CN113084317B - 一种大直径高温管道安装调整方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种大直径高温管道安装调整方法,包括管道的安装就位、管道预拉伸、管口组对焊接、管道防腐保温、弹簧支吊架安装调整等工序，提出了大直径管道预拉、固定焊口焊接及弹簧支吊架冷热态调试等方法。本发明提高了高温管道安装的准确性，为管道高温状态下安全服役建立良好基础。

Description

一种大直径高温管道安装调整方法
技术领域
本发明属于高温管道安装技术领域，具体是一种大直径高温管道安装调整方法。
背景技术
工艺管道是石化装置中一项系统且复杂的工程，工艺管道安装质量受多方面影响，尤其是高温管道在高温运行状态下会产生热应力和变形，对装置运行安全有重大影响。
以往的高温管道安装方式有的采用先使用临时支架，待完成拉伸后在替换为正式支架的方法，现有技术中提出了针对立管中焊缝竖向拉伸问题，但工艺复杂，操作繁琐，存在操作工序复杂，安装精度不高等问题，造成生产安全隐患，在预拉伸过程控制方面技术先进性不足；弹簧支吊架的设置是为了抵消高温管道在运行中的附加荷重，以往的安装调整方法不重视安装前检定，采用非正常手段强行拆除弹簧箱的定位装置，完全依照设计的理论值进行调整，忽视冷态调整对整体承载力的影响，有的造成调整弹簧支吊架承载力不均或不符合设计要求，甚至无法正常工作。
发明内容
针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种大直径高温管道安装调整方法，以提高高温管道安装的准确性，为管道高温状态下安全服役建立良好基础。
本发明提供的一种大直径高温管道安装调整方法，包括下述步骤：
S1、安装准备：对管道进行安装前的检查验收，对弹簧支吊架进行技术性能的复核；所述管道包括第一高温直管段和第二高温直管段，在所述第一高温直管段和第二高温直管段之间设置预拉伸管段，将所述第二高温直管段与弯头相连接；将所述第一高温直管段和弯头均通过倒链固定于无位移结构上，在所述管道的底部设置临时支架，所述临时支架的高度可调；
S2、临时约束装置安装：在所述预拉伸管段的两侧均焊接临时约束装置；所述临时约束装置包括衬板，所述衬板上焊接竖板，所述竖板上设置螺栓孔，将螺杆贯穿两个所述临时约束装置的螺栓孔，并通过螺栓进行固定；所述临时约束装置还包括导向挡块，用于约束拉升过程中侧向移动；临时约束装置安装完成后，切除所述预拉伸管段，长度即为预拉伸量；
S3、管道预拉伸：采用人工或电动拧紧方式使所述第一、第二高温直管段向切除后的预拉伸管段收拢，当拉伸至所述导向挡块长度的3/4时，采用扭力扳手继续拉伸；
S4、管道固定：预拉伸至规定要求后采用氩弧焊方式打底至少两遍，继续施焊至坡口填满；
S5、临时约束装置拆除；
S6、弹簧支吊架调试：采用冷热态组合调零方式进行调试，具体如下：弹簧支吊架冷态调零的基准为管道刚性支撑状态时位置；首先在所述无位移结构上装设指针到支吊点的管中心处，冷态调零即将刚性支吊架状态下管道标记零点更换为弹簧支吊架时，将上移或下移的标记零点通过压紧或放松弹簧，使得标记零点重回原位，此时弹簧承受力为实际荷重；多个弹簧支吊架的调整顺序，从上至下，从设备连接处至固定支架或反之，调整时需做好调试记录；管道在高温运行时发生热态位移，弹簧承载力变化，管道承受额外载荷，需通过热态调零使得弹簧载荷保持实际载荷值，热态调零建立在冷态调零基础上，步骤和方法与上述相同，弹簧支吊架调整完成后即可拆除所述倒链及临时支架。
优选地，S1中，所述无位移结构为梁、柱或楼板。
优选地，S1中，所述临时支架包括支座，所述支座的顶部设有凹形管拖，所述支座的底部设有支腿，所述支腿上设有高度调节装置。
优选地，S3中，在拉伸过程中监测不同部位拉伸量、拉伸变形同步性及弯头端部位移量；并注意收紧倒链防止管道回缩，调整临时支架防止脱空。
优选地，S4中，采用焊条电弧焊或全位置气保焊的焊接方法进行施焊。
优选地，S5中，采用火焰切割方式进行临时约束装置的拆除，并将焊疤打磨干净并采用渗透方式进行检测，确保表面无微裂纹。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：本发明中高温管线运行温度通常为649℃，工艺管道在生产运营中由于温度变化，会产生较大的热胀应力和位移变形，管道安装工艺要求严格，通过管道预拉伸和弹簧支吊架的安装调试，可以消除或减少热应力。本发明包括管道的安装就位、管道预拉伸、管口组对焊接、管道防腐保温、弹簧支吊架安装调整等工序，提出了大直径管道预拉、固定焊口焊接及弹簧支吊架冷热态调试等方法，提高了高温管道安装的准确性，为管道高温状态下安全服役建立良好基础。
附图说明
图1是本发明实施例的流程示意图。
图2是本发明实施例中管道的结构示意图。
图3是本发明实施例中临时约束装置的结构示意图。
图中，1-第一高温直管段，2-第二高温直管段，3-预拉伸管段，4-弯头，5-倒链，6-横梁，7-支座，8-凹形管拖，9-支腿，10-高度调节装置，11-衬板，12-竖板，13-螺栓孔，14-螺杆，15-导向挡块。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
实施例
如图1-3所示，一种大直径高温管道安装调整方法，包括下述步骤：
S1、安装准备：对管道进行安装前的检查验收，对弹簧支吊架进行技术性能的复核；所述管道包括第一高温直管段1和第二高温直管段2，在第一高温直管段1和第二高温直管段2之间设置预拉伸管段3，将第二高温直管段2与弯头4相连接，弯头4为45度；将第一高温直管段1和弯头4均通过倒链5固定于横梁6上，在管道的底部设置临时支架，所述临时支架包括支座7，支座7的顶部设有凹形管拖8，支座7的底部设有支腿9，支腿9上设有高度调节装置10；
S2、临时约束装置安装：在预拉伸管段3的两侧均焊接临时约束装置；所述临时约束装置包括衬板11，衬板11采用管道同材质制成，并焊接于管道上，两个衬板11对称步骤，衬板11上焊接竖板12，竖板12上开设两个螺栓孔13，将两根螺杆14贯穿两个所述临时约束装置的螺栓孔13，并通过螺栓进行固定；所述临时约束装置还包括导向挡块15，焊接于管道的表面，置于预拉伸管段3的两侧，用于约束拉升过程中侧向移动；临时约束装置安装完成后，切除预拉伸管段3，预拉伸管段3的长度为150mm；
S3、管道预拉伸：采用电动拧紧方式使第一、第二高温直管段向切除后的预拉伸管段3收拢，当拉伸至所述导向挡块15长度的3/4时，采用扭力扳手继续拉伸；在拉伸过程中监测不同部位拉伸量、拉伸变形同步性及弯头端部位移量；并注意收紧倒链5防止管道回缩，调整所述临时支架防止脱空；
S4、管道固定：预拉伸至规定要求后采用氩弧焊方式打底至少两遍，继续施焊至坡口填满，采用焊条电弧焊进行施焊，具体焊接工艺及焊后焊缝无损检测按照相关规定进行；
S5、临时约束装置拆除：采用火焰切割方式进行临时约束装置的拆除，并将焊疤打磨干净并采用渗透方式进行检测，确保表面无微裂纹；
S6、弹簧支吊架调试：调试之前对管道进行防腐保温处理，采用冷热态组合调零方式进行调试，具体如下：弹簧支吊架冷态调零的基准为管道刚性支撑状态时位置；首先在横梁6上装设指针到支吊点的管中心处，冷态调零即将刚性支吊架状态下管道标记零点更换为弹簧支吊架时，将上移或下移的标记零点通过压紧或放松弹簧，使得标记零点重回原位，此时弹簧承受力为实际荷重；多个弹簧支吊架的调整顺序，从上至下，从设备连接处至固定支架或反之，调整时需做好调试记录，如10个支点，需将10个点换算荷重相加，并与设计工作荷重和实际荷重相比较；管道在高温运行时发生热态位移，弹簧承载力变化，管道承受额外载荷，需通过热态调零使得弹簧载荷保持实际载荷值，热态调零建立在冷态调零基础上，步骤和方法与上述相同，如第1只弹簧支吊架在冷态时压缩值62mm，热态是发生上位移，弹簧压缩值为55mm，即上移7mm，调整回复至62mm，保证冷热态承受荷载相同，完成热态调整，弹簧支吊架调整完成后即可拆除倒链5及临时支架。
本实施例在多个项目中开展应用，实现了管道预拉伸要求，同时能够时时调控拉伸进度，可操作性及实用性强；本实施例能够在两天内将Φ2286mm不锈钢管道预拉伸150mm，投料运行状态良好。
以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明的专利保护范围之内。

Claims (6)

1.一种大直径高温管道安装调整方法,其特征在于，包括下述步骤：
S1、安装准备：对管道进行安装前的检查验收，对弹簧支吊架进行技术性能的复核；所述管道包括第一高温直管段和第二高温直管段，在所述第一高温直管段和第二高温直管段之间设置预拉伸管段，将所述第二高温直管段与弯头相连接；将所述第一高温直管段和弯头均通过倒链固定于无位移结构上，在所述管道的底部设置临时支架，所述临时支架的高度可调；
S2、临时约束装置安装：在所述预拉伸管段的两侧均焊接临时约束装置；所述临时约束装置包括衬板，所述衬板上焊接竖板，所述竖板上设置螺栓孔，将螺杆贯穿两个所述临时约束装置的螺栓孔，并通过螺栓进行固定；所述临时约束装置还包括导向挡块，用于约束拉升过程中侧向移动；临时约束装置安装完成后，切除所述预拉伸管段，长度即为预拉伸量；
S3、管道预拉伸：采用人工或电动拧紧方式使所述第一、第二高温直管段向切除后的预拉伸管段收拢，当拉伸至所述导向挡块长度的3/4时，采用扭力扳手继续拉伸；
S4、管道固定：预拉伸至规定要求后采用氩弧焊方式打底至少两遍，继续施焊至坡口填满；
S5、临时约束装置拆除；
S6、弹簧支吊架调试：采用冷热态组合调零方式进行调试，具体如下：弹簧支吊架冷态调零的基准为管道刚性支撑状态时位置；首先在所述无位移结构上装设指针到支吊点的管中心处，冷态调零即将刚性支吊架状态下管道标记零点更换为弹簧支吊架时，将上移或下移的标记零点通过压紧或放松弹簧，使得标记零点重回原位，此时弹簧承受力为实际荷重；多个弹簧支吊架的调整顺序，从上至下，从设备连接处至固定支架或反之，调整时需做好调试记录；管道在高温运行时发生热态位移，弹簧承载力变化，管道承受额外载荷，需通过热态调零使得弹簧载荷保持实际载荷值，热态调零建立在冷态调零基础上，步骤和方法与上述相同，弹簧支吊架调整完成后即可拆除所述倒链及临时支架。
2.如权利要求1所述的大直径高温管道安装调整方法，其特征在于，S1中，所述无位移结构为梁、柱或楼板。
3.如权利要求1所述的大直径高温管道安装调整方法，其特征在于，S1中，所述临时支架包括支座，所述支座的顶部设有凹形管拖，所述支座的底部设有支腿，所述支腿上设有高度调节装置。
4.如权利要求1所述的大直径高温管道安装调整方法，其特征在于，S3中，在拉伸过程中监测不同部位拉伸量、拉伸变形同步性及弯头端部位移量；并注意收紧倒链防止管道回缩，调整临时支架防止脱空。
5.如权利要求1所述的大直径高温管道安装调整方法，其特征在于，S4中，采用焊条电弧焊或全位置气保焊的焊接方法进行施焊。
6.如权利要求1所述的大直径高温管道安装调整方法，其特征在于，S5中，采用火焰切割方式进行临时约束装置的拆除，并将焊疤打磨干净并采用渗透方式进行检测，确保表面无微裂纹。
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