蔣旺(中石化上海工程有限公司，上海 200120)

0 引言

目前，世界上的E0/EG裝置普遍采用氧氣氧化法[1]。氧氣屬乙類火災危險物質，與可燃性氣體按照一定比例混合后很容易發(fā)生爆炸。經壓縮后，在輸送過程中如有氧化鐵屑或小粒然燒物(如：煤粉、炭粒或有機纖維材料)存在，隨著氣流運動與管壁或機體發(fā)生摩擦或撞擊會產生大量熱量，會導致管道燃燒，因此對氧氣管道的安裝要求較高[2]。EO/EG裝置中所使用的氧氣一般為高壓氧氣(體積分數＞99.8%)，在管道輸送的過程中，要盡量避免安全事故的發(fā)生。一旦發(fā)生事故，將可能直接導致著火甚至爆炸，危害極大。安全事故究其發(fā)生的原因，從根本上說：一是設計上的失誤；二是施工質量的欠缺[3]。

在設計和施工過程中加強對氧氣管道的質量管控，盡可能的在源頭上和過程中對氧氣管道的質量做到保證，使氧氣管道安全事故在設計和施工階段就降到最低。

氧氣管道脫脂的目的就是防止氧氣與殘留在管道中的油脂、雜質等發(fā)生反應，化學清洗作為一種比較常見的脫脂工藝，以保證管道的質量。本文主要闡述氧氣管道施工階段管理工作，通過強化管道清潔及脫脂保證氧氣管道施工質量。

1 氧氣管道施工

EO/EG裝置中引起氧氣管道安全事故的原因較多，包括高、低壓段間的閥門迅速開啟，管道內部不清潔，氧氣管道內部脫脂處理不完善，氧氣管道周圍熱環(huán)境對氧氣管道本身的加熱作用以及防雷靜電接地設置不合理[4]等。氧氣管道內的不清潔、脫脂不完善是發(fā)生氧氣管道安全問題最為常見的因素。

氧氣管道施工由于氧氣介質的特殊性，需要符合各類施工驗收規(guī)范要求，完成較為復雜精細的預備工作，包括編制專項施工方案、材料檢查和保護等以便全方位地控制氧氣管道的質量，達到氧氣管道清潔度要求、滿足降低氧氣管道安全事故的目的。

編制專項施工方案，明確氧氣管道施工技術要求及驗收方案，氧氣管道從材料進廠驗收、焊接后質量外觀檢查、安裝前內潔度檢查、試壓吹掃、泄漏性試驗等工序必須由總包、監(jiān)理、分部確認，車間參與見證，并進行記錄留檔。

1.1 管道預處理

本裝置氧氣管線分布在00裝置界區(qū)及01反應和吸收單元，具體流程為從界區(qū)進入主管廊，連接至01區(qū)分支管廊，先送入氧氣過濾器(SR-101)，再接入氧氣混合器(MI-001)，本裝置氧氣管道所用管材都應在制造廠脫脂后再運送至現場。

氧氣管道需從源頭上保證管道和管件的清潔，其施工階段宜選擇在項目施工后期，這個時期已完成地面硬化工作，現場揚塵較少。對現場收到的氧氣管道材料進行驗收，要求管道管材管件不得有裂紋、縮孔、夾渣、重皮等缺陷，彎頭、大小頭內壁應平滑、無銳邊、毛刺及焊瘤。并且，所有到貨的材料均應可靠的密閉保存，有相應的遮蔽，與地面有效隔離，避免外界環(huán)境雨水、揚塵等對管道造成污染。施工、預制場地采取專區(qū)施工，統一管理，施工全過程中需做好管口封堵。管內放置器材、殘留雜質都需要規(guī)避，氧氣管道的清潔貫穿整個施工過程，每一道施工工序前都需要復查，工序后都需要驗收。

實際生產過程中氧氣介質在管內流動，管內壁的雜質會影響脫脂的效果，更嚴重的會在介質流動過程中摩擦生熱，引起事故。管道施工前必須將管道內表面的雜物進一步的處理干凈，完成管道內壁清潔?？刹捎冒撞荚诠艿纼葋砘乩?，直至管道內表面無浮銹、渣泥、水漬等。對于短管(內部雜物可見且能清理得到)，要求其在管段預制結束后立即將管線清理干凈，隨后將管口封閉嚴實，并經車間簽名確認封口，待脫脂；對于長管(內部雜物不可見且不能清理到)，要求在管段脫脂前一段著地，另一段吊起一定高度，用銅錘敲擊管段，讓雜物從管道中滑落，完畢經車間簽名確認封口，待脫脂。完成上述工作后，對材料封口、預制封口、組對封口以及脫脂封口保護。

管道切割后必須除去管內異物，保證管內清潔。管道預制長度不宜過長，應能便于檢查管道內外表面的安裝、焊接質量、清潔度。管道預制應考慮安裝和固定焊接的方便，盡可能加大地面焊接預制的深度，減少固定口的焊接，方便人員在地面對焊接質量進行檢查，或利于現場X射線的檢查。

氧氣管道焊接前應采用丙酮清除坡口內、外表面的油污、污物，將焊口表面及內外壁10 mm以上范圍清理干凈，直至發(fā)出金屬光澤。為保證管道焊縫內表面的圓滑，在對口時內壁應齊平，其內壁錯邊量不大于0.5 mm，坡口底部間隙要求均勻，偏差不超過0.5 mm。焊接完成后，焊縫兩側飛濺要求打磨光亮，焊縫外表面經過酸洗和鈍化處理。所有焊縫應進行外觀檢查，焊縫的外觀質量應符合以下要求：表面無氣孔、夾渣，內表面圓滑、無毛刺、焊瘤、焊渣等。管內焊縫余高原則上要求所有管內焊口打磨平滑，不留毛刺，戴白線手套檢查，刮不起毛為合格。對于無法打磨的內焊口余高必須小于1.5 mm，可通過窺鏡及測厚檢查。如若焊縫余高過大，此焊縫需要切割后重新焊接。管道組對合格后，焊縫根部及表面應按JB/T 4730.5—2005進行滲透檢測，I級合格。焊縫外觀檢查合格后，需進行100%無損檢測，其中對接焊縫使用RT檢測，角焊縫及支管焊縫進行PT檢測。各項驗收合格后保護好管道，并開始下一道工序。

1.2 管道安裝及驗收

脫脂目的是對管道表面殘存的油脂加以凈化，氧氣管道需要進行兩次管道脫脂操作：一是預制完成后，進行預制件脫脂；二是系統循環(huán)脫脂。脫脂后檢驗是氧氣管道施工驗收的重要標志，也是檢驗施工質量的最重要依據。

預制成品脫脂在焊縫無損檢測合格之后進行，長度大于7 m直管脫脂后再安裝。脫脂劑由專業(yè)脫脂施工單位進行配置(一般使用丙酮)，現場制作浸泡槽，在槽內放入脫脂劑，將預制好的管段放入槽內浸泡0.5～1.5 h。脫脂后的管材，需在自然通風的環(huán)境下晾干，也可以用氮氣或經過除油過濾的壓縮空氣進行吹干，干燥后兩端應封閉，保證以后的工序施工中不再被污染，并應避免殘存脫脂介質與氧氣反應生成危險混合物。為避免管道的污染，安裝工人的手套、工作的工具和擦拭用具都不得染有油脂、雜質。脫脂完成后的預制合格品設置專區(qū)存放。

脫脂質量的檢驗方法有多種[5]，目前現場比較常用的方法為通過紫外光目測檢查，即一般在夜晚通過紫外燈光照射管道內部，發(fā)現無紫藍熒光、毛絮等為脫脂合格；另外，現場應對氧氣管道除銹脫脂質量進行100%檢查，除銹后的管道及附件內壁應無毛刺、銹斑及鱗片等，呈現正常的金屬本色。而在脫脂質量驗收過程中，較為常見的問題為焊縫銹斑未清洗完全，局部仍有黃斑，這就需要局部進行清洗脫脂；在低點或承插管件處有積液未沖洗干凈，積液氧化發(fā)黑，局部清洗達不到脫脂的目的時，整個管道可能就需要重新脫脂。

管道組對安裝過程中，未能完成焊接的接口需包扎密封處理。氧氣管道安裝前其內壁必須經嚴格檢查，保證內表面無毛刺、焊瘤、焊渣、和其他可燃物等，否則，不得安裝。安裝過程中按照管道清潔的要求，使用的一切工具必須干凈，也不能帶有油脂，必要時對工具進行擦拭脫脂處理。不銹鋼管道與碳鋼支架之間應墊入不銹鋼板襯板，襯墊板四周滿焊。安裝前管道潔凈度檢查進行(施工方、監(jiān)理方、業(yè)主方)三級確認。

管道壓力試驗合格后，還應進行系統循環(huán)脫脂，系統循環(huán)脫脂通常由專業(yè)清洗公司進行。一般采用堿洗清潔，堿液的配比、堿洗溫度、堿洗時間應根據清洗方案確定，堿洗過程中需底部排污2～3次，每30 min取樣檢測堿濃度，油含量，當連續(xù)三次取樣堿濃度、油含量不變，或浮動范圍＜2%可結束堿洗。堿洗液一般為2%氫氧化鈉(NaOH)、1.5%磷酸三鈉(Na3PO4)、0.2%亞硝酸鈉(NaNO2)和0.15%(按體積)潤濕劑。堿洗結束后，立即放凈堿液，用清水沖洗系統，沖洗至出水無細顆粒沉淀物、濁度、pH值等同于新鮮冷凝液，檢測沖洗回液與新鮮冷凝液的電導率相差＜5%時為沖洗合格。

沖洗合格后，進行酸洗。若鐵離子＞500 mg/L，要配制新鮮的酸洗液進行稀釋或置換，當鐵離子濃度＞4 000 mg/L時，則必須排空酸液并且重新配制檸檬酸清洗液進行清洗。若酸洗液中酸濃度、鐵離子濃度趨于穩(wěn)定，監(jiān)視管段內基本清潔，則再循環(huán)1 h便可停止酸洗。酸洗液一般為4%～5%檸檬酸(C6H8O7)和0.3%緩蝕劑，氫氧化銨(NH4OH)調節(jié)pH值為3.5；控制酸洗溫度為75～95 ℃，流速0.5 m/s。酸洗結束后用純度大于97%的氮氣連續(xù)頂排酸洗溶液。酸液排出后采用變流量水沖洗，除去殘留的酸洗液及洗落的固體顆粒。

漂洗是除去水沖洗過程中可能生成的浮銹，以減低系統內的鐵離子含量，保證鈍化效果。配制好漂洗藥劑，注入系統，升溫循環(huán)。當酸濃度、鐵離子濃度都已穩(wěn)定，監(jiān)視管段浮銹已除凈，漂洗結束。漂洗結束時，若溶液中含鐵量小于20 mg/L，(若溶液中含鐵量大于20 mg/L，應更換漂洗液至溶液中含鐵量小于20 mg/L)，在漂洗溶液中加氫氧化銨，使系統pH值至9～10循環(huán)1～2 h，再加入加0.5%(按重量計)的亞硝酸鈉(NaNO2)進行鈍化，在60～70 ℃范圍內循環(huán)至少4 h。確定氧氣管道系統清洗合格后方可交付使用或進行充氮氣保護。

2 結語

氧氣管道作為EO/EG裝置中比較重要及特殊的管道，一旦發(fā)生安全事故，將對整個裝置的安全生產產生較大的影響。

文章通過EO/EG裝置氧氣管道施工實例，針對氧氣管道危險性的特點，強化施工管理，制定專項施工方案，細化施工過程中各環(huán)節(jié)管道清潔以及安裝驗收脫脂要求，完善落實監(jiān)管制度。為同類施工管理提供參考。