CN112595122B

CN112595122B - 灵活气管道衬里浇注施工方法

Info

Publication number: CN112595122B
Application number: CN202011556921.8A
Authority: CN
Inventors: 马俊恒; 闫俊峰; 王瑞军; 彭兵虎; 邓彦生; 贾乾坤; 解争前
Original assignee: China Chemical Engineering Second Construction Corp
Current assignee: China Chemical Engineering Second Construction Corp
Priority date: 2020-12-25
Filing date: 2020-12-25
Publication date: 2022-09-13
Anticipated expiration: 2040-12-25
Also published as: CN112595122A

Abstract

本发明涉及一种灵活气管道衬里浇注施工方法，将管道切分为直管单元和弯头单元，在各个直管单元和弯头单元的管道内壁上焊接锚固钉；制作截面为弧形的衬里浇注模板并将衬里浇注模板安装在管道内壁。直管单元衬里浇注时，将直管单元延轴线方向竖向倒立起来，沿管道轴线方向在衬里浇注模板与管道内壁之间浇筑衬里浇注料；弯头单元衬里浇注时，横向施工，分为3次浇筑完。然后拆除衬里浇注模板，管道对接并施工对接口衬里。该方法有效地降低了长管线衬里的施工难度，方便对各单元管道的衬里质量进行控制。

Description

灵活气管道衬里浇注施工方法

技术领域

本发明涉及一种管道高耐磨耐火材料衬里的施工方法，具体而言，是一种灵活气管道衬里浇注施工方法。

背景技术

随着世界石油资源重质化和劣质化程度的日渐加剧，对重油加工工艺提出了更高的挑战和要求。当前重油加工工艺主要有两条路线，一条是加氢路线，另外一条是脱碳路线。埃克森美孚公司上世纪70年代在硫化催化和流化焦化技术基础上发展起来的灵活焦化技术，属于脱碳工艺的一种，它不同于延迟焦化工艺灵活焦化工艺不设加热炉，可以避免因加热炉炉管结焦引起的装置停车，且灵活焦化工艺为连续操作，在得到大量液体产品的同时，可以将绝大部分低性价比的石油焦密闭转化为低热值气体，作为加热炉原料，其环保性，经济性好，此工艺对劣质重油的加工及炼油厂的增效具有良好的社会和经济效益。

灵活焦化装置主要设备有反应器R101,加热器R102,汽化器R103三器组成，反应生成物去主分馏塔再进各单一装置进行进一步净化回收。灵活焦化装置加工原料来自常减压装置，生产焦化干气至焦化干气脱硫单元；焦化液化石油气至焦化液化气精制单元；焦化石脑油至加氢处理装置；焦化轻蜡油至加氢裂化装置；焦化重蜡油至加氢裂化装置；净化灵活气至炼厂各用户做燃料，少量焦炭去工厂CFB 锅炉。灵活气管线长度较长，涉及直管部分和弯头部分，需要现场进行衬里浇注，施工难度大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种灵活气管道衬里浇注施工方法，该方法适用于较长的灵活气管线，能够降低现场施工难度。

为解决以上技术问题，本发明提供的一种灵活气管道衬里浇注施工方法，包括步骤：

步骤一，将管道切分为直管单元和弯头单元，

步骤二，在各个直管单元和弯头单元的管道内壁上焊接锚固钉；

步骤三，制作截面为弧形的衬里浇注模板并将衬里浇注模板安装在管道内壁；直管单元模板由两个衬里浇注模板拼接成环形模板，将直管单元模板固定在直管单元管道内壁；将一个衬里浇注模板固定在弯头单元的管道下部的内壁；

步骤四，直管单元衬里浇注时，将直管单元延轴线方向竖向倒立起来，沿管道轴线方向在衬里浇注模板与管道内壁之间浇筑衬里浇注料；

弯头单元衬里浇注时，将弯头单元横向放置，先浇注弯头单元的管道下部衬里，浇注完成后旋转管道使已浇注完成的衬里翻转至上部，在管道下部支设衬里浇注模板并使衬里浇注模板的一端与已浇注完成的衬里相连，另一端与已浇筑完成的衬里留有间距，继续浇注弯头单元管道下部衬里，浇注完成后手工涂抹浇注料于所述间距内；

步骤五，拆除衬里浇注模板；

步骤六，管道对接并施工对接口衬里。

进一步地，所述的衬里浇注模板包括模板骨架和铝板，模板骨架包括弧形端板和肋板，两个弧形端板平行设置，多个肋板间隔固定在两个弧形端板之间；肋板外侧包覆铝板。

进一步地，衬里浇注模板通过带有可调节螺纹的支撑杆固定在直管单元或弯头单元的管道内壁。

进一步地，步骤二中，所述的锚固钉采用V形锚固钉，V形锚固钉的横纵间距为250mm。

进一步地，步骤四中，衬里浇注模板另一端与已浇注完成的衬里之间的间距为200mm。

进一步地，步骤四中，浇注完成后旋转管道使已浇注完成的衬里翻转160度至上部。

进一步地，所述衬里浇筑料的制备方法是在搅拌条件下，在搅拌设备中加入衬里材料和钢纤维进行干混，然后加入需用水量的四分之三，均匀搅拌后再加入剩余的水。

进一步地，钢纤维的加入量是衬里材料重量的3.5%。

本发明提供的衬里浇注施工方法，将灵活气管线分为直管单元和弯头单元，采用不同的模板设置方式和不同的浇注方式实施衬里浇注施工，所有弯头单独施工衬里，该方法有效地降低了长管线衬里的施工难度，方便对各单元管道的衬里质量进行控制。

附图说明

此处的附图用来提供对本发明的进一步说明，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用来解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是灵活气管道衬里施工程序。

图2是灵活气管线管道切分示意图。

图3是衬里浇注模板的结构示意图，图中，1-弧形端板，2-肋板，3-铝板。

图4是弯头单元衬里施工步骤。

具体实施方式

本发明一种典型的实施方式提供的灵活气管道衬里浇注施工方法，其施工程序如图1所述，包括以下步骤：

步骤一，将管道切分为直管单元和弯头单元，

步骤五，拆除衬里浇注模板；

步骤六，管道对接并施工对接口衬里。

以上实施方式中，优选地，所述的衬里浇注模板包括模板骨架和铝板，模板骨架包括弧形端板和肋板，两个弧形端板平行设置，多个肋板间隔固定在两个弧形端板之间；肋板外侧包覆铝板。

下面结合申请人实施的一个石油裂化灵活焦化装置对本发明要求保护的技术方案做进一步清楚、完整的说明。

切分管道

石油裂化的灵活焦化工艺中反应区灵活气管道经由R102加热器设备上口到E-102设备上口全长62.9m，规格Ф1626*14mm，材质为Q245R,管道内部焊接V锚固钉浇筑隔热耐磨衬里，衬里厚度为132mm，衬里施工时将管道切分为9段（见图2和表1），

表1

序号	规格	长度	单位	衬里厚度	备注
						第一段	Ф1626*14mm	4600	mm	132	弯头
第二段	Ф1626*14mm	7500	mm	132	直管段
						第三段	Ф1626*14mm	7500	mm	132	直管段
第四段	Ф1626*14mm	4800	mm	132	直管段
						第五段	Ф1626*14mm	4800	mm	132	直管段
第六段	Ф1626*14mm	11400	mm	132	弯头和直管段
						第七段	Ф1626*14mm	5500	mm	132	直管段
第八段	Ф1626*14mm	5500	mm	132	直管段
						第九段	Ф1626*14mm	11300	mm	132	弯头和直管段

上述管道中，第二段、三段、四段、五段、七段、八段为本发明所述的直管单元，第一段、第九段弯头和框架上的第六段为本发明所述的弯头单元。

锚固钉焊接

锚固钉采用V型锚固钉，材质为304H，锚固钉焊接在DN1600管道内壁上，横纵间距为250mm, 电焊条采用A302不锈钢电焊条。焊条均需要经过烘烤后方可使用，焊接间距和方法参照图纸和规范标准。锚固钉焊接完成后对管道内壁进行清理。

模板安装及衬里施工

用木材制作模板支模，如图3所示，衬里浇注模板包括模板骨架和铝板，模板骨架包括弧形端板和肋板，两个弧形端板平行设置，多个肋板间隔固定在两个弧形端板之间。肋板外侧包覆铝板。

直管单元部分的模板制作方法如下所述，根据模板与管道内壁隔热保温设计厚度确定衬里浇注模板的外径下料，模板的两端的弧形端板由大尺寸平板加工，长度方向的肋板（或称筋板）同样由大尺寸平板切割加工，用钉子与弧形端板拼接成模板骨架，再在骨架外面包覆上铝板即内模板基本制作完成。浇注高耐磨保温材料，待其固化后拆端部板就可以轻松将此套模板全部拆除。

弯头单元部分的模板制作方法如下所述，由于金属管道弯头的半径属于大半径弯头，由木工按照大半径弯头的尺寸扣除隔热保温设计厚度确定衬里浇注模板的外径下料，衬里浇注模板的曲率与弯头大半径的曲率相等，衬里浇注模板两端的圆弧形由大尺寸平板加工，其曲率与弯头大半径的曲率相等。肋板（或称筋板）同样由大尺寸平板切割加工，然后用钉子拼接固定在成弯头部分的内模板骨架，再在骨架外面包覆上铝板铝板按照弯头弯曲方向包覆固定，即大半径内模板基本制作完成。支模时按照浇筑的要求第一步先浇筑大于180度范围的浇筑料然后按造第二部第三部完成其他部位的浇筑。

模板与管道内壁隔热保温设计厚度确定，由内模板的外径下料与管道内壁间距保证，内模板与管道内壁壁隔热保温设计厚度的支撑由木方子组成是用钉子直接钉在模板的两端的圆弧形模板上的。内模的固定由带可调节螺纹的支撑杆固定。

管道中，第二段、三段、四段、五段、七段、八段管道延轴线方向竖向倒立起来，延管道轴线方向浇筑施工，浇筑时直管必须垂直于地面且长度不得超过4.5~6米。

第一段、第九段和第六段的弯头单元在现场无法将管段竖向立起来，内衬里施工时无法留竖向施工，无法留置环缝，只能横向施工，分为3次浇筑浇筑完，所有弯头单独施工衬里。

第一步将弯头单元横向放置，先浇注弯头单元的管道下部衬里，如图4-a所示。

第二步旋转160度，用木模板支模，成立浇注模板一端与浇筑完成的内衬连接，另一端与上部浇筑料间距D为200mm，留出间距，导入浇注料，用30两项振动棒振捣，如图4-b所示。

第三步，将剩余200mm浇注料用手工涂抹补衬，如图4-c所示。弯头单元中不能用模板浇注的部位，也需要人工涂抹补衬。

分段组焊部件的衬里接口处，每侧预留200mm不衬。待接口焊缝及锚固钉焊接检验合格后进行手工补衬。

浇注料搅拌

浇注料（LINING TYPE 3F）按混练机容量加入，水量外加12.5-13.0％，加水尽量少，混练时间大于3分钟。材料完全混练均匀后投入使用。

衬里材料按隔热耐磨需求加入弓形钢纤维，钢纤维规格型号为φ0.33mm L=25mm，材质为S30408。钢纤维应和干的衬里材料一起或稍后加入混合设备，应在加入混合水以前加入。加入时应通过筛网确保钢纤维自由分散状态加入混合料中。在加入钢纤维后，加入水之前，混合设备应运转 1～2分钟。每批衬里材料中，钢纤维的加入量是衬里材料重量的3.5%。

在混合机里加水量应根据衬里材料的实际重量来定，应按照材料使用说明书中的参考加水量进行加水，加水量应以批准的安装程序中规定的体积或重量精确计量。搅拌施工所用的水应是新鲜、干净的水，水应控制在5℃-40℃之间。水中氯离子含量不超过50PPM,PH值在6.5到7.5之间。加水量应参照施工说明中的加水量执行，准确计量。在可施工的条件下，应尽量少用水，以达到更好的性能，现场采用南化建硫磺装置变电所里面生活用水。

浇注料搅拌用强制式搅拌机，变更用料牌号时，搅拌及上料，称量容器等应清洗干净，搅拌好的浇注料应在45分钟以内施工完毕，超过45分钟且材料有初凝现象，需丢弃不得二次搅拌使用。

搅拌加入衬里材料及钢纤维进行干混，然后加入需用水量的四分之三，均匀搅拌一分钟，最后再加入剩余的水，搅拌时间以三分钟为宜，加水量应按配比严格进行计量控制。衬里材料搅拌加水和钢纤维需控制均匀，防止凝结。衬里搅拌时水温需控制在16-27℃，衬里材料入模温度宜控制在32℃以下。

浇筑

在压缩机厂房东侧搭设双排脚手架6米高卸料平台，脚手架与压缩机厂房可靠连接。浇注料搅拌后用定滑轮将灰桶拉向卸料平台，再由卸料平台向管内导入模板内。从搅拌机中出来的衬里浇注料的闲置时间应在浇注料初凝时间范围内，一般不应超过45分钟。已初凝或无流动性的浇注料不能使用。

每段材料浇筑时上下两边要留足200mm的距离，焊接完成后再进行补衬。

振捣

采用用插入式30两相电振捣器，应慢慢取出振捣器以使衬里材料不形成孔洞。若发现有大量的衬里材料下陷并在表面上产生许多小汽泡，说明振打良好。若出现沸腾，应停止振打因为有发生分凝的危险。

插入式振捣器振捣时，振捣棒移动间距宜不大于锚固钉间距；若采用表面振捣器振捣时，其移动间距应保证振捣器能覆盖已振实部分的边缘。

本发明要求保护的范围不限于以上具体实施方式，对于本领域技术人员而言，本发明可以有多种变形和更改，凡在本发明的构思与原则之内所作的任何修改、改进和等同替换都应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种灵活气管道衬里浇注施工方法，其特征在于，包括步骤：

步骤一，将管道切分为直管单元和弯头单元，

所述的衬里浇注模板包括模板骨架和铝板，模板骨架包括弧形端板和肋板，两个弧形端板平行设置，多个肋板间隔固定在两个弧形端板之间；肋板外侧包覆铝板；

步骤五，拆除衬里浇注模板；

步骤六，管道对接并施工对接口衬里。

2.根据权利要求1所述的灵活气管道衬里浇注施工方法，其特征在于：衬里浇注模板通过带有可调节螺纹的支撑杆固定在直管单元或弯头单元的管道内壁。

3.根据权利要求1或2所述的灵活气管道衬里浇注施工方法，其特征在于：步骤二中，所述的锚固钉采用V形锚固钉，V形锚固钉的横纵间距为250mm。

4.根据权利要求3所述的灵活气管道衬里浇注施工方法，其特征在于：步骤四中，衬里浇注模板另一端与已浇注完成的衬里之间的间距为200mm。

5.根据权利要求1或4所述的灵活气管道衬里浇注施工方法，其特征在于：步骤四中，浇注完成后旋转管道使已浇注完成的衬里翻转160度至上部。

6.根据权利要求5所述的灵活气管道衬里浇注施工方法，其特征在于：所述衬里浇注料的制备方法是在搅拌条件下，在搅拌设备中加入衬里材料和钢纤维进行干混，然后加入需用水量的四分之三，均匀搅拌后再加入剩余的水。

7.根据权利要求6所述的灵活气管道衬里浇注施工方法，其特征在于：钢纤维的加入量是衬里材料重量的3.5%。