5112催化裂化工艺管道施工方案.docx
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5112催化裂化工艺管道施工方案
5.1.12催化裂化工艺管道安装施工方案
1.概述
惠州炼油项目C4催化裂化/气体分馏/MTBE/烷基化四套装置中共有管道79521米，主要材质有：
20#、Q235B、L245、1Cr5Mo、ALLOY20（引进）、0Cr18Ni9、0Cr18Ni10Ti、0Cr17Ni12Mo2等。
主要工程量见下表：
序号
名称
规格
材质
数量（m）
备注
一
催化裂化装置（102）
51955
1
碳钢管
DN500~DN15
20#
36795.8
DN150~DN80
20#（GALV）
598
DN500~DN15
20G
5882.5
DN50~DN15
Q235B（GALV）
1876.8
DN1600~DN300
L245
3358
直缝焊管
2
合金钢管
DN500~DN15
1Cr5Mo
2370.3
3
不锈钢管
DN200~DN15
0Cr18Ni9
313.5
DN200~DN15
0Cr18Ni10Ti
760
二
气体分馏装置（103）
6369
1
碳钢管
DN500~DN15
20#
5838
DN50
Q235B（GALV）
97
DN700~DN300
L245
434
直缝焊管
三
烷基化装置（104）
16194
1
碳钢管
DN500~DN20
20#
14338
DN80
20#（GALV）
221
DN200~DN20
20G
174.8
DN50
Q235B（GALV）
18.4
DN600~DN300
L245
634.8
直缝焊管
2
合金钢管
DN600~DN20
ALLDY20
740
引进
3
不锈钢管
DN150~DN40
0Cr17Ni12Mo2
66.5
四
MTBE装置（105）
5003
1
碳钢管
DN500~DN15
20#
4887
DN50
Q235B（GALV）
81
DN300
L245
35
直缝焊管
合计
79521
催化裂化是炼油项目的核心，工艺流程复杂，温度、压力等参数较高，生产介质多为易燃、易爆、有毒。
管道焊接质量要求高，焊接难度大。
由于本装置工期紧任务重，管道安装时间短，需提前做好管道的预制工作，建立管道预制加工厂，投入大量的管工、管道焊工及配套工种和良好的施工机械才能保证管道安装的工期目标。
2.本工程工艺管道施工执行的主要施工及验收规范
2.1.本工程中合金ALLOY20（引进）施工时如果图纸要求按ASME标准进行施工，则按要求进行，其余管道按国家标准进行施工检查和验收。
2.2.压力管道安全管理和监察规程
2.3.压力管道安装安全质量监督检验规则
2.4.《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2002
2.5.《工艺金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97
2.6.《现场设备、工业金属管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98
2.7.《工业安装工程质量检验评定统一标准》GB50252-94
2.8.《工业金属管道工程质量检验评定标准》GB50184-93
2.9.《石油化工钢制管道工程施工工艺标准》SH3517-2001
2.10.《阀门检验与管理规程》SH3518-2000
2.11.《化工建设项目进口设备、材料检验大纲》HG20234-93
2.12.工艺管道ASMEB31.3-2002
2.13.无损检测ASMESectionⅤ
2.14.焊接与钎焊评定ASMESectionⅨ
2.15.阀门检验与试验APIStd598
2.16.工程建设标准强制性条文—石油和化工建设工程部分
3.
施工程序
4.施工方法
4.1.施工前应具备的条件：
4.1.1.施工前工程技术人员必须认真阅读设计图纸及有关的规范标准，进行图纸会审，并结合现场情况编制施工方案。
4.1.2.根据施工图编制材料需求计划，根据工程量及工程进度要求提出人员及机、索具需求计划。
并对施工所需手段用料、辅助材料、施工机索具等进行预先准备。
4.1.3.根据设计文件及相关规程、规范的要求，编制施工方案，经主管部门批准后，向施工班组进行技术交底，使所有参战职工熟悉本工程管道安装的程序、操作要领、质量指标、及有关安全技术措施。
4.1.4.建立工程施工管理所需要的各种表格和台帐。
4.1.5.所有钢种的焊接应按公司合格的焊接工艺评定（对于新材料应重新编制），制定焊接工艺规程，组织合格焊工学习焊接工艺规程，掌握焊接工艺要求，并按施焊管道类别对焊工进行考试取证。
4.1.6.按照已经业主批准的施工组织设计的规划，在规定的区域布置原定的施工暂设，满足工程施工需要。
4.1.7.施工用料、水、电、气等能够保证满足连续施工需要。
4.1.8.组建现场工艺管道安装工程质量保证体系，制定质量计划和质量目标，并报业主审批。
4.2.材料验收：
4.2.1.管道、管件检验：
本工程管道材料均为外供，且品种、材质较多，要求较高，在进行材料验收时，应符合下表中要求：
序号
项目
技术要求
1
质量证明
A管材质量证明书应包括：
产品名称、规格和质量等级，钢的牌号、标准号、炉号、批号、交货状态、重量和件数，各项检验结果，技术监督部门的印记等；
B其它组成件应包含：
产品名称、规格和质量等级、化学
成分和机械性能，锻件的金相分析合格报告，无损检测合格报告，热处理结果等。
2
外观检查
A材料表面不得有裂纹、缩孔、夹渣、折叠、重皮等缺陷。
B锈蚀凹陷和机械损伤深度不超过材料相应标准允许的偏差。
C法兰、垫片的密封面不得有径向划痕等影响密封的缺陷；相配的凸凹法兰或榫槽法兰应能自由嵌合，其凸面或榫面高度应用卡尺抽样测量，不得低于凹槽深度检查。
D紧固件的螺纹表面不得有裂缝、浮锈、碰伤、毛刺、划痕，或螺纹不完整等缺陷。
其表面精度应符合相应标准的要求，螺母与螺栓应配合良好，徒手能将螺母拧入全部螺纹且不松为宜。
E有符合产品标准规定的标识；
3
尺寸检查
按设计文件及规范要求进行外径及壁厚测量，其尺寸偏差应符合相关标准规定。
4
材质复查
A合金钢材料（除螺栓、螺母外）逐件进行光谱分析。
B合金钢阀门内件每批至少抽查一个进行光谱分析。
C光谱分析检测的关键合金成分应符合相应标准要求。
4.2.2.阀门检验：
由于本装置内介质多为高温、高压和强腐蚀性，为保证阀门的安装施工质量，所有到场的阀门统一进行试验，合格后方可发货于现场用于施工。
4.2.2.1.所有阀门必须有压力试验（壳体强度试验和严密性试验）合格证明书，合金钢阀门应有合金成分分析合格报告。
4.2.2.2.阀门外观应无裂纹、凹陷、蜂窝麻面、砂眼、锈蚀；
4.2.2.3.法兰连接阀门，其法兰密封面应无径向划痕；
4.2.2.4.阀门阀杆不得弯曲，螺纹不得损坏；
4.2.2.5.安全阀应有调试合格证书，并且铅封完好；
4.3.材料入库管理：
本工程材料品种繁多，材质多样，材料管理难度较大。
4.3.1.在现场设材料库，且指派专人看管，材料出入库应设有台帐。
材料到货后，各种材料应分门别类存放、挂牌标识。
材料经检验合格后方可入库（管道防腐后方可正式入库）。
入库后应按材质用油漆刷上色标。
4.3.2.对于管道应按材质、规格依次露天堆放，并立标示牌。
对于小件材料应设立小件材料库房，分层、分类摆放。
4.3.3.对于不锈钢管道、管件堆放时应不得与碳钢直接接触。
4.3.4.焊材的存放
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。
2焊条严格按规范要求分类，按规格摆放整齐，挂标识牌。
3焊条库应建立一套完整的焊条保管、发放制度。
4.4.管道预制
4.4.1. 所有管子按单线图下料前，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。
4.4.2.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。
镀锌管用机械方法切割，小管径的不锈钢管可采用机械方法切割，对壁厚较大、管径较大的不锈钢管可使用等离子进行切割。
b.切割后的坡口要平整，坡口表面要清理干净，碳钢管用锉刀和砂轮机清理；不锈钢材料要用专用砂轮片加工坡口，使用的钢丝刷也应该是不锈钢的。
4.4.3.坡口的制备及管子的组对
a焊接坡口采用V型坡口。
坡口形式如右图所示
b.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。
c对焊壁厚不同的管子、管件时，如果厚度差在外表面大于3mm或在内表面大于壁厚的10％或2mm时，按下图修整较厚的管端，在修整较厚的管端，修理的和非修整件之间，如下图所示：
4.5.预制
4.5.1.管道的预制程序：
材料核对→管线图审核→现场实测→绘制管道空视图→计算下料尺寸→确定预留焊口的位置→下料、坡口加工→组焊→编号。
4.5.2.根据本工程的施工特点，管道的制作、加工采取在施工现场加工。
施工时，在现场搭设一座简易的管道预制场地，以保证管道的预制深度。
4.5.3.管道预制过程中要充分考虑现场条件，按照方便运输和安装的原则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。
4.5.4.管道组成件严格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。
4.5.5.管道组对应符合下列要求：
组对前应将坡口进行打磨，并观察坡口处有无裂纹等缺陷
组对时，内壁应齐平，错边量应小于壁厚的10%，且不大于2mm
管子对口时应检查其平直度，在距接口中心200mm处测量，允许偏差1mm/m，但全长方向不超过10mm。
预制管段加工尺寸允许偏差如下：
项目
允许偏差（mm）
自由管段
封闭管段
长度（mm）
±10
±1.5
管道直径
DN＜100
0.5
0.5
100≤DN≤300
1.0
1.0
DN＞300
2.0
2.0
法兰螺栓孔对称水平度
±1.6
±1.6
4.5.6.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。
4.5.7.预制管段应具有足够的刚性，必要时可进行临时加固，以保证存放及运输过程中不产生变形。
4.5.8.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。
4.6.管道焊接
4.6.1.焊接方法的选择：
碳钢管当管径比较大时可采用手工电弧焊焊接，内口进行清理后封底焊；对于管径比较小的碳钢管，采用氩电联焊的方法进行；镀锌管采用手工电弧焊焊接；不锈钢管采用氩电联焊焊接，管内充氩气保护。
4.6.2.焊接材料的选用：
按照不同材质焊接工艺评定的要求选用现场用焊丝和焊条或根据设计文件的要求选用。
4.6.3.焊接时应按焊接工艺规程（WPS）规定的焊接参数焊接。
焊接工艺规程依据相应的焊接工艺评定报告（PQR）或按总包商规范进行的焊接工艺试验。
4.6.4.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时，除非采取防护措施（如搭设棚子、焊件预热等），否则严禁施焊。
4.6.5.焊接时应在焊道处引弧，避免在母材上引弧。
4.6.6.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。
4.6.7.焊缝上或热影响区内的飞溅物，溶渣应彻底地清除，
4.6.8.焊接不锈钢管时，层间温度应控制在100℃以下，氩气的纯度应达到99.99%。
4.6.9.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。
4.6.10.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、焊接日期、焊工代号、透视报告号等。
4.6.11.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。
4.6.12.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，若须打磨，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。
4.6.13.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。
4.7.焊接检验
4.7.1.焊缝的无损检测方法及比例，严格按设计文件规定进行，如设计文件没有明确，则按《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2002规定进行。
4.7.2.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规范的要求。
发现焊缝缺陷超过规定时，必须进行返修。
4.7.3.所有焊缝随时接受甲方代表的检查。
4.7.4.当抽样检验未发现需要返修的焊缝缺陷时，则该次抽样代表的一批焊缝应认为全部合格；当抽样检验发现需要返修的焊缝缺陷时，除返修该焊缝外，还应采取原规定方法按下列规定进一步检验：
a.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。
b.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。
c.当再次检验均合格时，可认为检验所代表的这一批焊缝合格。
d.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。
4.7.5.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。
4.7.6.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。
4.7.7.对容易产生焊接延迟裂纹的铬钼耐热钢，焊缝无损检测应在焊完24小时后、热处理前进行。
4.8.管道安装
4.8.1.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。
室内与室外管线的碰口应留在室外。
4.8.2.管道安装前应具备的条件
a.与管道连接的设备已找正合格，并已固定。
b.管子、管件、阀门等内部已清理干净，且无杂物。
c.在管道安装前必须完成的清洗等有关工序已进行完毕。
4.8.3.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、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。
c、管道与机器连接前，应防止强力对口，在自由状态下检查法兰的平行度和同轴度。
d、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。
e、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，阀门应在关闭状态下安装；如以焊接方式安装时，阀门不得关闭。
f、管道安装的允许偏差应符合下表的规定：
管道安装的允许偏差值
项目
允许偏差值（mm）
坐标
架空
室内
25
室外
15
标高
架空
室内
±20
室外
±15
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
4.8.4.一般管道安装
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。
4.8.5.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
≤0.40mm
≤0.8mm
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。
4.8.6.管廊管道安装
a.管廊配管时应在管廊施工完毕，与管道接触的横梁及管道已全部涂漆完进行。
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。
4.8.7.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。
4.8.8.蒸汽伴管安装
a.蒸汽伴管不能配成U型管，以免积液而影响保温效果。
b.伴管与主管应平行安装，位置间距应正确，并每隔1米用铁丝捆绑固定牢靠。
c.不锈钢管道的伴管，在二者之间应用石棉板隔离，并用不锈钢丝等不引起渗碳的物质绑扎。
d.管道上的配件、阀门和法兰盘的伴热管都应做膨胀盘管。
4.8.9.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.体积较大，重量较重的阀门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。
c.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。
4.8.10.管道支、吊架的制作与安装
①现场制作的管架严格按规范和图纸进行，并涂漆保护。
②所有管架位置，应在单线图中标明。
③管道安装时，应及时固定和调整支架，支架位置应准确，安装应平整牢固，与管子接触应紧密。
④固定支架应按设计文件要求安装，并应补偿器预拉伸（如果设计有要求）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反方向偏移，偏移量应为位移值的1/2或符合设计文件规定，绝热层不得妨碍其位移。
⑥管道安装使用临时支架时，不得与正式支架位置冲突，并有明显标记。
在管道安装完毕后应予拆除。
⑦不锈钢管与管架（包括支座）之间需使用不锈钢材料，如使用碳钢材料不得直接进行焊接固定，需进行材料隔离。
固定管架的管道配合件（管卡、管托或管夹）与管道外壁之间，应垫有厚度不小于3mm的橡胶块或其他软垫（氯离子含量不超过50ppm）。
⑧合金钢管道上不宜焊接临时支撑物，当必须焊接支撑物时，应符合合金钢焊接的有关规定。
⑨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。
⑩支、吊架的焊接不得有漏焊、欠焊或焊接裂纹等缺陷；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。
4.9.工艺管道的试压、吹洗
4.9.1.为了减少试压、吹洗时增加的临时管线，节省试压、吹洗时间，提高试压、吹洗合格率，管道试压、吹洗工作按系统、片区、压力等级进行，试压、吹洗前必须编制专项方案指导施工。
4.9.2.压力试验时，无关人员不得进入。
压力试验完毕后，严禁在管道上进行修补焊接工作。
4.9.3.输送液体的管道试压、水冲洗采用洁净水进行，当试验系统内有奥式体不锈钢管道（件）时，水中的氯离子含量不得超过25×10-6（25ppm）；输送气体的管道试压、吹扫介质为压缩空气；蒸汽管道试压、吹扫介质为洁净水、蒸汽。
4.9.4.压力试验前，应具备下列条件：
a．管道系统施工完毕，并符合设计要求和规范规定。
b．管道支、吊架均安装完毕焊接工作结束，焊接接头无损检测比例及合格级别等均已达到设计、规范要求，并经相关方检查确认合格，焊缝及其它应检验的部位未经涂漆和保温。
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，并在周检期内，其精度不得低于1.5级，表的最大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，并分别设在系统的最高点与最低点。
e．符合压力试验要求的液体或气体已准备完毕。
f．按管道试压方案要求，管道支、吊架已经加固完毕，能够满足盛水重量要求。
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，并进行了详细的技术交底。
4.9.4.水压试验应遵守下列规定：
a．根据图纸要求确定管道试验压力,试验前，注水时应排尽管道内空气。
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．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。
d．对位差较大的管道，应将试验介质的静压计入试验压力中。
管道试验压力以最高点压力表读数为准，但最低点的压力不得超过管道组成件的承受力。
e．水压试验时应缓慢升压，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。
f．试验结束后，应及时拆除盲板、膨胀节限位设施，排尽积水。
排水时在卸压后将高处排空阀打开，防止形成负压，并不得随地排放。
g．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。
4.9.5.气密试验要求
a．输送易燃易爆介质及输送气体的管道需做气密试验，气密试验压力应按图纸的要求进行。
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，压缩空气管保压24小时，以每小时平均降压率不大于3%为合格，其余管线以不泄漏为合格。
4.9.6.管道吹扫与清洗
4.9.6.1.一般要求
管道应分段进行吹扫与清洗（简称吹洗）。
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