双密封焊接管道施工工法(伊犁工程项目部)

双密封焊接管道施工工法

1.前言

管道工程管道腐蚀一直是人们关心的问题之一。管道腐蚀在内外壁都会发生，由于管内输送介质的因素比管道外界环境更加复杂，管道运行过程中，因输送介质中存在各种腐蚀性物质，导致管道内锈蚀，进而产生穿孔和泄漏事故。造成了生产停产，环境污染等问题。腐蚀缩短了管道的使用寿命,降低了管道的输送能力,引起生产费用的增加和意外事故的发生，内腐蚀往往更容易使企业遭受损失。

面对当前凸现的全球能源危机以及对环境保护意识的不断增强和监管，人们对输送介质的钢质管道的内外防腐保护工作越来越重视。在管道外防腐施工技术日臻完善的今天，管道内防腐随着防腐施工技术的日益发展，管道内防腐工作可以通过静电热喷涂等防腐工艺，单根钢质管道在车间内生产产线上分批量完成，内防腐合格的管道运至施工现场进行安装。

施工现场管道焊接过程中，焊缝周围的内防腐层因焊接热量的影响很容易遭受破坏，因受到管径大小及管道长度的限制，小管径管道内防腐层遭到破坏后，如何在管道连接后进行行之有效的管道内防腐，一直制约着管道内防腐的质量。如何通过控制现场焊接来有效的保护管道内防腐层不受破坏？一直困扰着现场施工。

由我公司承建的伊泰伊犁540万吨/年煤制油项目首期工程全厂给排水管网，由中科合成油工程有限公司设计，压力管道采用内外防腐双密封焊接钢质管道。通过采用双密封焊接方法，有效的保护了管道现场焊接后，管道内防腐层不遭受破坏。解决了小管径管道在内防腐完成后，因现场焊接原因造成的破坏，而无法方便、快速、有效的进行再防腐问题。保证了管道内防腐层质量，延缓了管道内壁腐蚀速度，延长了管道使用寿命，提高了企业效益。

2.工法特点

与普通钢质管道的管道与管道间直接焊接、承插连接、法兰连接及丝扣连接等等相比，管道双密封焊接，由两片配对的双密封法兰与管道连接后，两片双密封法兰中间加设阻燃垫片，法兰与法兰组对完成后，两双密封法兰间进行直接焊接。因双密封连接的密封封头是“机加工工件”,其精度很高，两片密封头的直径、厚度完全一致。管道组对工作容易操作，施工中将两根管子靠贴在一起，高度稍作调整即可完成“对口”工作，将对口完成的法兰，用夹具夹紧，即可进行焊接作业。因法兰上焊接坡口已机加工形成，焊接前只需打磨掉表面铁锈、油渍、防腐油漆等，露出金属光泽即可，大大缩短了焊接前的准备工作。双密封法兰材质由20#钢组成，具有很好的焊接性能，本工程我们采用氩弧打底，手工电弧焊盖面，施工过程中严格按照焊接工艺参数进行焊接，确保焊接质量。通过双密封焊接，有效的保护了管道内防腐层不因焊接原因造成破坏，保证了管道施工质量。

3.适用范围

本工法适用于化学工程、石油工程、市政工程中管径小于等于DN500碳钢管道焊接。

4.工艺原理

双密封焊接施工工法主要是在双密封法兰与管道间焊接、内防腐完成后，管端双密封法兰间进行组对焊接连接，通过双密封焊接，实现管道内介质与双密封法兰及垫片间、垫片与焊缝间的双重密封效果。双密封焊接采用手工钨极惰性气体保护焊（GTAW），手工电弧焊盖面(SMAW)进行焊接，通过利用双密封法兰的结构特点，及对双密封法兰焊接方法的控制，因焊缝与管道内壁间存在空间距离，焊接过程中适当的控制焊接热量后，有效的阻止焊接热量对管道内防腐层的破坏。在保证焊缝质量、焊缝强度前提下，有效的控制因焊接产生的热量对管道内防腐层的造成的破坏。

双密封法兰结构图

双密封法兰连接示意图

双密封法兰实物图片

5.施工工艺流程及操作要点

5.1施工方法简述

双密封焊接利用机加工的双密封法兰，实现法兰与法兰间组对焊接，双密封焊接的主要优点是管道焊接前期准备工作中坡口打磨、焊口组对时间明显缩短，有利于加快施工进度和降低施工成本，同时易于保证施工质量。5.2施工工艺流程

施工准备→材料验收→坡口打磨→安装垫片→配对双密封法兰组对→双密封法兰加紧→打底焊接→双密封预试压→焊缝填充、盖面→焊缝外观检查→焊缝无损检测→双密封水压试验→排水、干燥→法兰试压口封堵→管道系统水压试验→排水、干燥

5.3操作要点

5.3.1.1焊接工艺评定及焊工考试

施工前，按照NB/T47014-2011的有关规定进行焊接工艺评定，并根据焊接工艺评定编制焊接工艺指导书，指导焊工培训。依照TSG Z6002-2010《特种设备焊接操作人员考核细则》要求进行焊工考试，经考核合格，取得相应操作作业人员证的焊工，方可参加焊接施工。

5.3.1.2施工场地准备

为避免雨、雪、风、霜等干扰，搭设活动暖棚，棚内采用12V安全电压照明，焊接环境温度不得低于5℃，相对湿度不得大于90%，必要时加设碘钨灯及取暖器进行升温。

5.3.2材料验收

管子、管件、双密封法兰、螺栓、垫片、阀门、焊材等必须有制造厂家出厂合格证和质量证明文件，管子应逐根检查其外径、壁厚，管子、法兰应光滑、清洁，不得有裂纹、折叠、过腐蚀和划伤等缺陷；管件、螺栓应符合设计要求，无超标缺陷。

5.3.3坡口加工及周边处理

双密封法兰坡口加工采用机械方法进行加工，因密封法兰上焊接坡口已机加工成型，操作人员将坡口表面及周边10mm左右焊件上的油漆、锈、垢

等杂物清除干净，焊件坡口打磨露出金属光泽。

5.3.4双密封垫片安装

焊缝坡口打磨合格后，将双密封垫片安装于双密封头垫片卡槽内，用木锤或橡胶锤轻轻敲打双密封垫片，使垫片与卡槽间充分接触，垫片安装牢固，保证垫片与双密封法兰面间接触平整。

5.3.5双密封法兰组对

因双密封连接的密封头是机加工工件，其精度很高，两片密封头的直径、厚度完全一致，对口时，将已安装垫片的配对两片双密封法兰靠近并贴在一起，缓慢调整密封头高度，即可完成对口工作。

5.3.6双密封法兰锁紧及锁紧夹具制作

5.3.

6.1锁紧

对口完成后，在焊接之前要对两片密封法兰进行锁紧，锁紧时根据现场条件选择使用液压钳、台钳、顶丝或自制装置对其进行锁紧。锁紧时根据管径不同，采用3至5套锁紧装置，锁紧装置均布对称锁紧即可。锁紧后，两片双密封法兰之间的间隙不得大于1mm。

锁紧夹具安装布置图