焦化装置热处理施工方案.docx
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焦化装置热处理施工方案
十一、JHA安全工作表.......................................................13
后附热处理工艺卡
注：
第九节“安全技术措施”相关内容见《2017年焦化停工检修HSE作业指导书》
2017年焦化装置1Cr5Mo、1Cr9Mo管道
热处理施工方案
一、编制说明
工程名称：
2017年焦化装置检修
建设单位：
中国石油化工股份有限公司荆门分公司
施工单位:
湖北金石炼化建设有限公司电仪分公司
二、工程概况
施工地点：
100万吨/年焦化装置
计划开工时间：
2017年8月20日
本方案适用于2017年焦化装置检修热处理施工，管理人员、技术人员、施工人员必须严格执行。
管线材质有1Cr5Mo的工艺管线和1Cr9Mo的炉管，施工时必须按照热处理委
托及工艺卡执行。
3、编制依据
1、2017年焦化装置停工检修计划；
2、业主提供的焦化装置设计档案资料；
3、国家及行业相关标准规范
（1）《石油化工钢制管道焊接热处理规范》SH/T3554-2013
（2）《石油化工工程金属管道施工质量验收规范》GB50517-2010
（3）《石油化工可燃介质钢制管道工程施工及验收规范》SH3501-2011
（4）《石油化工建设工程项目施工技术文件编制规范》SH/T3550-2012
（5）《石油化工建设工程项目交工技术文件规定》SH/T3503-2007
（6）《石油化工建设工程项目施工过程技术文件规定》SH/T3543-2007
（7）《焊接工艺卡》
（8）设计图纸及合同文件
4、湖北金石炼化建设有限公司《焦化检修作业指导书》
5、湖北金石炼化建设有限公司QHSE管理有效文件
四、管道焊接接头焊后热处理施工程序
热电偶固定安装
加热器固定安装
保温材料覆盖
焊后热处理加热
热处理焊缝清理及标识移植
硬度检测
技术文件整理交工
检查先决条件
热处理工艺确定
5、施工方法、技术要求和质量标准：
5.1施工方法
5.1.1预热
本工程中1Cr5Mo和1Cr9Mo材质的焊口需要预热，公称直径DN＞100mm的管道采取电阻加热法预热，公称直径DN≤100mm管道，支管或管台角焊缝采取火焰加热法预热，预热温度为250℃，后附预热工艺卡。
5.1.2后热
施工过程中若1Cr5Mo和1Cr9Mo材质焊口不能当天热处理，则需要做后热处理。
后热时采用电阻加热法，均匀加热到350℃后保温缓冷、保温时间1小时，采用保温毡保温缓冷，后附后热工艺卡。
5.1.3热处理加热方法
热处理加热采用电阻陶瓷片加热，将电阻加热器绕在焊接接头上（两侧均不低于3倍焊缝宽度且不应小于100mm），将热电偶插入其中（热电偶端部与焊缝表面紧密接触），外层用硅酸铝纤维毡包裹（纤维毡厚度不低于50mm，宽度两侧均不低于5倍焊缝宽度）。
电源引入热处理控制箱，再用电缆与加热器联结，用电缆将热电偶与热处理记录仪相连。
在热处理控制箱上设定好热处理工艺，由热处理温控仪控制热处理工艺，热处理记录仪记录热处理曲线图。
5.1.4热处理工艺参数
工业金属管道及管道组成件焊接完毕，应根据《管道焊接工艺评定报告》和《焊接工艺卡》，编制《热处理工艺卡》，并按热处理工艺卡严格执行。
5.1.5加热器的安装
1）当管道焊接接头处于垂直位置时（即管道为水平安装位置），加热器应以焊缝为中心对称安装。
当管道焊接接头处于水平位置时（即管道为垂直安装位置），安装加热器时，其中心应略低于其接头位置约15～20mm。
2）多个加热器加热处理一个焊件时，加热器不能重叠，加热器中心位置必须在对应的热电偶测温点上。
串联或并联一次加热处理多个焊件时，焊口的规格，保温宽度、厚度应一致。
3）焊缝一端的管子较短时（端盖、堵头）应接一段相同管径的短管。
焊缝两边不对称时（大小头、阀门）加热器的中心位置可向体积大的一侧适当偏移。
5.1.6保温材料安装
1）保温材料应符合规格要求。
2）保温宽度从焊缝中心算起，每侧不应小于管子壁厚的5倍，以减少温度梯度。
3）在加热器保温范围内包上一层保温棉，以保证加热到设计温度为准。
用铁丝将保温棉与热处理件紧紧固定，固定过程应注意保温棉与加热器及热处理件之间的松紧均匀，以防造成大的温差。
4）包装工作完成后，进行加热器与控制设备相连，接线时须注意与加热器相连的控制设备的热输出接头必须与热电偶接线相对应。
同时再检查所有的安装步骤，确保没有短路等问题。
5.1.7温差控制与保温
焊接热处理在恒温期间内各测点的温度应在热处理温度规定的范围内，其差值不得大于50℃。
焊接热处理的保温厚度以40mm～60mm为宜，感应加热时，可适当减小保温厚度。
对水平管道，可以通过改变保温层厚度来减小管道上下部分的温差。
焊接热处理的保温宽度从焊缝坡口边缘算起，每侧不得少于管子壁厚的5倍，且每侧应比加热器的安装宽度增加不少于100mm。
5.1.8热电偶固定
1）应根据热处理的温度和仪表的型号选择热电偶。
宜选用防水型的铠装热电偶,热电偶的直径与长度应根据焊件的大小、加热宽度、固定方法选用。
2）热电偶冷端温度不稳定时，必须使用补偿导线，必要时应采取补偿措施。
热电偶与补偿导线的型号、极性必须相匹配。
3）热电偶的热端顶部绑扎在焊缝中心，热端必须接触可靠，再用铁丝固定热电偶冷端，热电偶冷端应避开高温，安装时必须保证热电偶的热端与焊件接触良好，避免出现虚假测温现象。
热电偶的热端上的两接线柱固定的补偿导线不得相互接触。
4）热电偶应与加热器用石棉布隔离，不能直接接触，且固定在焊口下部以保证测温准确可靠、有代表性为原则。
5）补偿导线不能与电源线捆绑在一起，会导致测量误差增大。
不得随意打捆或绑扎，补偿导线敷设和回收时，应避免死弯。
补偿导线高处敷设和回收时，应用棕绳牵引，严禁抛掷。
经常检查热电偶的接线柱的螺丝，热电偶的热端不得开裂，冷端不得松动。
6）测温点布置
（1）测温点布置在焊缝上，水平放置的管道应在焊缝底部优先布置一个热电偶，垂直放置的管道宜在焊缝的下侧布置测温点；当采用多回路加热同一焊接接头时，每个回路应至少布置一个测温点；小于DN50的且与同一个弯头或三通相连管道焊缝采用一个回路绳状加热器热处理时，可布置一个测温点。
如下图：
（2）无特殊要求时，可参考以下要求布置：
DN＜300mm时，每个焊接接头应安置1个热电偶测温计；300≤DN＜500时，每个焊接接头对称安置2个热电偶测温计，500≤DN＜700时测温点不少于3个，DN≥750时，测温点不得少于4个；如下表：
5.1.9硬度试验
1）硬度检测时，检测人员应对照硬度委托单和实物是否一致。
2）焊缝热处理后，由第三方负责硬度检测。
应在焊缝及两侧热影响区分别各选取不少于1点测量硬度值（布氏硬度HB）。
检查热处理效果，硬度值应符合设计文件、相关标准或焊接作业指导书的规定，并出具硬度检验报告。
3）经检测和鉴定，热处理效果不符合标准规范、设计文件、焊接作业指导书规定，应重新进行热处理，并进行硬度检测。
5.2技术要求及质量标准
5.2.1技术要求
1）人员准备
热处理操作人员应经过理论知识和操作知识培训并取得相应的资格证书，焊接热处理人员包括热处理技术人员和热处理工。
2）技术准备
（1）施工前由技术人员编制管道热处理方案，上报业主审批。
（2）作业前由技术人员对施工班组进行现场施工技术交底，交清工程内容、工程量、施工方案、关键技术、特殊工艺要求、安全措施、质量标准、工序交接要求及其它注意事项。
3）机具设备准备
（1）按施工进度计划、结合本公司设备管理各项规定，保证进场设备数量、规格、完好率100%，满足施工工艺及进度要求。
（2）温控仪的打点记录仪应经过校准并在有效周期内，准确度应达到要求，其测量范围应满足工艺要求。
（3）准备完好的热处理设备、加热片、加热绳及加热保温使用的硅酸铝保温毡。
（4）热处理要单独使用配电箱，防止中途跳闸，影响热处理工艺。
4）热处理人员职责
（1）热处理技术人员的职责
应熟悉相关规程，熟练掌握、严格执行本规程，组织热处理人员的业务学习；
负责编制焊接热处理施工方案、规程等技术文件,指导并监督热处理工的工作；
收集、汇总、整理焊接热处理资料。
（2）热处理工的职责
按焊接热处理施工方案进行施工；对照热处理委托单和实物是否一致。
并按实物进行标记移植，移植的标记字迹清晰、规范。
如标记移植在实物上有困难的，可画简图标清标记，热处理后按简图移植；记录热处理操作过程；在热处理后进行自检。
5.2.2质量标准
1）贯彻“质量第一”的原则
贯彻“质量第一”的原则，做到预热、后热及热处理的及时性。
焊接完毕后，检测焊缝外观合格后进行热处理，因特殊原因不能及时进行热处理的必须进行后热处理，且应将不能及时进行热处理的原因告知主管技术人员，经后热处理的焊缝，焊后热处理必须在焊后两天内进行。
热处理过程应严格执行工艺规定的时间，确保每道口有相应的曲线，并提供相应的热处理报告及硬度检测报告。
2）质量控制依据
（1）国家颁发的现行有效的安装工程施工规范和质量检验评定标准及其它有关标准；
（2）工程设计文件；工程施工合同文件；公司质量体系文件。
3）质量保证的具体措施
（1）检查、核实与控制施工的工作质量，编制反映施工质量的动态统计资料。
（2）为了保证施工质量得到严格有效的控制，应设置专门的人员从事质量控制工作。
应从机构、人员、制度等方面保证现场的质量控制。
在现场的施工组织者、管理者、特殊工种的施工人员应具有相应的资质。
4）注意事项
（1）当风、雨等气象因素或者水等不利因素可能对焊接热处理产生不利影响时，要采取防护措施，影响无法避免时，停止施工。
（2）热处理焊缝两侧应有支架支撑，避免加热区高温变形。
（3）应确认电加热器及引线绝缘良好，在热处理过程中如发现电器设备异常，立即关闭总电源，故障排除后方可继续进行热处理。
（4）测温点应布置在管道下部，当有多个测温点时至少有一个测温点位于管道下部。
（5）热处理的测温应采用自动温度记录。
（6）严格热处理过程控制，应随时检查加热器、温控仪、打点记录仪等工作是否正常。
监控热处理时的升温、恒温、降温、记录是否在规定的范围内。
（7）如出现保温毡脱离、张开和保温毡外表面温度大于60℃时应及时修补，确保热处理全过程正常进行。
（8）热处理后应及时在图纸、温度记录曲线上标明管道号，焊口号、热处理时间、工件材质、操作人、填写热处理工艺记录等；在管道焊缝一侧进行标记，防止与未热处理焊缝混淆。
（9）经焊后热处理合格的部位，不得再从事焊接作业，否则应重新进行热处理。
（10）热处理前要求管道安装单位确认焊接阀门处于开启状态。
六、进度计划
7、资源计划
管理人员
热处理工
电工
力工
合计
装置区
2
5
1
7
15
八、质量管理措施
8.1质量管理组织机构图
8.2、质量控制点
1
施工方案/技术措施审查
施工标准规范、施工工艺、工序，施工质量措施、质量控制点设置，人员、机具安排
A
2
热处理工资质、机具审查
热处理作业人员资质、机具年检合格
B
3
焊接热处理
焊接热处理曲线、硬度测试报告、工艺报告
B
4
交工验收
技术资料、质量评定资料审查
A
9、安全技术措施
9.1在施工过程中易发生漏电、触电、高空坠落、物体打击和碰砸伤等现象。
施工人员进入现场，应按规定着装，高空佩带安全带。
作业时，应戴绝缘手套，穿绝缘鞋。
9.2热处理过程中，工作人员应加强热处理场地的巡视检查。
热处理人员应提前24h掌握天气情况，雨期施工应加强保护。
热处理人员应和持证专职电工配合，经常检查加热器的电阻丝是否断股。
9.3加热器的电阻丝应与管子或其它导体用耐火石棉隔离，以防加热器短路烧毁而断路。
9.4加热器使用时，应尽量避免加热器连续工作，尽可能地经常调换使用。
9.5应经常检查加热器的质量，谨慎使用电阻丝有损坏的加热器。
有条件时应进行修理。
应有妥善的保护措施，避免使用质量有疑问的加热器，以防烧坏管子或管件。
对加热器有质量疑问时，不得擅自使用。
9.6热处理焊口在管廊时，必须搭设临时操作平台。
临时操作平台须经现场监理及相关人员认可并挂牌合格后方可使用。
9.7热处理的焊口温度较高，容易发生着火现象，因此施工人员应加强巡逻检查，在作业点应设置干粉灭火器。
9.8由于热处理的时间较长，因此现场作业点随时设置挡雨棚，防止突然下雨被淋湿、焊缝淬火、短路、触电等现象发生。
9.9热处理设置专用配电箱，专人看管。
9.10晚间施工，应有足够的照明，工作人员离开现场前，应关闭所有电源开关。
具体安全技术措施，工作危险性分析，突发事件应急预案等内容见《2017年焦化装置停工检修HSE作业指导书》
10、施工设备机具及措施用料计划
机械名称
规格
单位
数量
备注
加热片
各种规格
个
100
硅酸铝保温毡
包
50
智能温控仪
ZWK-Ⅱ-120KW型
台
1
智能温控仪
ZWK-Ⅱ-60KW型
台
2
夹钳
把
5
红外线测温仪
0-1000℃
把
1
补偿导线
米
1000
铁丝
千克
10
配电箱
个
3
电源线
米
1000
电缆
五相
米
300
专用保温手套
双
40
口罩
个
40
螺丝刀
把
10
热电偶
镍铬-镍硅、K型
个
80
十一、JHA工作安全分析表
HSE工作危险性分析表（JHA）
项目名称：
2017年焦化装置检修单项工程名称：
热处理编号：
序号
工作步骤
可能造成的危害
风险评估值
对危害的控制措施
剩余风险
L
S
R
1
安全交底
交底不清，作业人员不了解情况造成人员伤亡
2
2
4
技术人员应作好施工技术交底，交底应全面
延误施工
2
高空作业
高空坠落、高空坠物造成人员伤亡
2
4
8
1.脚手架搭设须经有关部门检查合格，挂牌使用；
2.高空作业必须按规定使用安全带并做到高挂低用
3．戴好安全帽、系好完全带，设置安全网；
4．工具应放入工具袋内，严禁上下抛掷工具
延误施工
3
热处理
加热工具烫伤人员
2
3
6
1．按规定着装，应戴绝缘手套，穿绝缘鞋；
2．热处理区域应悬挂警示牌，设置警戒线（安全防护线），禁止无关人员来回行走；
3．热处理过程中不得脱岗、窜岗及睡岗，严密监视热处理的情况，并应经常在施工地点巡回检查，及时处理热处理过程中突发的各种问题。
延误施工
4
热处理
烧坏管件造成财产损失、
延误工期
2
3
6
1．严格按照热处理工艺进行施工；
2．应经常检查加热器的质量，谨慎使用电阻丝有损坏的加热器。
有条件时应进行修理。
延误施工
5
热处理
加热设备漏电，功率过大烧坏设备引起火灾，造成人员伤亡
2
3
6
1.用电设备一机一闸一保护，接线采用三相五线制
2.现场使用的电动工具必须安装高灵敏度的漏电保护器，并应先试转合格后再使用
3.导线绝缘良好，专职电工接线,维修用电设备时应先切断电源，并挂“有人工作，严禁合闸”警告牌，并有专人监管。
4．房子及机具应接地良好，室内应铺设绝缘胶皮，室内照明应设置防爆灯；
5．热处理人员应经常检查加热器的电阻丝是否熔断；
延误施工
注：
1．风险值R=L×S；可能性L取值范围为：
1-2-3-4-5；严重性S取值范围为：
1-2-3-4-5。
详见《HSE因素（危险源）评价（风险评价）办法》
2．JHA应由技术员、安全员和对该项工作有丰富经验的施工人员进行编制。
编制人
审批人
施工负责人
十二、施工设施及施工平面布置
热处理设备
热处理设备
预热工艺卡
项目名称
2017年焦化装置检修
管线编号
/
规格
/
管线材质
1Cr5Mo，1Cr9Mo
加热温度
230±20℃
保温时间
/
加热速度
自由升温
冷却速度
自由升温
硬度测试要求
/
技术要求
1、本工艺卡依据SH/T3554-2013规范编制；
2、将电加热板整圈包在覆盖保温棉保温的焊口上，并用铁丝捆扎紧固,进行焊口预热；
3、预热加热带宽度最小范围宜为坡口中心两侧各不小于壁厚的5倍，且不应小于100mm；
4、电阻加热时，加热宽度及以外100mm的范围应保温，持续加热时，加热器距坡口边缘距离宜为25mm；
5、升温可采取自由升温；
6、用测温枪进行测量，满足焊接温度后可开始焊接。
热处理温度曲线
T℃
230±20℃
020min
编制
日期
审核
日期
后热工艺卡
项目名称
2017年焦化装置检修
管线编号
/
规格
/
管线材质
1Cr5Mo，1Cr9Mo
加热温度
340±10℃
保温时间
≥1h
加热速度
≤220℃／h
冷却速度
≤260℃／h
硬度测试要求
/
技术要求
1、本工艺卡依据SH/T3554-2013规范编制；
2、将电加热板整圈包在覆盖保温棉保温的焊口上，并用铁丝捆扎紧固,进行焊口后热；
3、后热加热范围为焊缝两侧各不小于焊缝宽度的3倍，且不少于25mm；
4、后热加热范围以外100mm应保温；
5、300℃以下可自由升温，300℃以上在20分钟内升到350℃；
6、恒温时间达到后即可保温缓冷；
7、用温控设备作好热处理曲线记录并写明管道编号、焊口编号、日期、签名。
热处理温度曲线
T℃
340±101h
≤220℃/h≤260℃/h
02080min
编制
日期
审核
日期
热处理工艺卡
项目名称
2017年焦化装置检修
管线编号
/
规格
/
管线材质
1Cr5Mo，1Cr9Mo
加热温度
730±20℃
保温时间
≥2h
加热速度
≤220℃／h
冷却速度
≤260℃／h
硬度测试要求
HB≤241
技术要求
1、本工艺卡依据SH/T3554-2013规范编制；
2、将电加热板整圈包在覆盖保温棉保温的焊口上，并用铁丝捆扎紧固,进行焊口热处理；
3、加热带宽度宜为100mm，保温宽度宜不小于加热带宽度加200mm；
4、300℃以下可自由升温，300℃以上升温速度应≤220℃／h；
5、恒温时间达到后即可按要求降温：
300℃以上的降温速度应≤260℃／h，300℃以下断电保温缓冷；
6、升温和保温期间应控制加热区气氛，防止壳体表面过度氧化；
7、用温控设备作好热处理曲线记录并写明管道编号、焊口编号、日期、签名。
热处理温度曲线
730±20℃2h
≤220℃/h≤260℃/h
300
15150270400min
编制
日期
审核
日期
升级会员 