离子膜工艺管道施工方案.docx
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离子膜工艺管道施工方案
6万吨/年离子膜烧碱技改工程
工艺管道工程施工方案
目录
1编制说明……………………………………………………………………………………………………1
2编制依据……………………………………………………………………………………………………1
3施工准备……………………………………………………………………………………………………1
4管道组成件及管道支承件的检验………………………………………………………2
5管道预制……………………………………………………………………………………………………3
6管道切割……………………………………………………………………………………………………4
7管道焊接与焊接检验………………………………………………………………………………4
8管道安装……………………………………………………………………………………………………7
9管道系统的试压、吹扫及清洗……………………………………………………………10
10安全注意事项……………………………………………………………………………………11
11质量控制点…………………………………………………………………………………………13
1编制说明
1.1适用范围
本方案仅适用于XXX公司6万吨/年离子膜烧碱技改工程的工艺管道工程施工。
钛管施工方案另行编制。
1.2工程概况
本工程属技改项目，采用日本进口离子膜法电解制碱技术，设计能力为6万吨/年。
该工程工艺复杂，主要工艺管道为钛管、不锈钢管、钢衬管、铜管、非金属管及碳钢管等，管道种类较多、数量大，并且主要管道焊接工艺要求严，部分介质为易燃、易爆，且施工精度要求高，时间紧，为了保证工程质量，按期交工，因此在施工过程中，必须严格按设计规定及施工规范进行施工。
本工程工艺管道主要工程量表
名称
材质
数量（m）
名称
材质
数量（m）
无缝钢管
20#
22744.72
钛管
TA2
739.41
不锈钢管
304、304L等
9840.81
铜管
67
直缝钢管
Q235-A
2114
钢衬管
钢衬PP、PE
602.38
镀锌钢管
203
钢网复合管
钢网PP
882.5
高压碳钢管
STS480-SC
228
非金属管
UPVC、CPVC
2292.48
2编制依据
2.1浙江工程设计有限公司设计的6万吨/年离子膜烧碱技改工程各工号工艺管道施工图纸。
2.2所采用的标准规范
2.2.1《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97
2.2.2《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98
2.2.3《钢焊缝射线照相及底片等级分类法》GB3323-87
2.2.4《工业安装工程质量检验评定统一标准》GB50252-94
2.2.5《工业金属管道工程质量检验评定标准》GB50184-93
2.2.6《管架标准图》HG524-91
3施工准备
3.1施工前应具备的条件
a）施工图纸、安装规范、标准等资料齐全。
b）到货的配管材料满足施工要求,施工所需机具、工具、仪器及消耗材料等配备齐全。
c）与管道有关的土建工程已经检验合格，满足安装要求，并已办理交接手续。
d）与管道连接的机械找正合格，固定完毕。
e）针对工程编制的焊接工艺规程已经审定，焊接人员已经过培训并经考试合格。
3.2施工前的准备
a）技术人员、检验人员及施工人员应认真熟悉图纸和有关规范、标准、设计要求。
认真做好图纸审查工作,及时提出审图意见。
b）技术人员应向参加施工的有关人员进行技术交底。
c）为了保证管道安装的质量，加快施工进度，提高组对、焊接、加工的精度。
管道在加工、预制过程中设置管道加工厂或现场加工、预制平台，并配备好相应的机具、设备。
4管道组成件及管道支承件的检验
4.1一般规定
a）管道组成件及管道支承件在安装前必须进行检验，其产品必须具有制造厂的质量证明书，并应按设计要求核对其规格、型号、材质，并进行外观检查。
管道组成件表面应无裂纹、缩孔、夹渣、折迭、重皮等缺陷，表面不得有超过壁厚负偏差的锈蚀和凹陷。
不合格者，不得使用。
管道组成件及管道支承件在施工过程中，应妥善进行保管，不得混淆或损坏。
钢管的外径及壁厚尺寸偏差应符合国家钢管制造标准。
b）钢管的质量证明书上应注明：
供货方名称或印记；标准号；钢的牌号；炉罐号、批号、交货
状态；品种名称、规格及质量等级；产品标准中所规定的各项检验结果。
c）钢衬里管道的衬里质量应符合国家现行标准《工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》的规定。
d）设计文件要求进行晶间腐蚀试验的不锈钢管及管件，制造厂的质量证明书上应注明晶间腐蚀试验结果。
e）材质为不锈钢的管道组成件及管道支承件，在检验及储存期间
不得直接放在地面上，亦不得与碳钢接触，在搬运时应注意不要碰伤。
4.2阀门的检验
a）D类管道的阀门应从每批（同制造厂、同规格、同型号、同时到货）中抽查10%，且不得少于1个，进行壳体压力试验和密封试验。
当有不合格时，应再抽查20%，如仍有不合格者，则应逐个试验。
A类、B类、C类管道的阀门应逐个进行壳体压力和密封试验。
b）阀门的壳体压力和密封试验必须用洁净水进行。
不锈钢阀门试验用水的氯离子含量不得超过25ppm。
c）试验压力及时间
1阀门的壳体试验压力为公称压力的1.5倍；试验时间不得少于
5min，以壳体、填料无渗漏为合格。
2除蝶阀、止回阀、底阀、节流阀外，阀门的密封试验宜以公称
压力进行，以阀瓣密封不渗漏为合格。
d）以焊接方式与管道连接的阀门的密封试验应在安装前进行，壳体压力试验宜在安装前进行。
e）对阀门的传动装置和操作机构应进行清洗检验，要求动作灵活可靠，无卡涩现象。
f）试验合格的阀门应及时排尽内部积水并吹干，并应按规定填写《阀门试验记录》。
经试验合格的阀门应进行标识。
4.3管道组成件的检验
a）弯头、异径管、三通、活接头、法兰、盲板及紧固件等应对其材质及尺寸进行检查，尺寸偏差应符合现行的标准。
b）螺栓及螺母的螺纹应完整，无伤痕、毛刺等缺陷。
螺栓与螺母配合应良好，无松动或卡涩现象。
c）法兰密封面应平整光洁，不得有毛刺及径向沟槽。
螺纹法兰螺纹部分应完整、无损伤。
凹凸面法兰应能自然嵌合，凸面的高度不得低于凹槽的深度。
d）垫片的检验：
石棉橡胶等非金属垫片应质地柔韧，无老化变质
或分层现象。
表面不得有折损、皱纹等缺陷。
包金属及缠绕式垫片不得有径向划痕、松散、翘曲等缺陷。
e）弹簧支、吊架的锁定销应锁在设计冷态值上，否则应进行调整。
弹簧支、吊架的弹簧的外观检查其表面应无裂纹、折迭、分层、锈蚀等缺陷；尺寸偏差应符合图纸规定；工作圈数偏差不应超过半圈。
5管道预制
5.1管道预制要在已设置的管道加工厂内或现场加工预制平台上进行。
5.2管道预制工作一般应按设计单位提供的管道系统单线图进行。
若设计未提供单线图，则应在现场补充绘制。
5.3一般情况下除敷设在管廊架上的管线或2″以下的普通碳钢管道外，均应预制。
5.4管道预制应考虑运输和安装的方便。
5.5预制管线上的所有仪表一次部件应在预制时按图施工完毕。
5.6预制管线的长度应留有适当的裕量，具体裕量由工程技术人员和现场施工人员确定。
预制管线应留有适当活口，以利于安装时调节。
5.7预制管线应具有足够的刚性，必要时可进行加固。
5.8预制完毕的管段，应将内部清理干净，及时封闭管口，及时编号。
5.9预制管段加工尺寸偏差应符合下表的规定：
预制管段加工尺寸允许偏差（mm）
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
0.5
100≤DN≤300
1.0
1.0
DN＞300
2.0
2.0
法兰螺栓孔对称水平度
±1.6
±1.6
6管子切割
6.1管子切断前应移植原有标记。
6.2对于大口径管，应按以下办法切割：
a）碳钢管，宜用机械方法切割，当用氧乙炔焰切割时，必须保证尺寸正确和表面平整。
b）不锈钢管采用等离子切割或机械切割。
不锈钢管用砂轮切割或修磨时，应使用专用砂轮片。
6.3管子切割时产生的毛刺、铁屑等应用锉刀仔细去除，或用砂轮机磨光。
6.5管子切口质量应符合下列规定：
a）切口表面应平整，无裂纹、重皮、毛刺、凸凹、缩口、熔渣、氧化物、铁屑等。
b）切口端面倾斜偏差不大于管子外径的1%，且不得超过3mm。
7管道焊接与焊接检验
7.1焊接施工要求
a）焊接过程中所采用的母材、焊接材料应具备出厂质量合格证书或质量复验报告。
b）施焊前，按照已有的焊接工艺评定（PQR）制定焊接工艺规程（WPS）。
a）凡从事本工程管道施焊的焊工须按照《锅炉压力容器焊工考试
规则》或GB50236—98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》第五章“焊工考试”的规定进行考试，取得相应类材料类组别的相应位置的合格项目后，方能参加焊接工程的施焊。
b）焊条应存放在干燥通风、湿度不超过60%的库房内，所有入库
焊接材料均须有合格证和质量证明书。
c）焊条应按规定温度、时间烘干，烘好的焊条可移入100～120
℃的恒温箱中保温储存。
d）各施工班组应根据任务情况，提前16小时提出使用计划，保
管员根据用料计划准备和发放。
e）焊工在领取焊条和施工过程中必须使用合格的保温桶，并随取
随盖。
f）领取后的焊条必须在4小时之内用完，超过4小时须重新烘干
后方可使用。
g）保管员对发出的焊条、回收的焊条详细记录，焊条的烘干次数
不准超过规定。
7.2坡口的加工和组对要求
a）坡口加工：
对中低压不锈钢管道可采用等离子或专用砂轮机进行下料和坡口加工，对碳钢管道可采用热加工法，但加工后必须用锉或砂轮等方法去除坡口表面的氧气化皮，对凹凸不平处打磨平整，达到无缺陷为止。
b）坡口的组对要求：
管道组对应做到内壁齐平，内错边量应达到如下要求：
Ⅱ级焊缝不应超过壁厚的10%，且不大于2mm；
Ⅲ、Ⅳ级焊缝不应超过壁厚的20%，且不大于2mm。
7.3焊接工艺要求
a）焊条在使用前应按焊条说明书的要求进行烘干后方能使用，并做好焊条烘干记录。
b）焊前应将坡口表面及坡口边缘内外侧不小于10mm范围内的油漆、污垢、锈等脏物清除干净，并不得有裂纹、夹层等缺陷，不锈钢管道坡口两侧各100mm范围内应涂上白垩粉，以防焊接飞溅物玷污焊接表面。
c）焊接组对时，点固焊及固定卡具焊缝的焊接，选用的焊接材料及工艺措施应与正式焊接要求相同，拆除卡具时不应损伤母材。
拆除后应将残留痕迹打磨修整，并检查确定无缺陷。
d）管道焊接时应防止穿堂风，并保证焊接区域不受风、雨、雪天气的影响，起弧时应在坡口内，不应在母材上，每道焊口最好一次焊完。
当环境温度低于0℃时，对焊缝应进行适当预热，预热到手感温度即可。
焊接的层间温度不应低于预热温度。
对不锈钢管道的焊接，应选用小的工艺规范，多道焊焊缝的工艺层间温度不宜过高，应小于100℃。
e）为了保证焊口质量亦可采用氩电联焊,焊接时碳钢焊接工艺与上述相同,焊接不锈钢时,应向管内充氩气或氮气,防止焊缝处温度过高氧化。
f）焊接材料表：
钢号
手工电弧焊
氩弧焊
20#、Q235
J422
H08A
0Cr25Ni20
A072
H0Cr26Ni21
304
A102
304L
A002
H00Cr21Ni10
g）焊接工艺参数表：
工艺
参数
材质
壁厚
2.5～4mm
4.5～12mm
焊材直径（mm）
电流
（A）
焊速
cm/min
气体流量L/min
焊材直径（mm）
电流
（A）
焊速
cm/min
气体
流量L/min
碳
钢
一层
φ2.5
90～110
4～8
8～10
φ2.5
110～140
5～10
8～10
二层
φ3.2
90～110
8～12
φ3.2
100～120
8～12
三层
φ3.2
90～105
8～12
不
锈
钢
一层
φ2.5
70～100
7～10
8～10
φ2.5
110～130
5～8
10～12
二层
φ2.5
80～110
8～12
8～10
φ3.2
110～130
14～18
三层
φ3.2
110～130
14～18
四层
φ3.2
110～130
14～18
7.4焊接检验
a）外观检查：
焊缝检查前将焊缝附近的药皮、飞溅清理干净，在
其焊口附近打上焊工代号。
焊缝表面质量如下表：
序号
焊缝缺陷
Ⅰ级焊缝
Ⅱ级焊缝
Ⅲ级焊缝
Ⅳ级焊缝
1
裂纹、气孔、夹渣、熔合性飞溅
不允许
允许
2
咬边
深度＜0.5mm且长度≤焊缝全长的10%
且不大于100mm
3
表面加强度
E＜1+0.1b
但最大为3mm
e＜1+0.2b
4
表面凹陷
不允许
深度≤0.5mm长度小于或等于焊缝全长的10%且小于100mm
b）本工程中部分管道内为易燃、有毒的介质，管道的探伤图纸中
有设计说明的按设计说明执行，无设计说明的按规范执行。
c）焊缝的返修：
规定进行局部无损探伤的焊缝，每条管线上和每
一焊工所焊的焊缝，应按规定比例进行抽查，每条管线最低探伤数目不得少于一道焊口。
如发现不合格者，应对被查焊工所焊焊缝按规定比例加倍探伤。
如仍有不合格者，应对该焊工在该管线上所焊焊缝全部进行无损探伤。
d）探伤不合格焊缝的返修次数：
碳素钢不应超过三次；不锈钢管道及合金钢管道不超过两次。
如超过，应制定返修方案，由总技术负责人批准后方能进行。
e）对于焊缝X光底片编号做如下规定：
XXX——XX——XXX——R
返修号
焊工代号
被透焊缝编号
管线号
焊口编号应按介质流向进行顺序编排，便于统一和焊接管理。
f）为了保证焊缝质量特定如下措施：
①减少固定口，增加预制比例达到70%～80%；
②固定口尽量设置在便于施焊的位置；
③环境应做好防风、防潮措施；
④焊口应处理干净；
⑤焊接设备应采用稳定的输出电流；
⑥焊工应具备焊工合格证。
8管道安装
8.1管道的安装应具备的条件：
a）与管道有关的土建工程经检验合格，满足安装要求；
b）与管道连接的设备找正合格，满足安装要求；
c）管子、管件及阀门等已经检验合格，并有技术证明；
d）管子、管件及阀门等已按设计要求核对无误，预制的管线内部已经清理干净，不存杂物。
8.2管子的坡向、坡度、介质的流向，应符合设计要求。
8.3管道安装前，应逐根清扫，管段内部不得有沙土，铁屑，焊渣及其他杂物。
8.4管道的安装
a）应符合GB50235—97及GB50236—98中的有关规定。
b）管子对口应平直，在距接口中心100mm处，测量允许偏差1mm/m,全长偏差＜10mm。
c）管道安装时，应对法兰密封面及密封垫片进行外观检查，法兰连接时应保持平行，其偏差不大于外径的1.5/1000，且不大于2mm，不得强力对口，不可用加热管子、加偏垫或多层垫的办法来消除对口断面的间隙、偏差或不同心等缺陷。
d）下列情况螺栓应涂以二硫化钼、油脂、石墨机油或石墨粉：
①不锈钢螺栓和螺母；
②管道设计温度大于100℃或低于0℃；
③露天装置；
④有大气腐蚀或腐蚀介质。
e）法兰连接使用同一规格的螺栓，安装方向一致，紧固螺栓应对
称均匀，松紧适度。
f）管道的焊缝位置应符合下列要求
①两对接焊缝间距不小于100mm。
②环焊缝与吊架间距不小于50mm。
g）在管道焊缝上不得任意开孔，必要时焊缝应经无损探伤检查合格。
h）不锈钢管道不得与铁质接触，与支架之间应垫入不锈钢或不含氯离子的垫片。
i）管道安装时，应同时进行支架的固定或调整工作，支架不得有歪斜和滑动，支架无卡涩现象。
j）焊缝的组对形式如下表所示：
坡口
壁厚t
（mm）
间隙b
（mm）
钝边p
（mm）
坡口角度α
（°）
图示
α
b
4～9
1.5～3.0
1.0～1.5
60～70
10～26
2.0～4.0
1.0～2.0
60±5
k）对口时应使内壁齐平，错口允许偏差应为0.2t（壁厚）且不得大于2mm。
l）组对时纵向焊缝应错开，且管道任何位置不得有十字焊缝。
m）现场组对时，风力大于5级，雪雨天或相对湿度大于90%时应采取防护措施。
n）焊缝的外观检查应符合下表：
项目
技术要求
外观
不得有熔化金属流到焊缝外未熔化的母材上，焊缝和热影响区表面不得有裂纹、气孔、弧坑和灰渣等缺陷，表面光滑、均匀，焊道与母材应平缓过度。
宽度
应焊出坡口边缘2～3mm
表面余高
应小于或等于1+0.2倍坡口边缘宽度，且不应大于4mm
咬边
深度应小于或等于0.5mm，焊缝两侧咬口总长度不得超过焊缝长度的10%，且连续长度不应大于100mm
未焊透
不允许
o）预制好的钢管，按设计规定进行安装，管道安装的允许偏差，按下表规定进行：
项目
允许偏差（mm）
坐标及标高
室外
架空
15
地沟
15
室内
架空
10
地沟
15
水平管弯曲
≤Dg100
1/1000
最大为20
＞Dg100
1.5/1000
立管垂直度
2/1000最大为15
成排管段
在同一平面上
5
间距
+5
交叉
管外壁或保温层间距
+10
8.5与传动设备连接的管道安装
a）与传动设备连接的管道内部必须处理干净，固定焊口宜远离设备；
b）对不允许承受附加外力的转动设备，在管道与设备法兰连接前应在自由状态下检查法兰的同轴度和平行度。
8.6镀锌钢管的安装
a）管道采用丝扣连接，为了便于检修弯头处应加设活接头；
b）管道安装时严禁焊接，同时还应注意螺纹的保护；
c）管道的安装允许偏差同钢管。
8.7防腐蚀衬里管道安装
a）搬运和堆放衬里管段及管件时，应避免强烈震动和碰撞。
b）衬里管道安装前，应检查衬里层的完好情况并保持管内清洁。
c）橡胶、塑料、玻璃钢、涂料等衬里的管道组成件，应存放在温
度为5～40℃的室内，并避免强烈阳光和热源的辐射。
d）衬里管道安装时，不得施焊、加热、扭曲或敲打。
8.8阀门的安装
a）安装阀门时应按设计要求核对规格型号，按介质流向确定安装方向，阀门的操作机构和传动装置应动作灵活，指示正确。
b）法兰或螺纹连接的阀门应在关闭状态下安装。
c）阀门安装时不得把手轮作为起吊点，且不得随意转动手轮，除
有特殊规定外阀门安装的手轮不应朝下。
8.9静电接地安装
a）根据设计要求有静电接地的管道，各段管子之间应导电。
当每
对法兰或螺纹接头间电阻值超过0.03Ω时，应设导线跨接。
b）管道系统的对地电阻值超过100Ω时，应设两处接地引线。
c）有静电接地要求的不锈钢管道，导线跨接或接地引线不得与不
锈钢管道直接连接，应采用钛板及不锈钢板过渡。
d）用作静电接地的材料或零件，安装前不得涂漆。
导电接触面必
须除锈并紧密连接。
e）静电接地安装完毕后，必须进行测试，电阻值超过规定值时，
应进行检查与调整。
9管道系统的试压、吹扫及清洗
9.1压力试验前应具备下列条件：
a）试验范围内和管道安装工程除涂漆、绝热外，已按设计图纸全部完成，安装质量符合有关规定。
b）焊缝及其他待检部位尚未涂漆和绝热。
c）试验用压力表已经校验，并在周检期内，其精度不低于1.5级，表的满刻度值应为被测最大压力的1.5～2倍，压力表不少于两块。
d）符合压力试验要求的液体或气体已经备齐。
e）按实验的要求，管道已经加固。
f）待试管道与无关系统已用盲板或采取其他措施隔开。
g）待试管道上的安全阀、爆破片及仪表元件等已经拆下或加以隔离。
h）试验方案已经过批准，并已进行了技术交底。
9.2液压试验应遵守下列规定：
a）液压试验应使用洁净水。
b）试验前，注液体时应排尽空气。
c）试验时，环境温度不宜低于5℃，当环境温度低于5℃时，应采取防冻措施。
d）试验时应测量试验温度，严禁材料试验温度接近脆性转变温度。
e）地上钢管道试验压力应为设计压力的1.5倍且不得低于0.4MPa。
f）当管道与设备作为一个系统进行试验，管道的试验压力等于或小于设备的试验压力时，应按管道的试验压力进行试验；当管道试验压力大于设备的试验压力，且设备的试验压力不低于管道设计压力的1.15倍时，经建设单位同意，可按设备的试验压力进行试验。
g）对于位差较大的管道，应将试验介质的静压计入试验压力中。
液体管道的试验压力应以最高点的压力为准，但最低点的压力不得超过管道组成件的承受力。
h）液压试验应缓慢升压，待达到试验压力后，稳压10min，再将试验压力降至设计压力，停压30min，以压力不降、无渗漏为合格。
i）试验结束后，应对照试验时的编号及记录，及时拆除临时盲板，排尽积液。
排液时应防止形成负压，并不得随地排放。
j）当试验过程中发现泄漏时，不得带压处理。
消除缺陷后，应重新进行试验。
9.3若系统采用气压试验，强度试验的压力应为设计压力的1.15倍。
保压10min,后降压至设计压力稳压30min,以无泄漏为合格。
9.4管道吹扫与清洗
a）管道在压力试验合格后，建设单位应负责组织吹扫或清洗工作，并应在吹洗前编制吹洗方案。
b）吹洗方法应根据对管道的使用要求、工作介质及管道内表面的脏污程度确定。
液体管道宜采用水冲洗，气体管道宜采用空气吹扫。
对有特殊要求的管道，应按设计文件规定采用相应的吹洗方案
c）不允许吹洗的设备及管道应与吹洗系统隔离。
d）管道吹洗前，不应安装孔板、法兰连接的调节阀、重要阀门、节流阀、安全阀、仪表等，对于焊接的上述阀门和仪表，应采取流经旁路或卸掉阀头及阀座加保护套等保护措施。
e）吹洗的顺序应按主管、支管、疏排管依次进行，吹洗出的脏物，不得进入已合格的管道。
f）吹洗前应检验管道支、吊架的牢固程度，必要进应予以加固。
g）清洗排放的脏液不得污染环境，严禁随地排放。
h）空气吹扫压力不得超过容器和管道的设计压力，流速不宜小于20m/s。
i）空气吹扫过程中，当目测排气无烟尘时，应在排气口设置帖白
布或涂白漆的木制靶板检验，5min内靶板上无铁锈、尘土、水分及其他杂物，应为合格。
j）吹扫时应设置禁区。
k）管道吹洗合格并复位后，不得再进行影响管内清洁的其他作业。
l）管道复位时，应由施工单位会同建设单位共同检查，并应做好记录。
m）管道的系统吹扫和清洗应在系统试验完毕后进行。
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