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炉管更换施工方案模版教材

中国XX集团XX分公司炼油厂

制氢装置转化炉炉管更换技术方案

 

编制:

XX

审核:

XXXXX

批准:

XX

 

XXXXX公司

 

目录

一.工程概括

二.编制依据

三.施工安排

四.施工工序

五.施工工艺及质量要求

六.质量保证措施

七.HSE管理方案

八.施工质量记录表格及要求

 

一.工程概括

中国XX公司炼油厂制氢装置中,制氢转化炉辐射室炉管(140根)、支管(280根)变形严重并存在质量隐患、部分弹簧吊架失效;对流室的炉管及空气预热器使用年限久远,存在质量问题和安全隐患。

根据炼油厂的要求:

对辐射室炉管(140根)进行全部更换、支管(280根)全部更换、部分弹簧吊架更换;对于对流室的水保护段、原料预热段、过热段、蒸发段、空气预热器进行更换。

1.主要工作量

1)辐射室炉管更换140根(图纸编号xxx-xxx);

2)辐射室更换集合管支管(4根)和炉管支管280根;

3)更换部分炉配件;

4)更换对流室炉管(水保护段、原料预热段、过热段、蒸发段)及空气预热器;(图纸编号xxx-xxx-xx)

5)炉管更换所涉及的炉顶、炉底衬里的拆除及恢复。

2.工程特点

1)工期短,任务重,辐射室及对流室同时进行,材料种类多,工程分散。

2)高空作业多,容器内作业多,作业空间小,工程交叉作业多。

3)粉尘污染严重。

二.编制依据

1.根据甲方所提供的转化炉集合管施工图纸。

2.根据车间所提供的施工具体情况以及现场实际了解的情况。

3.施工应遵守的相关标准

3.1《工业炉砌筑工程施工及验收规范》GB50211-2004

3.2《石油化工施工安全技术规程》SH3505-1999

3.3《安全、环境与健康管理体系文件》

3.5《工业金属管道工程施工及验收规范》(GB50235-97)

3.6《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》(SH3501-2002)

3.7《石油化工铬镍奥氏体不锈钢、铁镍合金及镍合金焊接工艺规程》(SH/T3523-99)

3.8《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》(GB50236-98)

3.9《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708-2000

三.施工安排

根据本工程特点,我们拟多组织人力24小时不停地进行施工。

1.主要人员使用计划

工种

管工8人

电焊16人

起重4人

电工2人

架设8人

探伤2人

衬里12人

其他45人

铆工4人

管理3人

合计

104人

2.主要施工机械使用计划

序号

设备名称

规格型号

数量

1

电焊机

ZX-400A

20台

2

气刨焊机

ZXB-1000

1台

3

空压机

6M3--10M3

1台

4

角向磨光机

Φ125

8台

5

角向磨光机

Φ180

5台

6

汽车吊

8吨

2台

7

汽车吊

50吨

2台

8

倒链

2t

10台

9

倒链

1t

10台

3.措施用料

序号

名称

型号

单位

数量

备注

1.

扳手

12-55

10

2.

镀锌铁丝

10#

Kg

300

架设

3.

脚手杆

¢48

200

架设

4.

跳板

300

架设

5.

钢丝刷

20

清密封面

6.

防尘口罩

60

7.

行灯变压器

3000W

2

8.

灯泡

12v100w

100

灯泡

9.

护目镜

100

四.施工程序

1、辐射室

 

1、对流室

五.施工工艺及质量要求

1.施工准备

1.1现场验收炉管及有关配件质量及制造合格证、材料合格证书。

1.2准备施工所用的材料、设备、吊车(50t2台,90t1台,8t2台)、工具。

1.3准备施工所用的各种照明。

(设备内采用低压电源12V)

1.4辐射室将雨棚棚顶拆除一部分,对流室外管线保温拆除。

1.5辐射室根据炉管抽出的位置拆除部分雨棚钢结构。

1.6辐射室将炉管下法兰盖安装正式垫片、上法兰盖安装临时垫片。

1.7根据施工需要搭设脚手架

1)在炉底辐射室炉底搭设脚手架。

2)在炉底辐射室炉顶需拆除的部分雨棚钢结构、炉管固定吊件等处搭设脚手架。

脚手架平台搭设的位置要方便施工。

2.施工过程

2.1打开人孔检测氧含量,经甲方确认合格,且开合格的作业票,并有监护人的情况下后方可施工。

2.2根据施工需要,辐射室在炉内搭设脚手架拆除炉管在炉顶处的衬里,注意保护好炉内其它处的衬里,脚手杆与炉底接触处之间应铺设钢板,增加受力面积。

2.3拆除衬里。

2.4保护性拆除炉管上的所有配件,并做好标识。

2.5保护性拆除炉管上部的炉管吊架固定架。

2.6保护性拆除炉门、炉管导向板及盖板,并做好标识。

1)拆卸螺栓时用松动液喷在螺栓上,以保证螺栓能拆下,

2)对于锈死拆不掉的螺栓用气焊切割时不得伤害到被拆除的炉门、炉管导向板及盖板

3)辐射室拆除炉底衬里托板,注意:

由于托板为铸铁件,拆除时不得随意敲击,拆除后的托板要摆放整齐。

2.7用切割片将与炉管相连接的上下集合管的进、出口支管切割掉。

切割时要贴近支管根部。

将支管拆除。

2.8保护性拆除炉管上部的炉管吊架。

1)先将炉管吊架调节到非受力状态下。

2)将炉管用铁丝绑扎做临时固定,拆除炉管吊架。

2.9拆除旧炉管安装新炉管,安装新炉管时应注意以下事项:

1)对新炉管进行全面的外观质量检查。

2)辐射室由于炉管有四种形式,安装时要根据图纸要求对号入座。

3)辐射室吊装炉管应采用吊装带,不得使用钢丝绳以免损伤炉管。

4)辐射室吊装炉管应采用两台吊车吊装,以免造成炉管变型。

2.10安装炉管上的所有配件:

1)辐射室将炉管吊入炉中,先将炉管底部定位支管用U型卡固定。

2)用倒链在炉管上部将炉管吊正,将炉管吊架安装上。

3)恢复炉管吊架固定架。

4)对流室炉管用90吨吊车安装就位,连接上下管线。

2.11辐射室炉管安装后,应对所有炉管按图纸要求进行冷态预拉伸,按图纸YL1410/4中技术条件执行。

2.12辐射室恢复炉管顶部、底部的导向板及盖板。

2.13辐射室对集合支管与炉管加强接头的焊接要求见第3款。

2.14辐射室对炉管进行气密试验见第4款。

2.15辐射室恢复炉管处的所有衬里,对流室回复炉内衬里。

2.16炉内施工完验收合格后,恢复炉门及其它配件。

2.17炉的清理封闭

1)炉管检修改造工作全部完成后进行清理,遵循由上向下的顺序依次进行。

2)架设拆除时不得损伤炉内衬里。

3)清理炉内所有施工用废料。

4)人孔封口,应加正式垫片,人孔盖与人孔法兰无偏移。

5)人孔螺栓紧固时要保证受力均匀、对称。

6)人孔封闭时,及时办理隐蔽工程记录。

3.集合管的进、出口支管组焊

3.1将尾管与加强接头组对时,要根据图纸要求对号入座,组对时要留2mm间隙,可用2mm纸板控制间隙。

3.3组对时应避免强力组对。

3.4焊接要求

1)加强接头与集合管支管为两种材质:

Incoloy8000Cr18Ni10Ti

2)焊接采用全氩弧焊焊接,焊接工艺如下:

材质

焊接材料及规格

焊接电流

焊接电压

背面充氩保护

0Cr18Ni10Ti

H0Cr20Ni10Ti¢2.5

80~100A

20~22V

要充氩

Incoloy800

ERNiCr3¢2.0

80~100A

20~20V

要充氩

3)焊接时要控制好焊接速度及层间温度,焊接速度为4-6cm/min,层间温度不得超过100℃。

4)集合支管与炉管加强接头焊接的角焊缝应进行100%的着色检查,其表面不得有任何缺陷,符合JB4730-2005Ⅰ级合格。

5)焊接工作应由技术熟练、具有相应合格位置的焊工担任。

6)焊工手工工具如刨锤、钢丝刷等应用不锈钢制成。

4气密试验

集合支管与炉管加强接头焊接检查合格后,对其角焊缝及炉管法兰口进行气压试验,将压缩空气(氮气或惰性气体均可以使用)通入到管线内,缓慢升压。

当压力升0.5Mp时,保压10分钟,检查焊缝及法兰密封面是否泄漏并检查炉管及各个管线有无异常情况,如无泄漏及异常情况继续升压,当压力升到设计压力的0.5倍时(1.5Mp),每级升压为0.3Mp保压10分钟,当压力升到设计压力的1.15倍时(3.45Mp)保压10分钟,而后降到设计压力(3.0Mp)。

对所有焊缝及法兰密封面进行泄漏检查,如有泄漏应将试验压力降为零,需补焊或把紧法兰螺栓并按上述过程重新进行试验。

5.衬里施工

5.1施工准备

1)施工前必须做好施工人员安全技术培训,操作人员应经培训持证上岗。

2)施工前必须对所有施工人员进行安全、技术交底,关键工序及部位现场进行二次交底。

3)施工前所有机械设备须经维护、保养、试运转合格后方可使用。

搅拌机、空压机应搭设好防护棚,用电设备接地、接零良好。

4)现场平面布置、料棚的搭设、水电风的接设等准备就绪。

5)材料进入现场并经复验合格。

5.2主要施工方法

1)架设

所有容器内架设均采用钢管和钢跳板,搭设满堂红脚手架,层高要求不大于1.8m,辐射室顶部作业时,架设顶部满铺跳板,架设经检查合格后,方可使用。

2)拆除

a)根据甲方代表现场确定的检修部位,并用粉笔作出拆除标志。

b)炉顶拆除时,先拆陶纤模块,后拆密封料和隔热衬里料。

c)炉底手工拆除模块;炉外管箱拆除时,先拆除管箱钢板,然后拆除管箱内衬里材料。

d)旧衬里用手工拆除,拆除的废料用编织袋装好,运到指定地点。

(1)拆除纤维模块时严禁任意撕扯,边缘部位层间应错缝。

(2)浇注料衬里拆除,截面应做成外小里大的燕尾型,至少露出3个锚固钉。

3)衬里施工

对设备进行常规检修,按原来衬里结构恢复。

a)炉顶衬里恢复时,先安装纤维模块,然后涂抹密封料和轻质隔热衬里。

b)炉底衬里恢复时,先安装炉外管箱,管箱内衬里后,安装陶纤模块。

5.3施工工序及质量控制点

1)施工工序

a)耐火浇注料施工工序

浇注料验收、复验

锚固钉焊接

划线

除锈

设备检查验收

原衬里拆除

检查验收

养护

浇注料施工

浇注料搅拌

b)纤维模块施工工序

原纤维模块拆除

检查验收

纤维模块安装

原材料验收

焊接锚固钉

找正

2)施工工序质量控制点

序号

控制点

控制点性质

控制内容

责任人

1

原材料检验

见证

材质合格证,复验报告

施工员

2

设备验收

停止点

几何尺寸

质检员

3

衬里拆除

见证

部位、拆除范围

施工员

4

除锈

见证

表面处理质量

施工员

5

锚固钉焊接

停止点

焊接质量、间距尺寸

质检员

6

浇注料搅拌

见证

配比计量、施工性能

施工员

7

浇注料施工

停止点

厚度、密实度、表观质量

质检员

8

养护

自检

养护时间、成品保护

施工员

12

纤维模块安装

停止点

层数、接缝,表面质量

质检员

13

交工

见证

施工员

5.4主要施工工艺

1)耐火纤维模块安装

a)纤维模块安装按原图纸编号位置进行。

b)安装纤维模块前,先检查吊架,需要修补的吊架应在安装前进行焊接修补。

c)在安装模块时,现调整四角,使其与相邻模块对齐,若模块的四角相互不对齐,会导致热量从拐角处穿透,使壁板过热。

d)纤维模块用钢筋固定,固定一定要牢固。

纤维模块安装后,检查与旧模块之间的缝隙,有缝隙时应填纤维棉挤紧。

e)模块安装至管道位置时,应按照实际尺寸进行加工,不的任意撕扯。

2)耐火浇注料施工

a)耐火浇注料的搅拌需采用强制式搅拌机,按配合比配制结合剂和集合料,先干搅拌1~2分钟,使之充分混合均匀,再按规定用水量加水,搅拌至颜色一致,搅拌用水应为洁净饮用水,拌制好的湿料应在30分钟内用完。

b)浇注料施工前先清理干净原有衬里接茬处,并用水充分润湿。

耐火浇注,施工应连续进行,厚度方向一次成型,因特殊情况必须中断施工应留阶梯形施工缝,下次施工前用水充分湿润接茬,清除杂物,耐火浇注料施工时使用橡胶锤,呈梅花状,一锤压半锤砸实,特别是新旧衬里接槎处要仔细捣打,然后用木抹子抹平,不得压光,衬里厚度大于100mm时按设计及规范要求设膨胀缝。

c)浇注料衬里施工后用手轻按不粘泥浆时开始淋水养护,养护24小时,自然养护48小时。

5.5质量标准

1)浇注料衬里

a)衬里表面平整密实,厚度均匀,允许偏差±5mm,烘炉前不应有裂纹。

b)烘炉后衬里表面裂纹宽度不应大于5mm。

2)纤维模块衬里

a)模块安装规格、型号符合图纸要求

b)模块表面平整,无突出棱角,无起毛现象。

c)模块之间的缝隙挤压严密,无空洞。

6.更换集合管

6.1集合管的材质为Incoloy800(规格¢219×14)和1Cr18Ni9Ti(规格¢219×12

6.2将集合管切割掉。

6.3将切割的集合管坡口进行打磨,并对坡口表面进行着色检查,坡口表面不得有裂纹、分层等缺陷。

6.4组焊更换的新集合管,焊接工艺如下:

(具体见焊接工艺指导书)

材质

焊接材料及规格

消氢处理温度

Incoloy800

ERNiCr3¢2.0/HNiCrFe-3¢3.2

焊接前后各400℃(±15℃)

0Cr18Ni10Ti

H0Cr20Ni10Ti¢2.5/A137¢3.2

6.5对焊缝进行100%的射线检查,符合JB4730-2005Ⅱ级合格。

7.更换对流室炉管

7.1保护性拆除对流室盖板。

7.2将旧炉管整体拆除。

7.3新炉管整体调入,并进行连接。

7.4接管焊接

1)由于原管道内含氢,要求背面充氩时氩气纯度要高。

2)焊接时要控制好焊接电流及层间温度,层间温度应≤100℃。

3)焊接工艺如下

材质

焊接材料及规格

备注

0Cr18Ni10Ti

H0Cr20Ni10Ti¢2.5A132¢3.2

1Cr5Mo

H1Cr5Mo¢2.5R507¢3.2

焊前预热、焊后热处理

20g

H08Mn2SiA¢2.5

7.5对焊缝进行100%的射线检查,符合JB4730-2005Ⅱ级合格。

7.61Cr5Mo管对接焊缝采用电加热方法进行消除应力热处理:

(具体见热处理工艺):

(热处理曲线示意图)

7.6.1上图为温度与时间坐标图。

7.6.2升温曲线为:

0~300℃时,升温速度为180~200℃/小时,温度300℃以下时不记录,300℃以上开始记录,300~765℃(±15℃)时,升温速度为150~180℃/小时,当温度达到765℃±15℃)时恒温90分钟,降温速度180~200℃/小时,到300℃时停机自然冷却。

7.6.3保留温控仪记录的热处理曲线图。

7.6.4接管焊缝热处理之后,应对接管的母材、焊缝及热影响区进行硬度检查,其结果HB≤241。

(每个焊道打3个位置,每个位置打3点,分别为:

焊缝、热影响区、母材)

六.质量保证措施

1.检修施工前要对施工人员认真进行技术交底,明确规范要求及技术标准

2.所有施工作业人员必须有相应的上岗资格证书

3.施工人员在操作过程中必须严格执行施工工艺,不得擅自更改

4.施工前机械设备要进行检修、保养、试运合格,施工机具配置齐全。

5.搅拌站必须设专人带岗,从配料、搅拌到运输,每道工序责任明确。

6.施工时,施工员和班长应按施工人员所施工的区域,做好施工质量跟踪记录。

若出现质量问题,可追查出施工人员,实现任务明、责任清,并实行质量奖惩制度,奖优罚劣。

施工难点:

炉管拆装及安装,炉管吊装时选好吊点防止弯曲变形。

7.加强工序间控制、交接,做到上道工序不合格,下道工序不施工。

严把质量关,实行质量一票否决制。

8.质检员、施工员加强现场巡回检查,及时指导施工,严格工艺纪律。

如发现违反工艺纪律现象,应严格按“衬里工程质量及通病控制办法”中有关规定进行处罚。

9.对于修复、更换的设备配件、附件必须按说明书所提供的技术要求执行

10.所有使用的焊条必须严格按项目的焊材领用要求领用,每个焊条筒只能装一种焊条,且不得多于3Kg

11.施焊时不得随意引弧

12.严格报检手续,质检人员必须随时检查,发现问题及时整改

13.施工中遇到不明问题要及时向车间相关人员及技术人员反映,经确认后再进行施工

14.对于隐蔽工程在封闭前必须对隐蔽项目联合检查,验收合格后才能封闭

15.施工中施工记录要与施工过程同步,做到施工过程可控

16.交工资料及各种检验报告做到及时准确

七.HSE管理方案

1、安全承诺

“安全第一,预防为主,全员动手,综合治理,改善环境,保护健康,科学管理,持续发展,保证本项目部的所有活动满足法律、法规的要求,落实全体员工HSE职责,提供必要的资源支柱,保障HSE目标实现,HSE管理工作持续改进。

2、安全注意事项

1)施工人员应按规定穿戴好劳保着装

2)在装置区施工前应作到三“不动火”,即无火票不动火,无看火人不动火,防火措施不落实不动火

3)所有用电设备应保持绝缘良好,接地正确,有合格的漏电保护器,并设专人巡回检查

4)吊装作业、现场拆除、设备试压应有警戒标志,两台吊车配合时应注意协调统一。

5)容器内作业必须使用12V安全电压作照明,容器内有施工人员作业时外部要有专人监护

6)在2米及以上高处作业时必须系挂好安全带,并要在搭设合格的脚手架上施工

7)现场使用的氧气瓶、乙炔瓶之间的距离不得小于10米,且离火源的距离不得少于10米,要使用合格的氧气、乙炔表,乙炔表上应有回火器

8)现场使用的电动设备、工具必须执行“一机一闸一保”制,严禁一个保护器控制两台及以上用电设备、电动工具

9)使用砂轮机时必须戴好防护眼镜

10)在潮湿环境中作业必须穿戴好绝缘鞋和手套

11)现场吊装时应由专业人员指挥,要旗哨齐全,必须使用合格的吊装锁具

12)施工时要保护好周围绿地、花草和树木,施工现场要条理井然,材料、设备摆放整齐,施工中要做到工完料净场地清

13)施工人员在有毒、有害环境中作业时要穿好防护服,戴好防护面具

14)搅拌机、卷扬机等机具设备都要符合安全规定并设漏电保护器,设备专人专机。

电源线与平台容器接触的部位应加胶皮套管,电源插座应固定

于小木盒内,防止被碰坏。

15)容器内施工外设监护人,不许单人施工,内部要两人以上作业。

16)所有架设必须绑扎牢固,经检查合格后,交给施工人员使用。

14)当发现作业人员出现头昏、恶心、呕吐等情况时应立即送至通风良好的场所休息或送至医院

八.施工质量记录表格及要求

执行中国XXXXX公司XXXX建设项目(工程)竣工验收手册及甲方要求

---记录必须字迹工整,采用碳素墨水填写,按时上交。

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