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管道安装施工方案

一、工程概况:

1.1 工程名称:首钢京唐钢铁厂一期焦化工程A焦炉本体区管道安装工程 。

1.2 工程地点:唐山市曹妃甸工业区首钢京唐钢铁厂。

1.3 管道主要施工内容为:A焦炉本体加热煤气管道、冷凝液排水管道、除炭空气管道、沿炉顶集气管布置煤气管道。管道的最大壁厚为10mm,最大直径为1820mm 。其中焦炉煤气主管道为DN900×10全长120.81米,高炉煤气主管道为DN1800×10全长122.41米;

二、编制依据

2.1 施工图纸

2.2 现行的国家、行业标准、规范:

2.2.1 GB50235-97《工业金属管道工程施工及验收规范》

2.2.2 GB50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》

2.2.3 《管道设备及平台扶梯涂漆技术规定》JNBJ-02-04-95

2.2.4 《工业企业煤气安全规程》GB6222-86

2.2.5 《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》GBJ126-89

三、施工准备

3.1 技术文件准备:

3.1.1 图纸会审、施工方案编制及焊接工艺评定;

3.1.2 根据管道单线图编制焊口图。确定现场安装活口及预制管段号。

3.1.3 根据管道单线图、平面图、流程图进行技术交底,编制施工计划。

3.2管道技术人员根据编制好的焊口图和相关文件将图中需进行加工的管件(如:弯管、压制三通等)列出详细的清单并提交给专业的加工厂家开始管件的加工。

3.3在现场搭设钢平台20×10m一座,以便管道的组对与连接。

3.4 施工材料准备:与甲方划分好各自的供货范围,由甲方提供的材料,向甲方申请领用,运至施工现场;由施工单位提供的(包括消耗材料),提出物资申请计划,及时采购到位。

3.5 施工人员准备:根据现场施工条件,合理组织管道安装人员(人力计划详见附表) 。

3.6 施工机具准备:根据现场施工条件,合理组织管道安装的施工机具(施工机具详见附表)。

四、施工措施

4.1 管道施工安装程序如下图

4.2 材料进出库及检验:

4.2.1 所有材料出库时都必须按设计的要求对其外观、数量、规格、尺寸、型号等进行检查、核对,如果有问题,不能使用,并通知供货单位及时进行退换。

4.2.2 所有施工材料必须向监理工程师报验,经报验合格后才能用于施工。

4.2.3 所有管子及管道组成件出库经检验合格后,按照项目部关于管道组成件的标识规定,沿管轴方向作好各种材质的色标,并挂牌标明管道组成件的规格型号、材质,标准号(如GB9948、GB/T8163等)。

4.2.4 对小管件,按管件的标准、材质及规格型号分类摆放在货架上,并挂牌标识。

4.2.5 对各施工班组实行限额领料,供应严格按照单线图(结合管线号)进行发料。

4.3 阀门检验:

4.3.1 阀门要求外观、尺寸、型号符合规范和设计要求,工作压力及性能必须符合设计要求,壳体外表应平滑、洁净、无砂眼、裂纹等缺陷;阀门开关灵活, 指示正确,并具有合格证(包括阀门试验合格证)。

4.3.2 阀门进场后须进行压力试验,不合格者不予以使用。

4.3.3 安全阀必须按照设计文件规定的开启压力进行调试,调压时压力应稳定,每个安全阀启闭试验不得少于3次。

4.4管道的除锈、防腐

5.4.1 加热煤气管道安装后,先涂底漆Y53-1红丹油性防锈漆两遍,再涂面漆C04-42醇酸磁漆两遍,其中煤气管道涂黄褐色,平台、各种支架、吊架、底座涂驼灰色,色标代号Y01;栏杆涂棕**,色标代号Y07。

5.4.2地下室焦炉煤气管道各连接支管、横排管油漆为绿、红两种颜色交替涂刷;

 高炉煤气各连接支管油漆为红、绿两种颜色交替涂刷;

4.5 管道制作

4.5.1 下料前应对已就位的设备及基础进行实际测量,并以实测数据进行制作。

4.5.2 自由管段和封闭管段的选择应合理,封闭管段应按现场实测后的安装长度加工。

4.5.3 下料后的管材要及时作好标识的移植工作,以保证材质的可追溯性;管子下料时应从无钢号、标准号等标记的一端开始。

4.5.4 切割管的切割面要用砂轮打磨干净光滑,以保证焊接质量。切割时留在管内的异物必须清除干净。

4.5.5 如果碳钢管的下料采用砂轮切割机和氧一乙炔焰进行,切口端面倾斜偏差△不应大于管子外径的1%,且不得超过3mm,见下图:

4.5.6切割打磨不锈钢管和有特殊规定的钢管的砂轮片不能用于碳钢管道施工,反之亦然。

4.5.7坡口准备:管道连接主要是焊接方式,坡口是焊接的首要条件,必须按规范规定文件进行,中、低压管道坡口型式采用I型和V型见下图,用角向磨光机将坡口及其附近10mm范围内打磨出金属光泽。

4.5.8 管道组对前,将接口内外表面25mm范围内的泥垢,油污、铁锈等清除干净,用钢丝刷或拖布将管内杂物清除。对预制和安装时未封闭的管段,应加临时盲板,避免杂物进入管道内。

4.5.9管段组对。管子对口时,应在距接口中心200mm处测量平直度(如下图)。

当管子公称直径小于100mm时,允许偏差值α为1mm;当管子公称直径大于或等于100mm时,允许偏差值α为2mm;但全长的偏差值不得超过10mm。管道连接时不得用强力对口、加偏垫或加多垫等方法来消除接口端面的空隙、偏斜、错口或不同心等缺陷。在管道安装不连续时,必须及时将管口封闭。

4.5.10 认真看图,仔细考虑和安排管道预制口和现场安装口的位置,环焊缝距支、

吊架净距不应小于50mm;需热处理的焊缝距支、吊架不得小于焊缝宽度的5倍,且不得小于100mm.。

4.5.11管道制作应按规定要求编号(管线号、焊口编号和焊工号)以便于质量控制和安装时查找。

4.5.12 制作完毕的管段,应将内部清理干净,并及时封闭管口,保证管内清洁。特别指出,本工程所有管口在安装前必须全部封闭,确保管道进入安装现场封口率为100%。

4.6 管道加工

4.6.1 管子切割

a 公称直径DN≤50的中低压碳素钢管采用机械法切割(如型材切割机),DN>50的钢管采用氧-乙炔焰切割。

b 铸铁管用钢锯、月牙挤刀切割。

c 管子切口表面应平整,不得有裂纹、重皮、毛刺、凹凸、缩口、熔渣、氧化铁销等,切口平面倾斜偏差为管径的1%,但不得超过3mm。

4.6.2 弯管制作

a弯管制作应根据设计图纸要求制作,设计无明确要求时,可按下表规定:

弯管最小弯曲半径表

管子类别 弯管制作方式 最小弯曲半径

中、低压钢管 热弯 3.5DW

冷弯 4.0DW

压制弯 1.0DW

焊制弯 DN>250 1.0DW

DN≦250 1.5DW

注:DN为公称直径,DW为外径。

b 管子加热时,升温度缓慢、均匀,保证管子热透,并防止过烧和渗碳。

4.6.3 螺纹加工(中、低压管道)

a 采用套丝机或绞板加工。

b 螺纹加工次数:DN<32mm为1~2次,DN=32~50为2~3次,DN>50mm为3次。

c 套丝过程中经常加油,从最后的1/3长度处起,板牙应逐渐放松,以便形成锥状。

d 螺纹应端正、清楚、完整、光滑、不得有毛刺、乱丝,断丝和缺丝总长度不得超过螺纹全长的10%。

e 加工时,用力均匀,不得用加套管接长手柄的方法进行套丝。

4.6.4 管件加工

设计有要求时按设计图加工、设计无要求时按以下要求。

a焊接弯头的节数表

弯头度数

内容 90度 60度 45度 30度

端节 2 2 2 2

中间节 2 1 1 /

注:DN>400mm时,可增加中节数量,但其内侧的最小宽度不得小于50mm。

焊制弯头主要尺寸偏差表

周长偏差 DN>1000 ≤±6mm

DN≤1000 ≤±4mm

端面与中心线垂直偏差 ≤1%DW且不大于3mm

b 焊制异型管的椭圆度≤1%DW且≤5mm。

c 焊制三通的支管垂直偏差不大于其高度1%,且不大于3mm。

4.7 管道焊接

4.7.1 点固焊及固定卡具焊缝的焊接,选用的材料及工艺措施与正式焊接要求相同。

4.7.2 管壁错边量的要求:

相同壁厚管道,内壁错边量≤2mm;不同壁厚管道超过2mm时,按GB50235-97第4.2.4条规定执行。

4.7.3 直段上两对接焊口中心面间的距离DN≥150mm,DN<150,1≥DW(管外径)。

4.7.4 焊缝距离弯管起弯点L≥100mm且L≥DW。

4.7.5 卷管的纵向焊缝应置于易检修的位置且不宜在底部。

4.7.6 工艺管道及管内清洁要求较高,且焊接后不易清理的管道,其焊缝底层采用氩弧焊施焊。

4.7.7 DN≥400的管道和管件焊制时,对其内侧焊缝根部应实施封底焊。

4.8管道法兰连接

4.8.1 法兰与管道焊接时,法兰端面与管子中心线应垂直,其偏差为DN≤300mm时,允许偏差为1mm,当DN>300时,允许偏差为2mm。

4.8.2 管子插入法兰内距离密封面的距离为:L=(1/2~2/3δ),δ为法兰厚度。

4.8.3 法兰连接用的螺栓应为同一规格,安装方向一致,紧固对称、均匀,法兰连接应保持平行,其偏差不大于法兰外径的1.5%。且不大于2mm,不得用强紧螺栓的方法消除偏斜,法兰连接应保持同一轴线,其螺孔能保证螺栓自由穿入。

4.8.4 法兰垫片及螺栓、螺帽根据现场情况需要,分别涂以石墨粉、二硫化钼油脂、石墨机油等。

4.9 螺纹连接

连接前根据不同介质的管道,选用合适的填料,下喷管连接用厚白漆和麻丝。

螺纹连接要点:

4.9.1 选用合格的管子钳,连接前在管端螺纹外面敷上填料,然后一次性装紧,不得倒回,装紧后应留有螺尾,注意填料不得挤入管腔内,挤到螺纹外面的填料要清除掉。

4.9.2 一氧化铅甘油调合剂需在十分钟内用完,各种填料的螺纹里只能使用一次,若需拆卸重新组装时,则应重换填料。

4.10 管道安装

管道安装前,其管道就位方法在人力就位有困难的情况下,采用汽车吊或其它辅 助机具(如链葫芦、自制手推车、吊篮、脚手架等)使其进场就位。

管道安装应具备下列条件:

a与管道有关的土建工程经检查合格,满足安装要求。

b与管道连接的设备找正合格,固定完毕。

c必须在管道安装前完成有关工序如清洗、防腐。

d管子、管件及阀门等已经检验合格并具备有关的技术文件。

e管子、管件及阀门已按设计核对无误,内部已清理干净,不存杂物。

4.10.1 除碳空气管道安装

a管道连接:DN≤50mm氧-乙炔焊接,但DN≤50mm的焊接钢管可采用螺纹连接。DN>50mm的无缝钢管采用电焊连接。

b支管应从干管上部或侧面接出,为便于施工,支管与干管连接的角度一般采用90、60、30、15等,管道穿过墙壁或楼板时均应设套管。

c 安装时,注意坡度与设计或规范相符。

d 炉顶、抵抗墙部位的管道必须在烘炉温度达600度以后连接。

e 管道试压采用水压试压,强度试验Ps=1.5P,P=0.8Mpa,试验时间为10分钟。严密性试验压力Ps=P,严密性试验30分钟内压力不降或无渗漏为合格。

4.10.2 炉下加热管道安装

a 分配主管标高、中心线的极限偏差均为±5mm,支管中心线及中心距离的极限偏差均为±3mm。

b 支管应自主管的标准管件三通接出,支管在主管上开孔前应排版布置,避免出现交叉焊缝,开孔直径大于支管外径不超过5mm,支管插入主管深度不大于3mm。

c 主、支管法兰的水平度及垂直度公差为1/500。各支管法兰应在同一平面,高度误差不大于5mm。

d 煤气管加工、制作及煤油渗透试验严格按设计及规范要求执行。

e 横排管主管焊接变形的控制,以焊接工艺保证。

f 横排管和交换旋塞顶面标高、中心线按图纸要求严格控制,以保证交换传动装置的正常运行。

g 加热煤气管道冷凝液排放管要求:

各冷凝液排放管及放散管根据现场实际情况加以固定。

各冷凝液排放管安装坡度为6‰。

h 加热煤气管道安装前需现场核实梁底标高后再进行焊接,吊架的扁钢长度及B值可根据现场实际情况调整。

i DN600的人孔及人孔盖加工要求。

筒节外径周长允许公差为±3mm,筒节要求圆度公差小于1%DN(DN为筒节公称直径)。人孔试压与所在煤气管道的要求相同,且与所在煤气管道一起试压。所有焊缝应为连接焊缝,焊缝高度为被焊件最大厚度。人孔盖的加工密封面不允许有划痕、裂纹、气孔、斑疤、毛刺及其它降低强度和严密性的缺陷。人孔盖相邻两螺栓间的弦长允许偏差为±0.6mm,任意两螺栓孔间弦长偏差不超过±1mm。

j煤气管道安装调节旋塞及交换旋塞后进行总体试压,试压时对调节旋塞与交换旋塞进行交替开闭和阀芯的转动的三种状态检查,试验介质用压缩空气(禁止用水试验),试验压力按API598-96标准执行。

对于一般旋塞最大工作压力大于0.4kgf/cm2的旋塞,强度试验压力ps=1.25p,最大工作压力小于0.4kgf/cm2的旋塞,以0.5 kgf/cm2的压力进行试验,旋塞密封面可涂非酸性润滑油,在3分钟内无渗漏现象为合格。

4.10.3 阀门安装

a阀门安装前应检查填料,其压盖螺栓须有足够的调节余量。

b法兰或螺纹连接的阀门应在关闭状态下安装。

c煤气系统阀门100%试压。

d对焊阀门与管道连接焊缝保证质量,保证内部清洁,焊接时阀门开启,防止过热变形。

e按设计核对型号,并按介质流向的确定其安装方向,水平管道上的阀门,其阀杆一般应安装在上半范围内;阀门传动杆(伸长杆)轴线的夹角不应大于30度,其接头应转动灵活,有热位移的阀门,传动杆应有补偿措施。

f 阀门操作及传动装置应调整灵活、指示准确,安装铸铁阀门时应避免因强力连接或受力不均引起的损伤。

g 安全阀安装时,必须按下列规定:

1) 检查其垂直度,有倾斜时应校正。

2) 调校条件不同的安全阀,在管道投入试运时,应及时进行调较。

3) 安全阀的最终调整宜在系统上进行,开启和回座压力应符合设计规定。

4) 安全阀经调整后在工作压力下不泄漏,合格后得作铅封,并填写记录。

4.10.4 管道试验与清扫

管道安装完毕后或隐蔽前应对管道系统进行强度和严密性试验,其试验种类及试验压力按设计或规范规定执行,见上述各种介质管道安装内容。试验前,做好加固及隔离措施,校验好压力表等工作。

a水压试验要求:强度试验时将管道内注入清洁水,并将空气排尽,试验过程中升压应缓慢,达试验压力(1.5p)后停压10分钟观察,以无泄漏、目测无变形为合格。强度试压合格后,将压力降至气密性试验的压力(p),进行全面检查无泄漏为合格!

b 气压试验要求:采用压缩空气为试验介质,气压强度试验应逐级升压,首先升至试验压力(1.15p)的50%,观察无泄漏及异常现象后再按试验压力的10%升压,每级稳压3分钟,达试验压力后稳压5分钟,以无泄漏及目测无变形等合格;强度试验合格后降至设计压力,用涂肥皂水方法检查,稳压30分钟,无泄漏则气密性试验合格。

c 管道清扫:液体管道应用水冲洗,气体管道用空气吹扫,蒸汽管道用蒸汽吹扫。

d水冲洗时,以系统内可能达到的最大流量或不小于1.5m/s的流速进行,直至出口的水色和透明度与入口处目测一致为合格。

e气体吹扫:用空气吹扫时,在排出口用白布或涂有白漆的靶板检查,如5分钟内检查无铁锈、尘土、水分及其它脏物为合格,煤气管道先用空气吹扫投入使用前必须用煤气进行吹扫,大口径管道采用人工清扫。

f 蒸汽吹扫:吹扫前对固定支架、活动支架进行检查。确认无误后方可清扫。吹扫时称缓慢升温、暖管且恒温1小时后进行吹扫,然后自然降温到环境温度,再升温、暖管恒温进行第二次吹扫,如此反复,一般不少于两次,然后检查置于排气口处的刨光板或表面光洁的铝靶板,若刨光板上无铁锈、脏物或铝靶板上肉眼可见的冲击斑痕不多于10点,每点不大于1mm时合格。

4.11 支架制作与安装

4.11.1 管道支架必须按照支架图进行制作、安装。

4.11.2 管道支架上的开孔,应用台钻钻孔,禁止直接用气焊进行开孔。

4.11.3管道的支(吊)架、托架、耳轴等在预制场成批制作,并按要求将支架的编号标上。所有管道支架的固定形式均采用螺栓固定。

4.11.4无热位移的管道,其吊架应垂直安装。有热位移的管道,吊点应设在位移的相反方向(如下图),位移值按设计图纸确定。两根热位移相反或位移值不等的管道,不得使用同一吊杆。

4.11.5导向支架或滑动支架的滑动面应洁净平整,不得有歪斜和卡涩现象。其安装位置应从支撑面中心向位移反方向偏移(如下图),偏移量为位移值的1/2。

4.11.6管道安装原则上不宜使用临时支、吊架。如使用临时支吊架时,不得与正式支吊架位置冲突,并应有明显标记;在管道安装完毕后临时支架应予拆除并且必须将不锈钢与碳钢进行隔离。

4.11.7管道安装完毕,应按设计图纸逐个核对支、吊架的形式和位置。

4.11.8有热位移的管道,在热负荷运行时,应及时对支、吊架进行下列检查与调整:

a 活动支架的位移方向、位移值及导向性能应符合设计要求;

b 管托按要求焊接,不得脱落;

c 固定支架应安装牢固可靠;

d 弹簧支吊架的安装标高与弹簧工作载荷应符合设计规定;

e 可调支架的位置应调整合适。

五、管道施工质量保证体系

5.1建立健全现场质量保证体系。为在保证管道施工质量的同时确保管道施工进度,工程开始前必须建立起高效运zuo的质量保证体系,如下图:

5.2 积极配合建设单位、监理单位的监督检查工作;严格对必检点的检查。其中重 点做好以下环节的控制工作。

5.2.1 工程材料验收

5.2.2 管材防腐检验

5.2.3 焊接工艺规程及焊接工艺评定

5.2.4 焊接合格率控制

5.2.5 管道试压检查

5.3 做好各道工序之间的交接工作,上道工序不合格的产品严禁进入下道工序;

5.3.1 管件、阀门、管材等工程材料经检验不合格者,禁止用于工程施工。

5.3.2 预制产品安装前,必须经相关的质量检查人员或专业工程师检查,确认合格 后,方可用于安装施工。

5.3.3 对于管件组对不合格,不得进行焊接工作;焊接不合格,不得进行吹扫试压等工序;试压不合格,不得进行油漆、保温等工序。

5.3.4 施工过程必须加强施工班组的自检工作,严格“三检”制度(自检、互检、交接检),确保每道工序产品合格。

5.4 建立现场工程材料及成品保护体系。

5.4.1现场建立二级库房,材料从一级库房领出后,管件、阀门等小件必须进入现场二级库房登记、保管。

5.4.2对于管材必须按规格堆码整齐,并挂标签识别,同时不锈钢材料不得临近碳钢材料。堆码时,宜放置在专门搭设的脚手架上或枕木上。为避免不锈钢材料因露置于现场锈蚀,不锈钢钢管堆放好后,应采用彩条布、棚布遮盖好。

5.4.3 弯管、预制构件安装前彻底清扫内部杂物,将所有的管段端头包扎,防止杂物进入管段。

5.4.4 不锈钢螺栓安装时,应涂抹二硫化钼,防止紧固螺栓时螺栓烧损;碳钢螺栓安装时,应涂抹油脂,防止螺栓生锈。

5.5 对于压力管道,应建立特种设备受检体系。

5.5.1 压力管道施工前,应报当地政府机构主管部门登记。

5.5.2 随时接受政府专业机构监督检查。

5.6 建立工艺管道焊接质量保证体系。

5.6.1 现场施焊人员资格审查――必须持有效证件上岗;

5.6.2 焊接工人上岗前,现场实际操作考试,考试合格后方可上岗;

5.6.3 焊接过程合格率考核与控制;

5.6.4 焊接工程师及焊接质量检查人员现场指导、检查;

5.6.5 焊口检查、试验。

5.7管道安装产生的偏差必须符合《工业金属管道工程施工及验收规范》 GB50235-97或业主的相关规定。

六、安全文明施工

安全组织机构见下图:

6.1 安全措施

6.1.1 严格执行项目部“职业健康、安全、环境保护”制度,任何施工作业前应确定专人负责,施工前要对施工人员进行交底。

6.1.2 施工作业区与生产区域应设置明显的警示牌和标识牌,夜间施工作业区应有照明。施工人员在指定区域作业,严禁进入其他区域。

6.1.3 施工作业人员必须劳保着装,施工用具摆放整齐,不得占据消防通道和影响其他装置的正常生产,施工废料应及时拉走,不得影响装置现场面貌。

6.1.4 施工作业前必须严格执行业主的安全用火、用电、用水、动土及进设备作业等管理和审批制度,并办理有关作业票后,方可作业。

6.1.5所用照明应使用安全电压,电线应绝缘良好,使用手持电动工具应有漏电保护。严禁乱动现场的阀门和电源开关。

6.1.6高空作业人员必须系好安全带(安全绳)。安全带高挂(系)低用,不得采   

 用低于腰部水平的系挂方法,严禁用绳子捆在腰部代替安全带。禁止在同一垂 

 直方向上下同时进行高空作业。

6.1.7 有限空间作业前后登记清点人员、工具、材料等,防止遗漏及乱放。

6.1.8 施工动火前必须办理好相关的票证,同时得有甲乙双方监护人监护。

6.1.9 机动车辆进入装置必须戴好防火罩,只能按照规定路线行驶。

6.1.10电焊回路应接在焊件上,把线及二次线绝缘必须完好,不得有裂纹,不得与其他设备搭接。地漏及下水井盖处均用毛毡封堵,防止火花掉入下水井。污油池口必须封闭。

6.1.11动火前和动火后,均认真检查条件是否变化,不得留有余火,确认安全后

再工作或离开。高空施焊作业时,地面设监火人,配备消防设备。

6.1.12脚手架符合国家有关规程和标准的要求。作业前作业人员仔细检查作业平台是否牢靠、坚固、安全措施是否落实。

6.1.13高处作业人员不得站在不牢固的结构物(如石棉瓦、木板条等)上进行作业,不得坐在平台、孔洞边缘和躺在通道或安全网内休息。在没有安全防护设施的条件下,严禁在屋架、桁架、未固定的构件上行走或作业。

6.1.14特殊工种要持证上岗,各工种要遵守本工种的安全操作规程。

6.1.15要保持吊车通道畅通,吊车站位处要平整,坚实。

6.1.16吊装用绳索卡具要经常检查,保持其完好性。吊装时要指挥统一,信号明确,指挥人员和司机要共同遵守“十不吊”原则。

6.1.17高空作业人员要符合登高要求后, 才能进行登高作业。任何人员酒后不能进入施工现场。

供参考

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前绪——行情回顾

2019年末纯碱期货上市,在2021年走出了波澜壮阔的行情。具体来看,2019年国内纯碱市场呈下行态势,纯碱厂家利润明显萎缩,四季度传统生产旺季,检修厂家减少,纯碱产量明显增加。但轻碱下游需求疲软,加之放水冷修浮法线增多,纯碱市场开启深跌模式。2020年上半年市场下行为主,春节后碱厂的复工复产进程明显快于下游用户,同时海外疫情爆发,出口订单大幅萎缩,供需矛盾凸显,纯碱厂家库存持续攀升,市场价格快速下移,6月份纯碱价格创十年新低,纯碱行业普遍亏损。三季度减量检修企业增加,下游浮法、光伏玻璃产能扩张,造成短期供需错配。2021年纯碱市场价格上涨为主。纯碱新增产能有限,部分产能淘汰,总产能同比减少,浮法及光伏玻璃产能扩张,对重碱用量增加,价格持续上涨。7-8月检修高峰,货紧价扬,涨幅有所扩大。9月双控叠加检修,货源供应减量,厂家惜售封单,价格明显上调。10月煤炭带动下,限电品种悉数回落,纯碱不断累库。2022年初受到稳增长预期影响,纯碱整体供给压力不大,叠加玻璃补库需求带来纯碱的一波上涨。

一、纯碱简介

纯碱概念

纯碱,又名苏打,主要成分为碳酸钠(Na2CO3)。碳酸钠常温下为白色无气味的粉末或颗粒,有吸水性,露置在空气中逐渐吸收水分形成结块。碳酸钠易溶于水和甘油,每100克水中可溶解49.7克碳酸钠。碳酸钠属于钠盐,水溶液呈碱性(pH=11.6),有一定的腐蚀性,高温下可分解生成氧化钠和二氧化碳。长期暴露在空气中会吸收水分及二氧化碳,生成碳酸氢钠(小苏打NaHCO3)。碳酸钠可分别与酸、盐、碱发生化学反应:与酸反应生成氯化钠和碳酸,不稳定的碳酸立刻分解成二氧化碳和水;与钙盐、钡盐反应可生成沉淀和新的钠盐;与氢氧化钙、氢氧化钡等碱反应生成沉淀和氢氧化钠,工业上会用这种反应制备烧碱(氢氧化钠),俗称苛化法。

根据密度的不同,纯碱主要分为轻质纯碱(简称轻碱)和重质纯碱(简称重碱),主要是物理形态不同:轻碱密度为500-600kg/m3,呈白色结晶粉末状;重碱密度为1000-1200kg/m3,呈白色细小颗粒状。与轻碱相比,重碱具有坚实、颗粒大、密度高、吸湿低、不易结块、不易飞扬、流动性好等特点。根据用途不同,纯碱可分为工业纯碱和食用纯碱。根据氯化物含量的不同,纯碱可分为普通碱、低盐碱、超低盐碱、特殊低盐碱。普通碱氯化钠的质量分数≤1.20%;低盐碱氯化钠的质量分数≤0.90%;超低盐碱氯化钠的质量分数≤0.70%;特殊低盐碱氯化钠的质量分数≤0.30%。

二、纯碱工艺与成本

纯碱生产工艺介绍

纯碱的生产工艺主要有联碱法、氨碱法、天然碱法和ADC发泡剂联产法,2020年四种生产工艺产能占比分别为48.8%、45.2%、5.1%和0.9%,其主要产成品是轻碱和重碱,轻碱通过水合法或挤压法可得到重碱。

资料来源:公开数据整理,美尔雅期货

天然碱法的原料主要是天然碱矿,生产工艺简单,成本低。目前全世界发现天然碱矿的只有美国、中国、土耳其、墨西哥等少数国家,其中美国、土耳其和中国是主要的天然碱法生产国。我国天然碱法生产主要集中在河南和内蒙古。

氨碱法原料主要是原盐和石灰石,通过氨盐水吸收二氧化碳得到碳酸氢钠(小苏打),再将碳酸氢钠煅烧,得到轻碱,转化之后得到重碱。氨碱法主要优点是产品质量高、可以生产低盐碱、适合大规模连续生产、副产品氨循环利用,缺点在于产品单一、原盐利用率低、废液废渣污染环境等。

联碱法也称侯氏制碱法,在氨碱法工艺基础上改进而来,其上游主要是原盐与合成氨,通过与氨厂进行“一次加盐、两次吸氨、一次碳化”联合循环生产,利用氨厂NH3和CO2同时生产出纯碱和氯化铵两种产品。联碱法克服了氨碱法的缺点,原盐利用率大幅提升,无需石灰石和焦炭(煤),节约了燃料、原料、能源和运输费用,同时避免了大量废渣和废液的排放,其副产品氯化铵还可用于氮素化学肥料、电池制造、电镀和印染等。

纯碱的生产成本

国内纯碱企业主要包含以下六项成本费用:

(1)原料及主要材料费用:原盐和石灰石作为原料,二氧化碳和合成氨作为辅助材料。

(2)燃料及动力费用:包括电、蒸汽、重油、天然气、动力煤等费用。

(3)工资及福利费:纯碱生产管理等人员的工资以及福利费用。

(4)车间经费:指车间正常生产耗用的各种材料费用,包含了固定资产的折旧费、修理费以及其他杂费。

(5)联、副产品扣除费:纯碱生产过程中需要扣除的所产联产品、副产品费用。

(6)企业管理费:指企业为管理和组织全厂生产所发生的各项费用。

氨碱法生产成本:目前我国氨碱法每吨纯碱的生产成本一般在1250-1800元。其中原材料(原盐和石灰石)采购成本约占总成本的40-50%,煤炭占总成本的30-35%,制造成本合计在90%以上,其余费用占比不到10%。

联碱法生产成本:联碱法产出纯碱的同时以1:1.0-1.2的比例产出氯化铵。通常以纯碱产量为基础,先算出联碱法“双吨”总成本,再按比例扣除氯化铵费用,得出纯碱成本。目前我国联碱法“双吨”成本在2100-2500元,纯碱成本占双吨成本的75%-80%,因此联碱法生产纯碱的成本一般在1500-2000元/吨。

天然碱法生产成本:我国天然碱法每吨纯碱生产成本在1300-1400元。成本包含二氧化碳、煤炭、天然碱矿采矿费用、矿产资源补偿费、生产添加催化剂、人工成本、设备损耗、环保设施等一系列固定成本。

三、纯碱供给

纯碱产能与产量

全球纯碱产能主要集中在东北亚、北美及欧洲区域,其中中国是全球最大的纯碱生产国,产能占到全球纯碱总产能的40%左右。美国、土耳其的纯碱生产以天然碱法为主,成本优势明显,而国内天然碱占比仅有5%左右。国内的纯碱产能主要分布在华北、华中和华东地区。其中江苏、河南、青海、山东、河北是中国主要的纯碱生产省份,其中江苏占比17.5%、河南占比16%、青海占比15.1%。

我国纯碱工业始于1917年天津永利碱厂的创办,1953年开始实行“五年计划”之后,我国纯碱产能与产量持续发展,生产工艺从联碱为主,到联碱法、氨碱法、天然碱法并重。90年代初,我国结束了长期依靠进口的局面,逐步成为纯碱净出口国。自2003年起,我国纯碱产能和产量位居世界第一,2016年供给侧改革产能增速放缓,2021年达到历史高点。截至2021年,我国纯碱产能为3405万吨,产量为2913万吨。

我国共有41家纯碱生产企业。其中采用联碱法生产的企业共有25家,大部分企业的产能在60-120万吨,主要分布在江苏、河南、湖北、四川和重庆。采用氨碱法生产的企业有12家,大部分企业的产能高于100万吨,主要分布在青海、江苏和山东。采用天然碱法生产的企业有3家,其中2家位于河南,1家位于内蒙古。ADC发泡剂联产法仅有宁夏日盛1家。

我国纯碱行业产能较为集中,其中100万吨以上(包含100万吨)生产厂家有13家,这13家厂家累计产能2120万吨,占比在63.9%;产能在60万-90万吨之间的厂家有12家,累计产能790万吨,占比在23.8%;60万吨以下产能生产厂家16家,累计产能407万吨,占比仅有12.3%。我国纯碱行业现有的大型生产集团主要有唐山三友、中国盐业、金山化工和远兴能源四家,占全国总产能的比例分别为10.3%、11.8%,9.9%和5.1%,合计超过35%。

从新增产能角度上看,2022年计划投放的产能大概在140万吨,但江苏德邦以及金山化工的共100万吨的产能投放在12月,实际产出量预计在2023年一季度,也就是2022年新增投产有限,另外内蒙古博源银根化工(远兴能源收购)的天然碱投放预计在2023年产出,因此2022年预计纯碱的新增投产压力不大。

开工与检修

从季节性角度上看,纯碱同其他化工品类似,每年的11月到来年的1月属于开工率较高的时间,这阶段纯碱的月度产量将是年内最高时期。由于纯碱生产属于放热反应,检修一般安排在夏季或是下游停工较多、需求不旺的春节期间。氨碱法大修通常耗时7-10天,每隔1-2年进行一次大规模停修。联碱法大修后重启需要依次重启两套循环设备(氯化铵及纯碱),通常耗时10-20天,相比氨碱法,联碱法检修耗时更长,联碱企业每年会进行一次大规模的停修。天然碱法生产工艺简单,每年检修一次,耗时10天左右。从库存角度上看,如其他化工品类似,春节前累库,节后3月左右开始去库,2020年由于疫情影响,使得去库的时间延后。2022年纯碱在3月左右预计同样开始去库。

四、纯碱需求

纯碱是重要的基础化工原料,广泛用于建材、化工、冶金、纺织、食品、国防、医药等领域。在建材领域,纯碱作为平板玻璃的主要原料之一;在化工领域,纯碱广泛用于制造硅酸钠(泡花碱、水玻璃)、碳酸氢钠(小苏打)、氟化钠、重铬酸盐等产品;在冶金领域,纯碱作为冶炼助溶剂、选矿浮选剂以及炼钢的脱硫剂等;在纺织领域,纯碱充当纺织物生产过程中的软水剂;在食品加工领域,纯碱可作为面食添加剂起到中和剂、膨松剂、缓冲剂、面团改良剂作用,也可作为辅助添加剂应用于味精、酱油的生产。此外,纯碱也广泛应用于环保脱硫、医药制品、制革、造纸等,高端纯碱还可用于显像管玻壳和光学玻璃制造。

在中国纯碱应用领域,食用纯碱占4%,惯犯应用于食品行业,属于;工业用碱占96%,作为生产过程中的原材料或辅助剂。在工业生产中,纯碱广泛应用于平板玻璃、无机盐、日用玻璃、洗涤剂和印染等行业。纯碱下游行业在轻、重碱使用方面有明确的要求,很少出现轻、重碱混用的现象。纯碱的下游行业中,平板玻璃行业是重碱最主要的消费者,日用玻璃、无机盐、洗涤等行业则主要消费轻碱,日用玻璃领域主要使用重碱,少部分企业采用一定量重碱。

平板玻璃

平板玻璃主要采用的重碱,按照生产成本来计算,一吨玻璃平均需要0.2吨的重碱。2015年以来,平板玻璃对纯碱的年需求量始终保持在1000万吨以上。近几年浮法玻璃产能呈小幅增长态势,2016年受房地产市场回暖提振,供需环境好转,行业利润上升明显,2017-2018年浮法玻璃产能增速保持高位。环保因素造成2019年沙河部分产线停产,浮法玻璃产能增速降至低位。。2020年平板玻璃行业消费重碱1162万吨,同比增长2.6%。2021年平板玻璃产业整体利润尚可,开工属于近几年高位,产量超过10亿重量箱。

日用玻璃

日用玻璃包括瓶罐玻璃、器皿玻璃、艺术玻璃、仪器玻璃、医药用玻璃、保温瓶玻璃、电光源与照明玻璃等。近年来,我国日用玻璃对轻碱的需求量稳中有升。除2015年因环保因素导致日用玻璃企业产量下降,引发纯碱需求下滑外,其余年份行业对纯碱需求量均有所增长。

目前,我国日用玻璃行业正经历由高速增长阶段向高质量发展阶段的转变。与发达国家相比,日用玻璃在我国居民日常生活中的应用场景仍偏少,我国日用玻璃平均价格仍偏低。随着居民消费水平的提升和消费结构的升级,未来,日用玻璃行业仍呈现长期向好的发展势头。从市场格局来看,由于我国日用玻璃行业具有准入壁垒、技术壁垒、市场壁垒、资金壁垒及品牌壁垒等,虽然我国日用玻璃行业从业企业数量众多,但以中小规模企业为主,其产品多以低档系列为主,且客户来源缺乏稳定性,很大程度依靠低廉的价格占据市场空间,使得行业集中度偏低。

光伏玻璃

2016-2020年中国光伏玻璃产能逐年增长,2020年光伏玻璃产能增速明显。据统计,当前全国光伏玻璃在产生产线共计231条,2021年4季度以来暂无新产能投放,点火延期较多。2021年3月后光伏玻璃价格出现大幅下行,叠加“双碳”背景下地方政府能耗指标或有收紧趋向,当前不能排除后续产线延期投产可能,2022年产能投放进度需持续观察。总体看,考虑到今明两年光伏玻璃拟投产新产能量较大,后期投产的增速或有下滑。

其他需求

全国氧化铝产量在2019年下降后再次恢复增长,2021年达近年来最高值。2021年全国氧化铝产量为7747.5万吨,同比增长5%。国内氧化铝产量前十省市分别为山东省、山西省、河南省、广西区、贵州省、重庆市、云南省、内蒙古、四川省、江西省。氧化铝生产工艺中“烧结法”选用轻碱作原料,“拜耳法”选用烧碱作原料。目前国内氧化铝行业主要采取拜耳法生产,仅山西、重庆部分装置维持两种方法共存。近年氧化铝轻碱需求保持增长势头,主要原因是烧碱价格涨幅较大,为降低成本,部分装置由拜耳法改为烧结法。但考虑到烧结法制取工艺难以发展壮大,氧化铝对于纯碱的需求增长空间较有限。

合成洗涤剂形态有粉剂、液体、固体或膏体等,是由表面活性剂和各种助剂、辅助剂配制而成的一种洗涤用品。数据显示,2021年我国合成洗涤剂产量达1037.7万吨,同比减少6.4%。近年来,我国洗涤剂行业发展迅速,应用范围涉及日化、洗涤、农药、纺织、石油等多个领域,并持续扩展到更多新技术领域内,未来洗涤剂行业对纯碱的需求量仍将保持在较为稳定的水平。

硅酸钠用途非常广泛,遍及国民经济各个部门。工业硅酸钠分为二类:液体硅酸钠主要用于制造黏结剂、填充料、化工原料、防腐剂和助剂等;固体硅酸钠则主要用途是制造液体硅酸钠。业内将液体硅酸钠称为水玻璃,将固体硅酸钠称为泡花碱。土木工程中一般使用钠水玻璃。

五、纯碱的进出口以及贸易格局

纯碱的进出口

我国是纯碱净出口国。2010年以来,我国纯碱年平均净出口量为152.4万吨,其中,年平均出口量为165.2万吨,年平均进口量只有12.8万吨。我国纯碱主要出口到韩国、印度尼西亚、尼日利亚、越南、菲律宾、孟加拉国、泰国、马来西亚等国家。纯碱出口港主要以南京港、青岛港、天津港、济南港为主,这4个港口出口量占95%以上。我国纯碱主要进口国有美国、土耳其,进口量波动主要受国内外纯碱价差影响。出口贸易量占全球纯碱贸易量的12%左右,出口仅作为阶段性调节国内市场供需平衡的手段。

国内贸易格局

中国纯碱行业销售模式分别是直销、代销和经销。直销是纯碱销售最常采用的方式,纯碱厂家直接与下游进行交易,多要求直销客户“押款”,这样保证了纯碱销售与采购的稳定性,同时降低了沟通成本。代销是指纯碱厂家将自己一定比例的货源交由贸易商,代销贸易商不做库存,不承担价格波动风险。经销是指国内经营多个化工品种的化工贸易企业同时经销多个品牌的纯碱,批发拿货,根据市场行情进行库存管理,自负盈亏。目前轻碱多以代销或经销方式为主,直销为辅;重碱因需求量大且集中,多采用直销方式。

国内纯碱的主产区和主销区并不一致。国内主要净调出省市5个,分别为青海、江苏、河南、山东、重庆,调出纯碱总量1300万吨左右;净调入省市19个,排名前五的是广东、安徽、福建、浙江、湖南,调入纯碱总量600万吨左右。青海、河南的纯碱调出地位明显;而受行业产能新增限制的影响,广东、福建、广西和东北仍将是国内纯碱的主要输入地。

三聚氰胺是什么物质?主要用在什么地方?具体用途是什么

三聚氰胺俗称密胺、蛋白精,IUPAC命名为“1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺”,是一种三嗪类含氮杂环有机化合物,被用作化工原料。

它是白色单斜晶体,几乎无味,微溶于水(3.1g/L常温),可溶于甲醇、甲醛、乙酸、热乙二醇、甘油、吡啶等,不溶于丙酮、醚类、对身体有害,不可用于食品加工或食品添加物。

主要用途

与甲醛缩合聚合可制得三聚氰胺树脂,可用于塑料及涂料工业,也可作纺织物防摺、防缩处理剂。其改性树脂可做色泽鲜艳、耐久、硬度好的金属涂料。

其还可用于坚固、耐热装饰薄板,防潮纸及灰色皮革鞣皮剂,合成防火层板的粘接剂,防水剂的固定剂或硬化剂等。由三聚氰胺、甲醛、丁醇为原料制得的582三聚氰胺树脂。用作溶剂型聚氨酯涂料的流平剂,效果特佳。

制造三聚氰胺甲醛树脂的主要原料,用作有机元素分析试剂,也用于有机及树脂的合成作皮革加工的鞣剂和填充剂。与甲醛缩合聚合可制得三聚氰胺树脂,可用于塑料及涂料工业,也可作纺织物防摺、防缩处理剂。其改性树脂可做色泽鲜艳、耐久、硬度好的金属涂料。

与甲醛缩合聚合制成的三聚氰胺树脂被广泛应用于木质建筑模板的制造和加工中。可用于模板表面的防水和木芯板的粘连,增加模板的重复使用次数。

扩展资料

三鹿问题奶粉系列案件开审

本报石家庄12月26日电(通讯员石宣?记者王俊秀)今天,三鹿问题奶粉刑事系列案中首批案件分别在石家庄市中级人民法院和无极、行唐、赵县法院开庭审理。公诉机关分别对被告人提出涉嫌以危险方法危害公共安全罪和涉嫌生产、销售有毒食品罪的指控。

上午8时,张玉军、张彦章涉嫌以危险方法危害公共安全案在石家庄市中级人民法院开庭,他们被指控制造销售了含有三聚氰胺的混合物。

公诉机关指控:2007年7月,被告人张玉军在明知三聚氰胺是化工产品,人一旦食用必然会对身体健康、生命安全造成严重损害的情况下,以三聚氰胺和麦芽糊精为原料,研制出专供在原奶中添加、以提高原奶蛋白检测含量的含有三聚氰胺的混合物(“蛋白粉”)。

在一年间累计生产“蛋白粉”775.6吨,并以每吨8000元至12000元不等的价格销售给被告人张彦章、黄瑞康(另案处理)、张树和(另案处理)、刘继安(另案处理)等人,累计销售600余吨,销售金额6832120元。

2007年7月至2008年8月,被告人张彦章将张玉军生产的“蛋白粉”每吨加价500元至2000元,销售给高俊杰(另案处理)、薛建忠(另案处理)、赵怀玉(另案处理)、黄瑞康(另案处理)、裴建柱(另案处理)等人,累计销售230余吨,销售金额3481840元。

在此期间,张玉军、张彦章通过他人将“蛋白粉”分销到石家庄、唐山、邢台、张家口等地的奶厅(站),被某些奶厅(站)经营者添加到原奶中,销售给石家庄三鹿集团股份有限公司等奶制品生产企业。

对广大消费者特别是婴幼儿的身体健康、生命安全造成了严重损害。石家庄市人民检察院认为,应当按以危险方法危害公共安全罪追究二人刑事责任。

同日,三起涉嫌向原奶中添加含三聚氰胺混合物销售给三鹿集团的案件分别在无极、赵县和行唐县法院开庭审理,公诉机关指控上述三案被告人犯生产、销售有毒食品罪。

张合社、张太珍案在无极县法院开庭。河北省无极县人民检察院指控:2008年1月,被告人张合社、张太珍在无极县东侯坊乡东朱村村北收牛奶站购买了“蛋白粉”3袋共计60公斤,多次按每吨原牛奶添加0.5公斤混合物的比例,将35公斤“蛋白粉”添加到其收购的约70吨原牛奶中。

销售给石家庄三鹿集团股份有限公司,销售金额约175000元。2008年9月12日,无极县公安局在被告人张合社、张太珍处查获剩余“蛋白粉”25公斤。

杨京敏案在赵县法院开庭。河北省赵县人民检察院指控:在2008年5月至7月间,被告人杨京敏从河北省栾城县安利食品添加剂门市部苏守彪(另案处理)处购买“蛋白粉”2袋共40公斤,多次按每吨原牛奶添加0.5公斤多混合物的比例,将24公斤混合物添加到其收购的约40吨原牛奶中。

销售到石家庄三鹿集团股份有限公司,销售金额约9.6万余元。2008年9月12日,赵县公安局在杨京敏处查获剩余的含有三聚氰胺的混合物(“蛋白粉”)16公斤。

谷国平案在行唐法院开庭。河北省行唐县人民检察院指控:2008年3月,被告人谷国平开办奶厅。2008年4月,被告人谷国平购买了“蛋白粉”一袋20公斤,将该混合物累计16.7公斤添加到约120吨原牛奶中。

销售到石家庄市三鹿太行乳业有限公司行唐奶源配送中心,销售金额约24万元。2008年9月12日,行唐县公安局在谷国平奶厅依法扣押了剩余“蛋白粉”3.3公斤。

中国青年报—三鹿问题奶粉系列案件开审