煤制气装置工艺施工方案DOC.docx
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煤制气装置工艺施工方案DOC
目录
一工程概况--------------------------------------------------------1
二编制依据----------------------------------------------------------1
三施工准备----------------------------------------------------------2
四施工方法----------------------------------------------------------3
五质量保证措施--------------------------------------------------11
六安全保证措施--------------------------------------------------14
七质量、安全、管理保障体系图------------------------------16
八重大危险源识别及预防措施---------------------------------16
九KSY装置各工序工期进度计划-----------------------------21
一工程概况
KSY输运床气化装置设计范围包括3个主项0103煤气化系统，0104液氮系统，0105辅助系统；KSY气化框架东西8跨，每跨8m,共64米，南北3跨，每跨8米，共24米，气化炉设备安装在55.5米，围绕气化炉，焦油裂解器等设备处为高温应力管道，其中CY高温衬里管道由设备厂家施工。
管道专业材质采用了20#、20G、304、304L、316L、15CrMoG、INCONEL600等多种金属材质，管道介质有：
高压CO2、低压CO2、氧气O2、氮气、蒸汽、混合物OS、工艺介质P、蒸汽、锅炉水、脱盐水、循环水等，焊接工艺复杂。
本装置属化工装置，具有腐蚀性大,易燃、易爆、有毒等特点。
管道焊接材质特殊且种类多，管道、管件规格型号范围广，不同材质及规格差异较大的管道、管件需采用不同焊接工艺，焊接质量要求高。
装置区内多为高空作业，吊装难度大，各工序施工交叉作业多，并且施工工期紧迫，大大增加了施工管理难度。
工程名称：
碳氢资源高效综合利用工业试验示范项目
总包单位：
北京石油化工工程有限公司
设计单位：
北京石油化工工程有限公司
监理单位：
陕西方诚石油化工监理有限公司
施工单位：
陕西化建工程有限责任公司；
主要工程量
序号
工号名称
管道数量（米）
管件数量（个）
阀门（个）
Din
1
0103
13605
6855
2586
32000
2
0104
126
50
10
296
3
0105
272
256
115
641
二编制依据
1.北京石油化工工程有限责任公司的施工图纸资料
2．《工业管道工程施工及验收规范》GB50235-2011
3.《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-2010
4.《工业金属管道工程质量检验评定标准》GB50184-2011
5.《压力管道规范，工业管道第5部分：
检验与试验》GB/T20801.5-2006
6.《石油化工有毒、可燃介质管道施工及验收规范》SH/T3501-2002
7．《石油化工建设工程项目交工技术文件规定》SH/T3503—2007
三施工准备
3.1人员准备
1
管工65人
电工2人
气焊4人
备注：
根据工作量及工程进展再做人员调整
2
普工20人
电焊工40人
起重3人
3
管理人员3人
合计：
137人
3.2机具准备
序号
工机具名称
规格
单位
数量
备注
1
汽车吊
25T
台
2
2
汽车吊
50T
台
1
2
电焊机
ZX7-400S
台
40
根据施工进度调整
3
吊带
5T
条
8
4
吊带
2T
条
3
5
磨光机
φ150
台
8
6
磨光机
φ125
台
8
7
倒链
5T
台
4
8
倒链
2T
台
10
9
三芯电缆
3*95㎜2+1+1
米
400
10
阀门试验台
套
2
11
等离子切割机
台
1
12
砂轮切割机
台
1
13
手动试压泵
台
1
14
烘干箱
台
2
15
架子车
辆
2
16
电动试压泵
3DY型
台
1
3.3计量器具
序号
器具名称
规格
单位
数量
备注
1
水平
500mm
把
10
2
磁力线坠
个
2
3
焊缝检验尺
个
1
4
盘尺
50米
把
2
5
角尺
500mm
把
4
6
钢板尺
1m
把
2
3.4技术管理及技术准备：
3.4.1工程开工前总包单位组织各专业的人员认真熟悉图纸，标准规范，做好图纸的专业审查和会审工作，参加设计交底。
根据图纸、标准规范、设计交底的技术要求编制施工方案并及时报验，会同建设及监理单位做好高程及坐标控制点的交验及复核工作。
对部分特殊工种进行有针对性的岗位培训以适应本工程的实施需要。
开工前由项目总工向各专业技术人员进行项目技术管理工作总体要求、施工组织总设计的技术交底。
各专业开工前由本专业技术员向班组全体人员进行工序技术交底并作好记录和签字。
严格按照《石油化工建设工程项目交工技术文件规定》SH/T3503—2007及3543-2007的要求编写交工技术文件，并按照规定的程序进行报验。
必须做到交工资料的报验与工程的进展同步。
3.4.2积极配合业主、监理、设计、质监等部门工作，熟悉这些部门的管理程序及要求，按监理细则及监理交底规定的程序进行各种资料的报验报批。
按质检站的规定报批各类资料。
积极与甲方项目部取得联系，按规定办理各类手续，报送各类文件。
3.4.3与业主、监理、设计、质监等部门沟通程序：
正常工序报验在自检合格的基础上报请监理工程师验收,签证完成实物工程量及相应工程资料后报总包单位签字确认。
工程技术联系单报总包单位签认,月进度报表先报监理确认工程量，再报甲方确认并付款。
四施工方法
4.1施工工艺流程
材料验收→管道制作、预制、加工→管道组对→管道焊接→焊缝热处理→无损检测→管道安装→管道试压→管道吹扫→交工
4.2主要施工方法
4.2.1管道加工、预制
A管子切割
管子切断前应作移植原有标记，低温钢、不锈钢管严禁使用钢印。
碳钢、合金钢管采用切割机及氧乙炔火焰切割，采用氧乙炔火焰切割后，对表面进行清理。
不锈钢、有色金属管采用机械或等离子方法切割。
切割时要使用专用砂轮片，不得与其它材质混用切割机。
管子切口质量应符合下列要求：
切口表面应平整，无裂纹、重皮、毛刺、凹凸、缩口、熔渣、氧化物、铁屑等。
切口端面倾斜偏差小于管子外径的1%，且不得超过3mm。
B管道坡口加工
高压管道坡口采用机械、车床、坡口机加工，中低压采用砂轮机加工，具体V型坡口加工技术要求见各种材质、壁厚焊接工艺评定。
C管道预制
管道预制采用“工厂化”方式。
预制厂实行机械化作业，并且在厂内作业，作业环境比较好，根据工程需要，可以实行两班倒作业，可进一步加快工作进度。
管道预制前，先检查基础管架、预埋件、预留孔是否正确，再精确测量，仔细下料。
预制管道按管道系统号和预制顺序号进行编号。
预制厂根据管段图加工好管段，并标志明确，提供给安装班组供现场安装。
D、氧气管道采购应符合设计要求，经施工单位检查合格后，阀门进行压力试验。
E、氧气管道组成件预制好后进行化学脱脂，脱脂过程见氧气管道安装脱脂方案，合格后的氧气管道应及时安装，如果不能及时安装时因封闭管口，密封保存。
F、镍基合金钢属于特殊材料，INCONEL600的管道施工中严格按照焊接工艺评定操作。
G、焊缝检测按照设计要求进行，其中合格级别按照GB50235-2010标准执行。
4.2.2管道安装
A管道安装前逐件清除管道组成件内部的砂土、铁屑、熔渣及其他杂物。
B气化和粉体工序，设备配管大部分为高空作业，最高为50米高，需采用大吊车配合，具体技术措施为“地面预制集中吊装”采用50吨吊车和25吨吊车集中吊装，吊装前对管道支架进行预安装，吊装完，支架安装完毕，二次对口时临时脚手架要安装好，经检查后才能进行下一道工序的施工，
采用此法可缩短工期，对框架内管道安装可才能灵机配合以便施工。
C管道安装时，应检查法兰密封面及密封垫片。
不得有影响密封性能的划痕、砂眼、凹陷等缺陷。
D法兰连接应与管道同心，并保证螺栓自由穿入，法兰螺栓孔应距中安装。
法兰间应保持平行，其偏差不得大于法兰外径的2‰，且不得大于2mm，不得以紧固螺栓的方法消除歪斜。
E法兰连接应使用同一规格螺栓，安装方向应一致。
F管道连接时，不得用强行对口、加偏垫或加多层垫等方法来消除接口端面的空隙偏斜、错口或不同心等缺陷。
G管子对口时在距接口中心200mm处测量平直度，当管子公称直径小于 100mm时，允许偏差为1mm；当管子公称直径大于或等于100mm时，允许偏差为2mm。
但全长允许偏差为10mm。
H在合金钢管道在安装前应根据设计文件进行施工。
如需进行局部弯度矫正时，加热温度应控制在临界以下。
管道上不应焊接临时支撑物，当必须焊接支撑物时，应符合合金钢焊接的有关规定。
I管道上仪表取源部件的开孔和焊接应在管道安装前进行，仪表部件按设计要求型号、规格、长短使用，不得混用、代用。
J当管道安装工作有间断时，应及时封闭敞开的管口。
K安装不锈钢管道时，不得用铁质工具敲击，要安装的不锈钢管不得与碳钢管混放。
L不锈钢管道法兰用的非金属垫片，其氯离子含量不得过50×10-6（50ppm）。
M不锈钢管道与支架之间应垫入不锈钢或氯离子含量不超过50×10-6（50ppm）的非金属垫片。
N管道安装的允许偏差（mm）应符合下表的规定。
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
立管铅垂度
5L‰，最大30
成排管道间距
15
交叉管的外壁间距
20
注：
L—管子有效长度DN—管子公称直径
0连接机器的管道安装
连接机器的管道，其固定焊口要远离机器。
管道与机器的连接应符合下列规定：
管道与机器连接前，应在自由状态下，检验法兰的平行度和同轴度，允许偏差如下表：
法兰平行度、同轴度允许偏差
机器转速（r/min）
平行度（mm）
同轴度（mm）
3000-6000
≤0.15
≤0.50
＞6000
≤0.10
≤0.20
管道系统与机器最终连接时，应在联轴节上架设百分表监视机器位移。
当转速大于6000r/min时，其位移值应小于0.20mm；当转速小于或等于6000r/min时，其位移值应小于0.50mm。
管道安装合格后，不得承受设计以外的附加载荷。
管道经试压、吹扫合格后，应对该管道与机器的接口进行复位检验。
P阀门安装
（1）阀门安装前，对阀门密封、强度，进行水压试验，强度试验压力为1.5倍公称压力，试验时间不少于5min，壳体填料无渗漏为合格，密封试验压力为公称压力，阀瓣密封面不漏为合格。
试验合格的阀门，及时排尽内部积水并吹干。
（2）阀门安装前，应按设计文件核对其型号，并按介质流向确定其安装方向。
（3）阀门与管道以法兰或螺纹方式连接时，阀门应在关闭状态下安装。
（4）水平管道上的阀门，其阀杆及传动装置应按设计规定安装，动作应灵活。
（5）安全阀安装时，按下列规定安装：
安全阀应垂直安装。
安全阀的调校由第三方进行，开启和回座压力应符合设计文件规定。
安全阀经最终调校合格后，应做铅封。
Q热力管道安装
（1）按照设计要求设计膨胀节支架位置设在位移反方向1/2mm处。
（2）高温管道法兰连接螺栓，在试运行时，热态紧固应符合下列规定：
工作温度
一次热态紧固温度
二次热态紧固温度
备注
250~350
工作温度
350以上
350
工作温度
热态紧固应在达到工作温度2h后进行。
紧固螺栓时，钢制管道最大内压应根据设计压力确定，当设计压力小于或等于6Mpa时，热态紧固最大内压应为0.3Mpa,当设计压力大于6Mpa时，热态紧固最大内压应为0.5Mpa。
紧固时，应有保证操作人员安全的技术措施。
L支吊架安装
所有管道支吊架严格按照北京设计院设计要求的支架图集进行施工，特别注意下列情况。
（1）安装管道支架时，应充分注意各种支架的种类和形式，确保固定、导向、限位等各种支架的正确安装。
（2）管道安装时，应及时固定和调整支、吊架。
支、吊架位置应准确，安装应平整牢固，与管子接触应紧密。
（3）有坡度管道上的支架，安装时应注意保证管道坡向和坡度。
（4）固定支架应按设计文件要求安装，并应在补偿器预拉伸之前固定。
（5）导向支架或滑动支架的滑动面应洁净平整，不得有歪斜和卡涩现象。
其安装位置应从支承面中心向位移反方向偏移，偏移量应为位移值的1/2，绝热层不得妨碍其位移。
（6）弹簧支、吊架的弹簧高度，应按设计文件规定安装，弹簧应调整至冷态值，并做记录。
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。
（7）凡因施工、试压等原因设置的临时支架，正式运转前应全部拆除。
（8）支、吊装的焊接应由合格焊工施焊，并不得有漏焊、欠焊或焊接裂纹及等缺陷。
管道与支架焊接时，管子不得有咬边、烧穿等现象。
（9）无热移位管道吊架，其吊杆应垂直安装，有热位移管道吊架，其吊点应在位移相反方向，按位移值的1/2偏位安装。
（10）管道安装完毕后，应按设计文件规定逐个核对支、吊架的形式和位置。
（11）有热位移的管道，其热负荷运行时，应及时对支、吊架进行下列检查与调整：
活动支架的位移方向、位移值及导向性能应符合设计文件的规定。
管托不得脱落。
固定支架应牢固可靠。
弹簧支、吊架的安装标高与弹簧工作荷载应符合设计文件的规定。
可调节架的位置应调整合适。
4.3管道焊接
4.3.1焊接施工准备
A焊接工艺评定
根据所供管材及板材的材质、厚度分别进行工艺评定，并根据合格工艺评定报告编制焊接工艺卡，并以此作为现场焊接规范，要求焊工严格遵守。
B施焊人员
从事焊接的焊工必须持有技术监督部门颁发的合格证书。
焊工需经焊接培训中心培训，施焊的钢材、种类、焊接方法和焊接位置等均应与焊工本人考试合格的项目相符，合格焊工持相应项目的上岗证作业。
C焊条管理
施工现场设焊条管理室，派专人管理，按要求烘干发放和回收焊条，并填写记录。
焊条管理室相对湿度不得超过60%。
D焊接环境
施工现场建立焊接管理制度，派专人观测气象条件，每天上午、下午各记录一次。
在下列情况下，不得进行焊接，如焊接应采取可靠防护措施。
——雨天、雪天。
——风速≥8m/s。
——环境温度在-5℃以下。
——相对湿度≥90%。
4.3.2焊接工艺及质量要求
A.焊前预热及焊后热处理；
钢种
母材最小抗拉强度（Mpa）
母材厚度mm
焊前预热（℃）
母材最小抗拉强度Mpa
母材厚度mm
热处理温度（℃）
最短恒温时间（h）
20#/20G
全部
≥25
80
全部
＞19
600-650
1
20#/20G
＞490
＜25
80
全部
≤19
-
-
15CrMo
全部
全部
150
≤490
≤13
-
-
15CrMo
全部
全部
150
全部
＞13
700-750
2
15CrMo
全部
全部
150
＞490
全部
700-750
2
焊后热处理范围除了符合施工规范外还应按照设计文件要求执行。
焊前预热、焊后热处理采用带式加热器、温度控制器进行加热及温度控制。
焊前预热的加热范围，以焊缝中心为准，每则不应小于焊件厚度的3倍，焊后热处理的加热范围，每则不应小于焊缝宽度的3倍，加热带以外部分应进行保温。
焊前预热及焊后热处理时，应测量和记录其温度，测温点的部位和数量应合理，测温仪表应经计量检定合格。
焊后应及时进行热处理，当不能及时进行时，应在焊后立即均匀加热至200~300℃，并进行保温缓冷，其加热范围应与焊后热处理要求相同。
焊后热处理的加热速率、热处理温度下的恒温时间及冷却速率应符合下列规定：
当温度升至400℃以上时，加热速度不应大于（205×25/δ）℃/h，且不得大于330℃/h。
焊后热处理的恒温时间应为每25mm壁厚恒温1h，且不得少于15min，在恒温期间内最高与最低温差应低于65℃。
恒温后的冷却速率不应大于（60×25/δ）℃/h，且不得大于260℃/h，400℃以下可自然冷却。
热处理后进行返修或硬度检查，超过规定要求的焊缝应重新进行热处理。
B.临时工卡具的焊接
临时工卡具的焊接工艺同正式焊接。
在保证足够强度的原则下，不采用封闭焊缝。
C.焊缝的焊接
焊缝焊接是焊接工作的重点，其质量直接影响管道使用的安全性、可靠性。
施焊前及焊接过程中应排除影响焊接的不利因素。
焊接时严格按焊接工艺采取合理的施焊方法和施焊顺序。
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。
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。
酸洗残液收集后到指定安全地点排放。
管道焊缝标识样板
管道组对焊接标识采用记号笔按下表方式在距焊缝50~100mm处进行书写：
管线、焊缝号
焊工号
母材材质规格
焊接日期
施焊过程中应保证起弧和收弧处的质量，收弧处应将弧坑填满，多层焊的层间接头应错开。
具体焊接检测比例及合格级别见北京设计院图纸工艺专业管道表图号为：
13002.0103.E211.04-01管道检测前经监理和甲方签字确认后，作为施工单位的焊缝检测依据。
4.3.3返修工艺及要求
凡经过检查不合格的焊缝，由现场技术员组织质检人员、焊工查清原因确
定缺陷的性质、部位，认真落实返修措施，保证一次返修合格。
需要返修的焊缝应准确找出缺陷位置，返修焊缝时按原焊接工艺进行，同一位置返工次数不应超过二次。
超次返修的焊缝应认真分析原因，制定返修方案，经焊接技术负责人批准后方可施焊。
补焊工艺与原焊接工艺相同。
缺陷消除采用磨光机打磨。
4.3.4焊接质量管理工作
焊缝外观质量检查应在焊缝完成后尽快进行以便及时修补。
焊缝外观质量检查以自检、互检相结合。
焊缝的外观质量应符合下表的规定。
项目
技术要求
外观
不得有熔化金属流动焊缝外未熔化的母材上，焊缝和热影响区表面不得有裂纹、气孔、弧坑和灰渣等缺陷，表面光顺、均匀，焊缝和母材平缓过渡。
宽度
应焊出坡口边缘2-3mm。
表面余高
应小于等于1+0.2倍坡口边缘宽度，且不应大于4mm。
咬边
深度应小于或等于0.5mm，焊缝两侧咬边总长不得超过焊缝长度的10%，且连续长不应大于100mm。
错边
应小于或等于0.2壁厚，且不大于2mm。
4.3.5焊接其它要求
A.管道焊缝的设置，要便于焊接及检验。
B.焊缝与支吊架边缘的净距离不小于50mm，需热处理的焊缝距支、吊架边缘的净距离大于焊缝宽度的五倍，且不小于100mm。
C.管道两相邻焊缝中心间距，应控制在下列范围内：
在管段两环缝间距不小于100mm，且不小于管子外径。
D.焊缝接头及其边缘上不宜开孔。
4.4水压试验及水冲洗
水压试验及水冲洗见单独试压方案。
五质量保证措施
5.1质量控制点确定：
5.1.1在施工前针对工程施工内容确定出质量控制点，施工过程中严格按质量控制点进行控制。
施工质量控制点分为A、B、C三个等级。
5.1.2A级控制点属于停监点，工程施工到停监点时，由施工单位自检合格后，提前3天通知业主现场代表、工程监理、总包及质检站进行共检确定。
由工程监理单位、建设单位、第三方质量监督、施工单位项目经理部质量检验人员共同检查确认签字。
施工单位需准备停监点质量报告，并附测量记录。
5.1.3B级控制点属于必监点，工程施工到必监点时，由施工单位自检合格后，提前3天通知业主现场代表、工程监理及质检站进行共检确定。
质检站未到场检查验收时，可以继续进行下一道工序的施工，但日后若发现质量问题，经质检站提出，必须进行整改或返工。
由工程监理单位、项目经理部质检人员共同确认签字后，施工单位准备必监点质量报告，并附测量记录。
5.1.4C级控制点属于巡监点，属一般控制点。
检查后由班组长和技术负责人证实并签字。
5.1.5质量控制点的设定执行由业主、监理、施工单位开工前共同确定的“施工质量控制点”。
以下为该工程工艺管道安装的控制点：
序号
主要施工工序
控制点类别
序号
主要施工工序
控制点类别
工艺管道安装
1.1
阀门检验质量验收
B
1.3.3
焊缝无损检测
B
1.2
管道组对
C
1.3.4
焊前预热和焊后热处理
B
1.3
管道焊接环境温度、湿度检查
C
1.3.5
焊接质量验收
B
1.3.1
焊接工艺评定
B
1.5
钝化处理
C
1.3.2
焊接外观质量检查
C
1.6
管道系统的试压与吹扫
A
5.2焊接过程检测过程的控制：
5.2.1焊接环境的温度和湿度要满足焊接要求，防腐施工应在管道预制前施工，并做好材料材质的标识。
5.2.2施工班组应严格按照管道单线图预制，结合安装尺寸，如果设备安装高度变动或平台位置变动，由现场技术员以书面形式通知监理和甲方，证得设计院同意方可做修改，变更单送项目部备案。
每天记录焊接过程及时检测焊口收集和整理施工过程技术文件，必须与施工进度同步。
严格实施质量否决制度，定期召开质量例会。
5.2.3在施工过程中应严格执行公司各项工程质量检验管理制度，及时发现处置所存在的问题。
5.2.4根据实际需要不定期组织质量大检查，总结质量管理工作，克服质量通病，提高施工质量。
质量大检查的结果应通报有关单位，以便及时整改，并书面上报。
5.3做好工程材料的质量控制。
材料进场必须经设备材料部专业人员验证。
凡合格证与实物不符，没有合格证或者需要复验而没有复验的物资不应接收入库，更不能发放使用。
凡不合格者需作明标志，另行处置；合格材料领用后做好标识，如果已防腐就应在管内标记，预制时，应移植标记。
建立建全原材料的保管制度和发放台帐，做到制度严明、台帐清楚完整。
5.4在施工过程中应严格执行公司各项工程质量检验管理制度，及时发现处置所存在的问题。
5.5根据实际需要不定期组织质量大检查，总结质量管理工作，克服质量通病，提高施工质量。
质量大检查的结果应通报有关单位，以便及时整改
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