高压管道施工方案最终.docx
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高压管道施工方案最终
1工程概况
1.1适用范围
本方案适用于湛江东兴石油企业有限公司炼油改扩建工程，一联合120万吨/年加氢裂化装置高压管道施工和加热炉F-4101辐射室高压炉管（TP347）的施工。
1.2工程描述
本装置高压管道指高压油气线管道及高压临氢管道。
管道等级为26A1、26K1、26C1、26D1，设计压力12MPa～14.5MPa，设计温度270℃～435℃，材质选用0Cr18Ni10Ti、15CrMo、Cr5Mo和20#。
1.3主要工程量
序号
规格（mm）
材质
焊口数量
备注
1
Φ114×14
0Cr18Ni10Ti
67
2
Φ273×28
0Cr18Ni10Ti
24
3
Φ356×32
0Cr18Ni10Ti
40
4
Φ406×36
0Cr18Ni10Ti
36
5
Φ450×40
0Cr18Ni10Ti
24
6
Φ350×28
15CrMo
10
7
Φ273×15
15CrMo
69
8
Φ168×11
15CrMo
18
9
大于φ114
20#
565
10
Φ219×24
1Cr5Mo
30
11
φ168×14.27
TP347
48
炉管
12
φ219×18.27
TP347
66
炉管
1.4施工难点分析
a）高压管道的大管径和超壁厚对焊接质量要求高、检验程序复杂；
b）由于高压管道的预制工作滞后，以及周围其他管道、结构等已基本安装就位，造成高压管道吊安困难；
c）由于压缩机、反应器到货晚，故应合理组织高压管道的施工，减少因设备到货晚对整个装置按时中交的影响；
d）大部分高压管道通过各区，需相互协调以保证连续施工；
e）因地理环境较特殊，应采取有效的措施，减少秋季雷雨天气对焊接施工的不利影响。
2编制依据
2.1中国石化工程建设公司提供的施工图及技术文件
2.2施工规范、标准
a）《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97
b）《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98
c）《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2002
d）《石油化工工程铬钼耐热钢管道焊接技术规程》SHJ3520-91
e）《石油化工铬镍奥氏体、铁镍合金和镍合金管道焊接规程》SH/T3523-1999
f）《石油化工管式炉碳钢和铬钼钢炉管焊接技术条件》SH3085-1997
g）《石油化工施工安全技术规程》SH3505-1999
2.3相关文件
《高压管道施工及验收技术统一规定》中国石化工程建设公司编制
3主要施工方法
3.1施工程序
固定管架安装
管道工艺包水压试验
单线图确认
系统试验工艺包确认
A级共检点
B级共检点
B级共检点
管道安装
预制管段验收
原材料检验
管段预制加工
焊接
现场实测、计算机排料
管道吹扫（冲洗）
焊接检验
A级共检点
技术交底
技术准备
编制方案
人员准备
机具、物资准备
不合格
管道系统严密性试验
A级共检点
A级共检点
合格
3.2材料检验
管道组成件（管子、配件、法兰、阀门、螺栓等）符合设计规定及规范要求，每批到货材料必须具有质量证明书或合格证，并对质量证明书或合格证所提供的合金成份与制造标准进行核对。
无质量证明书或合格证的产品不得使用。
到货材料检验
a）所有到货的管材统一进行编号，进行长度复测，并记录实际长度值；
b）逐件测量管口部位的壁厚、椭圆度，对无法通过正常机加工消除缺陷的，要申报SEI及PMC，确定处置方案；
c）管材管件外观不得有重皮、凹坑、裂纹、缩孔等缺陷,外表面除锈，涂2遍底层高温防锈漆，外观检测合格后进行色标标识；
d）阀门在安装前，应对阀体进行液体强度试验，试验压力为公称压力的1.5倍，5分钟无泄露为合格，安全阀在安装前应按设计规定进行定压；
e）弹簧支吊架到货后，根据弹簧数据表逐项检查，发现不合格严禁使用；
f）合格的高压钢管应按材质、规格分别放置，妥善保管，并按材质涂有合格的色标，管口封闭防止锈蚀及进入异物。
不合格的高压钢管应有明显标记，并单独存收。
不锈钢管材或配件摆放处须垫胶皮或石棉板专区保管；
g）经过验收和检查合格的高压钢管应及时填写《高压钢管检查验收（校验性）记录》。
3.3现场实测、计算机排料
a）现场实测内容包括钢结构位置、周围障碍物、设备管口方位及标高等，同时考虑满足吊装需要。
根据测量结果确定预制与安装焊口位置，在单线图上明确标识。
对于需要预留焊口进行特殊标识；
b）高压管材必须使用线性材料排版软件进行电算排版，以减少材料损耗及加大预制精度。
方法为根据供货部门提供的管材长度，对于大于单根管长的管段进行人工排料，小于单根管长的管段，利用计算机排料软件进行排料。
3.4管段预制加工
切割及坡口加工由下料岗组负责划线及切割。
划线完成后必须经组对岗组复测尺寸才能切割，防止下料错误。
管子的坡口应按统一形式加工，当管子、管件和对焊阀门的坡口形式不同时，应按以下原则进行加工：
a）管子与管件焊接时，以管件的坡口形式为准，加工管子坡口；
b）管子与阀门焊接时，以阀门的坡口形式为准，加工管子坡口；
c）管件与阀门焊接时，以阀门的坡口形式为准，加工管件坡口。
50mm≤DN≤500mm管子采用大型管式车床切断、加工坡口；25mm≤DN≤50mm管子采用小型车床切断、加工坡口；DN≤20mm的管子采用无齿锯切断、砂轮机打磨坡口。
φ≤25mm的开孔采用钻孔，φ＞25mm的开孔采用铣床加工，严禁用火焰切割加工开孔。
开孔必须在管材组对前完成。
高压厚壁管道坡口型式采用双V型和V型坡口，如图：
双V型坡口
所有管件坡口和管道加工的坡口表面不得有裂纹、缩孔、重皮等缺陷，对有淬硬倾向较大的合金钢管道加工的坡口要进行100%渗透检验。
管段加工完毕，班组进行自检，填写《高压管道坡口加工记录》，向预制组对人员移交。
焊缝组对使用专用组对卡具，禁止在管壁上焊接临时支撑。
对口间隙3mm，内壁错边量不超过壁厚的10%，且不大于0.5mm。
3.5预制管段验收
预制管段成型经无损检验、热处理、硬度检验等合格后，奥氏体不锈钢焊缝的酸洗和钝化处理结束，管段内部进行吹扫，封堵两端及管段上的开孔。
对管段焊缝组成、几何尺寸、坡口型式、管段标识等要认真检查，严禁到现场返工。
成品管段经自检合格后应及时向质检部门进行管段报验，由质检部门复查合格方可出厂安装。
3.6管道安装
主管廊直管从构1-A、B之间位置直接穿入，不同区域根据实际情况确定管段长度。
压缩机厂房内配管利用天车或自制吊装架安装到位。
高压管道随压缩机安装进度进行施工，平行于压缩机入口方向且最靠近压缩机的管段作为安装调整段，留到压缩机找正后，再实测安装。
压缩机配管特殊要求：
管线与机组最终连接时，在压缩机联轴器上架设百分表监测径向位移，径向位移不得大于0.05mm。
压缩机管嘴配对法兰在自由状态下，应与压缩机本体法兰平行且同心，法兰平行度偏差不大于0.15mm，径向位移不大于0.5mm。
a）法兰安装前，对槽、环密封面要进行线性密合检验，当金属垫在密封面转动45°后，检查接触面不得有间隙现象，达不到要求的进行研磨，并填写《垫片接触性检查记录》，螺栓紧固使用液压扳手；
b）固定管架安装；高压管道因其高温高压的操作特性，设置了大量固定支架，并与弹簧管架配合使用，安装过程中要分清固定方式、固定位置，必须满足设计要求；
c）单线图确认：
内容包括焊缝所有信息--焊接、无损检验、焊后处理等以及支吊架安装情况，包括所有设计变更内容。
3.7管道焊接
焊接环境要求
a）风速：
手工焊小于8m/s，氩弧焊小于2m/s；
b）相对湿度：
相对湿度小于90%；
c）当环境条件达不到上述要求时，必须采用挡风等有效防护措施。
焊接程序
a）碳钢（20#）管道焊接程序：
图纸审查
编制措施
坡口加工
定位焊
焊接
外观检查
无损检验焊接工艺选用我公司成熟的焊接工艺评定，焊接工艺的统一规定：
验
硬度检查
填写记录
技术交底
组对
焊后热处理
不合格
不合格
合格
合
格
b）铬钼钢焊接程序
c）不锈钢（0Cr18Ni10Ti、TP347）的焊接程序
编制措施
技术交底
坡口加工
组对
定位焊
图纸审查
焊接工艺
一般工艺要求
d）焊接方法：
管径小于或等于2″的焊口采用氩弧焊焊接，其他采用氩弧打底，手工焊填充盖面的方法；
e）定位焊：
定位焊采用氩弧焊，过桥式，其焊接工艺与正式焊接工艺相同，焊点厚度为管壁厚的70%且不大于6mm；
f）钨极氩弧焊钨极宜用铈钨棒。
使用氩气的纯度应在99.95%以上。
g）不得在焊件表面引弧或试电流，不锈钢及淬硬倾向较大的合金钢管道上不得有电弧擦伤等缺陷。
h）为保证管道内部的清洁，所有管道对接焊缝的根部均采用氩弧焊接。
i）在焊接中要确保起弧与收弧的质量，多层焊的层间接头应相互错开。
j）每条焊缝应一次连续焊完，如因故被迫中断，应采取防裂措施。
再焊时必须进行检查，确认无裂纹后方可继续施焊。
k）管道安装、组对时所使用的工具、卡具，应待该焊接接头的焊接及热处理工作完毕后，方可拆除。
不锈钢（0Cr18Ni10Ti、TP347）的焊接
l）根据焊接工艺评定选用匹配的焊接材料；
m）采用较小的线能量，多层多道焊；
n）选择合理的装配顺序，降低残余应力；
o）彻底清除焊丝及坡口处的油污及其他附着物。
焊前应在坡口两侧100mm范围内，涂白垩粉或其它防粘污剂，以防止飞溅物玷污焊件表面；
p）层间及表面采用不锈钢钢丝刷清理，且不得与碳素钢混用；
q）现场安装时若存在交叉作业，应对可能的污染部位进行保护；
r）层间温度不宜超过100℃；焊口检验合格后0Cr18Ni10Ti进行消除应力热处理、TP347进行稳定化热处理，最后对焊缝表面进行酸洗和钝化处理；
s）不锈钢焊时，管内充氩（氮）气保护，至少焊接2遍之后，方可撤去保护气体，氩气纯度不得小于99.9%；氮气纯度应大于99.5%，含水量小于50mg/L。
铬钼钢焊接
t）每条焊缝应尽可能一次连续焊完，若因故被迫中断，应立即对焊缝进行保温缓冷。
重新焊接时先检查确认表面无裂纹，重新预热方可施焊；
u）焊缝的无损检测在热处理完毕后进行。
焊前预热
v）焊前预热采用电加热法；
w）布置热电偶：
为便于施焊，热电偶端部距焊缝坡口边缘20mm，应紧贴管外壁，用镀锌丝捆绑牢固；
x）布置加热器：
为保证加热温度，加热器在焊口的单侧宽度应为5至7倍管壁厚，且不小于100mm；
y）布置保温棉：
为了减少加热区的温度梯度，要在加热区以外两侧加盖保温棉，宽度为200mm～300mm，厚度为30mm；
zz）布置完毕，并经检查确认后，连线并送电升温开始预热，具体预热温度15CrMo（≥12㎜）为150℃～200℃；1Cr5Mo为250℃～350℃；
aa）为了简化工序，节省操作时间，焊前预热也可使用对开式加热器；
bb）若施工现场不具备电加热条件，也可采用氧炔焰加热法，但操作时应有可靠的检测控制手段，并经有关责任人员确认方可进行。
焊缝后热及焊后热处理
焊缝后热处理
铬钼钢焊缝焊接完毕后，经外观检验合格后立即进行焊后热处理，如不能立即进行焊缝热处理，应及时进行300℃～350℃、不少于2小时的后热并保温缓冷。
热处理采用电加热方法进行；加热器及保温层的固定位置如图1所示；
图1
焊后热处理
cc）布置热电偶：
热电偶采用K系列欧盟-2型测温1100
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