加氢炉管方案.docx
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加氢炉管方案
中国海洋石油总公司惠州炼油项目
200万吨/年汽柴油加氢装置
108加热炉炉管安装及焊接
施工方案
中国石化集团第四建设公司
2008年1月9日
编码：
FCC—惠州/方案-
重大
√
中国海洋石油总公司惠州炼油项目
200万吨/年汽柴油加氢装置
108加热炉炉管安装及焊接
施工方案
编制：
校审：
批准：
中国石化集团第四建设公司
2008年1月9日
目录
1适用范围1
2编制依据1
3工程概况1
4施工准备1
5炉管焊口组对2
6焊接施工准备3
7施工工艺5
8质量要求及焊缝返修8
9炉管吊装9
10工机具及措施用料10
11质量、安全保证体系11
12质量记录11
13HSE管理11
1适用范围
本方案适用于中国海洋石油总公司惠州炼油项目200万吨/年汽柴油加氢装置108反应进料加热炉、产品分馏塔底重沸炉炉管安装及焊接施工。
2编制依据
2.1设计文件3209-9100-A5-2、3209-9100-A5-3、3209-9100-A5-6等；
2.2《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97；
2.3《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2002；
2.4《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98；
2.5《石油化工铬镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程》SH/T3523-1999；
2.6《石油化工管式炉碳钢和铬钼钢炉管焊接技术条件》SH3085-1997；
2.7《石油化工管式炉钢结构工程及部件安装技术条件》SH3086-1998；
2.8《石油化工管式炉碳钢和铬钼钢炉管焊接技术条件》SH3085-1997；
2.9《石油裂化用无缝钢管》GB9948-88；
2.10中国石化集团第四建设公司《质量手册》及程序文件。
2.11本工程的《施工组织设计》
3工程概况
3.1本装置共有两台加热炉，分别为反应进料加热炉（方炉）和产品分馏塔底重沸炉（圆炉）；
3.2反应进料加热炉为2列单排式，每列有Ф219.1*12.7*17000炉管12根，材质为TP321；产品分馏塔底重沸炉辐射室共有Ф168*8*12000炉管80根，对流室共有Ф168*8*6000炉管76根，材质为20#；
3.3反应进料加热炉炉管为现场组对焊接；产品分馏塔底重沸炉对流室为整体供货，现场无须组对焊接，辐射室炉管分8组到货。
4施工准备
4.1技术准备
4.1.1熟悉图纸，了解材料，领会设计要求及掌握设计规定；
4.1.2组织起重工等相关工种详细查看现场，会审图纸制定安装顺序；
4.1.3与其他专业进行交流，制定加热炉施工总体规划，预留炉管安装位置；
4.1.4绘制炉管排版图，对炉管图进行二次设计，表明焊口及施工顺序；
4.1.5编写施工方案；
4.1.6施工技术交底完成后方可施工。
4.2现场准备
4.2.1人员及吊车准备
序号
名称
数量
用时
序号
名称
数量
用时
1
管工
8
10
4
25吨吊车
1
4
2
焊工
4
10
5
50吨吊车
1
2
3
起重工
3
10
6
热处理机
1
12
4.2.2现场场地必须平整且有方木等隔离物品；
4.2.3各种施工用品状态良好，例如砂轮机，角磨机等；
4.2.4现场的劳动防护事先搭设完毕且已检查合格；
4.2.5炉管运输车经过线路规划完毕且障碍已清理；
4.2.6防雨措施等准备完毕；
4.2.7炉管的预制胎具必须事先制作。
4.3材料检验
4.3.1所有到货材料合格证必须齐全、准确，若有不同，相应材料不准使用；
4.3.2必须对到货的配件进行质量检查和尺寸、外型检查，对超出规范要求的配件进行上报且不需使用；
4.3.3对成片到货的炉管在吊装前必须组织厂家、监理、总包单位进行现场共检，主要检查成品保护和几何尺寸，形成文字性记录；
5炉管焊口组对
5.1总体规划
5.1.1产品分馏塔底重沸炉辐射室炉管直接安装，在炉膛内进行组对；反应进料加热炉炉管预制为U型弯管，安装后在炉膛内进行单面焊接；
5.2施工要求
5.2.1管工应配备以下工具：
钢丝刷、水平尺、钢角尺、角磨机、木锤、砂轮机
5.2.2炉管必须在限位胎具上进行预制，限制炉管在焊接时沿垂直与中心轴方向变形；
5.2.3组对坡口采用V型，组对间隙为1.5～2.5mm；
5.2.4在管件组对前，必须除去坡口内外表面的氧化层、熔渣及影响接头表面的表面层，清理范围不应小于焊口边缘的20mm；
5.2.5不锈钢钢材质配件打磨机具必须使用专用砂轮片且不能与碳钢管件混用；
5.2.6正式组对前需进行预组对，检查焊口内、外错边量及焊缝间隙的均匀度；
5.2.7焊口组对应做到内壁平整，内壁错边量不宜超过壁厚的10%，且不大于0.5mm；
5.2.8焊口组对应自由组对，坚决避免强行组对；
5.2.9管线的水平度应符合GB50235-97的规定；
5.2.10不锈钢炉管在预制、安装过程中必须采用石棉板等合理的隔离物品，决不允许将其与碳钢等直接接触；
5.2.10在预制、安装过程中，必须加强成品保护意识，坚决反对随意划、碰母材；
6焊接施工准备
6.1焊工管理
6.1.1参加施焊的焊工应持有有效期内相应材质、相应位置的《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》合格证，经项目质量经理/质量工程师确认并办理上岗证后方可上岗施焊，严禁无证上岗或越岗施工。
6.1.2焊工应配备以下工具：
钢丝刷、锉刀、焊丝筒、焊条筒、砂轮机。
6.2焊接工艺管理
6.2.1焊接工艺评定选用情况见表1
6.2.2施工前针对焊接接头编制《焊接工艺卡》，并报经监理及项目组批准。
施焊过程严格按照工艺卡要求的参数进行。
6.2.3施焊过程中如因设计变更及其它情况，出现工艺评定不能覆盖，应补做工艺评定。
6.2.4施焊前对所有施焊焊工进行技术交底，明确焊接工艺要求。
6.3焊材管理
6.3.1焊材检验及存放保管
6.3.1.1入库焊材应具有合格质量证明文件，且实物与证书上的批号相符。
外观检查时，焊条药皮不得有受潮、脱落或明显裂纹。
出厂期超过一年的焊条，应进行焊条焊接工艺性能试验，合格后方可使用。
6.3.1.2焊条、焊丝应按种类、牌号、批号、规格、入库时间分类存放保管，并有明确标志。
焊材库应配置空气温湿度记录仪，库房内温度保持在5℃以上，湿度不超过60%。
焊条、焊丝应存放在架子上，架子离地面和墙面的距离应不小于300mm。
6.3.1.3焊材库由专人负责，统一管理，材料工程师定期进行检查。
表1惠州炼油项目200万吨/年汽柴油加氢装置108加热炉炉管焊接评定一览表
材质
厚度范围（mm）
焊接方法
选用的评定
评定覆盖范围（mm）
评定标准
选用的焊材
备注
TP321
0～4
GTAW
0504AWA-MV
0～6
JB4708-2000
ER347
TP321
2～12.7
SMAW
0504AWA-MV
0～65.4
JB4708-2000
E347-16
20#
0～4
GTAW
0238AWA-MV
0～6
JB4708-2000
H08Mn2SiA
20#
2～8
SMAW
0238AWA-MV
1.5～12
JB4708-2000
J427
6.3.2焊条烘干：
焊条使用前按照焊条说明书要求的参数进行烘干,并做好焊条烘烤记录。
6.3.3焊材发放：
焊工凭施工员签发的《焊接材料领用卡》（样表参见表2）领取焊材,不允许代领。
焊条用焊条保温桶领取，焊材发放人员作好发放记录。
表2焊接材料领用卡
使用部位
焊接材料
数量
≤3kg
领用人
签发人
领用单位
日期
6.3.4焊条再烘干
领出的焊条如超过4小时未用完的，退回焊材库予以重新烘干，但重新烘干次数不得超过2次。
重新烘干的焊条作好标识及相应记录，下次优先发放。
6.4焊接设备管理
6.4.1电流表、电压表齐全，且均在检定期内报检。
6.4.2焊接电缆线采用橡皮软线，接头不超过2个以充分保证焊接电流；
6.4.3每台电焊机单独接地，实行一机一闸一保护；
6.4.4地线应直接接到焊件上，不得接到钢结构或设备上，以防电弧击伤管道或设备；
6.5环境要求
6.5.1空气相对湿度≤90%。
6.5.2环境温度不低于0℃。
6.5.3氩弧焊时风速小于2m/s，手工电弧焊时风速小于8m/s。
6.5.4焊接时,如遇雨天应搭设防护棚,否则应停止施焊。
7施工工艺
7.1焊接程序
合格
7.2一般工艺要求
7.2.1焊接时，管道应足够支撑以消除接头处不必要的应力。
7.2.2多层焊时各层、道之间的接头相互错开。
7.2.3焊接后，表面应清除掉焊接飞溅、焊渣、药皮。
7.2.4定位焊
定位焊与正式焊接工艺相同，定位焊缝长度10～15mm，厚度2～4mm，且不超过壁厚的2/3。
定位焊缝沿圆周均匀分布,点数根据实际管径和壁厚确定；采用搭桥式定位焊时接，在焊接正式焊缝时将定位焊点打磨干净。
7.2.5碳钢的焊接工艺
7.2.5.1根据评定合格的工艺卡进行施焊；每个焊口尽量一次连续焊完，禁止在非焊接部位引弧及电弧擦伤；
7.2.5.2焊条筒内只能存放同一牌号的焊条，并在使用前查看焊条尾部标记，确认无误后方允许施焊；
7.2.5.3层间接头应错开，层间清渣要彻底。
7.2.6奥氏体不锈钢的焊接
7.2.6.1所有焊缝均采用氩弧焊打底的焊接方法，氩弧打底时,管内应充氩气保护,氩气纯度不低于99.99%
7.2.6.2手工电弧焊填充及盖面前，在坡口两侧各不小于100mm范围内的母材上涂以白垩粉，以防焊接飞溅损伤母材;
7.2.6.3采用小线能量施焊（按工艺卡执行）;
7.2.6.4层间用角向磨光机进行彻底清理，打磨和切割必须使用白刚玉砂轮片，且不得与碳素钢混用;
7.2.6.5层间及表面采用不锈钢钢丝刷清理，且不得与碳素钢混用;
7.2.6.6管材及配件用胶皮或木板垫放，且不得与碳钢混放;
7.2.6.7焊接并检验完毕后应及时用酸洗膏和不锈钢钢丝刷对焊缝外表面进行酸洗钝化处理;
7.2.6.8现场安装时若存在交叉作业，应对管道可能的污染部位覆盖防火布。
7.3焊后热处理
7.3.1热处理采用电加热方式，热处理工艺参数见表2，加热器及保温层的固定位置如图2所示。
加热范围以焊缝中心为基准，两侧各不小于焊缝宽度的三倍，且不小于25mm，加热区以外的100mm范围予以保温。
7.3.2热处理采用电加热方式，加热器及保温层的固定位置如图2所示。
热处理时，焊缝对称安放2支热电偶；但在设置困难的情况下，经项目部和监理批准同意可以采用点温计辅助监督测试的方法。
升降温参数见表2，300℃以下升降温速度不限，恒温2小时后拆除保温层进行空冷。
7.3.3应严格按照焊接工艺卡规定的热处理参数控制升温、恒温过程，恒温时，加热区内温差不应大于50℃。
T（℃）
2h
4h
热处理工艺曲线
7.3.4热处理后的焊缝均需进行硬度检测，在焊缝、热影响区、母材各取一点测定硬度值，抽检数不得少于20%,且不少于一处，合格标准为：
硬度HB≤母材标准硬度+100HB。
7.3.5当被查部件的硬度值超过规定范围时,应按班次作加倍复验,并查明原因,对不合格焊接接头重新进行热处理。
表2管道焊缝热处理参数一览表
序号
材质
厚度（mm）
升温速度（℃/h）
恒温温度（℃）
恒温时间（h）
降温速度（℃/h）
1
TP321
12.7
升温至300℃以上时,升温速度≤220
850～900
2.0h
空冷
8质量要求及焊缝返修
8.1焊缝施工记录
焊口焊接完毕，报检员及时在报检单上填写日报日检单。
施工员、质检员根据报检单的内容检查确认后将报检单送录入员录入。
8.2外观质量要求
焊接完毕后,焊工应对焊缝外观质量进行自检,外观质量合格标准如下:
8.2.1焊缝与母材圆滑过渡,表面应无裂纹、气孔、夹渣、飞溅、未焊透等缺陷。
8.2.2焊缝不应低于母材表面，焊接接头余高不超过1+0.1b（b为组对完毕后坡口最大宽度）且不超过2mm。
5.2.3不锈钢焊缝表面不得存在咬边现象。
碳素钢焊缝咬边深度不大于0.5mm.连续长度不应大于100mm且累计总长不超过焊缝长度的10%。
8.3内部质量要求
8.3.1内部质量检查按照设计要求及规范SH3501-2002中第7.5.5条执行;如有不合格时,应按该焊工的不合格数加倍检验,如仍有不合格,则应全部检验。
8.4表面焊缝修补
8.4.1表面缺陷用角向磨光机进行清除，缺陷清除后，焊缝厚度不低于最小厚度时，表面打磨平整圆滑即可；若焊缝厚度小于最小厚度，则进行焊缝修补。
8.4.2缺陷打磨时，使砂轮片与焊缝平行，避免磨削过多。
8.5内部焊缝返修
8.5.1经射线检测判定为不合格的焊缝在缺陷清除后进行焊接修补；
8.5.2缺陷的清除采用角向磨光机打磨，将打磨部位修整成约50°的坡口角度；
8.5.3焊缝返修按正式施焊工艺要求进行；
8.5.4需焊后热处理的焊缝修补完毕后按原工艺进行热处理及硬度检测；
8.5.5焊缝返修完毕后按照原检查程序进行外观检查和无损检测。
8.5.6不合格的焊缝同一部位的返修次数,非合金钢管道不得超过3次。
9炉管吊装
9.1吊装准备
9.1.1产品分馏塔底重沸炉辐射室炉管分8部分吊装，每部分的重量为4t，选用50吨汽车吊作为主吊车，16吨吊车为辅吊车；反应进料加热炉选用25吨汽车吊分12部分进行吊装；
9.1.2吊装前必须检查好吊装带、钢丝绳，不允许将钢丝绳等硬物质直接与炉管接触，以免损伤炉管；
9.1.3必须采用双绳吊装和根部溜尾，避免炉管空中摇摆、倾斜，防止损伤炉管；
9.1.4吊装作业必须由持证起重工进行指挥；
9.1.5起重工必须熟练掌握、运用旗帜、哨音；
9.1.6吊装作业半径外必须设置警戒线，且有专人守护，坚决不允许无关人员进入作业区；
9.1.7吊装前必须检查到货管组的尺寸及偏差，检查室炉管的挂钩水平偏差；
9.1.8因反应进料加热炉炉管安装采用边安装、边安销轴的方法，所以所有销轴、滚轴提前准备完毕；
9.1.9所有现场登高人员必须系好安全带。
10工机具及措施用料
序号
材料名称
规格
数量
1
逆变交流焊机
6台
2
全自动焊机
3台
3
50吨汽车吊
1台
4
25吨汽车吊
1台
5
125砂轮机
6台
6
棒式磨光机
3台
7
角式磨光机
2台
8
5吨手葫芦
6台
9
2吨手葫芦
4台
10
1吨手葫芦
4台
11
5吨吊装带
4条
12
2吨吊装带
4条
13
枕木
200*200*1500
30根
14
角钢
L80*80*520#
50米
15
无缝钢管
Φ159*620#
50米
16
绝缘胶板
δ=3mm
9平米
17
彩条布
100Kg
18
架设杆
1500m
19
跳板
200平
11
质量、安全保证体系
12质量记录
12.1《合格焊工登记表》SH3503J116
12.2《热处理记录》SH3503J122
12.3《射线检测报告》SH3503J123-1、2
12.4《硬度检测报告》
12.5《焊接记录》,见附表
13HSE管理
13.1安全注意事项
13.1.1大风及雨天，在没有防护措施的情况下，应停止作业；
13.1.2提高安全意识，在施工和行走时注意安全；
13.1.3施工完毕后，仔细检查现场，消除隐患，熄灭火种，切断电源；
13.1.4进行热处理时，应在热处理区周围设置警戒标志，以防触电或烫伤。
阴雨天进行热处理作业时，应在保温区上方搭设防雨棚，以防突然下雨导致热处理过程中断影响热处理效果。
热处理时电阻丝应尽量用新的，以防热处理过程中烧毁；
13.1.5热处理设备要做好三级控制、两极防护，以防止漏电伤人；
13.1.6热处理人员必须戴好劳保用品，高空作业要系安全带；
13.1.7焊机在使用前,焊接件必须可靠接地；
13.1.8架设必须经检查且挂“合格架设”标志后方可使用；
13.1.9作业人员必须佩戴、使用合格的劳动保护用品；
12.1.10管工打磨坡口必须戴好防护眼镜；
13.2风险评估
序号
业务活动
作业步
骤分解
危险源
特征
现行控制措施
暴露于风险中人员（E）
伤害的可能性
（L）
伤害的严重度（C）
风险
水平
（D）
补充措施
风险
等级
1
炉管焊接
炉管预制
管道切割时飞溅的氧化铁
灼伤
规范劳保着装
4
3
1
12
加强日常巡回检查
五级
2
移动、搬运的管段
挤伤
作业前交清措施
4
2
1
8
加强作业人员HSE教育
五级
3
坡口打磨时飞溅的氧化铁
伤眼
佩戴防护镜
4
4
1
16
加强日常巡回检查
五级
4
组对时被翻转的管段
挤伤
作业前交清措施
5
2
1
10
班前讲话针对性
五级
5
炉管安装
高处作业落物
物体打击
作业前“三交一清”
5
2
3
30
加强日常巡回检查
四级
6
小件吊装捆绑不当
物体打击
作业前交清安全措施
4
2
3
24
严格遵守安全操作规程
四级
7
索具配置不当机具不完好
机伤害
作业前交清安全措施机具检查
3
1
3
9
日常巡回检查
五级
8
吊管挤伤
伤害
作业前交清安全措施
5
2
3
30
严格执行安全作业规程
四级
9
螺栓紧固时工具
物体打击
作业前“三交一清”
3
2
1
6
加强日常巡回检查
五级
10
炉管焊接
焊机漏电
触电
加漏电保护
5
3
1
15
日常巡回检查
五级
11
焊接打磨
砂轮片飞溅
戴防护用品
5
2
1
10
日常巡回检查
五级
12
炉管热处理
电
触电
作业前交清安全措施
5
2
1
10
施工前进行HSE教育
五级
13
热能
烫伤
作业前交清安全措施
5
2
1
10
加强作业人员HSE教育
五级
14
潮湿环境用电
触电
插头、插座干燥
4
3
3
36
电源线无破损
四级
15
焊接作业
接地不牢或虚接
易着火
使用前进行检查
2
2
1
4
用螺柱连接牢固
五级
16
焊机漏电
触电
加漏电保护器
4
2
1
8
日常巡回检查
五级
17
焊接打磨
砂粒飞溅
戴防护眼镜
4
2
1
8
日常巡回检查
五级
18
把线过长或随意乱拽把线
外皮破损
随时检查、加漏电保护器
2
2
1
4
避免与钢丝绳或刃器绞在一起
五级
19
手持电动工具
壳体带电
触电
使用前检查、加漏电保护器
4
4
3
48
禁止使用金属外壳手持电动工具
四级
20
砂轮机砂片飞溅伤人
物体打击
使用前检查，按要求使用
4
3
1
12
掌握角度、配带防护眼镜
五级
21
气瓶使用
阳光下爆晒
爆炸
禁止阳光直接爆晒
4
2
1
8
应有遮阳防晒措施
五级
22
剧烈振动或撞击
爆炸
固定并采取防护措施
4
2
1
8
必须有防震胶圈
五级
23
电焊工作业
1、施工用电2、烟尘3、电焊弧光
1、一次线、把线漏电2、烟尘进入呼吸道3、弧光灼伤
1、持证上岗。
2、巡检，消除裸露、漏电现象3、打磨必须戴眼镜，戴耳塞。
4、采取排尘措施，选用合适防护用品，密闭容器作业有专人监护5、操作手按规定劳保着装配合作业人员要采取屏障措施
4
2
1
8
五级
24
气焊工作业
氧气、乙炔
易燃易爆
1、持证上岗。
2、使用合格器具和风带3、乙炔使用阻火器，氧气冬季使用低压加热器4、两瓶间距大于5米，与明火距离大于10米。
5、严格遵守气瓶管理制度和相关防火制度
4
2
1
8
五级
25
酸洗工作业
酸洗物质
1、酸灼伤人2、环境污染
1、物质使用合格，盛装器材可靠，工作完毕及时上盖。
2、按规定劳保着装，工作平稳，防止飞溅灼人，酸液散落及时综合处理。
3、酸液不得外流，废弃液统一由供应商回收。
5
2
3
30
四级
26
热处理
施工用电
短路起火、伤人
1、接标准规范组装设备2、电源线不得裸露，连接电器件紧固连接3、组装后由专人复检，试送电无误后方可正式工作4、现场周围接警示绳
4
4
3
48
四级
27
无损检测作业
夜间、高空作业
夜间、高空作业
容易发生高空坠落
保障照明，系挂安全带
3
4
1
36
四级
28
电磁辐射
射线源
对人体射线伤害
执行规章制度
3
4
7
84
每人配备报警仪
四级
29
r源运输/保管
r源
发生泄露或丢失，对环境/人身造成伤害
规章制度/24小时监控
1
3
1
3
五级
30
磁粉检测
电
漏电或触电危险
装漏电保护器和及时设备保养
1
3
1
3
五级
31
磁粉检测
光电
紫外线刺激人眼和皮肤
按规着装及佩带护目镜
1
4
1
4
五级
32
渗透检测
渗透剂
渗透剂易燃、腐蚀性伤害
保障通风、佩带手套等劳保着装
3
4
1
12
五级
管道焊道鉴定追踪检查记录
工程名称单元工程名称
区域管线号管道等级WBS编码:
焊口编号
规格
材质
工艺卡编号
外观
焊工钢印号
射线检测
超声波检测
热处理曲线
硬度检测
着色检测
磁粉检测
光谱分析
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