并对此焊接工艺进行评定。工艺评定的目的在于验证用此工艺能否得到具有合格力学性能(如强度、塑性和硬度)的完好焊接接头。应使用破坏性试验检验焊接接头的质量和性能。

(2)焊接接头的设计、准备和管道焊接

1)管道内部清理

管道焊接施工前,一定要监督施工单位对管道内部杂物进行清理,包括焊条、手套、安全帽、铁锈等杂物,尤其是遗留在管道中的塑料管帽。如果属于地上管道,在管道起吊前,可预先起吊一定的角度,使管内杂物自动流出。如果在管道焊接前对管道内部未清理干净,也可在管道组队焊接完毕后,通过管道吹扫(一般通过爆破吹扫)作业,将管道进行清理,但是吹扫前,一定要将管道与设备隔开。大口径管道,可人工清理。但是对于大直径管线及地下管线(多为循环水管线),必须在管道铺设前,对管道内的杂物清理干净,否则,在管道组队焊接完毕后,将很难达到管道吹扫的压力,不能彻底清除管道内杂物,将给以后的生产运行带来极大的隐患。

2)管口组对 

管口表面在焊接前应进行打磨,使内外表面均匀光滑,无裂纹、锈皮、夹渣、油脂和其他影响焊接质量的物质,管口应保证干燥。尽量减小管口组对后的错边量。组对同一公称壁厚的管口时,其错边量应不大于3mm。

3)焊接施工

严禁在大雨、大风等恶劣条件下进行施工。如有条件,可使用防风、防雨棚进行焊接施工;当管道在沟上焊接时,管口周围焊接作业空间距离应大于400mm;当在沟下焊接时,焊接工作坑的大小应使焊工操作容易;坡口和每层焊道上的锈皮及焊渣,在下一步焊接前应清除干净;对于要求进行氩弧焊打底的焊接管道,施工单位必须严格按照规定做好氩弧焊施工后,再进行常规的焊接施工,甲方及监理单位需要对该环节监督到位。焊接用焊条必须是当天新取的焊条,焊接施工过程中,不允许敞开保温箱;通过射线探伤、磁粉检测、超声波检测等方法检查焊口是否存在未焊透、未融合、夹渣、气孔、裂纹等缺陷,通过外观检查是否存在错边、咬边现象[1]。

对处于地上的需要补强圈的承插焊接管,应在补强圈的最低点开设检查孔,以便于在管道试压时,可以检查承插焊焊口是否存在泄漏。同时,检查孔的位置应设置在补强圈的相对低点位置,这样可以防止补强圈内产生积水而造成管道腐蚀。

2.2.2常压储罐安装

常压储罐在壁板、底板焊接前,应清理掉焊接处渣土、污垢、油污、油漆等异物;施工过程中形成在母材金属上的超标凹痕应当磨平,如果需要补焊,必须进行磁粉检测或渗透检测;对接焊缝应为全焊透型式。

储罐进行试验前,施工承包商应彻底清理储罐内部和罐顶的所有杂物;罐底和罐顶应按照GB 50128 规定或相关标准的规定进行严密性试验。奥氏体不锈钢储罐,试验用水的氯离子含量不得大于25mg/L。排水槽与储罐基础之间应紧密贴合。若由于原始施工原因而造成排水槽和储罐基础之间间隙较大,应补充不低于储罐基础等级的混凝土进行填充。储罐罐壁人孔补强圈最低点应开设检查孔,以便于储罐水压试压时检查储罐人孔处焊缝是否存在泄漏。

常压储罐一般用于储存各种原料油、半成品油、成品油、芳烃产品等,且储罐材质多为碳素结构钢。为防止因储罐管壁、罐底腐蚀泄漏而造成经济损失、环境污染甚至是火灾爆炸等事故,因此应做好常压储罐的防腐工作。在储罐防腐前,首先要做好钢材表面除锈工作,保证钢材表面无可见的油脂、污垢,且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物,底材显露部分的表面应具有金属光泽。其次,施工环境应通风良好,温度13~30℃为宜,但是不得低于5℃,同时,遇雾、雨、雪、强风及相对湿度大于80%的天气不得施工。涂层总厚度和涂装道数应符合设计要求,表面应平滑无痕,颜色一致,无针孔、气泡、流坠、粉化和破损现象[2]。另外,储罐表面的防腐涂层厚度,应符合表1中的规定:

表1 地上设备和管道防腐蚀涂层干膜总厚度(μm)

腐蚀程度

涂层干膜总厚度

重要部位或者维修困难部位


室内

室外

强腐蚀

≥200

≥250

增加涂装道数1-2道

中等腐蚀

≥150

≥200

弱腐蚀

≥100

≥120

地上设备和管道的防腐蚀涂层使用寿命应与装置的检修周期相适应,且不宜少于两年。

2.2.3球罐安装

2.2.3.1球罐用钢材的验收

球罐施工前,应首先对球壳板的材质和厚度进行检查,球罐用钢应附有钢材生产单位的钢材质量证明书。如无钢材生产单位的钢材质量证明书(原件),则应按《压力容器安全技术监察规程》的规定。

除此之外,制造单位对每台球罐应提供下列技术文件:

球壳板及其组焊件的出厂合格证;材料质量证明书;球壳板与人孔、接管、支柱的组焊记录;无损检测报告;球壳排版图。以上均是制造单位必须提供给甲方和监理的文件报告,必要时,还应提供下列技术文件:与球壳板焊接的组焊件热处理报告;球壳板热压成型工艺试验试板的力学和弯曲性能报告;球壳板材料的复验报告;极板试板焊接接头的力学和弯曲性能试验报告。

组焊单位对每台球罐应提供下列技术文件:

原设计图和竣工图;球罐竣工验收证明书。证明书至少应包括下列内容:球壳板及其组焊件的质量证明书;球罐基础检验记录;球罐施焊记录(附焊缝布置图);焊接材料质量证明书或复验报告;产品焊接试板试验报告;焊接接头无损检测报告;焊接接头返修记录;球罐焊后整体热处理报告;球罐几何尺寸检查记录;球罐支柱检查记录;球罐压力试验报告;基础沉降观测记录;球罐气密性试验报告[3]。

2.2.3.2球罐保冷施工

钢制球形储罐一般用于储存有压气体或者液体的大型压力容器。为了减少储罐内部介质冷量损失,防止因储罐内部介质温度升高而造成的压力增加,从而将储罐因压变而产生的爆炸等危害因素降到最低,多数情况下都对球形储罐进行保冷施工。储罐保冷由粘接剂、保冷材料、防潮层、支撑圈、保护层、密封胶等组成。保冷材料施工前,应将储罐表面清理干净,储罐表面不得有油污、水剂、渣土等,防止粘接剂脱落;保冷施工时,保冷材料接缝处应涂满粘接剂,砌筑时应挤紧,砌筑后应立即将多余的粘接剂刮平,如图1;砌筑过程中,应做好防雨措施,保冷材料砌筑完成后应立即涂抹防潮层。雨天严禁保冷施工。雨天施工,保冷层会出现积水情况,一定时间后,防潮层会出现鼓泡,甚至出现破裂,导致防潮层防潮效果失效。

3 结语

对于甲方,做好设备前期的采购、施工、安装调试等工作,尤其是文中提及的中间环节的隐蔽工程,才能保证装置投产后的长周期运行,减少设备的维修频率,降低设备的维修费用,提高企业的经济效益,还能更大程度的保证企业的安全生产。

 

参考文献

[1] SH-3501-2011 石油化工有毒、可燃介质钢制管道工程施工及验收规范.

[2] SH3022-1999 石油化工设备和管道涂料防腐技术规范.

[3] GB12377-1998 钢制球形储罐.

[4] SH3010-2000 石油化工设备和管道隔热技术规范.



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