年产8万吨苯乙烯装置工艺管线施工技术方案Word格式.docx
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（2）苯乙烯单元，设计范围包括乙苯脱氢和苯乙烯精馏两个工段以及蒸汽凝液回收和氢气压缩机系统，其中乙苯脱氢由炉区、反应区、废热回水区、油水分离区、压缩区等相对独立的几部分组成；
而苯乙烯精馏主项由苯乙烯精馏、TBC和NSI溶液制备两部分组成。
（3）系统配套单元，施工范围为站内管网。
本工程工艺管道按物料介质分为脱氢液、苯乙烯、高沸物、乙苯、甲苯、苯、含油水、烃、苯乙烯聚合物、焦油、苯乙烯及高聚物、重组分、化学品无硫阻聚剂（NSI）、含烃水、不凝气、TBC阻聚剂、废水、空气、氮气、脱氢尾气、反应气、工艺水、尾气、吸收剂、乙苯水蒸汽、冲洗和吹扫乙苯、吸收液和吸收剂、燃料气、燃料油、润滑油、密封气、废液；
热水、工业水、仪表风、脱盐水、冷却水、冷冻水、蒸汽、凝液、压缩空气、不凝气、循环水、含油水、锅炉水、废液、锅炉排污、新鲜水。
管线材质有：
20#、304H（0Cr18Ni9）、304L（00Cr19Ni10）、1Cr5Mo、15CrMo、316L、L245。
2.2主要工作量
工艺管线苯乙烯单元共计15.681千米；
乙苯单元共计11.458千米（暂时少第九区图纸）；
系统配套单元站内管网（供热管线图纸不全，未计）共7.049千米；
总计34.179千米。
其中15CrMo（DN20～DN150）全长111.4米，1Cr5Mo（DN20～DN450）全长477米，20#（DN20～DN600，包含地下管线501.1米）共计32988米，304H（DN20～DN1500）全长261.9米，304L（DN15～DN250）全长92米；
316L（DN15～DN150）全长66.7米；
L245低合金钢（DN400～DN1400）全长181.9米。
细节见下表：
材质
苯乙烯单元
长度m
乙苯单元
系统配套单元
总长度m
寸口数
15CrMo
111.4
/
待计
1Cr5Mo
477
20#
15029.6
10918.1
7040
32.987.7
304H
207.7
54.2
261．9
304L
92
316L
66.7
L245
173.4
8.5
181.9
总计
15680.8
11457.8
34178.6
其中包含162.6m的镀锌管；
340.9m的夹套管；
1729m的裂化管；
8.5m的螺旋埋弧焊钢管；
963.8m的地下工艺管线。
涉及阀门共计4336个：
其中闸阀3856个；
截止阀295个；
碟阀17个；
针形阀20个；
疏水阀8个；
球阀3个。
2.3工程特点
●装置布置在狭长带，设备、框架集中，主管廊层面多、间距小、两侧紧靠装置,施工任务量大，施工工期短；
●管线材质，管径、等级,介质种类多，并且三家设计单位管线等级表示不同；
尤其是同一规格管道有多种壁厚
●部分物料线从华北石化公司装置来，跨度大，在旧钢结构上扩建施工难度大；
●CrMo钢焊接工艺比较复杂，焊接后需要热处理。
●管线工艺流程复杂，易燃、易爆、有度、有害介质管线多。
3.施工组织
为了本装置工艺管道施工质量优良，保证一次投产成功。
项目部加强管理工作，对于参加施工的项目部人员具体分工：
项目经理：
工艺技术员：
焊接责任师：
供应组：
生产协调：
HSE管理：
4.主要施工技术方案
4.1总体施工方法
利用地理优势，采用任丘基地的管道预制场进行管道预制，使用微机进行管线材料、计划和完成情况及施工过程控制管理，加强管道安装专业与设备安装等专业工程的协调，按照安排施工生产计划组织整个管道的施工。
●泵房、阀组间、设备前阀组、等处工艺管线的阀组，配管采用在管道预制场深度预制，现场集中安装的方案，提高预制精度，提高现场安装施工进度。
●设备前管带、与泵房之间的平面管网采取先地下后地上、先高空后地面的施工原则，避免不合理交叉作业引起的窝工现象。
为提高工效，平面管网管段采用在管道预制场“二接一”，然后现场用吊车铺管组对焊接方案。
●附塔管线与设备安装紧密配合，合理利用大型吊装机具。
●焊后热处理的管线有：
管道材质1Cr5Mo，1Cr5Mo壁厚从4mm~19mm，
●连头时，采取先进可靠的连头技术。
4.2施工工序流程
本装置施工工序流程见管道施工工序图：
4.3施工工艺
4.3.1原材料检验
1）管道及其组成件（管子、阀门、管件、法兰、补偿器、安全保护装置等）应符合设计规定及规范的有关要求，必须具有质量证明书或合格证，无质量证明书或合格证的产品不得使用。
对证明书中的特性数据有异议时，进行必要的分析检验。
核实质量证明书、材质、规格、型号外观尺寸、件数、批号等落实运抵预制场及储备的数量是否能满足管道预制要求，并且材料检验后分类标识堆放，避免混淆。
2）管道组成件在使用前进行外观检查，其表面无裂纹、缩孔、夹渣、折迭、重皮等缺陷，并有产品标识。
3）合金钢管道组成件主体的关键合金成分，采用光谱分析或其他方法复查，并作好标记。
4）存放及运输过程中，不锈钢与非合金钢、低合金钢管道组成件不得接触。
5）弹簧支吊架到货后，核对其型号及编号，并检查初始状态与铭牌标识相同。
6）保温（保冷）隔热材料检查其产品合格证书或化验及物理试验记录。
有疑义时进行抽样复检。
4.3.2除锈及底层防腐
1）除锈方法：
采用手工除锈、机械除锈及动力工具除锈相结合的方式。
管道除锈为喷砂或抛丸除锈，钢材表面除锈等级为Sa2.5级。
管道支架、吊架等除锈等级为St3级，采用人工机械除锈；
保温管道除锈也采用人工机械方法。
所有金属表面除锈后，必须无可见的油污、泥土、灰尘、锈块、氧化皮，具有金属光泽。
a）喷砂除锈：
喷砂除锈使用石英砂磨料。
石英砂粒径为0.8～3.2mm,其中粒径为2mm左右的占85%以上。
粒料应保持干燥，使用时，应过筛。
喷砂除锈必须在密闭式喷砂室内使用。
喷砂时，必须掌握好送风及送砂的顺序，开机时，应先送风，再送砂；
关机时，应先停砂，再停风。
停风前，应将排空阀打开。
喷砂过程中须及时更换过滤器中的积水。
必须接上喷淋装置，作好除尘及排尘处理。
b）砂轮机、钢丝刷等手工及手动工具除锈：
可以使用以上方式对已喷完砂重新返锈的金属表面除锈，如焊道、伤口等.
2）底漆施工：
底漆以喷涂为主，局部地方采用刷涂及其它涂刷工艺。
钢材表除锈完且自检合格后，报检。
报检合格后，开始喷涂第一道底漆。
喷涂时，要求无空白点，不流淌、漆膜厚薄均匀。
第二道底漆涂刷前必须将金属表面的灰尘、泥土、油污以及漆皮等清除干净。
4.3.3管道预制
管道预制利用任丘基地的管道预制场，采取集中预制的形式，预制范围为所有管道和支架；
加大预制深度。
1）预制场施工程序：
●碳钢管道：
审图→号料切割→打磨坡口→清扫管内→组对→焊接→编号→探伤→吹扫管内→封口→出厂。
●CrMo钢管道：
审图→号料机加工（包括切割、车制坡口）→打磨坡口附近→清扫管内→组对→焊前预热→焊接→编号→热处理→探伤→吹扫管内→封口→出厂。
●不锈钢管道：
审图→下料、坡口加工（包括切割、车制坡口）→打磨坡口→清扫管内→组对→焊接→编号→探伤→焊道酸洗钝化→吹扫管内→封口→出厂。
预制过程中，高压管道、不锈钢管、合金管优先选用机械切割，切割方法包括管车床、无齿锯及手砂轮.
2）预制加工坡口、组对:
对于大于DN50的管道原则上采用机械切割加工坡口，对于某些难以进行机加工的部位可使用火焰/等离子切割方式，同时必须人工用砂轮打磨消除氧化层和可能的淬硬层。
对于不等厚的管子加工、组对，应按照设计和施工规范要求进行。
管道预制加工应按现场审查确认的设计管段图或立体图。
现场组焊位置应留有调节余量。
同时必须人工打磨清除氧化层和可能的淬硬层。
4.3.4焊口管理：
●切口表面应平整，无裂纹、重皮、毛刺、凸凹、缩口、熔渣、氧化物、铁屑.
●切口端面倾斜偏差Δ不应大于管子外径的1%，且不得超过3毫米。
管子切口端面负偏差
Δ
自由管段和封闭管段的加工尺寸允许偏差应符合下表的规定。
自由管段和封闭管段加工尺寸允许偏差（毫米）表-1
项目
允许偏差
自由管段
封闭管段
长度
±
10
1.5
法兰面与管子中心垂直度
DN﹤100
0.5
100≤DN≤300
1.0
DN﹥300
2.0
法兰螺栓孔对称水平度
1.6
对预制完的管段，对其内部进行清扫。
清洁后，进行用塑料布将管段缠胶带封闭。
管子切断前应移植原有标记。
4.3.5管段标识：
所有预制管段必须进行编号和标识工作,明确预制过程中各工序标识责任人：
●下料结束后标识责任人——下料伙长
●焊接后标识责任人——焊工
●焊道外观检测合格后标识责任人——质检员
●无损检测检验后标识责任人——检验人员
●热处理后标识责任人——热处理施工员
●硬度检测标识责任人——硬度检测员
1）管道单线图绘制：
对照施工图纸，运用自行开发的AUTOCAD绘图软件进行管道单线图的绘制。
图上详细标识管道的材质规格、工艺参数、焊道位置和编号、探伤比例、热处理要求、材料表、支吊架位置，以及各种尺寸、活动口、固定口标注，从而严格控制探伤质量
2）在自检合格的基础上，实行日报日检制，及时填写管道焊接工作记录和无损检测日委托单，并在管道单线图上标识。
3）无损检测、返修、热处理、增加或减少焊口的情况，也必须在管道单线图上b标识，实现焊口管理的可追溯性。
明确各工序的施工记录，严格预制工厂化的过程控制：
序号
记录名称
各工序填写时间
记录人
1
管段加工记录
下料计算完毕
下料伙长
2
管道焊口组对记录
组对完毕
组对伙长
3
管道焊接工作记录
焊接完毕
焊工
4
管道焊口日报检记录
施工员检验焊口完毕
施工员
5
管道焊口检验申请书/委托单
质检员检验焊口完毕
质检员
6
焊口检验合格通知单
检验完毕
检验人员
7
焊口返修通知单
8
焊口返修记录
返修完毕
电焊班长
9
热处理合格通知单
热处理完毕
热处理后检验合格通知单
11
管段清理封口记录
清理完毕
清理人
12
管段出厂通知单
出厂前
4.3.5管道安装工序：
1）管道安装前检查:
管道组成件和管道支承件的材质、规格、型号、质量应符合设计文件的规定，必须有制造厂的质量证明书，并应按国家现行标准进行外观检验，不合格者不得使用。
管道组成件在使用前应进行外观检查，其表面应符合下列要求：
●无裂纹、缩孔、夹渣、折迭、重皮等缺陷；
●锈蚀、凹陷及其它机械损伤的深度，不应超过产品相应标准允许的壁厚负偏差；
●螺纹、密封面、坡口的加工精度及粗造度应达到设计要求或制造标准；
有产品标识。
●安装前，检查核对管段材料规格、型号、尺寸及材质标识等，如与图纸或单线图不符，需进行修改和调整。
2）管道安装施工顺序:
管道安装顺序：
先安装大直径管道，后安装小直径管道。
根据管道单线图和现场实际尺寸的需要切割预制管段的余量，并进行坡口加工。
管道安装过程中如遇中断，及时封闭敞开的管口。
复工安装前，应认真检查管道内部，确认清洁后再进行安装。
管道上的开孔在安装前完成，必须在已安装的管道上开孔时，及时清除切割产生的异物。
管道支架的安装与管道安装同步进行。
4.3.6管道安装施工
1）主管廊管道安装：
主管廊管道安装因所处位置不便于吊装，直管段预制长度不宜过长，弯管在吊装允许范围内进行预制。
直管段安装使用穿管导向架，配合导链进行摆位。
考虑管道的补偿器较多，在固定支架的安装应该在补偿器做预拉伸之前；
对于有热位移的管道，导向支吊架和滑动支架的安装位置应按偏移量的反方向安装，偏移量为反方向的1/2。
2）B8K和SH2D为高温热力管线，施工单位应严格按照图纸施工，管线上的支撑的弹簧在试运前将销子抽出，且应在自由状态下。
机泵冷却水线等泵就位后现场安装调节。
管道安装时，应检查法兰密封面及垫片，不得有影响密封性能的划痕、斑点等缺陷。
法兰连接应与管道同心，并应保证螺栓自由穿入。
法兰螺栓孔应跨中安装，法兰间应保持平行，其偏差不得大于法兰外径的1.5%，且不得大于2毫米。
不得用强紧螺栓的方法消除歪斜。
法兰连接应使用同一规格的螺栓，安装方向应一致。
螺栓紧固后应与法兰紧贴，不得有楔缝。
需加垫圈时，每个螺栓不应超过一个。
紧固后的螺栓应与螺母平齐。
所有螺栓都要一次安齐，并全部紧固，防止遗漏。
当管道安装遇到下列情况之一时，螺栓、螺母应涂以二硫化钼油脂、石墨机油或石墨粉：
a）管道设计温度高于1000C或低于00C。
b）露天装置。
管子对口时应在距管口中心200毫米处测量平直度，当管子直径小于或等于100毫米时，允许偏差为1毫米；
当管子直径大于或等于100毫米时，允许偏差为2毫米。
但全长允许偏差均为10毫米。
管道连接时，不得用强力对口、加偏垫或加多层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。
管道安装的允许偏差应符合下表-3规定。
管道安装的允许偏差（毫米）表-3
坐标
架空及地沟
室外
25
室内
15
埋地
60
标高
20
水平管道平直度
DN≤100
2L‰，最大50
DN﹥100
3‰，最大80
立管铅垂度
5L‰，最大30
成排管道间距
交叉管的外壁或绝热层间距
注：
L——管子有效长度；
DN——管子公称直径
4.3.7伴热管安装
1）伴热管应与主管平行安装，并应自行排液。
当一根主管需要多根伴热管伴热时，伴热管之间的距离应固定。
2）水平伴热管宜安装在主管下方或靠近支架的侧面。
铅垂伴热管应均匀分布在主管周围。
不得直接将伴热管点焊在主管上，可采用绑扎带或镀锌铁丝等固定在主管上。
弯头部位的伴热管绑扎带不得少于三道。
3）直管伴热管绑扎点间距：
DN20伴热管间距为1500毫米；
﹥DN20伴热管间距为2000毫米。
从分配站到各被伴热主管和离开主管到收集站之间的伴热管安装，应排列整齐，不宜相互跨越和就近斜穿。
4.3.8阀门安装
阀门安装前，检查标识是否试压合格，应按设计文件核对其型号、并应按介质流向确定其安装方向。
阀门安装时，应检查阀门内是否有异物，其封盖是否完好。
当阀门与管道以法兰或螺纹方式连接时，阀门应在关闭状态下安装。
阀门手轮的朝向应符合设计要求或方便操作。
4.3.9焊接工程
工艺管道材质类型包括20#、304H、304L、1Cr5Mo、316L及低合金钢L245。
注意以下几点：
●焊接工艺评定和作业人员资格认证
●在本工程设计方案明确后，针对焊接工程的具体情况和本公司已有焊接工艺评定的项目，进行本工程的焊接工艺评定项目的审查和实施，确保对本工程焊接工艺评定的覆盖率达到100%。
●参加本工程的焊工、无损检测、理化检验、热处理人员等施工作业人员均具有相应的资质，并持证上岗。
●焊接材料的管理：
为保证施工焊接质量，焊条的正确选用和放置防潮对保证焊接质量至关重要，具体措施如下：
●焊材的保管、烘干、发放同统一由供应部门负责。
供应部门设立专用焊材库和焊材烘干室，配备去湿机、空调机和干湿温度计以及温度自动记录仪，确保焊材库相对湿度保持在60%以下以及温度保持在5℃以上。
●焊材应按种类、牌号、批次、规格及入库时间分类摆放，且标识清楚。
●根据工程进度和计划安排，焊材烘干负责人依据焊接责任工程师签发的领用单领取焊条并进行烘干。
一次领用的焊条一般不超过两天的使用量。
●焊条启封后，首先有焊条烘干负责人对焊条进行外观检查，确认合格后立即放入烘干箱。
经过烘干的焊条装入恒温箱内存放并做好记录。
根据不同的烘干温度，在焊条尾部用不同颜色标识。
●焊工依据焊接责任工程师签发的焊条领用卡到烘干室领用焊条。
领用时，必须配备焊条保温筒。
焊工在现场焊接时严格按照工艺指导书操作。
●烘干室负责人对焊条烘干与发放做好详细记录，使之具有可追溯性。
1）焊接方法：
工艺管道焊接方法为：
手工电弧焊或氩电联焊TIG+SMAW即：
管道DN≤50mm时，采用手工焊，DN>
50mm时采用氩电联焊。
接接头的坡口形式、尺寸及组对要求，若设计未规定时，宜按下表确定：
名称
形式
δ
b
P
H
α°
V形坡口
≤8
1.5-2.5
1-1.5
_
60-70
＞8
2-3
60-65
管件角接接头
跨接式
三通支
管坡口
≥4
1-2
0-2
45-55
法兰角
焊接头
1.4δ+2～3
2）焊接注意：
●20#、20G的焊接性能优良，焊接时，严格按焊接工艺指导书执行。
●工艺管道铬钼钢材质1Cr5Mo焊接方法采用焊接方法为氩电联焊，焊丝是H1Cr5Mo，焊条是R507，焊后热处理，具体要求见焊接工艺指导书。
●由于低合金耐热钢有淬硬倾向，热切割边缘的低塑性淬硬往往成为后续工序的开裂源。
因此，奥氏体不锈钢、耐热钢管道切割和坡口加工采用机加工或等离子切割方法，排凝和仪表开孔采用钻孔的方法。
●焊接线能量控制：
对于低合金耐热钢的焊接，根据工艺评定的结果，焊接线能量应控制在10-11kJ/cm。
从施工经济角度考虑，焊接线能量采用上限值。
这样，既可以提高焊接熔敷速率和施工效率，又可以减少层间清渣时间。
奥氏体不锈钢焊接采用小电流、短弧焊，小摆动不摆动的焊接工艺参数，宜小焊接线能量。
●铬钼钢焊接工艺要点：
壁厚小于30mm的焊缝应尽可能一次连续焊完，壁厚大于30mm的焊缝打完底并焊至15mm厚度时进行射线探伤，合格后继续施焊剩余部分。
需进行预热焊缝若被迫中断施焊，重新焊接时先检查确认表面无裂纹后重新预热方可施焊；
需热处理焊缝中断焊接或焊接完毕时应对焊缝进行300～350℃、30分钟的后热缓冷，需热处理焊缝的无损检测在热处理完毕后进行。
●奥氏体不锈钢的焊接：
所有焊缝均采用氩弧焊打底的焊接方法（现场施工时充氩困难是采用药芯焊丝焊接，承插焊接时，采用手工电弧焊），氩气纯度不低于99.9%，DN≥400的焊缝由于口径大，内部充氩保护较难达到效果，安装焊缝采用不需充氩的药芯焊丝进行施焊（不包括压缩机润滑有管线）作为钨极氩弧焊的补充；
手工电弧焊填充及盖面时，在坡口两侧各不小于100mm范围内的母材上涂以白垩粉，以防焊接飞溅损伤母材；
采用小线能量施焊；
层间用角向磨光机进行彻底清理，打磨使用白刚玉砂轮片；
层间及表面采用不锈钢钢丝刷清理，且不得与碳素钢混用；
管材及配件用胶皮或石棉布垫放，且不得与碳钢混放；
现场安装时若存在交叉作业，应对管道对可能的污染部位覆盖石棉布。
3）焊后热处理
需要焊后热处理的管道材质为1Cr5Mo和脱氢尾气的20#，焊道完成后立即进行热处理，然后进行RT检测。
a）预热：
●1Cr5Mo铬钼耐热钢需要焊前预热，20#焊前不需要预热，预热温度控制在250-350℃之间，采用氩弧焊接的焊缝焊前预热温度低于焊接工艺指导书预热温度下限温度下降50℃。
●采用电加热与火焰加热法进行预热，用测温笔进行测温，加热以对口中心线为基准，加热宽度为壁厚的3倍，且不得少于焊缝两侧各100mm，火焰加热不停地移动火焰并保证足够的时间（至少30min），使管道内外表面及焊缝两侧温度均匀。
●加热要求：
预热必须在坡口两测均匀进行，内外热透并防止局部过热，超出规定温度，并用计量检定合格的测温笔进行检查，测量点的部位和数量合理。
同时加热区以外100mm范围必须保温，采用复合硅酸铝纤维毡进隔热、岩棉被保温。
●焊后保温焊缝焊接完毕后，再进行均匀加热到规定预热温度后，及时采用复合硅酸铝纤维毡进隔热、岩棉被保温，使其缓慢自然冷却。
b）热处理
●焊后热处理焊缝经外观检查合格后，及时进行焊后热处理，热处理方法采用电加热带与电加热绳进行加热，用电脑控温仪系统控制加热速度、恒温时间、降温速度，采用复合硅酸铝纤维毡进隔热、岩棉被保温。
●热处理前的隔热保温要求
具体见示意图：
保温范围包括加热区及加热区以外100mm的位置处，管道两段封闭。
保温材料热处理隔热材料采用复合硅酸铝纤维毡，厚度δ=30mm，宽度为320mm，长度根据管道外径确定；
保温材料采用岩棉被，规格600×
320×
50mm；
为保证隔热及保温效果，隔热材料只能使用一次，不许二此使用。
●热处理工艺技术参数要求焊缝焊后热处理恒温温度：
材质1Cr5Mo铬钼耐热钢恒温温度为750-780℃，20#钢恒温温度为600-650℃。
焊缝焊后热处理加热范围，焊缝两测各不小于焊缝宽度的三倍，且不小于50mm。
●焊缝焊后热处理的热处理速度加热速度：
300℃以前不进行升温控制，升温加热速度为2000C/h，300℃以后，加热速度符合下列规定：
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