316L管道施工方案.docx
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316L管道施工方案
1编制说明
由于国内外大型合成氨—尿素厂的生产工艺流程在目前基本上相同，故其工艺管道的配管材料也是大体相同的。
按照材料的性质，配管材料分三大类，即第一类碳钢类；第二类合金钢类；第三类奥氏体不锈钢类。
根据特殊用途，在尿素装置的一部分工艺气体或溶液，要求有较高的耐尿素—甲胺腐蚀性能，因此对材质有更严格的要求，目前一般按美国ASTM标准，选用316MOD尿素级材质，其含碳量低于0.035％，含Cr18-20％，含Ni13-12％，含钼2-3％。
除上述化学成分要保证外，还限定材料的铁素体含量应小于0.6％。
焊缝中铁素体含量应≤0.6％。
由于配管材料的选择的不同，其施工工艺、焊接方法等也不同。
为了保证30工程316MOD材质管道高的焊接质量和高精度安装水平，特制定本方案。
其他材质的工艺管道施工，有设计规定要求的以设计为准，不足部分按现行的国家标准规范执行。
2、编制依据
2、1中国五环化学工程公司设计图纸；
2、2《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97；
2、3《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98；
2、4《工业金属管道工程质量检验评定标准》GB50184-93；
2、5HG20237-94《化学工业工程建设交工技术文件规定》。
3、工程量一览表
序号
管道规格
管道数量
阀门数量
弯头数量
1
Φ273.1*25.4、DN10″
83.572m
17
2
Φ219.10×20.62DN8"
3m
1
2
Φ168.3*15.88、DN6″
196.627m
25
3
Φ114.3*11.13、DN4″
20.568m
2
1
4
Φ88.9*11.13、DN3″
198.98m
1
21
5
Φ60.33*8.74、DN2″
42.724m
3
9
6
Φ33.4*4.55、DN1″
65.82m
7
7
Φ21.5*3.73、DN1/2″
11.43m
6
以上数据是根据蓝图统计的。
4、施工前应具备的条件和施工准备：
4.1施工前应具备的条件；
4.1.1施工图纸、安装规范、标准、施工方案等资料齐全，图纸会审完毕，并进行设计交底。
4.1.2到货的配管材料满足施工要求。
4.1.3施工人员已进行培训，焊接工艺评定PQR经审定批准。
（见附录四）
4.1.4于管道有关的土建工程、专业工程经检查合格，满足安装要求。
4.1.5设备系统的安装达到70％-80％，并找正合格，灌浆完毕，地脚螺栓已经拧紧。
4.1.6现场道路及施工用水、电等就绪，并能保证连续施工。
4.2施工准备
4.2.1技术人员、检查及施工人员应认真熟悉图纸和有关规范、标准、设计要求，审图时应对管道平面布置图、空视图及管线表进行仔细核对，确保施工时没有任何管线遗漏。
4.2.2技术人员应向参加施工的所有人员进行施工及安全技术交底。
4.2.3对管子、管件及阀门等进行检验、确认并收集整理有关的技术证件。
要求管子、管件及阀门等按设计要求核对无误，内部清理干净，不存杂物。
4.2.4施工所需机具、工具、消耗材料配备齐全。
4.2.5要大力注意配管材料的验收、管理和发放工作，配备强有力的材料管理人员。
由技术人员协助编制各工号的配管材料汇总表。
根据汇总表进行验收和登记、分类存放、中间编号、专人保管和发放。
准备好足够的工程辅助材料、消耗材料和劳动保护用品。
4.2.6工业管道施工的安全要求，劳动保护按现行有关规定执行。
5、施工程序（见下页）
6、管道材料、管道组成件及支承件的检查
6.1一般规定
6.1.1管道组成件、管道支承使用前应按设计要求核对其规格、材质、型号，并具有制造厂的合格证明书。
6.1.2管道组成件使用前应进行外观检查，要求其表面应无裂纹、崐缩孔、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。
螺纹密封应良好，精度及光洁度达到设计要求。
6.1.3管道组成件应有材质标记，使用前应用光谱分析、铁素体含量（最大铁素体含量为0.6％），或其它方法进行复查。
复查时，按同规格同材质100％检查，查验完后做好标记。
6.1.4按设计文件要求逐项核对产品合格证的内容是否与设计要求相符，若不相符则做补充试验，给予补齐或作退货处理。
6.1.5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，亦不得与碳素钢接触。
6.2管材检验
6.2.1管应具有制造厂的合格证明书，在证明书上应注明：
a）供方名称或代号；
b）需方名称；
c）钢的牌号；
d）炉罐号、批号和重量（或根数）；
e）品种名称、尺寸和质量等级；
f）化学成份和试验项目齐全，并有结果；
g）标准编号；
h）休氏试验的试样号、休氏试验和选择性侵蚀试验结果，以及有关材料的铁素体含量和金相组织说明的钢厂试验报告应随从材料一起发送。
i）如果材料不是直接从钢厂定货的，则还应附上钢厂的厂名和完整的地址。
6.2.2钢管验收时，如遇下列情况之一，则应进行校验性检查：
a）证明书与到货钢管的钢号或炉罐号不符。
b）钢管或标牌上无钢号、炉罐号。
6.2.3钢管校验性检查应按下列规定进行：
6.2.3.1全部钢管应逐根编号、并检验铁素体含量。
6.2.3.2化学分析试样应从力学性能试验的钢管或试样上截取。
6.2.3.3化学成分和力学性能应符合供货技术条件的规定。
6.2.4应对该批管子逐根检验，不合格者不得使用。
6.2.5钢管如遇下列情况，应进行无损探伤：
6.2.5.1当钢管无制造厂探伤合格证时，应逐根进行探伤。
6.2.5.2钢管虽有探伤合格证，但经目测检验发现有缺陷时，应抽查10％进行探伤，若仍有不合格，则应逐根进行探伤。
6.2.6高压钢管外表面应按下列方法探伤：
钢管，应采用液体渗透检验法。
6.2.7钢管经探伤发现的缺陷应逐步修磨，直至消失为止。
除去缺陷后的极限壁厚减薄量为公称壁厚的12.5％，且不小于设计壁厚；经验收检查合格的钢管应及时填写《高压钢管验收（校验性）记录》。
6.2.8钢材供货商不得对管子、管件采用焊接修理。
6.3阀门检验
6.3.1不锈钢阀门应全部进行合金元素光谱分析，不合格时，该批阀门不得使用。
6.3.2阀门应逐个进行壳体压力试验和密封试验。
6.3.2.1试验介质采用洁净水。
不锈钢阀门试验用水的氯离子含量不得超过25ppm。
当有特殊要求时，试验介质必须符合设计规定。
6.3.2.2试验压力：
阀门的壳体试验压力应为公称压力的1.5倍；
阀门的密封试验宜以公称压力进行。
6.3.2.3试验时间：
阀门的壳体压力试验时间不少于5min。
6.3.2.4合格标准：
阀门的壳体压力试验以壳体、填料无渗漏为合格。
阀门的密封试验以阀瓣密封面不渗漏为合格。
6.3.3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。
6.3.4密封试验不合格的阀门作退货处理。
6.3.5阀门的传动装置和操作机构应进行清洗检验，更换油脂，并检查其动作是否灵活可靠。
6.3.6合金钢阀门的壳体材质必须逐个进行光谱分析复查，对内件的材质每批取不少于1个进行抽查。
不合格时，该批阀门不得使用。
6.3.7试验合格的阀门，应及时排尽内部积水，关闭阀门，封闭出入口，密封面涂上防锈油，做好标记，并及时填写《阀门试验记录》。
6.3.8安全阀在安装前，应按设计文件规定的开启压力进行调试，按现行有关规定，应到当地锅炉检验所指定的有关部门去检验，检验合格后方能进行安装。
6.4其它管道组成件检验
6.4.1其它管道组成件尺寸必须符合国家现行标准规定，材质符合设计规定，且必须核对制造厂的质量证明书，其化学成份、热处理后的力学性能、合金钢管件的金相分析及无损探伤结果必须符合国家现行标准。
6.4.2高压螺栓及螺母必须符合下列要求：
6.4.21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。
6.4.2.2螺栓、螺母应每批各取两根（个）进行硬度检验。
当有崐不合格时，该批螺栓、螺母不得使用。
6.4.2.3当螺栓、螺母的直径大于或等于M30、且设计温度≥500℃时，应逐根（个）进行硬度试验，不合格者不得使用。
6.4.2.4合金钢螺栓、螺母应每批各取两根（个）进行光谱检验。
当有不合格时，应逐根（个）进行检验。
6.4.3补偿装置的材质、规格、型号等应符合设计文件规定.
6.4.4金属垫片的加工尺寸、粗糙度及硬度应符合国家现行标准崐和设计规定。
6.5弹簧、支吊架检验
6.5.1管道弹簧支吊架，应有合格证明书，其外观应符合下列要求。
6.5.1.1弹簧表面不应有裂纹、折迭、分层、锈蚀等缺陷。
6.5.1.2尺寸偏差符合图纸要求。
6.5.1.3工作圈偏差不应超过半圈。
6.5.1.4在自由状态，弹簧各圈节距应均匀，其偏差不得超过平均节距的10%。
6.5.1.5弹簧两端支撑面应与弹簧轴线垂直，其偏差不得超过自由高度的2%。
6.6弯头管件
6.6.1由于尿素装置中用316LMOD材料的工艺管道，大部分有坡度要求，因此弯头同样是非标准的，这样就需要进行精确测量并作出轴侧图，根据轴侧图进行预制。
6.6.2所有弯管均采用冷弯，若加工困难，可采用中频或电加热热弯。
6.6.3弯管最大椭圆度≤3％，背部减薄量小于原壁厚的3％，内侧波浪率小于2％。
6.6.4弯管角度误差±0.5°。
6.6.5管道弯制成型进行淬火固溶处理后，所有管件须进行晶间腐蚀试验和休氏试验。
检验验收标准按8-A10S-95《尿素厂耐腐蚀不锈钢的休氏试验和金相检验》和8-A9S-95《耐腐蚀不锈钢的休氏试验和金相试验的取样》进行并合格。
6.6.6所有弯管部位须作100％超声波探伤，按GB4730-98Ⅰ级检验验收。
6.6.7所有316LMOD管道弯制后并固溶处理后，须作化学成分、机械性能复验分析，其化学成分应满足中国五环化学工程公司30-A10S-95尿素厂316LMOD不锈钢材料要求，并有检验报告；硬度HB＝128～187，其机械性能应满足抗拉强度≥485MPA、屈服强度≥175MPA、伸长率≥35％、断面收缩率≥50％（但供应的材料必须足够长，以满足实验要求）。
6.6.8在运输、存放及制造过程中，严禁于铁素体材料直接接触。
6.7本项工程施工中关于管子、管件及阀门的检验，方案中未尽事宜，按照GB50235-97、国家现行有关标准及有关美国ASTM标准进行。
7、材料使用管理规定
7.1材料员及保管人员应充分熟悉本材料的材质性质，严禁与碳素钢接触。
7.2合格品入库按规格、材质种类分别摆放整齐，并作上明显标示。
7.3由专人按管段表限额发料，经负责人核实无误后，方可使用，严禁材料错发滥用。
并作好记录。
7.4阀门类：
a按其型号、材质、直径分开存放，作出标记。
如制造厂已有标记，应妥善保存。
b大阀门应注意保护密封面不受尤其是具有软密封面的碟阀应防止密封面被尖硬物刮伤。
c试压后应排净积水，清除污物，端面密封，阀杆予以润滑油封。
7.5管件法兰类：
a按照不同的品种、型式、直径、材质分开存放，作出标记。
较小的可放在货架的上面，较大的放在地面上（注意防锈蚀）。
b注意保护法兰面不受损坏。
7.5紧固件类：
a各种垫片要注意不受外力造成变形和损伤，尤其是不锈钢—石棉缠绕垫和金属环形垫。
b各种螺栓螺母应按不同材质和规格分开存放和标记，不能露天存放造成受潮。
并应注意保护螺纹不受损伤。
7.6特殊件类：
各种特殊管件如疏水器、防爆板、膨胀节等要按照其位号分别存放和标记，
防止普通管件阀门相混，不易识别。
7.7焊条材料类：
我施工现场建立一个统一的焊条烘干站，设专人管理对焊条进行集中保管、烘干、发放及回收并做好发放、回收记录，定期抽查。
现场焊工对焊条的管理实行每个焊工手里一个保温桶，用一条拿一条，严格控制保温桶中焊条数量。
使用完后按时交回到管理员手中做保温或重新烘干，并做好记录。
7.8作业者持管段表到仓库领料。
保管人员根据管段图材料表中所列的品种、规格、材质、数量进行发放。
双方共同检查实物同图纸是否相符，然后领料人在仓库相应的管段表上签署姓名和日期，或者开具出库料单，以便核查。
有些暂时不安装的材料荣辱，如孔板、防爆板以及某些预计要拆御的部位上的永久性垫片，在第一次领料时不应领出，防止在现场损坏和丢失。
但一定作好标示，以防遗漏。
8、管道加工
8.1管道的焊接坡口，应采用机械方法进行，如车床、切管机、坡口机等。
切割时，应采用不锈钢刀头或专用砂轮片。
8.2管子切割时产生的毛刺、铁屑等应用专用砂轮片仔细去除，并磨光。
8.3管件在储存和制造期间避免被盐、咸水、碳钢锈皮污染内侧。
管件两端开口处通常应加盖保护为宜。
9预制管路注意事项
9.1在预制的管路上应清楚地标上管路编号和管段号，以防止在现场组装时混淆；
9.2预制管路的机械加工面，如坡口端面和法兰连接面应采取防尘措施，可用木塞或塑料盲板等堵塞覆盖；
9.3奥氏体不锈钢管不能直接放在地面上，亦不能直接与碳钢接触。
9.4当一条管线比较长，而且走向变化大，不容易一次测量得到准确数值时，就应留下一段“封闭段”暂不预制。
待预制管子安装后，实测该段“封闭段”的尺寸。
再去进行“封闭段”的预制和安装。
10、管道安装
10.1一般规定
10.1.1施工用的单线图已与施工图核对无误，为了安装减少误差，提高安装精度，在管道安装前最好经过实测检查无误后，方能管道安装。
10.1.2管道安装前，再次对管子、管件、阀门及已预制好的管路进行检查，按设计要求核对无误，内部已清理干净，不存杂物。
10.1.3管道坐标、标高、坡度、角度等须严格按设计要求施工，安装偏差见表10.1.3.1
管道安装允许偏差（mm）表10.1.3.1
项目
允许偏差
坐标
架空
±10
地沟
±7
埋地
±20
标高
架空
±10
地沟
±7
埋地
±20
平直度
Dg≤100mm
≤2L/1000
最大40
Dg>100mm
≤3L/1000
最大70
铅垂度
≤3H/1000
最大25
成排
在同一平面上的间距
±10
交叉
管外壁或保温层的间距
±7
10.1.4穿墙的管道，一般应加套管，管道焊缝不得置于套管内。
穿墙套管长度不应小于墙厚。
管道与套管的空隙应用石棉或其它不燃材料填塞。
10.1.5在管道焊缝上不得开孔，如必须开孔时，焊缝应经无损探伤合格。
10.1.6管道连接时，不得强力对中，不能采用加热管子，加偏垫的方法消除接口的偏差、错口、不同心等。
法兰两平面应保持平行，其偏差不大于法兰外径的1.5/1000，且不大于2mm。
10.1.7与容器、设备和泵类相连的法兰，安装时采用临时石棉盲板，与动设备连接的管道，其固定焊口远离设备，管道安装合格后，动设备不得承受设计的附加载荷。
10.1.8不得用铁质工具敲击管道。
管道与管架之间应垫入不锈钢或不含氯离子的塑料或橡胶石棉板。
10.1.9法兰连接必须使用同一规格螺栓，紧固螺栓应对称均匀，松紧适宜。
紧固后外露长度不大于2倍螺距，遇到下列情况之一时，螺栓、螺母涂以二硫化钼油脂或石墨粉。
10.1.9.1不锈钢、合金钢螺栓、螺母；
10.1.9.2管道设计温度高于100℃或低于0℃
10.1.9.3露天位置；
10.1.9.4有大气腐蚀或有腐蚀介质。
10.2阀门
10.2.1安装阀门时，特别注意铭牌标记，不得用错。
10.2.2法兰或螺纹连接的阀门应在关阀状态下进行安装。
10.2.3球阀和止回阀安装时应根据阀体上所做标记，使阀按流动方正确安装。
10.2.4对焊接型阀的安装，为避免焊接影响使阀变形，小型的阀应在“关闭”状态下焊接。
10.3法兰连接
10.3.1法兰螺栓应对称、均匀拧紧，紧固后法兰盘间隙应处处相等；螺栓凸出螺母的长度以1～2扣为宜。
10.3.2螺栓孔应跨中布置。
10.3.3对不允许承受附加外力的传动设备，管道与设备法兰连接应在自由状态下检查法兰的平行度和同轴度。
10.3.4施工时，密封垫片不得用错。
在拧紧法兰螺栓时，应考虑密封垫片的柔性，不要因其受力过度而超过其柔性极限。
10.3.5仪表一次部件要在管道施工时完成。
10.4管架
10.4.1管架应按图纸所示位置正确安装，并与管子施工同步进行。
10.4.2弹簧支、吊架的弹簧安装高度，应按设计要求调整，并做出记录。
弹簧的临时固定件，应待系统安装、试压，绝热完毕后方可拆除。
10.5管道安装完毕后，应进行全面检查，做到无错项和漏项。
10.6管道的试压、清洗与吹扫方案另行编制。
10.7在整个施工过程中，应严格进行质量控制，技术人员应认真做好记录，使交工资料与施工同步。
10.8管道的静电接地按设计要求做。
连接处不得虚接。
10.9线路阴极保护工程施工及验收应符合有关技术文件要求。
11管道焊接
11.1焊前准备
11.1.1坡口准备：
316LMOD材料的钢管应采用坡口机进行机械加工。
11.1.1.2组对前将坡口内外20MM范围内严格清理，不得有油漆、沥青、毛刺和任何其他可能影响焊接的物质，使其露出金属光泽。
11.2对接接头坡口型式及尺寸
11.2.1管壁厚度≤3.5mm，坡口制备：
平接口或稍有倒角。
见图一、图二。
1.0∽2.51.0∽2.5
图一图二
11.2.2管壁厚度3.5mm～22mm，坡口制备如下图:
30±2.5º
1.6±0.8
11.2.3管壁厚度>22mmm，坡口制备如下图：
10±1º
37.5±2.5º
1.6±0.8
11.2.4管子内径或外径不等时应将厚管壁削薄，其削去的厚度与长度之比为1：
3。
11.3焊接接头的组对
11.3.1接头在组对前应按11.2.1、11.2.2、11.2.3条严格检查坡口尺寸是否符合要求。
否则应按要求修正合格后方可组对。
11.3.2壁厚相同的管子、管件组对时，应尽量做倒内壁齐平，避免错口。
局部错边量不得大于1.5mm。
11.3.3壁厚不同的管子、管件组对时，其错边量大于1.5mm时必须按11.2.4条款加工后组对。
但极限管壁减薄量为公称壁厚的12.5％。
11.3.4组对间隙：
氩弧焊缝2-3mm，手工电弧焊2.5-3.5mm。
11.3.5组对时如采用熔入永久焊缝的点固焊时，其焊接工艺应按施焊时焊接工艺进行。
若管壁厚度小于8mm，点固焊应使用2.5mm的焊材。
11.4焊材选择和焊条烘干温度。
11.4.1焊材的选择：
正确选择焊条和焊丝，是保证焊缝质量的关键之一。
316LMOD材料的焊接，现根据中国五环化学工程公司工程设计标准14-A30S-95焊丝选用SANDVIK（瑞典）的焊丝为2RM69，药皮焊条为P6钛型（AVESTA瑞典）的焊条。
11.4.2焊材应根据其说明书中的烘干温度和时间进行烘干，并填写烘干记录。
11.5管道焊接
11.5.1所有焊工必须持有相应项目的合格证，焊接工艺经过评定合格并得到建设公司和监检单位的确认后，方可进行焊接工作。
由于我公司在晋城1830工程中已安装过同样材质的管道。
因此焊接工艺评定已做，见后面附录PQR-R-075。
11.5.2做好现场的施焊记录，同时焊接记录应有下列数据：
a）所有焊接数据（例如：
安培、伏特、交流/直流、极性）；
b）焊接材料的牌号、型号和直径，包括炉号/批号；
c）惰性气体流量（保护气和背面保护气）；
d）焊接设备的牌号和型号；
e）钨极直径、焊枪型号、喷嘴内径；
f）带有焊道层的焊接接头的简图；
g）焊工的名字和识别印记（焊工号）；
h）管材的炉号。
11.5.3在雨天及大风天气，没有采取防护措施严禁施焊。
凡组对后又被水、油等污染的坡口必须处理干净。
11.5.4焊接前应在焊条烘干站按规定领取焊条。
当班用不完的一定要送回烘干站重新烘干。
有污染的使用前必须处理干净。
11.5.5所有焊接表面都不允许引弧及试验电流，引弧必须在坡口内进行，焊接地线必须使用不锈钢卡子牢固在焊件上。
11.5.6当管道直径<2"、管子壁厚<5mm时全部采用氩弧焊（GTAW）；壁厚≥5mm或管径≥2"时，底层采用氩弧焊，填充盖面采用手工电弧焊（SMAW）。
焊接时应确保焊缝根部熔透，且层间和两侧熔和良好。
各层之间应清理干净，确认该层无缺陷后再进行下一层焊接。
11.5.7在坡口两侧不小于100mm范围内涂上白垩粉，以防止飞溅沾污焊件。
11.5.8对于根层和第一道填充焊层必须采用背面保护气。
11.5.9壁厚>4mm管道组件的角焊缝，以及壁厚>5mm管道的填充焊层适用手工电弧焊。
11.5.10焊接应力求在预制时进行，并力求在平焊位置操作。
11.5.11对管系钢度大的现场固定焊，应注意防止焊缝承受过大的焊接应力和系统温度应力而产生裂纹。
同时，一道焊缝应力求连续焊完，尤其是厚壁管，要注意选择造成最小的焊接变形和残余应力的焊接工艺。
11.5.12在焊接前应将坡口内外20mm范围内，以及焊丝用丙酮擦洗干净（严禁用氯化物）。
11.5.13焊接时严格按照相应的WPS焊接工艺进行焊接，手工焊应小电流快速焊，尽量少做横向摆动，摆动宽度不得超过3倍焊条直径。
氩弧焊打底时，管内部应充氩保护，且在管内两侧堵塞好。
尽量节约氩气。
11.5.14手工钨极氩弧焊用氩气纯度不底于99.96％，采用直流正接。
11.5.15焊接时还应严格执行中国化学工程五环设计院的有关要求，以及GB50236的有关规定。
11.6焊缝检验
11.6.1所有对接焊缝焊完后，焊工应在近30mm范围内用记号笔将其钢印号标示在焊缝一侧，并由施工队质检员进行目测检查。
并把数据记入焊接外观检查记录中。
11.6.2焊缝的缺陷界限（见下表）：
缺陷
要求的检查
对接环焊缝
角焊、承插焊和补强焊
焊接连接支管
备注
裂缝或熔合缺陷
任一种
不允许
不允许
不允许
未焊透
100％射线
不允许
NA
不允许
目测
A
NA
A
内部长方形缺陷
100％射线
B和C
NA
B、C和H
咬边
任一种
1M或Tw/4中的较小值
1M或Tw/4
中的较小值
1M或Tw/4
中的较小值
表面气孔和暴露的夹渣（内部和外部）
任一种
不允许
不允许
不允许
底面凹坑（收缩）
任一种
F
NA
F和H
焊缝加强
任一种
G
G
G和H
夹钨
100％射线
J
NA
J
焊瘤
任何
K
K
铁素体含量
铁素体仪
L
L
备注：
NA—不适用
A—最大0.5mm深，任何一处150mm焊缝长度内缺陷总长度不得大于25mm。
B—单独气孔的最大尺寸不应超过T/3或1.5mm中的较小值，在任何一处600mm2焊缝投影面积中，焊缝径向投影面积气孔的总面积不应超过相
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