方案二工艺管道施工方案.docx
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方案二工艺管道施工方案
方案二、工艺管道施工方案
1.工程概况
沧州沧骅化学工业有限公司40万吨/年PVC街区安装工程工艺管道，材质种类主要有碳钢、不绣钢316L及304等等；各种工艺管道总共大约22000米左右。
主要实物量：
序号
工程项目
规模或主要工程量
备注
管道部分
1
不锈钢无缝钢管316L
604
2
不锈钢无缝钢管316
306
3
不锈钢无缝钢管304
7055
4
碳钢管
14026
工艺管道工艺介质较为复杂：
主要有消泡剂、碱液、氯乙烯、PVC粉末、蒸汽、水、盐水和空气等，化工装置的生产对系统的严密性和焊缝的质量要求高，工艺管道的施工有一定的难度。
为保证顺利施工和工程质量，特编制此方案。
2.编制依据和施工工序
2.1编制依据
2.1.1招标文件及部分答疑文件
2.1.2《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235-97）
2.1.3《工业金属管道工程质量检验评定标准》（GB50184—93）
2.1.4《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》（SH3501-97）
2.1.5《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236—98）
2.2施工工序
3.施工方法
工艺管道在管道加工厂集中预制，分片、分段运到安装场地安装。
3.1材料验收
3.1.1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、严重锈蚀等缺陷。
3.1.2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。
3.1.3全部阀门应做外观检查，并检查下列项目：
a．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。
b．外部和可见的内表面，螺纹、密封面应无损伤、锈蚀现象，铸造阀体应无砂眼、缩孔、气孔、裂纹等有害性缺陷，锻体阀件应无裂纹、拆皱、重皮、锈蚀、凹陷等。
c．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。
d．有毒或易燃、易爆介质管线上的阀门应按设计要求进行严密性试验或密封面的检查，检查结果应符合要求。
3.2材料的存放
3.2.1由于本工程工艺管道材质的区别，碳钢管、不锈钢管不同材质的材料要分开堆放，严禁混放，碳钢管允许露天存放，但要垫平道木和盖篷布，不锈钢等有色金属管道应在室内分规格存放，且要摆放平稳。
不锈钢管要堆放在木板上，所有阀门要检查两端口应封闭，小型管件和阀门要放在货架上。
3.2.2所有存放的材料均要作出明显标识，注明规格、材质、合格证号、数量等内容。
3.3焊材的存放
3.3.1现场设立焊条二级库，有专人看管，库内应装有性能良好的去湿机、通风机、干（湿）温度计及焊条烘烤设备，并挂有产品合格证和校验合格证。
3.3.2焊条严格按规范要求分类，按规格摆放整齐，挂标识。
3.3.3焊条库应建立一套完整的焊条保管、发放制度。
3.4管子加工
3.4.1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。
3.4.2切割
a.碳钢管道可采用氧乙炔焰或用机械（砂轮切割机）切割下料。
不锈钢管道用等离子或机械方法切割，不锈钢管用砂轮进行切割或修磨时，要使用专用砂轮片。
b.切割后的坡口要平整，坡口表面要清理干净。
加工不锈钢管及碳钢管的工具不能混用。
c.对焊壁厚相同的管子、管件时，其内壁要做到平齐，内壁错边量应符合规范规定。
d.对焊壁厚不同的管子、管件时，其内壁错边量超过规范规定，应将内壁进行修整。
3.4.3坡口型式，对于壁厚，相同的管子，采用V型坡口。
（1）δ≤6α：
30～35°b：
1～3p：
0.5～2
（2）δ≤16α：
30～35°b：
1～3p：
1～2
不同厚度的管子，内壁尺寸不等而外壁平齐时，加工型式为：
δ2－δ1≤10mm
不同厚度的管子，内壁齐平，外壁不相等时，加工型式为：
δ2－δ1≤10mm
内外壁尺寸均不相等时，加工型式为：
3.4.4管口组装前应将焊口表面及内外壁清理干净，直至发出金属光泽，每侧清理范围10mm以上。
3.4.5组对点固焊的工艺措施及材料与正式焊一致，长度一般为10～15mm，高度2～4，且≤2/3δ。
3.5钢板卷管的加工
本工程可能有钢板卷管，卷管的加工要求如下：
3.5.1卷管的同一筒节上的纵向焊缝不宜大于两道；两纵缝间距不宜小于200mm，卷管组对时，两纵缝间距应大于100mm。
支管外壁距焊缝不宜小于50mm。
3.5.2卷管对接焊缝的内壁错边量应符合规范要求。
3.5.3卷管的周长偏差及圆度偏差应符合下表的要求：
公称直径（mm）
＜800
800～1200
1300～1600
1700～2400
周长偏差（mm）
±5
±7
±9
±11
圆度偏差（mm）
外径的1%且不应大于4
4
6
8
3.5.4卷管的校圆样板的弧长应为管子周长的1/6～1/4；样板与管内壁的不贴合间隙应符合下列规定：
a.对接纵缝处不得大于壁厚的10%加2mm，且不得大于3mm。
b.离管端200mm的对接纵缝处不得大于2mm。
c.其他部位不得大于1mm。
3.5.5卷管端面与中心线的垂直度偏差不得大于管子外径的1%，且不得大于3mm。
平直度偏差不得大于1mm/m。
3.5.6焊缝不能双面成型的卷管，当公称直径大于或等于600mm时，宜在管内进行封底焊。
3.5.7在卷管加工过程中，应防止板材表面损伤。
对有严重伤痕的部位必须进行修磨，使其圆滑过渡，且修磨处的壁厚不得小于设计壁厚。
3.6预制
3.6.1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，管道预制深度一般为40～60%，活口处应留50～100mm的下料余量，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。
3.6.2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。
3.6.3管道组成件的焊接、无损探伤、加工、组装和检查，应符合规范有关规定。
3.6.4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。
3.6.5预制完毕的管段，应将内部清理干净，及时封闭管口，保持管内清洁。
3.7管道焊接
3.7.1焊接常规方法的选择：
工艺管采用氩电联焊或手工电弧焊的方法进行。
本工程工艺管道安装工程量较大，为了加大管道预制深度，20#无缝钢管、不锈钢管均可采用管道自动焊，选用焊机型号为PPAWM—II型管道预制自动焊机。
本焊机采用管道转动，焊接接头相对固定的方式实现自动焊接。
焊接工艺对于20#无缝钢管采用高效率、低成本的CO2气体保护自动焊，对于不锈钢管采用氩气保护自动焊。
3.7.2手工焊接材料的选用：
a.碳钢（20#和20R）：
氩弧焊丝采用H08Mn2SiA，焊条采用J422，气焊焊丝采用H08MnA。
b.碳钢（Q235-A）：
采用手工电弧焊，焊条采用J422，焊丝采用H08Mn2SiA。
c.不锈钢管316L（00Cr17Ni14Mo2）：
氩弧焊丝采用H0Cr20Ni14Mo3，焊条采用A022。
d.不锈钢管316（0Cr17Ni12Mo2）：
氩弧焊丝采用H00Cr19Ni12Mo2，焊条采用R202。
e.不锈钢管304（0Cr18Ni9）：
氩弧焊丝采用H0Cr20Ni10TI，焊条采用A132。
f.焊条在使用前，必须按产品说明书上的要求进行烘烤。
使用时焊条必须放在保温筒内，随用随取。
3.7.3焊接时应按焊接工艺规程（WPS）规定的焊接参数进行焊接。
焊接工艺规程依据于相应的焊接工艺评定报告（PQR）或按业主或设计单位所规定规范进行的焊接工艺试验。
3.7.4下雨天气，相对湿度大于90%或手工焊风速大于8m/s、氩弧焊风速大于2m/s或焊件温度低于0℃时，除非采取防护措施（如搭设棚子、预热15℃以上等），否则严禁施焊。
3.7.5焊接不锈钢管时，层间温度应控制在60℃以下，氩气的纯度应达到99.95%Y以上。
3.7.6焊接时应在焊道处引弧，避免在母材上引弧。
点固焊应由合格焊工完成，焊接所用的材料及焊接工艺与正式焊接工艺相同。
3.7.7焊缝上或热影响区内的飞溅物，溶渣应彻底地清除，不锈钢坡口两侧各100mm范围内应涂上白垩粉，以防焊接飞溅物污染管道表面。
3.7.8需要透视的焊缝焊完后，对碳钢管要打上焊工代号，不锈钢管和钛管要用记号笔标注（记号笔应不含氯等有害物质），透视焊口应在单线图上标注焊口的位置、编号、焊工代号、透视报告号等。
3.7.9需要返修的焊缝应准确找出缺陷位置，返修焊缝焊接时按原焊接工艺进行，并对补焊处用原规定的方法进行检验。
3.7.10不锈钢管的焊缝表面应进行酸洗，并用水冲洗干净后，进行钝化处理。
除非另有规定，否则不应对处理后的焊缝进行打磨，若打磨后，必须重新酸洗和钝化处理。
酸洗残洗液收集后到指定安全地点排放。
3.7.11焊接环境温度低于下列要求时，应采取提高焊接环境温度的措施：
20#钢管的焊接，不低于-20℃；
合金钢管的焊接，不低于-10℃；
不锈钢管的焊接，不低于-5℃；
3.7.12预热与热处理
管道的预热按照施工图要求进行，如施工图无规定，按照下表要求执行：
钢种或钢号
管壁厚度
预热温度
碳钢
≥26
100℃～200℃
不锈钢
当环境温度低于15℃
预热20℃，焊接层间温度小于100℃
当环境温度低于0℃时，除奥氏体不锈钢外，无预热要求的钢种，在始焊处100毫米范围内，应预热到15℃以上。
管道焊接接头的热处理，应在焊后及时进行，常用钢材焊接接头的热处理按照下表进行：
钢种或钢号
管壁厚度
热处理温度
碳钢
≥30
600℃～650℃
不锈钢
—
快速冷却
3.8焊接检验
3.8.1管道探伤根据施工图纸规定执行，如图纸没有规定的则按GB50235-97中的规定进行射线探伤检验，底片评定执行GB50236-98符录F的规定。
3.8.2对于不进行内部质量检验的焊缝，质检人员应对所有焊缝的外观进行检查，焊缝的外观质量应符合总包商规范要求和GB50236-97的要求。
发现焊缝缺陷超过规定时，必须进行返修。
3.8.3所有焊缝随时接受甲方代表的检查。
3.8.4焊缝需抽样进行射线探伤时，其检验位置应由建设单位和施工单位的质检人员共同确定。
3.8.5对不合格焊缝的返修，返修前应进行质量分析，当同一部位的返修次数超过两次时，应制订返修措施并经焊接技术负责人审批后方可进行返修。
3.8.6无损检测的焊缝应在管线图上进行标注，焊缝也要有永久性的标记。
3.8.7无损检测结束后，委托单、检测报告及焊缝标记图要一一对应，具有可查及可追溯性。
3.9管道安装
3.9.1管道安装原则
管道安装顺序本着分片区、分系统，先大直径后小直径，先下层后上层，先难后易，先上管廊后连设备，与机器相连接的管道原则上是从里向外配，管架及时施工，严禁设备承受管道的重量，以减少焊接应力和管道重量对机器安装精度的影响，室内与室外管线的碰口应留在室外。
3.9.2管道安装要求
a.管道在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。
b.管道的坡度应按图纸的要求进行调整，调整方法可以利用支座达到坡度要求，焊缝应设置在便于检修、观察的地方。
c.与传动设备连接的管道，安装前内部要处理干净，焊接固定管口一般应远离设备，以避免焊接产生应力对传动设备安装精度的影响。
d.管道与机器连接前，应防止强力相对，在自由状态下检查法兰的平行度和同轴度。
e.安全阀应垂直安装，在投入试运行时，要及时调校安全阀。
安全阀的最终调校在系统上进行，开启和回座压力要符合设计文件的规定。
f.阀门安装前，按设计文件核对其型号，并按介质流向确定其安装方向。
当阀门与管道以法兰或螺纹方式连接时，以关闭状态安装；如以焊接方式安装时，阀门不得关闭。
g．仪表元件的临时替代：
所有仪表元件安装时，均采用临时元件替代，等试压、冲洗、吹扫工作结束后，投料前再正式安装。
h.管道安装的允许偏差：
表2管道安装的允许偏差值
项目
允许偏差值（mm）
坐标
架空
室内
15
室外
25
标高
架空
室内
±15
室外
±20
水平弯曲度
DN≤100
2L／1000最大50
DN＞100
3L／1000最大80
立管垂直度
5L／1000最大30
成排管道间距
15
交叉管间距
20
3.9.3一般管道安装
a.管道安装前与管道有关的土建工程已完工，需要配管的机械设备安装经检验合格，并办理中间交接手续方可进行配管。
b.对已预制好的管道进行检查，与图纸核对无误。
c.管道应严格按照图纸进行安装，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。
d.穿越墙体、楼板、道路，一般应加套管，穿墙套管长度不应小于墙体厚度，穿楼板的套管应高出楼面或地面50mm左右，管道与套管的空隙应用石棉绳或其它不能燃烧的材料填充。
3.9.4与机器相连的管道安装
a.与机器相连的管道安装应符合设计和机器制造厂的有关技术要求的规定。
b.管道安装应确保不对机器产生附加应力，做到自由对中。
c.与机器相连的第一块法兰连接螺栓应松开，呈自由状态，并检查法兰的平行度和同轴度，允许偏差如下：
设备转速（rpm）
平行度
同轴度
3000－6000
≤0.15mm
≤0.5mm
＞6000
≤0.1mm
≤0.2mm
d.管道最终与机器形成闭合时，应在联轴节上架设百分表监视机器的位移，当转速大于6000rpm时，其位移应小于0.02mm，当转速小于或等于6000rpm时，其位移应小于0.05mm。
e.符合要求后应尽快固定好管道及支架，管道上不得承受设计外的任何附加载荷。
3.10.5管廊管道安装
a.管廊配管时应在管廊施工完毕，与管道接触的横梁已全部涂漆完进行。
b.管道摆放时应避免焊缝位于管架横梁上。
c.有坡度要求的管道安装时，可通过调整管托的标高来保证，有变径要求的管道应采用偏心异径管，保证管道底部标高不变。
e.成排管道及交叉管道的间距应符合设计或规范要求。
3.9.6塔类设备的配管
a.与塔类设备相连的管道安装前，应仔细核对需配管的设备口，设备口的法兰面是否损坏。
b.配管时，应将靠近塔上管口的第一个承重支架及时安装调整好，防止设备承受过大的附加载荷。
3.9.7伴热管安装
a.根据流程图和保温一览表确定需要伴热的管线。
b.从蒸汽分配站上对应的接头上引出伴热管，沿主管进行安装，主管为不锈钢时其伴管和主管不能直接捆扎在一起，之间要用大于5毫米厚的石棉板隔开；每隔1m用镀锌铁丝或专用钢带进行固定，镀锌铁丝不能与不锈钢管直接接触。
c.伴热管应布置在水平主管的下方，垂直主管的伴热管应沿主管均匀分布。
d.安装伴热管应能保证管内的冷凝液能自动流向冷凝液收集管或疏水装置上。
e.伴热管应按设计要求确定其有效长度，超过有效长度时应另引一根伴热管。
f.穿越较大阀门或管件时，伴管应对其进行环绕，保证伴热的效果。
g.主管需经常拆卸的地方，伴热管可采用法兰进行连接。
3.9.8阀门安装
a.核对阀门的规格、型号、材质，并确定安装方向。
b.法兰或螺栓连接的阀门应在关闭状态下安装，焊接阀门焊接时不得关闭。
c.本工程煤气阀门体积较大，重量较重，安装前应仔细检查操作是否灵活，存在问题在安装前处理好。
d.阀门安装要便于操作、维修，符合安全要求的原则，安全阀安装时应保证其铅垂度。
3.9.9补偿器安装
a.补偿器安装前应按设计或规范要求进行预拉伸（压缩），临时固定后再进行安装。
b.安装后应保证工作中能自由地拉伸（压缩），无阻碍，并拆除临时固定。
c.波形和填料式等直通式补偿器应与管道同心，不得歪斜。
3.9.10管架安装
a.管架应按图纸要求进行制做，要求材料使用正确，形式正确，位置准确。
b.固定支架安装时要焊接牢固，滑动支架滑动面要光滑、平整。
c.管架应按图纸设计的位置、具体尺寸及形式安装，并与管道同步施工。
d.管道安装完毕后，应按设计文件规定逐个核对支架的形式和位置，发现问题及时整改。
e.有色管与管架之间需垫石棉橡胶板，不能与碳钢等材料接触；不锈钢管的管架安装，与不锈钢管接触部分也需采用不锈钢材料，否则也应该加以隔离。
3.9系统吹扫与清洗
3.9.1一般规定
a.吹扫前应将不能吹洗的设备或系统进行隔离，对于不能参加吹扫的仪表元件、阀芯、滤网、喷咀等应进行拆除，不便拆除的要采取其它方法隔离。
b.工作介质为液体的一般用水冲洗，工作介质为气体的，一般用压缩空气吹扫，蒸汽管道一般用蒸汽吹扫,油管道一般用油循环方法清洗。
c.吹洗过程中，对不易吹净的地方要用木锤敲打。
d.管道吹洗合格后，应及时复位，不得再进行影响管内清洁的其它作业。
3.10.2水冲洗
a.有足够的流量，其流速应大于1.5米／秒。
b.要连续进行，当出水口水色和透明度与入口处目测一致时为合格。
c.冲洗完后，要及时排尽管内积水，必要时进行吹干。
3.9.3空气吹扫
空气吹扫时，五分钟内检查用白布或白漆涂过的靶板，其上无铁锈、尘土、水份及其它脏物为合格。
3.10工艺管道的试压冲洗
3.10.1为了减少吹扫时增加的临时管线，节省试压吹扫时间，提高试压吹扫合格率，管道试压、吹扫工作按系统、片区、压力等级进行，试压、吹扫前必须编制方案指导施工。
3.10.2管道试压采用洁净水，当对连有不锈钢管道进行试验和冲洗时，水中的氯离子含量不得超过25×10-6（25ppm），管道试压和冲洗程序执行业主的规定。
3.10.3压力试验时，无关人员不得进入。
压力试验完毕，不得在管道上进行修补。
3.10.4压力试验前，应具备下列条件：
a．试验范围内的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．焊缝和其它待检部位尚未涂漆和绝热。
c．管道上的膨胀节已设置了临时约束装置。
d．试验用压力表已经校验，并在周期内，其精度不得低于1.5级，表的满刻度值应为被测最大压力的1.5~2倍，压力表不得少于两块。
e．符合压力试验要求的液体或气体已备齐。
f．按试验要求，管道已经加固。
g．待试管道与无关系统已用盲板或采取其它措施隔开。
h．待试管道上的安全阀、及仪表元件等已经拆下或加以隔离。
i．试验方案已经批准，并进行了技术交底。
3.10.5液压试验应遵守下列规定：
a．试验前，注液体时应排尽空气。
b．试验时环境温度不宜低于5℃，当环境温度低于5℃时，要采取防冻措施。
c．管道试验压力为设计压力的1.5倍。
d．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。
e．对位差较大的管道，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以最高点为准，但最低点的压力不得超过管道组成件的承受力。
f．液压试验压力应缓慢升压，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。
g．试验结束后，应及时拆除盲板、膨胀节限位设施，排尽积液。
排液时要防止形成负压，并不得随地排放。
h．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。
3.10.6对输送有毒流体的管道，还必须要进行泄漏性试验，泄漏性试验介质采用空气（即进行气密试验）。
气密试验按下列规定进行：
a.气密试验压力为设计压力。
b.气密试验重点检验阀门填料函、法兰或螺纹连接处、放空阀、排气阀、排水阀等。
c.气密试验用涂刷肥皂水或其它发泡剂的方法进行检查，以不泄漏为合格。
3.10.7管道在压力试验合格后，由建设单位负责组织吹扫或清洗工作，并在吹洗前编制具体的吹洗方案。
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