空分工艺施工工艺标准.docx
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空分工艺施工工艺标准
冷箱内管道施工工艺标准
1适用范围
所有空分冷箱内管道的施工
2施工准备
2.1技术准备
2.1.1施工技术资料
2.1.1.1熟悉、审查设计（管道施工图、材料表、标准图、设计说明及技术规定等）；
2.1.1.2核实管道工程内容；
2.1.1.3参与设计交底和施工图纸会审；
2.1.1.4编写施工组织设计或施工方案；
2.1.1.5选择焊接方法，组织焊接工艺试验与评定，并以此编制焊接作业指导书；
2.1.1.6下达工程技术交底卡和分部项工程质量自检记录要求；
2.1.1.7规划劳动组织，进行人员培训；
2.1.1.8规划现场预制工棚；
2.1.1.9准备检测设施。
2.1.1.10与上道工序办理交接手续。
2.1.2相关施工标准规范
2.1.2.1GB50235《工业金属管道工程施工及验收规范》
2.1.2.2GB50236《现场设备、工艺管道焊接工程施工及验收规范》
2.1.2.3GB50274《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》
2.1.2.4HGJ222《铝及铝合金焊接技术规程》
2.1.2.5JB/T6895《铝制空分设备安装焊接技术规范》
2.1.2.6HG20201《化工工程建设起重施工规范》
2.1.2.7HG20202《脱脂工程施工及验收规范》
2.1.2.8HG/T2387《工业设备化学清洗质量标准》
2.1.2.9SH3505《石油化工施工安全技术规程》
2.1.2.10JGJ130、J84建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范
2.2作业人员
2.2.1作业人员配备
表2.2.1作业人员配备
序号
工种
数量
备注
1
管工
12~14
2
起重工
3~4
3
电焊工
10~12
4
气焊工
1~2
5
电工
1~2
6
架子工
8~10
7
辅助工
12~16
2.2.2从事特种作业的人员必须持有相应的特种作业操作证。
2.2.3从事焊接的人员必须经相关部门考试合格并有相应焊接材料与焊接部位的资质。
2.2.4登高人员必须经身体检查合格，有恐高症、癫疾、酒后的人员不得登高。
2.2.5从事吊装的人员必须有相应的吊装知识和技能。
2.3材料的检查、验收、存放、保管
2.3.1材料的检查验收
2.3.1.1交付安装的材料及附件，必须符合设计要求，并附有出厂合格证明书或质量证明书。
2.3.1.2材料表面不应有严重的弯曲、损伤、重皮等缺陷，表面的麻点或划痕等缺陷，其深度不得大于该厚度负偏差值的1/2。
2.3.1.3材料的规格、型号应满足设计要求，外观整洁，无缺损、变形及锈蚀等缺陷。
2.3.1.4全部管子应进行外观检查，其表面应无裂纹、结疤、麻点、夹杂物、折皱、重皮、划痕等缺陷。
2.3.1.5各种材质与规格的管子应按规范规定进行检查，检查直径、壁厚、弯曲度，均应符合材料标准的规定。
2.3.1.6全部阀门应做外观检查，并检查下列项目：
（1）阀门型号、规格、铭牌、编号、压力等级、材质标注应符合图纸设计要求。
（2）外部和可见的内表面，螺纹、密封面应无损伤现象，锻体阀件应无裂纹、拆皱、重皮、锈蚀、凹陷等。
（3）阀门到现场后，应按每批的同制造厂、同规格、同型号按比例进行抽查强度试验和严密性试验。
（4）阀门必须符合国内国外标准要求，必须具备出厂合格证和质量证书。
2.3.1.7在建设、监理、施工等有关单位共同参加下按到货清单清点材料数量，并复查其几何尺寸是否符合设计和规范要求。
2.3.1.8按材料品种、材质、规格、批次划区摆放整齐，并有明显标识,分别放置。
2.3.1.9材料的保管、发放要定专人负责，做好材料的登记台帐、发放台帐，在施工过程中做好材料的销核、库存、缺件的统计工作。
2.3.1.10材料及组成件发放时，应核对其材质、规格、型号、数量，在使用过程中要做好标识移植。
2.3.1.11材料发放，要专料专用，按工号、按施工图纸对号入座，并严格建立领发制度，做到“三对口”，即领与发数量对口、规格和材质对口、用的工号部位对口，严防领错用错。
2.3.1.12凡与设备配套的电气仪表等设备及配件，由专业人员进行验收、妥善保管。
2.3.1.13管道组成件在使用前应进行外观检查，其质量应符合下列要求：
（1）无裂纹、缩孔、夹渣、折叠、重皮等缺陷；
（2）凹陷及其它机械损伤的缺陷，其几何尺寸不应超过产品相应标准允许的偏差；
（3）螺纹、密封面、坡口的加工精度、粗糙度及几何尺寸应达到设计或制造标准的要求；
（4）有产品标识。
2.3.1.14材料如有代用，材料部门应提出书面要求，报业主材料主管部门和设计单位审核同意后方可代用。
2.3.2辅材及周转材料的检查验收
2.3.2.1焊接材料
（1）焊接材料应有质量证明书，验收时应复查其型号、牌号、规格、批号、数量、生产日期和包装情况等。
检查应符合下列要求：
1质量证明书应符合相应标准或；
2包装应完好，无破损、无受潮现象；
3产品外表面不得被污染，无影响焊接质量的缺陷；
4识别标识清晰、牢固，并与实物相符；
5焊接材料的分析复验及确认标准，应符合有关规定或供货协议的要求。
（2）焊接材料应放在干燥、通风良好、无腐蚀性的场所，距墙面及地面均不得小于300mm，相对湿度不得大于60%且分类摆放整齐并应有明显标识。
（3）对于受潮、药皮变色、焊芯有锈迹及已存放一年以上的焊条，应重新进行质量评定，各项指标符合要求可继续存放或使用；如有一项指标不合格，应以双倍数量复验，仍不合格时应给予报废。
（4）焊接材料出库和领用时应严格按规定核对其品种、型号、规格、数量。
先入库的焊接材料应先发放使用。
（5）焊丝表面必须光滑、清洁，不得有毛刺、划痕、锈蚀的氧化皮等。
焊丝表面的镀铜层要均匀牢固，不应出现起鳞与剥离现象。
2.3.2.2脚手架
（1）所有构配件应有质量证明书，并符合国家现行有关标准。
（2）经检验合格的构配件应按品种、规格分类堆放整齐、平稳，堆放场地不得有积水。
2.4主要施工机械
2.4.1工艺需要的进场机械设备明细
表2.4.1工艺需要的进场机械设备明细
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
汽车吊
20~50T
台
1
2
载重汽车
5~10T
台
1
3
电焊机
台
12
4
铝焊机
台
6
焊接铝镁合金
5
管道加压泵
台
6
氩弧焊把冷却用
6
电刨或管板铣削器
MIB-ZU01-80X1PQX-Ⅰ、370W
台
6
加工铝镁合金坡口
7
电焊条烘箱
ZYHC-60，60kg500℃
台
1
带恒温保温箱
8
电动角向磨光机
φ100~φ150
台
22
9
电动砂轮切割机
φ400
台
2
10
电圆踞
5900B
台
2
切割铝镁合金
11
吸尘器
台
2
设备内清洁用
13
石材切割机
台
6
切割铝镁合金
14
电动圆盘锯
ф100、细齿
台
2
切割铝镁合金
15
电动卷扬机
2~5t
台
2
16
电动试压泵
SY600
台
1
17
电动内磨机
台
6
18
除湿机
台
1
2.4.2机械设备性能及工作状态的检查
2.4.2.1主要机械设备必须实行定人、定机、定岗位的“三定”使用责任制。
2.4.2.2日常对机械设备工作状态、工作性能进行检查，定期对机械设备进行维护保养。
2.4.3特殊设备安全运行的检查与审核
2.4.3.1吊车在使用前必须检查其起升限位装置是否灵敏，在工作中能否起到限位作用。
2.4.3.2检查吊车的称重器、抱杆角度指示器是否灵敏、可靠。
2.5施工测量及计量器具
2.5.1工艺需要的测量设备、计量器具的选配表
表2.5.1工艺需要的测量设备、计量器具的选配表
序号
名称
规格型号
精度等级
备注
1
水准仪
DS2800
3"
2
钳工水平仪
300mm
0.02
3
游标卡尺
200mm
0.1
4
电流表
85C1-A/V
2.5
5
氧气表
2.5~4MPa
1.5
6
乙炔表
2.5~4MPa
1.5
7
压力表
1.6~10.0MPa
1.6
8
钢卷尺
5m/3m
9
钢盘尺
30m
10
钢直尺
1m
11
万能角度尺
360°
1
12
焊接检验尺
0.1
13
角尺
14
温度计
2.5.2测量及计量器具的性能、精度状况的检查要求
2.5.2.1新购进的测量设备必须有“CMC”标志，并有表明其性能状况的计量器具检定证书或出厂合格证。
2.5.2.2对新购进的测量设备必须进行首次检定，确认计量性能符合检定证书或出厂合格证的技术指标要求。
2.5.2.3测量设备按类别、按期送相关部门进行检定或校准。
安装中采用的计量和检测器具、仪器、仪表和设备，应符合国家现行计量法规的规定，其精度等级不应低于被检对象的精度等级。
2.5.2.4凡经检定、校准后的测量设备必须有检定证书或合格证，并粘帖有相应的管理标识。
2.6作业条件
2.6.1施工图纸已交付。
2.6.2施工组织设计（或施工方案）、工艺规程已编制批准并进行了交底。
2.6.3设备材料、施工机具已按需要进场，能满足连续施工要求。
2.6.4现场施工管理机构已经完善，劳动组合已组建。
2.6.5现场施工用水、用电、通讯、道路、排水和临时设施已能满足施工的需要。
2.6.6在施工过程中应严格按工序检验，上道工序合格后方能转入下道工序施工。
2.6.7制作、安装和质量检查所用的计量器具均应具有相同的精度，并在检定周期范围内。
3施工工艺
3.1工艺流程
3.2工艺操作过程
3.2.1管道预制
3.2.1.1管道切割、坡口加工
（1）号料前，应认真熟悉图纸，仔细看清技术要求，并逐个核对图纸之间的尺寸和相互关系，发现疑问及时向技术部门联系。
（2）作业人员应熟悉整个加工工艺，了解工艺流程、加工过程及加工过程中需要的机械设备性能和规格。
（3）所有管子按单线图下料，必须进行钢号移植。
各种材质的管道预制时分开进行，预制完毕要作好标记。
（4）切割直管、弯管之前，必须由专人进行标志移植（距管端150mm）：
不锈钢及铝管可用记号笔标志。
（5）合理选择自由管段和封闭管段，封闭管段应按现场实测后的安装长度加工，其加工尺寸偏差见下表：
表3.2.1.1
（1）
项目
允许偏差（mm）
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）不锈钢管采用等离子切割或机械切割、砂轮机切割，砂轮机切割应使用专用砂轮片；铝镁管采用专用电锯切割，并且用锉刀修理坡口。
（7）切割后的切口要平整，切割表面应清理干净，不锈钢管用角向磨光机清理，铝管用刮刀或专用电刨清理，并应达到平整光滑、无毛刺和飞边。
（8）切口端面倾斜偏差△（见下图）不应大于管子外径的1%，且不得超过3mm。
（9）预制过程要充分考虑现场条件，方便运输和安装来确定预制深度及活口位置，活口应留50~100mm的余量，以便安装时调整，仪表一次元件位置预制时应按图留好。
（10）坡口型式和尺寸
表3.2.1.1
（2）
材质
管子壁厚
坡口型式
示意图
尺寸（mm）
铝
镁
管
<3mm
Ⅰ
а=0～1.5
3～5
Ⅴ
α=70～80°
а=0～2.5
b=1～1.5
5～12
α=60～70°
а=2～4
b=1～2
4～12
带垫板V型坡口
α=50～60°
а=3～6
不锈钢
<3mm
Ⅰ
а=1.0
t>3mm
Ⅴ
α=60°±5°
а=1.6±0.8
b=1.6±0.8
（11）坡口的质量应符合下列要求：
1表面平整，不得有裂纹、重皮、毛刺、凸凹缩口；
2切割表面的熔渣、氧化物等应予以清除；
3端面倾斜偏差为管子外径的1%，但不得超过2mm；
4坡口尺寸和角度应符合要求。
（12）铝镁合金焊接坡口两侧50mm范围内，用丙酮等有机溶剂清洗除去表面油污后，用不锈钢钢丝刷除去表面氧化膜，露出金属光泽为止，注意清理好的坡口在2小时内必须焊接，否则应重新处理。
（13）加工完毕的管段，应将腔内部清理干净，封闭好管口，严防杂物进入腔内。
3.2.1.2铝合金材质坡口表面处理
（1）化学方法:
①坡口及焊件表面的油污和氧化膜应清除。
用丙酮或三氯乙烯等有机溶剂擦拭加工好的设备坡口，彻底除去表面油污,坡口两侧的清除范围应不小于50mm。
清除油污后，用锉刀或直径为0.2mm左右的不锈钢钢丝刷对坡口附近的表面进行刮削、打磨直至露出金属光泽，两侧的清除范围距坡口边缘应不小于30mm。
不宜用砂轮、砂纸打磨以防砂粒形成焊接夹渣等缺陷。
打磨时应充分去除坡口表面毛刺及脏物，注意设备壁厚减薄不能超过0.2~0.3mm，所用的钢丝刷（不锈钢丝制成）必须已进行过脱脂处理。
②坡口在清理后4小时内必须施焊，否则应重新清理。
（2）机械方法:
在工件尺寸较大、生产周期较长、多层焊及化学清理后又污染的，常采用机械清理法。
先用有机溶剂擦拭表面以除油，随后直接用细铜丝刷或不锈钢丝刷刷净（金属丝直径不宜大于0.15mm），要刷到露出金属光泽为止。
使用的钢丝刷应定期进行脱脂处理。
一般不宜用砂轮打磨，因为砂粒留在金属表面，焊接时会产生缺陷。
3.2.1.3焊接材料清理
（1）化学方法：
用碱洗法清洗，清洗后的焊丝一般应在12小时内使用完，其步骤如下：
①用丙酮等有机溶剂除去表面油污。
②在15%的NaOH溶液中清洗10~15分钟（室温）。
③在碱液中清洗后用冷水冲洗（最好用温水）。
④在30%硝酸溶液中清洗2~5分钟（室温）。
⑤在硝酸溶液中清洗后再用冷水冲洗（最好用温水），最后60ºC烘干。
（2）机械方法:
采用不锈钢丝球整体打磨出金属光泽,端面采用锉刀打磨
3.2.1.4管道组对
（1）管道预制过程中要充分考虑现场条件，方便运输和安装来确定预制深度和活口位置，以便安装时调整，仪表一次元件开孔预制时应按图同时进行加工。
（2）管道组成件应按单线图规定的数量、规格、材质选配，并应按单线图标明管系号和按预制顺序标明各组成件的顺序号。
（3）管子、管件对焊时，内壁要做到尽量平齐。
内壁错边量：
、
级焊缝应小于壁厚的10%且小于1mm；
、
级焊缝应小于壁厚的20%且小于2mm。
（4）管段组对时，应垫置牢固，定位可靠，防止在焊接过程中产生变形。
（5）管段对口时应检查组对的平直度，允许偏差为1mm/m，但全长的最大累计偏差不得超过10mm。
（6）管道无应力组对，绝不允许借助机械和人力强行对准，以免增加对接应力，不可以用加偏垫等方法来消除接口端面的空隙、偏差、错口或不同心等缺陷。
（7）管道上仪表取源部件应按规定位置先钻孔后焊接。
温度计取源部件的开孔，不得向里倒角。
（8）预制管段应具有足够的刚性，必要时可进行加固，以保证存放、运输过程中不产生变形。
（9）管道组对完毕，应及时做好编号和防护保管工作。
3.2.1.4管道支吊架制作
（1）管道支吊架的型式、材质、加工尺寸、精度及焊接应符合设计要求。
（2）管道支吊架的螺栓孔应用机械方法加工。
（3）支架底部及支、吊架弹簧盒的工作面应平整。
（4）管道支吊架焊缝应进行外观检查，不得有漏焊、欠焊、裂纹、咬肉等缺陷。
焊接变形应予矫正。
（5）制作合格的支吊架应进行防腐处理，妥善保管。
3.2.2管道焊接
3.2.2.1焊接工艺评定和焊工资格确认，根据确认的焊接工艺评定（PQR）编制焊接工艺规程（WPS）。
焊条在使用前应按出厂说明书的规定进行烘干，严格烘烤、发放、回收制度。
焊工进入现场应随身带着保温筒，装入当天需要的焊条，尽量当天用完，保持焊条的温度。
3.2.2.2焊接前应对坡口进行彻底清理，以免粘带锈蚀、油漆、沙粒、泥土等，影响焊接接头质量。
3.2.2.3焊接时应避免在坡口之外的母材上引弧和试验电流。
应注意引弧和收弧的质量，收弧时应填满弧坑，多层焊时层间接头应错开。
铝管、不锈钢管的表面不得有电弧擦伤缺陷。
3.2.2.4点固焊应由合格焊工完成，焊接所用的材料及焊接工艺应同正式焊接工艺一样，点固焊的尺寸见下表：
表3.2.2.4
焊件厚度（mm）
焊缝高度（mm）
焊缝长度（mm）
间距（mm）
≤4
<4
5～10
50～100
>4
≤0.7t,≤6
10～30
100～300
3.2.2.5焊缝上或热影响区内的飞溅物、熔渣应彻底地从金属表面去除，不锈钢坡口两侧100mm范围内应涂上白垩粉，以防焊接飞溅物污染焊件表面。
3.2.2.6对焊阀门焊接时，应将阀门打开后进行。
3.2.2.7承插口焊接至少为两层焊缝，并且每一层焊缝的终点不应重叠在一起，应相互错开。
3.2.5.8厚度在3mm以下的低温不锈钢管，采用钨极氩弧焊焊接；其它规格的不锈钢管、碳钢管采用氩弧焊打底，电焊盖面。
3.2.2.9钨极氩弧焊所用的氩气纯度应为99.96%以上,气体流量应按焊接工艺规程要求，流动平稳。
3.2.2.10焊接材料选用
表3.2.2.10
母材
0Cr18Ni9Ti+0Cr18Ni9Ti
5083+5A02
焊材
A132
H0Cr18Ni9Ti
ER5183
母材
5A02+5A02
5083+5083
焊材
ER5356
ER5183
3.2.2.11铝镁合金管焊接还应按下列要求进行：
（1）开始焊接或间隔一段时间再焊接时，引弧前要先打开氩气，保持流通20~30秒，以排除空气，并利用氩气流带走附着在导气管内壁上的水份。
然后找准引弧点，在管子坡口上把电弧引燃，电弧长度约为2~3mm。
（2）焊接中断或结束时，为防止产生弧坑裂纹和缩孔，收弧处要多填一些金属，然后再使焊接电流逐渐衰减，断弧后，氩气要持续5~8秒，以防止钨极氧化。
（3）焊接操作过程中应注意保持焊枪、焊丝、焊件部分三者之间的空间位置，焊枪与工件表面的距离约8~10mm，焊丝与焊件之间的夹角一般为10~20°，焊枪与焊件之间应尽量保持垂直，钨极伸出喷嘴一般为5mm。
（4）在焊接过程中，严禁翻动、振动焊件。
需要翻时，须等金属焊缝冷至350℃以下，并轻轻翻动。
（5）清理好的焊件和焊丝在焊前不得有水迹、碱迹等，或被沾污,否则应重新进行清理。
（6）焊接场所应保持清洁,焊工应穿干净的工作服，戴干净的工作手套。
（7）环境温度不低于5℃，否则应预热至120~150℃方可施焊，相对湿度控制在80%以下。
（8）多层焊时，层间要用不锈钢丝（或钢丝刷）清理表面氧化膜，对影响下层焊接质量的过高焊肉、弧坑和其它缺陷用锉刀除去。
（9）输送焊丝和焊枪的运行速度要配合好，一般采用快送少加焊丝的填丝方法，焊接中应使焊丝端部始终处于氩气保护范围之内，防止氧化膜形成。
（10）定位点焊长度应为15~30mm，厚度以焊透为准。
（11）焊接过程中，如不慎将焊丝触及电极或电极触及工件，会使熔池附近氧化发黑，对此应立即熄弧，将氧化发黑的地方清理干净，重新焊接。
（12）焊前应仔细检查焊件、焊丝表面的清理情况与焊机的控制线路、水路、电路系统的工作情况。
（13）严禁在管道表面任意引弧，焊接前应在引弧板上试焊，测定提前送氩气、滞后停氩气的数据是否符合工艺要求。
（14）焊接区域应设置适当的防护设施，使其不受风、雨、雪等天气的影响。
3.2.3管道安装
3.2.3.1管道安装前的清洁要求：
（1）在管道安装前，所有管道、短管、阀门等应将内部清理干净。
冷箱内管道采用无油蒸汽吹扫，冷箱外管道采用干燥无油空气吹扫。
焊接飞溅物和异物必须清除。
（2）所有的开口应密封直至管道安装。
如果安装中断，管口应用塑料等封口以防止异物进入。
3.2.3.2仪表一次元件的开孔和焊接必须在管道安装前完成。
3.2.3.3管道应严格按照图纸进行安装，配管顺序应为先大管、后小管，先主管、后辅管，先下部管、后上部管。
为了防止产生附加应力，不得强行配管；配管做到横平竖直，有坡度要求的管道，其坡度、坡向应符合设计要求。
3.2.3.4管道安装前应对法兰密封面及垫片检查，不得有影响密封性能的缺陷存在。
3.2.3.5管道安装前应对设备管口、预埋件、预留孔洞、钢结构等涉及管道安装的内容进行复核。
3.2.3.6管子的对接焊缝中心到管子弯曲起点的距离不应小于管子的外径,且不应小于100mm，管子的对接焊缝与支吊架边缘之间的距离不应小于50mm。
3.2.3.7同一直管段上两对接焊缝中心面间的距离：
当公称直径大于或等于150mm时不应小于150mm，公称直径小于150mm时不应小于管子外径。
3.2.3.8法兰连接时应保持平行，其偏差不大于法兰外径的1.5/1000，且不大于2mm，不得用强紧螺栓的方法消除歪斜。
3.2.3.9法兰连接应保持同轴，其螺栓孔偏差不得超过孔径的5%，螺栓安装应方向一致，伸出的螺母的长度一致。
3.2.3.10管子对口时应检查平直度，在距离接口中心200mm处测量，允许偏差1mm/m，但全长允许偏差最大不超过10mm。
3.2.3.11管道安装过程中，不得在管道的焊缝处开孔，如必须开孔，焊缝应经无损检测合格。
3.2.3.12与传动设备连接的管道
（1）与传动设备连接的管道安装之前，内部要清理干净。
与传动设备连接的管口焊接时一般应远离设备，以避免焊接应力的影响。
（2）管道与机器组对时，应防止强力组对，在自由状态下检查法兰的平行度和同轴度，其允许偏差见下表：
表3.2.3.12
设备转速（rpm）
平行度
同轴度
3000-6000
≤0.15mm
≤0.5mm
>6000
≤0.10mm
≤0.20mm
（3）管道安装合格后，应尽快固定好管道及支架，管道上不得承受设计以外的额外附加力。
（4）管道最终与设备连接时，应在联轴节上架设百分表监视设备位移。
当转速大于6000r/min时，其位移值应小于0.02mm；当转速小于或等于6000r/min时，其位移值应小于0.05mm。
（5）与传动设备连接的管道在试压、吹扫合格后，应对管道与传动设备的接口进行复位检验，其偏差值应与管道安装前的允许偏差值相符。
3.2.3.13阀门安装
（1）阀门安装前应仔细核对其规格、型号、材质、工作介质，对于有禁油要求的阀门，必须确认其内部清洁度，不合格或无法确认时应予以脱脂。
法兰阀门应在关闭状态下安装，焊接阀门与管道焊接时阀门应处于开启状态并且焊缝的底层应采用氩弧焊，以保证内部的清洁。
有方向要求的阀门安装时应核对介质方向，确定阀门安装方向。
（2）安全阀安装时
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