火炬设施工艺管道施工方案.docx
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火炬设施工艺管道施工方案
目录
1.概述2
2.编制依据2
3.管道施工程序3
4.施工准备3
5.管道预制5
6.管道安装9
7.管道焊接11
8.水压试验16
9.质量控制19
10.施工安全技术措施22
11.施工劳动力组织27
12.施工机具及手段用料28
13.施工进度计划28
1.概述
1.1工程概况
北海炼油异地改造石油化工项目火炬设施共有工艺管道8813多米，管道预制安装工期紧，材质为20#及06Cr19Ni10。
工艺系统易燃、易爆介质多，管道条件复杂，防泄漏要求高。
本装置工艺管道安装工程量如表1.1-1所示：
火炬设施管道数量表1.1-1
20#
3271
米
06Cr19Ni10
5542
管道总计
8813
米
注：
以上工程量为目前到图量。
1.2本项工程相关单位
建设单位：
中国石油化工股份有限公司北海分公司
监理单位：
天津石建工程监理公司
设计单位：
中国石化集团洛阳石油化工工程有限公司
施工单位：
中国石化集团第十建设公司
2.编制依据
2.1LPEC提供的施工图及设计文件说明；
2.2《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97；
2.3《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2002；
2.4《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》一号增补
2.5《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》一号增补说明
2.6《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98；
2.7《阀门检验与管理规程》SH3518-2000；
2.8《石油化工施工安全技术规程》SH3505-99；
2.9《石油化工建设工程施工安全技术规范》（GBT50484-2008）
2.10《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）
2.11项目筹备组《项目管理手册》及相关文件
2.12LPEC《施工现场HSE管理规定》及《施工作业HSE管理规定》
3.管道施工程序
管道施工程序见图3-1。
图纸会审、设计交底
材料检验
熟悉图纸
编制施工方案
材料喷漆防腐
施工技术交底
尺寸复验、焊接检验
管道预制
管道及支架安装
管道支架制作
管段编号封闭
探伤检测
现场喷漆防腐
管道压力试验
管线冲洗、吹扫
交工验收
管线绝热保温
4.施工准备
4.1参加施工的工程人员应熟悉图纸,熟悉各执行规范的具体要求，了解工艺流程。
并进行质量、安全、文明施工教育，以确保高质量地完成施工任务。
4.2现场已具备工艺管道施工条件，各种施工用机具、设备、材料及施工人员已到位。
4.3配管材料的检验
4.3.1管道组成件管子阀门管件法兰补偿器安全保护装置等的制造单位当所在地质量技术监督行政部门有规定时应取得《压力管道元件制造单位安全注册证书》
4.3.2管道组成件在使用前应进行外观检查，其表面应符合下列要求，不合格者不得使用：
4.3.3管道组成件必须具有质量证明文件，无质量证明文件的产品不得使用。
1、无裂纹、缩孔、夹渣、折叠、重皮等缺陷,且有产品标识；
2、锈蚀、凹陷及其他机械损伤的深度不应超过产品相应标准允许的壁厚负偏差；
3、螺纹、密封面、坡口的加工精度及粗糙度应达到设计要求或制造标准。
4.3.3管子的检验
本装置管道，应按业主及施工规范要求规定检查，不合格不得使用。
4.3.4阀门检验
阀门安装前，应按设计文件中的“阀门规格书”，对阀门的阀体、密封面及有特殊要求的垫片和填料的材质进行抽检，每批至少抽查一件；
阀门的外观质量应符合产品标准的要求，不得有裂纹、氧化皮、粘砂、疏松等影响强度的缺陷。
合金钢阀门的阀体应逐件进行光谱分析，若不符合要求该批阀门不得使用。
4.3.5其它产品的检验
1、螺栓、螺母的螺纹完整，无划痕、毛刺等缺陷。
螺栓、螺母应配合良好材质符合设计要求。
2、石棉垫片的边缘切割整齐，表面平整光滑，不得有气泡、分层、褶皱等缺陷。
石棉制品自制成之日起，耐油石棉板的储存期不得超过一年半，普通石棉板不得超过两年。
3、法兰密封面、金属环垫、缠绕垫片不得有径向划痕、松散、翘曲等缺陷。
4.3.6材料检验还应符合业主的相关规定。
4.4材料色标
对于装置的管子材质，相应的管件、紧固件，各种材料的色标规定见下表，对于碳钢除锈防腐完成后设置，并要求保留到管道的试压之后，方可予以覆盖，涂刷后续的面漆。
色标规定
序号
材质
材质
色标颜色
色标部位
色标尺寸
备注
1
结构管
20#
白色+黑色
一侧
通常*25mm宽
8163系列
2
管子、管件、法兰
蓝色
9948系列
3
管子、管件、法兰
20G
白色
一侧
通常*25mm宽
5310系列
4
管子、管件、法兰
20R
白色+黄色
一侧
通常*25mm宽
5
管子、管件、法兰
Q345
白色+蓝色
一侧
通常*25mm宽
22
管子、管件、法兰
06Gr19Ni10
黑色+蓝色+绿色
一侧
通长
25
螺栓
35CrMoA
红色
一侧
全部数量
双头螺栓（两端）
26
螺栓
35CrMoVA
红色+白色
一侧
全部数量
双头螺栓（两端）
28
螺栓
30CrMoA
黄色
一侧
全部数量
双头螺栓（两端）
29
螺母
35CrMo
红色
一侧
全部数量
5.管道预制
管道预制施工准备
5.1预制工艺流程
焊接工艺评定
施工技术文件下达与
施工技术交底
管道预制材料领用、检查
支吊架制作
预制管段下料、切割和坡口加工
预制管段组对、点焊
预制管段焊接
焊缝无损检测
管段标识、封口待安装
5.2管段下料、切割
5.2.1管段预制应采取集中下料的办法进行下料，以免材料浪费和增加焊口数量。
5.2.2预制管段材料采用机械方法进行切割；若采用氧乙炔焰进行切割时，切割后应用砂轮将切割表面打磨至露出金属光泽。
5.2.3管材、管件的切口表面应平整，无裂纹、毛刺、凹凸、溶渣和氧化皮。
5.2.4管材、管件切口端部的倾斜偏差Δ（见图4.5.5-1）不应大于管外径的1%，且不得超过3mm。
管材、管件切口端部倾斜偏差示意图5.2.5
5.3预制管段坡口加工
5.3.1预制管段坡口必须依据施工图纸或设计文件规定进行加工。
5.3.2管口组对前，应将坡口用砂轮进行打磨，使其整齐光洁，并将坡口表面的油污、锈蚀和坡口两侧各20mm范围内的氧化层清理干净，清理范围内应无裂纹、夹层等缺陷。
5.3.3管口组对时，一般应做到内壁平齐，如有错边，其错边量应符合以下要求：
1、SHA级管道为壁厚的10%，且不大于0.5mm；
2、SHB、SHC级管道为壁厚的10%，且应≤1.0mm；
5.3.4管道坡口形式和尺寸
钢制管道焊接坡口形式和尺寸表5.3.4
项
厚度δ
坡口
坡口形式
坡口尺寸
备注
次
（mm）
类型
间隙b
（mm）
钝边P
（mm）
坡口角度
α（β）（°）
1
1～3
I型
坡口
0～1.5
－－
－－
单面焊
3～6
0～2.5
双面焊
2
3～9
V型
坡口
0～2
0～2
65～75
9～26
0～3
0～3
55～65
3
6～9
带垫板V型坡口
3～5
0～2
15～55
9～26
δ=4—6，d=20—40
4～6
0～2
4
12～60
X型坡口
0～3
0～3
55～65
5
12～60
双
V型坡口
0～3
1～3
65～75
（8～12）
5.3.5不等厚对接管口组对时，薄件端面应位于厚件端面之内。
如内壁对口错边量大于2mm或外壁错边量大于3mm时，应按图5.3.5要求进行削薄处理。
①S2-S1≤10mm②S2-S1＞10mm
（1）内壁尺寸不相等
①S2-S1≤10mm②S2-S1＞10mm
（2）外壁尺寸不相等
（3）内外壁尺寸均不相等（4）内壁尺寸不相等的削薄
图5.3.5不等厚管道组成件焊接坡口形式
5.4管道组装
5.4.1预制管段应在专用平台或胎具上进行组对；
5.4.2预制管段组对前，应检查管口的偏斜度和坡口椭圆度等尺寸，管口质量不符合规定要求时应进行修整。
5.4.3管段对口时，应在距接口中心200mm处检查平直度。
当公称直径小于100mm时，其平直度允许偏差不得大于1mm；当公称直径大于100mm时，其平直度允许偏差不得大于2mm。
管段对口平直度检查见图5.4.3。
图5.4.3管段对口平直度检查示意图
5.4.4预制管段法兰装配应符合以下要求：
1、法兰螺栓孔应对称跨中布置；
2、法兰面与管子中心的垂直度及法兰螺栓孔对称水平度偏差应符合表5.4.4-1；
3、预制管段组对应按表5.4.4-2的规定进行定位焊接，定位焊的焊接工艺要求应与正式焊接工艺要求相同；
自由管段和封闭管段尺寸允许偏差表5.4.4-1
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
100≤DN≤300
1.0
DN＞300
2.0
法兰螺栓孔对称水平度
±1.6
定位焊的尺寸要求表5.4.4-2
壁厚δ（mm）
＜3
3≤δ＜5
5≤δ＜12
≥12
定位焊长度（mm）
6～9
9～13
12～17
14～20
定位焊高度（mm）
2
2.5
3～5
≤6
点数
2
2～4
3～5
4～6
5.5其它要求
5.5.1在主管上进行支管开孔时，要预先开好，并清理干净管道内部的杂物。
开孔必须经质安部质量检查员确认后方可焊接。
5.5.2自由管段和封闭管段的选择应合理，封闭管段应按现场实测后的安装长度加工。
5.5.3伴热分配站和收集站集中预制，预制完后标好编号。
5.5.4管道原材料预制前，内部清理干净。
预制完毕的管道（包括支架）清理完毕后，封闭管口，并堆放整齐。
5.5.5每批管子预制完成后，预制现场要清理干净，做到工具排放整齐，电线拉放有序。
6.管道安装
6.1管道安装应具备下列条件：
6.1.1与管道有关的土建工程已检验合格，满足安装要求，并且已办理工序交接手续；6.1.2与管道连接的动、静设备已找正合格，固定完毕，并按规定进行工序交接完毕；
6.1.3管道组成件及管道支承件等已检验合格；
6.1.4管子、管件、阀门等，内部已清理干净，无杂物；
6.2安装原则
6.2.1现场管道的安装需根据实际设备和钢结构的安装情况进行。
管道安装按照低标高到高标高，先大管后小管的原则进行。
6.2.2管道安装前，用吊车将管子吊起，至少倾斜60。
，再确认一遍管子内部有无异物，然后再把管子吊装就位。
6.3管道安装
6.3.1管道连接时，不得用强力对口、加偏垫或加多层垫等方法来消除接口端面的偏斜、空隙、错口等缺陷
6.3.2；管道上仪表取源部件的开孔和焊接在管道安装前进行；
6.3.3管道安装工作有间断时，及时封闭敞开的管口；
6.3.4管道安装允许偏差见表6.3.5，
管道安装允许偏差（mm）表6.3.5
项目
允许偏差
坐标
架空及地沟
室外
25
室内
15
埋地
60
标高
架空及地沟
室外
±20
室内
±15
埋地
±25
水平管道平直度
DN≤100
2L‰，最大50
DN>100
3L‰，最大80
立管垂直度
5L‰，最大30
成排管道间距
15
交叉管的外壁或绝热层间距
20
注：
L-管子有效长度；DN-管子公称直径。
6.4法兰安装
6.4.1法兰安装前，再检查一遍法兰密封面及垫片，不得有影响密封性能的划痕等缺陷；
6.4.2连接法兰的螺栓能在螺栓孔中顺利通过。
法兰密封面的平行偏差及间距符合表6.4.2-1的规定；
法兰密封面间的平行偏差及间距表6.5.2-1
管道级别
平行偏差（mm）
间距（mm）
DN≤300
DN>300
SHA
0.4
0.7
垫片厚+1.5
SHB
0.6
1.0
垫片厚+2.0
6.5.3法兰连接使用同一规格的螺栓，安装方向一致，紧固后的螺栓应露出螺母两到三个螺纹；
6.5.4安装垫片时，要使垫片与法兰同心，防止垫片插入管子内部；
6.5.5法兰连接螺栓应在安装前涂敷二硫化钼或油脂。
6.6阀门安装
6.6.1阀门应当在干净的前提下安装，除了焊接时将阀门开启之外，在配管过程中不得将阀门打开；
6.6.2安装有流向的阀门时，应按照配管图使其流向与工艺要求一致；
6.6.3按单线图安装阀门时，若阀杆与其它物体相碰或不便于操作，可做适当的调整，但以不影响操作通道为前提，且手轮不得朝下安装。
6.7支吊架安装
6.7.1管道支吊架按照管架详图进行安装，部分预制好的支吊架稍作修整即可安装，支吊架安装牢固，并与管子接触良好；
6.7.2无热位移的吊架，吊杆垂直安装。
有热位移的吊架，吊杆应在位移反方向、按位移值的一半倾斜安装，有热位移的管道的固定支架的安装方向要特别注意；
6.7.3弹簧支、吊架安装前，必须检查定位块是否齐全，若缺少定位块，必须补装上定位块。
弹簧支、吊架安装时，必须处于钢性状态，按照设计文件的标高要求进行安装。
定位块应待系统安装、试压、绝热完毕后，装置开始试运前拆除，并检查指示板有无卡阻现象；
6.7.4管道临时支架的使用应注意，不得将其焊在管道上，管道定位后，及时将临时支架更换为正式支架；
6.7.5不锈钢管线使用碳钢支架的，支架不得与不锈钢管道直接接触，支架与管道之间要垫石棉板隔离；
6.7.6管道支吊架安装完毕后，逐个核对，确认，及时填写安装记录。
6.8伴热管的安装
伴热管道施工方案另行进行编制
6.9临时垫片的安装
6.9.1临时垫片将用于临时组装、压力试验、配管的清洗和吹扫。
在试运转之前，所有的临时垫片都要更换成正式垫片。
6.9.2临时垫片应有明显外露标志，并做好记录。
6.9.3临时垫片的放入部位：
1、临时组装的短管或过滤器、孔板法兰;
2、在配管的试压和吹扫时拆下的控制阀、流量计、液位计、分析仪、及其他需拆下的部件;
3、在进行配管试压和冲洗时拆掉配管组件或者是安装盲板的部位，如安全阀、爆破片等;
4、在进行配管试压和吹扫时安装盲板的法兰连接部位。
7.管道焊接
7.1管道焊接的一般要求
7.1.1焊接前，根据焊接工艺评定编制作业指导书，焊工按照作业指导书的要求进行焊接。
7.1.2所有参加施工的焊工必须通过焊工入场考试，焊工必须在考试合格的项目内进行管道的焊接。
7.1.3焊接环境温度低于下列要求时，采取措施（采用氧乙炔焰对焊接部位周围进行加热）提高焊接处环境温度：
7.1.4在大风、雨天气中施工，必须采取措施满足焊接工艺要求。
可用防雨布搭设一个小棚子，在小棚子里面焊接。
否则，出现下列情况之一者不得施焊：
1、风速：
氩弧焊＞2m/s，手工电弧焊＞8m/s；
2、相对湿度：
＞90%；
3、温度：
当环境温度低于0℃时，对在常温下不要求进行焊前预热的焊口，应在焊接前预热至15℃以上；当环境温度低于-10℃时，应进行焊前预热。
7.1.5焊件表面必须清洁干净，不允许存在铁锈、铁鳞、油污、油漆、沙子等异物。
7.1.6金属刷应分开，不同的材质使用不同的金属刷。
7.1.7不得在管道表面引弧或试验电流。
7.1.8焊口或管壁小于等于5mm或直径小于等于DN50对接焊口采取全氩弧焊接，DN50以上的对接焊口采取氩弧打底，管道采取多层焊接时，在上层的熔渣、裂纹或其他缺陷彻底清除后，再进行下一层的焊接，已完成的焊件周围的熔渣和溅出物在焊接完后，立即除掉。
插管部分需氩弧打底。
7.1.9如果因故中断焊接，必须采取防裂措施，再焊接时，必须检查一遍焊缝，确认无缺陷后方可继续施焊。
7.1.10在主管道进行开孔的管接头处焊缝保证进行2遍焊接，且2次的接头错开，角焊缝插入位置应留1.5~2mm的间隙。
7.1.11母管上开孔，孔径与凸台内径相同，必须全熔透，现场不具备机械开孔的可以使用火焰开孔，但必须保证管道内洁，并将开孔处的夹渣、飞溅、熔渣、氧化皮清理干净，并打磨平整。
管道上的开孔应在管段安装前完成当在已安装的管道上开孔时管内因切割而产生的异物应清除干净，跨接式三通及插入式三通主管坡口组对间隙均为1~2.5mm，
7.1.12标识书写采用白色记号笔。
书写方式如图7.1.12，小管径无法填写的可写成一排。
焊口标示图7.1.12
管线号
规格
材质
焊口号
焊工号
焊接日期
7.1.13焊接焊材选用见表7.1.15
焊材选用一览表表7.1.15
序号
材质
焊丝
焊条
焊评编号
1
20#/20G/Q235B/Q235B+Zn
TIG-50
J427（E4315）
1513
2
06Cr19Ni10
TGF308
A102
1596
7.2焊材管理
7.2.1焊材种类多，焊条存放时焊条架的每一层只允许摆放一种焊材并挂牌标识，焊接工程师需定期检查；
7.2.2管理员按施工队、施工班组分别建立烘干室焊材收取、发放记录
7.2.3实际使用情况从供应部领出焊条送往烘干室，由焊条烘干管理员收取、登记后，按焊材使用说明或施工方案要求烘干、保存；
7.2.4焊工根据具体分项工程和焊接工艺卡片的要求，填写焊条领用卡，持卡从焊条烘干室领用焊条；以后领用焊条时，应交还上次用过的焊条头。
焊条烘干管理员发放焊条时在领用卡上记录所发焊条的烘烤状态，并应填写焊条发放记录。
焊条领用卡由烘干管理员保存，以便进行追溯检查；
7.2.5焊条如在当天未使用完，应交回焊条烘干管理员；焊条烘干管理员回收后应填写焊条回收记录,并单独存放。
重新烘烤和恒温保存时应与新焊条分开，并优先发放。
发放回收焊条时烘干管理员在焊条领用卡上记录重复烘烤次数，焊条重复烘干次数不得超过2次。
7.2.6检查员负责对正常施工过程中的焊条领用、发放进行检查监督，每周进行一次检查，对于不锈钢、合金以及每种焊接材料的首次发放，除了检查员的正常检查监督，焊接质保工程师还应进行检查核实；
7.2.7焊接材料发放或领用错误，应立即追溯到当事焊工和施焊部位，并立即停止施焊作业，对相应的工程部位作出标识，按QG/SH132522.24-2010《不合格品控制程序》进行处置；
7.2.8使用的焊条必须放于焊条筒中，不允许放在其他地方，特别是潮湿的地方。
7.2.9焊条烘干参数参见表7.2.9
焊条烘干参数表表7.2.9
序号
焊条编号
药皮类型
烘培温度
烘培时间
恒温温度
1
J427（E4315）
低氢钠型
350℃
1h
100-150℃
2
A102
钛钙型
200℃
1h
100-120℃
7.3管道焊接
7.3.1焊接工艺流程
焊接
点焊
管口组对
施工准备
返修
压力管道焊接工艺流程见图7.3.1。
外观检查
无损检测
竣工资料
合格
图7.3.1压力管道焊接工艺流程
7.3.2施工准备
1、焊工和焊接设备、焊接材料及施焊作业条件应符合本方案的规定。
2、材料焊接前必须有适合的焊接工艺评定报告，否则应重新评定。
3、压力管道点固焊所用焊条，应选用与正式施工焊接时牌号相同的焊条，其焊条烘烤应与正式焊接要求相同。
4、定位焊的焊缝厚度为2mm～4mm，且不超过壁厚的2/3；点固焊的焊缝长度为10～15mm，点固焊点数为2点～5点。
定位焊的尺寸要求表7.3.2
壁厚δ（mm）
＜3
3≤δ＜5
5≤δ＜12
≥12
定位焊长度（mm）
6～9
9～13
12～17
14～20
定位焊高度（mm）
2
2.5
3～5
≤6
点数
2
2～4
3～5
4～6
5、管口的组对点固质量应经检验合格后，方可进行正式焊接。
7.3.3管道两相邻焊缝中心的间距，应控制在下列范围内：
1、直管段两环缝间距不小于100mm，且不小于管子外径；
2、除定型管件外，其他任意两焊缝间的距离不小于50mm；
3、焊缝与支吊架边缘的距离不小于50mm；
4、在焊接接头及其边缘上不宜开孔，否则被开孔周围一倍孔径范围内的焊接接头，应100%进行射线检测。
7.3.4管道坡口要求参见表5.3.4和表5.3.5
7.4外观检查
7.4.1焊缝外观成型应良好，且应平滑过渡；焊缝宽度应以每边超过坡口边缘2mm为宜，焊缝表面不得低于母材表面；焊缝余高Δh应符合下列要求:
1、100%射线检测焊接接头Δh≤1+0.1b（b为焊缝宽度），且不应大于2mm;
2、其余焊接接头，Δh≤1+0.2b（b为焊缝宽度），且不应大于3mm；角焊缝的焊脚高度应符合设计规定。
3、焊缝表面不允许有裂纹、未熔合、气孔、夹渣和飞溅等缺陷存在。
7.5焊缝无损检测
7.5.1焊缝外观检查合格后，应对焊口进行无损检测,（RT）评片标准执行《承压设备无损检测》JB/T4730-2005，抽查比例执行上海工程有限公司设计的蓝图《管道特性一览表》规定和《石油化工有毒可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2002以及GB50235-97进行。
工艺介质，有毒及可燃介质管道执行《石油化工有毒可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2002；其它的公用工程介质管道，执行《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97。
7.5.2每名焊工焊接的对接焊焊接接头的射线检测百分率按照设计要求进行，并在被检测的焊接接头中，固定焊的焊接接头不得少于检测数量的40%，且不少于1个焊接接头，射线检测百分率计算原则如下：
1、给出的同管道级别、同检测比例、同材料类别的管线编号计算；
2、公称直径小于500mm时，按焊接接头数量计算；
3、公称直径等于或大于500mm时，按每个焊接接头的焊缝长度计算。
7.6焊缝返修
7.6.1焊缝经检测，若有不合格，应按每条管线该焊工的不合格数加倍抽检。
7.6.2必须编制专项焊缝返修工艺卡，依据专项焊缝返修工艺卡的规定要求进行焊缝返修。
7.6.3焊缝返修前，应认真分析缺陷的性质和部位，并对缺陷进行清除。
7.6.4应由持证且具有相应合格项目的焊工担任。
7.6.5返修后，应按原质量检测要求重新进行质量检测。
7.6.6工艺介质，有毒及可燃介质的管道焊缝，若有不合格时，应按
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