化工设备安装施工技术探讨

李君

摘要：随着我国化学工业的快速发展，化工设备的技术不断创新，对化工设备安装和施工管理的专业要求越来越高。本文对当前我国化工行业设备安装施工技术和施工管理中需要注意的问题进行分析探讨，并提出一些化工设备安装施工技术方面的建议。

关键词：化工设备；安装施工；施工技术

中图分类号： TU74 文献标识码： A 文章编号：

随着我国化学工业的快速发展，化工设备的技术不断创新，传统制酸、化肥、焦化等化工行业单条生产线产能呈几十倍的增加，制药、煤深加工等精细化工新技术的涌现和推广，结合化工生产过程易燃易爆、介质强腐蚀性、有毒等高危特性，即使细小环节出现问题，也会对整体装置生产线造成严重影响，导致无法正常投入生产，造成严重的经济损失，甚至诱发重特大事故。总之，化工生产装置的生产技术要求越来越高，对化工设备安装、调试、维护等工作的专业性提到一定高度，对安装施工过程的管控要求越来越规范。本文首先对化工设备的安装特点进行分析，然后探讨安装施工管理技术，最后总结化工设备安装过程中需要注意的重点问题。

一、化工设备安装特性

(一)生产连续性，事故影响、经济损失大

化工厂生产大多采用连续生产工艺，即整个工段或整个工厂就是一条连续生产流水线，如一个环节出现问题，停产的可能是一个工段甚至整个工厂。事故影响范围大，且后果严重，如氯气泄漏，需大范围疏散群众，否则会造成重特大事故等。

化工生产线连续贯穿的特点，如一处爆裂后，强腐蚀、有毒介质会充满整个装置，造成严重经济损失。如江西某硫酸厂低温回收工程，因余热锅炉泄漏，造成蒸汽进入并充满整个装置，而系统装置中的介质是SO2、SO3气体，反应形成稀硫酸和亚硫酸，整个生产装置全部严重腐蚀必须报废，投入数仟万元，耗时近八个月新建设的装置，刚试车就因事故造成基本全部设备报废，所造成的经济损失相当大。

(二)设备技术含量高

化工设备基本都是针对特定生产工艺特制设备，有特定的专业性能要求，如耐高温、耐超低温、耐高压及耐强腐蚀等，其制造时有特定的技术规范，对安装过程也有明确的要求。如耐-70℃低温设备，使用09MnNiDR材料，此材料在制造过程中需预热、消氢处理相关要求外，压、卷制成型时明确要求表面不能受损伤。即使芝麻大的凹坑，在低温使用时有可能造成壳体钢板爆裂，而且此钢材爆裂的型式类似啤酒瓶坠地情况--四分五裂。西气东输工程新疆某加压站的此材质数个低温贮罐，就曾出现过这类事故。

(三)产品材质结构多样化

因化工产品的多样化，决定了特定化工设备的材质结构多样化。如换热器设备，因生产工艺不同换热器结构形式多种多样，如焦化项目中多用螺旋板结构换热器，多晶硅项目基本选用双管板釜头式换热器，发烟酸项目中用U型管换热器，其它化工项目常用有列管式换热器、盘管式换热器等。结构相同，选用材质也有区别，如不锈钢设备中，耐高温设备需用0Cr25Ni20材质，耐稀酸设备可用00Cr17Ni14Mo2材质，腐蚀环境的电极线材质可用Pb合金、00Cr20Ni25Mo4.5Cu材质等；衬里设备中，烧碱项目可用衬胶设备，耐稀酸可用衬FRP、F4、Pb合金，有洁净要求的耐腐蚀设备可选用衬搪瓷等。

因结构、材质的多样性，决定了制造工艺的独特性，制造过程中必须依据相应材质结构特性制定相应的制造工艺，并严格执行。

(四)施工过程专业性强

化工设备的特性，决定了施工过程的专业性，施工人员必须对生产工艺流程融会贯通，才能更好的组织施工。化工设备除重量、高度、体积有特定的特性外，且自动化程度很高，配有DCS集中控制系统，很多设备有内衬和外保温，安装过程中正常是多工种交叉作业等，所以施工过程的管理体系、质量保证体系、安全保证体系必须相适应并健全，确保施工过程的专业性操作。

二、安装施工管理技术

(一)严格按法定程序、资质施工

化工设备安装多数是承压设备、压力管道安装，国家有明确的管控法规，对施工企业的资质证有强制性要求，并规定由当地技术监督部门实施管控。实施安装时，必须按国家法规要求进行实施，根据项目的性质，开工前必须向当地技术监督部门“告知”，把设计施工图、本企业的相应资质证、施工组织设计、施工方案、主要原材料供应商的资质证等向当地技术监督部门告知备案。施工过程中严格按上报方案实施，随时接受技术监督部门的监督检查，主要管控项目必须请技术监督部门现场检查检测，检测结果必须达到法定要求。安装全部顺利完成后，由技术监督部门出具监检合格报告，取得监检合格报告后，此装置系统方可进行试生产。施工过程中如不按法定程序、资质承揽施工，属于违规违法行为。

(二)严格把控质量关

质量是企业的信誉，质量是企业的生命，所以质量是施工管理中的重中之重，是化工装置能顺利达产达标的保证。

确保原材料质量合格。国家有明文规定：安装中压力容器设备、阀门、管件、管道等供应商必须有“国家质量监督检验检疫总局颁发的生产许可证”及相应质量管理体系，这是对产品质量的一种保证。过程中加强材料检验，即使品种、规格、材质一样，执行的标准不同，其化学物理特性也有差异，必须根据需要选用。如碳钢无缝钢管：GB8162-2008《结构用无缝钢管》，此无缝钢管适宜在钢结构、钢塔架等部位使用；GB8163-2008《输送流体用无缝钢管》，此无缝钢管适用在压容设备接管，但不能用作换热设备的换热管；GB3087-2008《低中压锅炉管》，可用于低中压锅炉的水冷壁、省煤器、再热器、过热器及蒸汽管道；还有GB5310、GB5312、 GB9948等。

健全强化施工单位现场质量保证体系，现场质量保证体系人员必须悉数到岗，通过质保体系人员的正确指导、检验、纠偏，确保施工过程质量的可控性，焊接等特种作业人员，必须持有相应的合格项次的特种作业证，才能允许现场操作，保证施工质量。在实施过程中，必须对全部操作人员进行技术交底，让每位员工熟知质量保证措施并严格执行，如焊接前预热、焊后保温、焊接过程中防恶劣天气措施等，从而保证施工质量达到相关验收标准。

(三) 充分准备施工方案并适时调整

施工方案是直接指导施工的具体文件，施工单位在项目招投标阶段就已报送了施工方案，由于招投标阶段的各种资料可能不是很详细，特殊设备在安装施工过程中，必须依据实际数据，对原施工方案进行复核、验证，并作相应调整，甚至根据实施可行性重新编写施工方案。如火电厂尾气处理工段烟囱钢内筒的吊装方案，本人已成功安装多台2*600MW发电装置中φ6.0×240M烟囱钢内筒，吊装方法采购液压千斤顶倒装法，关键问题是搁置液压千斤顶的钢结构支撑在烟囱外围砼筒上面，最大吊装重量约500T。但每次有新任务时，必须请原电力设计院对烟囱外围砼筒支撑点作承压强度结构重核计算，根据计算结果，对钢平台的结构进行调整，最终确定吊装方案。

实际安装过程中，由于设计方案变更、未预见到的场地狭小、邻近工段已安装好设备阻碍、施工期间恶劣天气等原因，施工方案在实施前必须作相应调整，经项目工程师现场查核，调整实施方案，向施工人员作充分技术交底，保证安装顺利实施完成。在规模成套工程中，这些都是常见的现象。

(四)施工进度控制

施工进度是每个投资方重点关注的问题，项目早投产见效，涉及到企业的收益及资本回收周期。按时完成施工任务，也是每个施工单位重点关注的内容，涉及到施工成本控制。实施过程中，把单位工程科学划分为分部工程、分项工程、子项工程、检验批，根据各分项，结合安装固有周期，统筹科学安排施工顺序，设定开工时间，调节投入施工人数，科学安排交叉作业施工，以实现施工进度控制。

(五)强化HSE管理

职业健康安全管理（HSE），在化工设备过程中的要求尤为重要。安装期间，常规HSE管理要求必须严执行，如安全防护用具佩戴、正确操作各种工器具、规范使用电源、严禁酒后操作等。对于化工设备的安装，首先从方案的制定上，就需考虑到HSE管理要求，如方案不可行，就很难控制现场安全管理。第二实施过程中严格控制管理，如一个细节不到位，就可能造成事故，特别是使用传统抱杆吊装方案，对每个滑轮、卸扣、吊耳、钢丝绳的损伤都要事先仔细检查，用前充分润滑保养，吊装时安排专人监控。第三对受限空间的施工管理，如密闭罐内施焊，必须安排专人防护。第四立体交叉作业，必须科学安排，严格管控。第五在试生产阶段，因各种易燃易爆、强腐蚀、有毒介质在生产系统中运转，各种防控应急预案、救护用品用具准备齐全。总之HSE管理必须在安装施工过程中从始至终严控，确保安全施工。

三、化工设备安装管理要点

(一)专业施工队伍的选择

目前国内各大型专业安装公司，基本都是管理型企业，对于施工队伍大多是分包管理，甚至临时聘用。这种模式下，施工队伍的技术素养参差不齐，对项目的质量、进度、安全管理都会造成严重影响。建议选择有资质、信誉好、充分了解的施工队伍，甚至选择专业施工队伍，如江苏有个球罐焊接公司，其主营球罐焊接，常年从事球罐焊接，专业化强，质保体系健全，对总包单位及业主都是很好的选择。

(二)加强过程检验

在过程中加强检验，可以把质量问题及时得到改正，最终再检验，有的质量缺陷根本无法发现，或者质量问题已成事实，返修工作量太大，甚至无法返修。在过程中加强检验，可以促使施工人员加强责任心，使整体施工质量得到保证。台湾某造纸公司建厂期间使用的一种模式，充分重视过程检验，效果很明显。建设工厂开始，把生产技术骨干人员招聘到位，全程参与施工单位的安装过程，通过责任到人、压力传递，特别重视过程检验，最终一次性试生产成功。

(三)设备材料按质论价

化工设备因生产介质、操作环境等因素，对设备材料的质量有特定的要求，价位、品牌、品位不同的同类产品，质量肯定有差异。国内项目发包过程中，很多业主一揽子发包给承包方，且以低价中标，这实际是舍本取末的做法，工程质量是百年大计，从一开始就把质量问题引入歧途。项目设备材料必须以质论价，如名特优产品，价格肯定相对要高些，无怪乎有些化工厂投产多年未能连续正常生产，质量问题不断，即使多次更换部件也无济于事。

(四)重视后期清理工作

化工设备、管道安装完成后，对设备内部清扫、管道冲洗吹扫工作很重要。很多化工厂试生产阶段，设备、管道、阀门发生故障停产检查，拆开后，发现设备内施工垃圾成堆，有些垃圾随系统气、液力带动，在整个系统内走动，损坏风机、泵等设备，在阀门等截留点处停滞造成堵塞故障，有些衬胶阀门的内衬胶板遭受损坏，必须重新更换阀门。所以设备安装完成后，必须对设备、管道内部进行清扫、清洗，甚至用蒸汽吹扫，并检验合格，如对发电蒸汽管道的吹扫检验，以打鞍方式检测。

(五)重视备品备件储备

由于化工厂生产介质的特性，部分部件易受损，而业主方往往忽视或未重视备品备件的储备，发生损坏后，可能是一个小部件，而其有特定的要求，重新订购、生产周期、运输等因素，不能立即更换或维修，造成生产停滞，形成损失。所以业主方在试生产前就要落实备品备件储备，最大程度不影响生产。

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