工艺管道安装方案.docx
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工艺管道安装方案
内蒙古伊东东华能源有限责任公司
年产120万吨（一期60万吨）甲醇项目
管道安装方案
编制：
审核：
批准：
中冶天工集团有限公司
二O一一年六月
1.工程概况-------------------------------------------------------1
2.编制依据-------------------------------------------------------1
3．管道材料一览表---------------------------------------------2
4.材料检验-------------------------------------------------------3
5.管道的切割及坡口加工-------------------------------------6
6.焊材及焊接方法的选择-------------------------------------7
7.焊前准备-------------------------------------------------------8
8.焊接-------------------------------------------------------------10
9.焊接质量的检验----------------------------------------------12
10.合金钢焊缝的焊后热处理---------------------------------15
11.硬度值的测定------------------------------------------------16
12.管道的安装---------------------------------------------------16
13.安全措施------------------------------------------------------21
14.施工机具------------------------------------------------------22
15.劳动力安排---------------------------------------------------23
1.工程概况
内蒙古伊东东华能源有限责任公司年产120万吨（一期60万吨）甲醇项目的工艺管道具有化工生产高温、高压、易燃、易爆、有毒介质特点，压力等级低压、中压、高压齐全，规格繁多，管道材质包括20#钢、Q235-B/镀锌、16MnDG、15CrMoG0Cr18Ni9等管道数万余米，分布在甲醇洗、变换、冷冻站、中间罐区、硫回收、给水预处理等工段。
主要介质为合成气、甲醇气、蒸汽、水等。
2.编制依据
2.1中国天辰工程有限公司设计的施工图纸。
2.2我公司历年工程项目施工经验和施工先进方法。
2.3《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-1998;
《工业设备及管道绝热工程施工规范》GB50126-2008;
《化工企业静电接地设计规程》HG/T20675-1990;
《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2002;
《石油化工管道伴管和夹套管设计规范》SH/T3040-2002;
《管架标准图》HG/T21629-1999;
《工业金属管道工程施工规范》GB50235-2010;
《石油化工设备和管道涂料防腐技术规范》SH3022-1999.
3.管道材料一览表
甲醇洗工段
序号
种类
材质
单位
数量
1
镀锌无缝钢管
20/镀锌GB/T8163-2003
米
77
2
无缝钢管
20#
米
3038.2
3
直缝埋弧焊钢管
L245GB9711.1
米
448.1
4
电熔焊钢管
0Cr18Ni9GB/T12771
米
1395
5
无缝钢管
0Cr18Ni9GB/T14976
米
1700.8
6
无缝钢管
0Cr18Ni9GB/T12771
米
441
7
无缝钢管
0Cr18Ni9GB/T14976
米
1504
8
无缝钢管
20GB/T8163-2008
米
942
9
螺旋埋弧焊钢管
Q235-BSY/T5037
米
48
10
无缝钢管
15CrMoGGB5310
米
89
合计
米
9683.1
变换工段
序号
种类
材质
单位
数量
1
镀锌无缝钢管
20/镀锌GB/T8163-2003
米
67
2
螺旋缝埋弧焊钢管
Q235-B
米
311
3
无缝钢管
20#
米
3113.4
4
直缝埋弧焊钢管
L245NB
米
18
5
直缝埋弧焊钢管
L245
米
110
6
电熔焊钢管
0Cr18Ni9GB/T12771
米
440.5
7
无缝钢管
0Cr18Ni10TiGB/T14976
米
111.9
8
无缝钢管
0Cr18Ni9GB/T12771
米
440.5
9
无缝钢管
0Cr18Ni9GB/T14976
米
1582.3
10
无缝钢管
15CrMoGGB5310
米
67
11
无缝钢管
15CrMoGB6479
米
94
合计
米
6355.6
冷冻站
序号
种类
材质
单位
数量
1
镀锌无缝钢管
20/镀锌GB/T8163-2003
米
37
2
螺旋缝埋弧焊钢管
Q235-BSY/T5037
米
184
3
无缝钢管
20GB/T8163-2008
米
692.9
4
无缝钢管
20GB6479
米
89
5
直缝埋弧焊钢管
L245GB9711.1
米
113
6
电熔焊钢管
0Cr18Ni9GB/T12771
米
105
7
无缝钢管
0Cr18Ni9GB/T14976
米
533.3
8
无缝钢管
15CrMoGGB5310
米
226.7
合计
米
1980.9
硫回收
序号
种类
材质
单位
数量
1
无缝钢管
20GB/T8163-2008
米
2859.1
2
无缝钢管
20GB3087
米
9
3
无缝钢管
20GB6479
米
249.5
4
钢衬聚四氟乙烯管
20/PTFE
米
240.1
5
镀锌无缝钢管
20/镀锌GB/T8163-2003
米
67
6
无缝钢管
20GGB5310
米
340.3
7
直缝埋弧焊钢管
L245GB9711.1
米
159.2
8
无缝钢管
0Cr18Ni9GB/T14976
米
236.4
9
无缝钢管
12Cr1MoVGGB5310
米
13.2
10
无缝钢管
15CrMoGGB5310
米
98.2
合计
米
4271
中间罐区
序号
种类
材质
单位
数量
1
无缝钢管
20GB/8163-2008
米
1031.1
2
无缝钢管
20GB/T8163-2008
米
381
3
镀锌无缝钢管
20/镀锌GB/T8163-2003
米
9.4
4
直缝埋弧焊钢管
L245GB9711.1
米
410
合计
米
1831.5
甲醇罐区
序号
种类
材质
单位
数量
1
无缝钢管
20
米
877
2
无缝钢管
20GB/T8163-2008
米
1792.3
3
镀锌无缝钢管
20/镀锌
米
137
4
镀锌无缝钢管
20/镀锌GB/T8163-2008
米
138.5
5
直缝埋弧焊钢管
L245
米
52
6
直缝埋弧焊钢管
L245GB9711.1
米
706
7
无缝钢管
0Cr18Ni9GB/T14976
米
24
合计
米
3726.8
6个工段总合计
米
27848.9
4.材料检验
4.1本装置管道材质种类多，材料进场及时做好管道的标识涂色、分材质分规格分别码放、并及时进行材料的检查验收工作。
4.2对于管道及附件，除了它的规格、材质、型号、质量应符合设计文件的规定外，还须按国家现行标准进行外观检查，不合格者不得使用。
4.3管材、管件应具有出厂合格证或质量检验证明书，其检验项目和技术指标均应符合国家标准或行业标准及有关技术文件的要求。
4.4材质质量证明书应包括：
钢号、炉批号、规格、化学成份、力学性能供货状态及材料标准号。
4.5若所提供的项目指标不全或对其材质有怀疑时，应予以复验。
4.6管子、管件的外观检查
4.6.1表面无裂纹、缩孔、折叠、重皮等缺陷。
4.6.2若表面存在局部锈蚀凹陷时，必须保证最小壁厚。
4.6.3若表面存在不允许缺陷时，应予以消除，缺陷消除后管壁厚不应小于最小壁厚。
4.7阀门的检验
4.7.1阀门首先应进行外观检查，表面不应有裂纹、缩孔等缺陷、外形尺寸、压力等级、法兰规格应符合标准要求，阀门内部无锈蚀、密封面光洁无划痕。
4.7.2对于阀门虽然附有合格证，用于下列介质管道上，仍须逐个进行壳体压力试验和密封试验。
4.7.2.1输送有毒流体管道的阀门。
4.7.2.2输送设计温度大于186℃的非可燃流体、无毒流体管道上的阀门。
4.7.3对于输送设计压力小于等于1MPa，且设计温度小于等于186℃的非可燃流体，无毒流体管道的阀门，应从每批中抽查10%，且不少于1个，进行壳体压力试验和密封试验。
当不合格时，应加倍抽查，仍不合格时，该批阀门不得使用。
4.7.4阀门的壳体试验压力不得小于公称压力的1.5倍，试验时间不少于5min，以壳体填料无渗漏为合格；密封试验宜以公称压力进行，以阀门密封面不漏为合格。
4.7.5阀门的壳体压力试验和密封试验应以洁净水为介质。
不锈钢阀门试验时，水中的氯离子含量不得超过25×10－4（25ppm）。
试验合格后应立即将水渍清除干净。
当有特殊要求时，试验介质应符合设计文件的规定。
4.7.6阀门的壳体试验压力应为阀门在20℃时最大允许工作压力的1.5倍，密封试验压力应为阀门在20℃时最大允许工作压力的1.1倍。
当阀门铭牌标示对最大工作压差或阀门配带的操作机构不适宜进行高压密封试验时，试验压力应为铭标示的最大工作压差的1.1倍。
4.7.7阀门的上密封试验压力应为阀门在20℃时最大允许工作压力的1.1倍。
试验时应关闭上密封面，并应松开填料压盖。
4.7.8阀门在试验压力下的持续时间不得少于5min。
无特殊规定时，试验介质温度应为5℃~40℃，当低于5℃时，应采取升温措施。
4.7.9试验合格的阀门，应及时排尽内部积水，并吹干。
除需脱脂的阀门外，其余阀门需在密封面上涂防锈油，关闭阀门，封闭出入口并做出明显标记，及时填写“阀门试验记录”。
4.7.10安全阀的调试由锅检所进行。
4.8法兰检验：
法兰尺寸应符合设计规定标准要求，密封面光洁度要好，并且无径向划痕，法兰不得有缩孔、裂纹等缺陷，法兰应具有合格证和材质证明书。
4.9所有螺栓、螺母、垫片全部按设计图纸中给出的标准进行检查验收，合金钢高压螺栓还应分批进行抽查光谱分析验证材质。
4.10所有材料在施工过程应妥善保管，材质为不锈钢的材料应与碳素钢和合金钢分开堆放。
5.管道的切割及坡口加工：
5.1管道切断前应移植原有标记，以保证正确识别管子材质。
5.2对于碳钢管道，可采用机械及氧乙炔火焰切割。
5.3合金钢管的切割及坡口的加工宜采用机械方法进行，现场无法使用机械方法时，也可以采用氧乙炔火焰切割，但应清除熔渣，氧化皮，并将表面打磨平整。
5.4合金钢管坡口加工后进行外观检查。
坡口表面不得有裂纹，分层等缺陷，必要时可对坡口表面进行磁粉检查，探伤执行标准《压力容器无损检测》JB4730-94。
探伤范围为坡口及两侧各20mm处。
5.5不锈钢管道的加工应采用机械方法或等离子切割，不锈钢管用砂轮切割和修磨应使用专门的砂轮片，不得与切割碳钢的互用。
5.6各种钢焊件的坡口型式见下表：
接头名称
坡口型式
壁厚δ（mm）
间隙c（mm）
钝边p（mm）
坡口角度
a°
管子对接Ⅰ型坡口
1~3
0~1.5
-----
-----
3~6
0~2.5
-----
-----
管子对接
v型坡口
3~9
0~2
0~2
65~75
9~26
0~3
0~3
55~65
带垫板
v型坡口
6~9
3~5
0~2
45~55
9~26
4~6
0~2
5.7其它接头型式（如管子与平焊法兰，管子承插角接接头等）参照各有关规范进行。
6.焊材及焊接方法的选择
6.1由于本工程所选用的管材材质比较多，因而其焊材的选择非常重要，下表即为管材材质与选用焊材对照表。
材质代号
焊丝钢号
焊条牌号
Q235-B
H08Mn2Si
J422
20/镀锌
H08Mn2Si
J422
12Cr1MoVG
H08CrMoVA
R317
15GrMo
H13CrMoA
R307
15GrMoG
H13CrMcA
R302
L245
H08
J426、J427
0Cr18Ni9
H0Cr20Ni10Ti
A132
20G
H08Mn2Si
J426、J427
0Cr18Ni10Ti
H00Cr21Ni10
A002
6.2本工程管道介质多，重要介质管道全部采用氩电联焊方法进行焊接，一般介质管道如管内清洁度要求高时，也采用氩电联焊的焊接工艺，这样既可保证管道焊缝的一次性合格率，又可保证管内清洁。
7.焊前准备
7.1焊接工艺评定
7.1.1根据公司以前施工进行的焊接工艺评定书，结合现场管道规格和材质，选用相应的焊接工艺评定指导焊接施工。
7.1.2对于公司没有进行过焊接工艺评定的材料，应根据GB50236-98进行焊接工艺评定。
7.2对于新材料新工艺焊接，必须对焊工进行培训，合格后方可持证上岗。
7.3所有参加施焊的焊工必须按《压力容器焊工考试规则》考试合格，且取得钢材组别，焊接方法和焊接位置与实际工程相一致的焊工资格证，否则不得上岗。
7.4焊接材料管理
7.4.1焊接材料应存放在干燥、通风良好的仓库内。
室内要设置温度计、湿度计，室内温度不低于+5℃，相对温度不大于90%，室内保持清洁。
7.4.2各种焊接材料要分类分牌号堆放，不得混放。
7.4.3施焊前各种焊条按规定进行烘干，随用随取，再次烘干的焊条次数不能超过两次。
各种焊丝焊条烘干规定见表7.4.3
表7.4.3
焊丝钢号
焊条牌号
烘干温度
恒温时间
待用温度
H08Mn
J422
150~200
1
80~100
H08Mn
J422
150~200
1
80~100
H08CrMoVA
R317
350~400
1
100~200
H13CrMoA
R307
350~400
1
100~200
H13CrMcA
R302
350~400
1
100~200
H08
J426、J427
350~400
1
100~200
H0Cr20Ni10Ti
A132
150~200
1
80~100
H08MnA
J426、J427
150~200
1
80~100
H00Cr21Ni10
A002
150~200
1
80~100
7.4.4焊材的烘干，发放及回收应认真做好记录。
焊条在使用前，如焊条说明书无特殊规定时，一般应进行烘干。
酸性焊条视受潮情况在75~150℃烘干1~2小时；碱性低氢型结构钢焊条应在350~400℃烘干1~2小时，烘干的焊条应放在100~150℃箱（筒）内，随用随取，使用时注意保持干燥。
7.4.5低氢型焊条一般在常温下超过4小时，应重新烘干。
重复烘干次数不宜超过两次。
7.4.6烘干焊条时，焊条不应成垛或成捆地堆放，应铺放成层状，每层焊条堆放不能太厚（一般1~3层），避免焊条烘干时受热不均和潮气不易排除。
7.4.7焊工凭焊接工艺卡及焊条予约单领焊接材料，工程上使用的焊材必须从各班组的烘干室领取。
7.4.8焊材发放人员在焊工领用焊材时，双方确认无误后，互相签字认可。
7.4.9现场施焊过程，严禁焊工互借焊材，以防用错。
7.4.10露天操作隔夜时，必须将焊条妥善保管，不允许露天存放，应在低温烘箱中恒温保存，否则次日使用前还要重新烘干。
7.4.11焊材烘干后，焊条使用前应一直存放在保温容器或加热柜中，如焊条在常温下停留超过4小时则应重新烘干。
8.焊接
8.1焊接一般规定
8.1.1在作业前，给班组下焊接作业指导书，并进行技术交底。
8.1.2各焊工严格按照“焊接工艺”提供的各项参数施焊。
8.1.3焊件组对时，点固焊及固定卡具焊缝的焊接，选用的焊接材料及工艺措施应与正式焊接要求相同。
8.1.4采用卡具组对拆除卡具时，不应损伤母材，拆除后应对残留痕迹打磨修整，并认真检查。
对淬硬倾向较大的合金钢焊件，打磨后还应进行渗透或磁粉探伤。
8.1.5采用根部点固焊时，应对焊缝认真检查，如发现缺陷及时处理。
8.1.6不得在焊件表面引弧和试验电流，不锈钢及合金钢焊件表面都不应有电弧擦伤等缺陷。
不锈钢焊接时，焊缝两侧应刷白垩粉，防止飞溅物损伤母材。
8.1.7焊接中应注意起弧和收弧处的质量，收弧时应将弧坑填满，多层焊的各层间接头应错开。
8.1.8管道焊接时，管内应防止穿堂风。
8.1.9不锈钢氩电联焊时，内部必须进行充氩保护。
8.1.10奥氏体不锈钢的焊接层间温度一定要注意，不宜过高，一般应控制在100℃以下。
8.1.11不锈钢管道焊接完毕，焊缝应按规定进行酸洗，钝化处理。
8.1.12所有焊缝焊接完毕应及时打上该焊工的钢印号。
不锈钢与合金钢用记号笔在焊缝旁写好焊工号。
8.1.13焊工所用焊条必须放在保温筒内，做到随用随取，不得乱丢乱放。
8.1.14当施焊环境出现下列任一情况，且无有效保护措施，禁止施焊。
⑴风速大于6m/s；（氩气保护焊为2m/s）
⑵相对湿度大于90%；
⑶下雨、雪天；
⑷环境温度低于0℃。
8.2合金钢的焊接：
8.2.1合金钢管道施焊前应根据钢材的淬硬性，焊接环境，焊件刚性及焊接方法进行预热。
管材焊前预热及焊后热处理工艺条件见表8.2.1
管材焊前预热及焊后热处理工艺条件表8.2.1
钢种
焊前预热
焊后热处理
壁厚δ（mm）
温度（℃）
壁厚δ（mm）
温度（℃）
1Cr-0.5Mo（15CrMo）
≥10
150~250
>10
650~700
1Cr-0.5Mo-V（12Cr1MoV）
≥6
200~300
>6
700~750
12Cr-1Mo-V
≥6
250~350
任意壁厚
750~780
8.2.2预热方法宜采用电加热法，无条件时，也可采用火焰加热法。
8.2.3预热应在坡口两侧均匀进行，防止局部过热。
8.2.4预热范围是以对口中心线为基准两侧各不小于三倍壁厚，且不小于50mm，加热区以外的100mm范围内应予以保温，以减小温度梯度。
8.2.5预热温度可用测温笔或触点式温度计进行测量，测点应在整个圆周均匀分布。
8.2.6达到预热温度后立即进行底层焊道的焊接，且应一次连续焊完。
底层焊道要求焊透、成型好，且厚壁管底层焊道内厚度不得小于3mm。
8.2.7底层焊道完成后一般应立即进行面层焊道的焊接，且应在保持预热温度的条件下，每条焊缝一次连续焊完。
如中断焊接，应采取后热、缓冷等措施。
再行焊接前应进行渗透或磁粉检查，确认无裂纹后方可按原工艺要求继续焊接。
8.2.8多层焊时层间温度等于或稍高于预热温度。
每层的焊条接头处应错开。
8.2.9焊口焊完后，要进行X射线无损检查，不能立即进行消除应力的焊后热处理，因此应即时对焊口进行热后处理，后热处理的温度在300~350℃，时间为15~30分钟，然后保温缓冷。
9.焊接质量的检验
9.1自检：
9.1.1所有焊缝都要进行外观检查，检查前应将焊缝表面的熔渣、飞溅等清理干净。
9.1.2外观检查应在无损探伤，强度试验之前进行。
9.1.3焊缝金属表面焊波应均匀，不得有裂纹、气孔、夹渣、熔合性飞溅，焊缝根部不允许有未熔合。
9.1.4对接焊缝的外形尺寸，应符合要求，焊缝与母材应圆滑过渡，焊缝宽度以每侧不超过坡口1~2mm为宜。
9.1.5除上述要求外，还应符合下表规定
焊缝外形尺寸
焊缝表面缺陷
焊缝成型
焊缝余高（mm）
焊缝每侧增密（mm）
裂纹气孔
夹渣
咬边尺寸
深度（mm）
长度（mm）
与母材圆滑过度
0~3
≤2
不允许
＜0.05
∑L≤10%L
注：
表中∑L：
焊缝缝两测咬边的累积长
L：
焊缝总长
9.2无损检测：
9.2.1管道焊口应按规范要求随意抽查。
9.2.2当焊口无法用射线进行检验时，经建设单位同意，可采用超声波检验代替射线检验。
9.2.3管道焊缝的无损检测应及时进行，当抽样检验时，应对每一焊工所焊的焊缝按规定的比例进行抽查，检验位置由施工单位和建设单位的质检人员共同确定。
9.2.4管道焊缝的射线照相检验数量应符合下列规定：
9.2.4.1下列为焊缝进行100%射线检验，且其质量不得低于Ⅱ级的管道。
9.2.4.1.1输送设计压力大于等于10Mpa或设计压力大于等于4Mpa且设计温度大于等于400℃的可燃流体，有毒流体的管道。
9.2.4.1.2输送设计压力大于等于10Mpa且设计温度大于等于400℃的非可燃流体无毒流体的管道。
9.2.4.1.3设计文件要求进行100%射线照相检验的其他管道。
9.2.4.2输送设计压力小于等于1Mpa且设计温度小于400℃的非可燃流体管道，无毒流体管道的焊缝，可不进行射线照相检验。
9.2.4.3其他介质管道应进行抽样射线照相检验，抽检比例不得低于5%，其质量不得低于Ⅲ级。
抽检比例和质量等级应符合设计文件的要求。
9.2.5当抽验时，每出现一道不合格焊缝，应再检验两道该焊工所焊的同一批焊缝。
9.2.6当这两道焊缝均合格时，可认为检验所代表的这一批焊缝合格。
9.2.7当这两道焊缝又出现不合格时，每道不合格焊缝应再检验两道该焊工的同一批焊缝。
9.2.8当再次检验的焊缝均合格时，可认为检验所代表的这一批焊缝合格。
9.2.9当再次检验又出现不合格时，应对该焊工所焊的同一批焊缝全部进行检验。
9.2.10对于无法进行射线检验的角焊缝，承插焊缝，可采用超声波或渗透进行，所检比例与射线相同。
9.2.11同一焊缝的返修次数不应超过二次，若超次返修时，应分析原因，制定措施，并经施工单位项目技术负责人批准。
10.合金
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