炉管更换施工方案.docx
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炉管更换施工方案
SH/T3903-A.2
施工组织设计（方案）报审表
工程名称：
齐鲁石化分公司乙烯装置BA-105、BA-106裂解轻烃改造项目
编号：
致山东齐鲁石化工程有限公司齐鲁监理部：
我方已根据施工承包合同的有关规定完成了烯烃厂裂解炉E-BA105、106裂解炉辐射段炉管更换施工方案的编制，并经我单位上级技术负责人审查批准，请予以审查。
附：
□施工组织设计/□施工方案
项目经理承包单位（章） 日期
专业监理工程师审查意见：
专业监理工程师
日期
总监理工程师审核意见：
项目监理机构（章） 总监理工程师
日期
齐鲁石化分公司
乙烯装置BA-105、BA-106裂解轻烃改造项目
BA-106、BA-106裂解炉辐射段炉管更换
施工方案
编制：
审核：
批准：
山东齐鲁石化建设有限公司
2014年6月28日
一、工程概况及特点…………………………………………………………………1
二、编制依据…………………………………………………………………1
三、总体施工工序…………………………………………………………………2
四、施工技术准备…………………………………………………………………2
五、管线预制安装…………………………………………………………………2
六、质量保证措施…………………………………………………………………4
七、HSE安全管理…………………………………………………………………5
八、工器具及人力资源安排………………………………………………………9
九、主要施工手段用料……………………………………………………………9
十、附件……………………………………………………………9
一工程概况及工程特点
1.工程概况
齐鲁石化公司烯烃厂BA-105、BA-106裂解炉是乙烯生产中的重要设备，本次改造是对BA-106裂解炉进行轻烃裂解改造，同时改造后也可提高裂解炉的热效率，降低裂解炉排烟温度和延长裂解炉运行周期，减少燃料消耗及碳氧化物排放，提高超高压蒸汽产量，进一步降低乙烯装置能耗。
BA-106裂解炉辐射段炉管设置在炉膛中央，单排布置，炉管分为3大组，每大组4个2-1-1-1型，每小组由2根Ø80*6.5mm、1根Ø108*7mm、2根Ø118*8mm高合金管组成。
在规定时间内完成炉管安装。
炉管能否高效率，高质量完成关系到装置能否顺利开车，影响到业主的生产效益。
2.工程特点
2.1裂解炉辐射段炉管是裂解炉的核心部分，要求安装质量高。
2.2本次施工为改造施工，施工任务量大。
2.3炉管材质为高镍合金，对焊接要求高。
3.本次裂解炉改造的主要工作量：
1）.裂解炉BA106炉炉管全部保护性拆除、安装。
2）.弹簧支吊架保护性拆除、安装。
二编制依据
1、中国石化工程建设有限公司编制的BA-106炉辐射段炉管装配图以及相关图纸.
2、SH/T3511-2000《乙烯装置裂解炉施工技术规程》
3、GB50235-2010《工业金属管道工程施工及验收规范》
4、SH3501-2011《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工以及验收规范》
5、SH/T3520-2004《石油化工工程铬鉬耐热钢管道焊接技术规程》
6、SH3506-2007《管式炉安装工程施工及验收规范》
7、SH/T3543-2007石油化工建设工程项目施工过程技术文件规定》
8、SH/T3065-2005《石油化工管式炉急弯弯管技术标准》
9、《山东齐鲁石化建设有限公司压力管道安装质量体系文件》
10、《山东齐鲁石化建设有限公司HSE管理体系文件》
11、《山东齐鲁石化建设有限公司HSE管理体系文件》
12、A27901FU-DP01-1101《裂解炉辐射盘管组装技术条件》
三总体施工工序
炉管安装的总体施工程序为：
搭设脚手架与车间技术人员对接割除位置炉管割除炉管吊装炉管现场焊接炉管检测炉管、吹扫试压炉管交工、验收
四、施工技术准备
更换裂解炉管是一项技术要求高，工艺较复杂的工程，施工前必须做好以下准备工作：
4.1熟悉施工图纸和有关设计文件，编制好施工方案，准备好焊接工艺卡。
4.2做好详细的工程进度以及人力资源统筹。
4.3对相关作业人员做好技术交底工作，并对焊接质量的可控性做好分析，确保一次焊接合格率保持在98%以上。
4.4相关工器具必须提前准备好，并设计必要工装以加快穿管速度。
4.5与裂解车间技术人员做好对接工作，详细了解炉管安装的技术要求。
4.6停车后，分析合格后方可进入炉内。
五.管线拆除、安装
5.1裂解炉辐射盘管共计3大组，每大组由4个2-1-1-1型炉管组成，共计保护性拆除、安装Ø80*6.5mm炉管L=1366324根,Ø108*7mm炉管L=1244312根，Ø118*8mm炉管L=1244312根、L=1266812根，导向管Ø68*8mmL=131548根，Ø170*13mm炉管L=18856根，90度带吊耳弯头24个，180度弯头3Ø11812个，180度弯头2Ø1086个，30度带吊耳弯头2Ø11824个，30度带吊耳弯头4Ø11812个，180度弯头5108/1186个，180度弯头4108/1186个，30度弯头3Ø10812个,30度带吊耳弯头4Ø10824个，90度带吊耳弯头Ø80*6.5mm24个，30度带吊导向弯头1Ø1086个，热电偶套管基管6个，Y型管118*8/170*136个，吊杆Ø9024个，热电偶套管6个，Y型管170*13/280*133个，Y型管80*6.5/108*712个，180度弯头1Ø1086个；焊接时严格按照焊接工艺进行.
5.2炉管拆除
5.2.1本次炉管拆除待，旧炉管拆除至废锅下口法兰处以及炉顶带吊耳弯头处。
将
停炉之后先在炉内搭设脚手架，作为管工，焊工和其他工种施工用，因为拆除的炉管需要立着依靠在脚手架上，架子需可靠地固定在在炉子观察孔上。
5.2.2然后按照图纸仔细符合尺寸，再确认无误后用等离子切割机将炉管在图纸标注的切割处切断（本次炉管更换时间紧任务重，炉管材质特殊，并且炉管要求不允许与碳钢材质接触）。
并仔细清理破口处污渍，用专用的不含碳的砂轮片打磨破口，为以后焊接做准备。
新旧炉管焊接时，旧炉管焊口做着色检测，检查是否有裂纹，打完底以后再次做着色检测，再次检查是否有裂纹。
将割断的炉管临时立着固定在脚手架上，并用卷扬机统一送出炉膛，堆放到指定地点（如下图所示）。
5.3新管吊入组对
5.3.1新炉管到货分为6小组整体到货，吊装时为防止变形，制作吊装平衡梁1个（DN200管子2米、δ=30钢板1㎡）
5.3.2在吊装过程中，炉管不能与钢结构，设备或炉膛相碰，因为炉管碰撞处在高温条件下很容易渗碳，影响炉管的使用寿命。
吊装时所有与炉管接触的锁具、吊具必须用橡胶带缠绕，避免与炉管直接接触，造成渗碳。
炉管吊入之后，按照顺序组对，通过线坠，找正炉管的垂直度，每根炉管的垂直度不大于10mm，组对时要做到内壁平齐，错口量不大于0.5mm，且对口时不得强力组对，做到无应力对口。
全部安装完毕后应保证底部导向支架位于导向孔中央，且炉管用手轻推能够晃动。
5.4炉管焊接性分析
5.4.1裂解炉炉管采用高镍合金，在焊接时易氧化，因此采用钨极氩弧焊焊接，在打底时为防止内部内部氧化，炉管内部采用冲氩气保护措施，冲氩气置换时间要充分，使用的氩气纯度要达到99.999%。
含水率不大于50ml/立方米。
氩气密封室应用可溶性纸在坡口两侧封堵，所有焊口在焊接过程中都要充氩气进行保护焊接，每到焊口需使用氩气约5立方米纯度为99.999%氩气
5.4.2因为炉管材料为25Cr35Ni和35Cr45Ni，Cr、Ni含量较高，采用浇注的方法生产，表面有颗粒状突起，成分存在较大偏析，易产生裂纹。
利旧的部分在高温作用下，可能会产生局部渗碳，使炉管材料的组织和性能发生变化，新旧口焊接时易产生裂纹。
因此必须严格按照焊接工艺进行。
5.4.3因为炉管材料的液体流动性不如一般钢材，焊接时易发生未融合现象，如果加大电流来增加熔池的流动性，不但效果不大，还会造成过热的不良影响，因此需要破口角度适当增大，根部钝边适当减小。
5.4.4焊接前应当用丙酮清洗坡口，以防止有害杂质对焊缝造成影响，引弧时应在坡口内，以免在坡口外引弧对母材造成伤害，炉管焊接时，不能将炉管组对所用的工器具拆除，焊接完毕后方可全部拆除，以免由于附加应力，使焊缝产生裂纹，焊接时采用小的电流，打底厚度要相对较厚，以免底层强度不够产生裂纹。
每层完成后做着色，经检验合格后再开始盖面焊接。
5.4.5多层焊时，应控制温度在100℃以下，以防止接头过热，热影响区晶粒粗大，降低接头性能。
收弧时应先停弧。
滞后断气，以防止产生火口裂纹。
其他参数见焊接工艺卡.
六、质量保证措施
6.1施工方建立起完整的质量控制体系，确保每一步都处于受控状态，做到每一道焊口有记录，有分析，落实到责任人。
质量体系表
6.2焊接完成后按规定进行检测，无损检测应在外观检测合格后进行，每到焊口进行100%RT，Ⅱ级合格。
对射线检测不合格的焊缝应进行返修，返修前根据底片上缺陷位置，在焊缝上标出，分析产生缺陷的原因，提出返修对策。
先用无碳砂轮片将缺陷消除，重新按照焊接工艺进行焊接，同一位置焊缝返修不得超过两次，返修后重新进行无损检测。
所有焊道在打磨好破口以及第一遍盖面后分别做着色一遍，防止裂纹。
七、HSE安全管理
7.1施工作业四级HSE监察网络：
四级HSE监察网络
烯烃厂裂解炉炉管改造施工
第一级：
建设公司安全环保部项目负责人：
林鹏
第二级：
车间专职安全员
王宪文
施工班组：
管工四班
第三级：
兼职安全监察员
侯希军
第四级：
兼职安全监察员
孙同豪
孙振振
HSE网络组织图
7.2HSE管理方针：
安全第一，预防为主；全员动手，综合治理；改善环境，保护健康；科学管理，持续发展。
7.3HSE控制目标：
“零伤害、零事故、零污染”——人身伤亡事故（包括职业病）为零；生产、设备、火灾、爆炸等事故为零；不污染环境。
7.4工作危害分析（JHA）记录表
工作/任务：
ES-BA106号裂解炉检修项目施工区域/工艺过程：
裂解车间
分析人员：
王宪文孙建军侯希军日期：
2014.6.1
序号
工作内容或步骤
危害
后果
可能性（L）
严重性（S）
风险性（R）
安全措施
1
（设备）库房
设备摆放不平稳
造成设备损坏或人身伤害
2
3
6
加强监督、检查使其摆放平稳
2
吊装运输
吊装、运输
起重伤人、吊装物撞击
2
2
4
1.严禁站在起重机工作范围内。
2.严格执行“十不吊”规定。
3.设专人监护
3
现场施工高处作业
不系挂安全带，脚手架搭设不合格
施工人员高处坠落
2
2
6
1.作业人员系挂好安全带2.搭设合格脚手架，双跳板，加护栏
4
施工现场用电作业
电源线架设不合格，有破损处
施工人员触电
2
2
6
1.将电源线架空，并与钢结构连接处垫至绝缘板。
2.检查电源线是否破损，并及时处理
3.炉内施工应采用36V以下安全用电照明
7.5在落实上表中安全措施的同时，还应遵守以下规定：
7.5.1现场作业负责人对作业项目的职业健康安全的全面管理工作负责，完善现场安全网络体系，落实全员、全过程、全方位、全天候的安全管理机制，HSE监察员必须佩带红袖标履行现场监管监控职责。
安全技术方案进行交底后方可展开施工作业，变更施工方案一定要同时进行危害辨识并将新的危害与风险防控措施向全体施工人员交底告知。
各岗位、各工种、各工序作业均严格执行SH3505-1999《石油化工施工安全技术规程》、安全生产十大禁令、齐鲁石化公司和施工甲方HSE管理规章制度、本公司有关HSE管理体系文件的规定，作业过程必须严格执行施工方案，不折不扣的落实危害与风险防控措施的要求。
7.5.2现场作业负责人要在充分考虑安全的前提下布置施工进度安排，结合危害与风险防控措施的要求，提前落实劳保着装、安全及职业病防护器具、设备设施完好检查、作业脚手架搭设、临时供电及夜间照明、高处及远距离通讯联络、受限空间应急防范、安全监管监护人员配置等各项准备，并设置专人监护。
物资、机具、材料要按业主指定位置摆放整齐。
7.5.3施工班组要每日组织“三交一清”（班前安全讲话），尤其是对思想情绪有问题的人员要加以重点关注和监护，鉴别出精神状态有异、情绪异常、安全意识低下和体力明显不支的人员撤离作业现场。
每个作业组每日必须组织“施工前五分钟安全隐患排查”，发现新的未识别风险、事故苗头、预测到HSE方面的问题一定要及时组织风险防范和整改消除，绝不能带着不可容许的重大风险强行组织冒险和侥幸施工。
所有进入施工现场的人员必须严格遵守HSE专业管理检查考核细则的规定要求。
7.5.4作业过程中，所有现场人员都要牢记和落实“四不伤害”（不伤害自己、不伤害别人、不被别人伤害、保护和提醒他人不受伤害），尤其是保护和提醒他人不受伤害。
7.5.5对于已知会产生的污水、废气、噪声、固体废弃物等污染源，现场作业负责人必须提前联系甲方主管人员，按照甲方的措施要求认真组织落实，确保不污染环境。
对于甲方未告知、施工作业中突发的污染源，现场作业负责人必须立即通知甲方主管人员并按照甲方的措施要求认真组织落实，对可判断属于易燃易爆、有毒有害的污染源要设置足够安全的警戒防护区、拉警戒绳，如有可能要将污染源先行封堵，防止环境污染的扩大。
施工中产生的垃圾和渣土要及时进行清理、堆放在甲方指定地点。
装载施工垃圾或渣土的运输机械要采取防止尘土飞扬、洒落或流溢的有效措施。
禁止将有毒有害废弃物现场回填。
7.5.6按照消防要求布置好检修施工现场的消防通道、消防出入口、紧急疏散通道等，要设置明显标志。
因施工造成通行高度限制的地点要设置限高标志。
要保持消防设施和器材处于完好的备用状态，灭火器要每班检查，压力表指针到了红区的必须立即更换。
7.5.7施工人员发现有直接危及人身安全的紧急情况时，有权停止作业或者在采取可能的应急措施后撤离作业场所。
施工人员发现事故隐患或者其他不安全因素，应当立即向现场安全生产管理人员或者本单位负责人报告，接到报告的人员应当及时予以处理。
一旦发生人员伤害，应立即组织初期施救、送医院抢救治疗，并同时按规定期限上报事故，保护现场并羁留见证人员，配合上级的事故调查和善后处理。
7.7应急处理对策：
7.7.1人员急救处理：
7.7.1.1触电急救
发现有人触电时，应首先迅速拉电闸断电或用木方、木板等不导电材料，将触电人与接触电器部位分离开，然后抬到平整的场地施行人工急救并报警。
报警电话：
7581120。
7.7.1.2摔伤急救
当有人自高处坠落摔伤时，应注意摔伤及骨折部位的保护，避免因不正确的抬运，使骨折错位造成二次伤害。
报警电话：
7581120。
7.7.1.3毒气中毒急救
在施工中有人发生中毒时，其他人员绝对不要盲目救助，救助人员必须采取个人保护措施防止自身中毒，将伤者抬到安全、平整的场地施行人工急救并报警。
报警电话：
7581120。
7.7.2着火应急处理：
一旦发生着火事故，必须立即停止作业，------如果是小型初起火焰，作业人员应在现场安全监护人员的指挥下利用现场的灭火器材进行火灾初期扑救，控制火势蔓延；-------如果火势迅猛，作业人员应立即沿撤离路线、沿上风向迅速撤离现场逃生并协助现场安全监护人员报警。
报警电话：
7585119
八、工器具及人力资源安排
序号
名称
单位
数量
备注
1
管工
人
20
2
电、气焊工
人
12
3
起重工
人
8
4
管理、技术人员
人
3
5
电焊机
台套
12
6
气焊工具
套
4
7
起重索具
宗
2
8
等离子切割机
台
4
9
25T吊车
台
1
计划台班3个
材料运输
10
5T叉车
台
1
计划台班2个
管件现场运输
11
35吨货车
台
1
计划用台班3个
材料运输
12
500卷扬机
台
1
炉管拆除、安装
13
120T吊车
台
1
炉管拆除、安装
14
5吨倒链
台
30
炉管悬挂以及炉管进出炉膛
九、主要施工手段用料
序号
名称
单位
数量
用途
1
DN250
米
2
炉管吊装平衡梁
2
钢板δ=30
㎡
1
炉管平衡梁吊耳
十、附件
1.焊接工艺卡
山东齐鲁石化建设有限公司
焊接说明
焊接工艺卡
焊接工艺评定
WPSTP347Φ219X18Ws-604
焊接过程
设备名称
裂解炉管
焊缝名称：
焊工资格：
GTAW-Ⅳ-2G-6/57-02
1．焊前仔细清理坡口两侧20mm范围内油、
设备图号
氧化皮，使之露出金属光泽。
工艺卡号
2．焊后经外观检查合格,RT探伤，按
产品编号
BA106
JB/T4730-2005Ⅱ级合格，比例100%。
第一
基本金属
20Cr-32Ni+35Cr-45Ni
层焊道焊完后，按JB/T4730-2005PT探伤，
焊
接材料
牌号
规格
烘烤温度
保温时间
Ⅰ级合格。
35-45
Φ2.4
焊接规范参数
检查
焊缝号
焊接方法
层次
电源
极性
焊接材料
规格
Φmm
电流
A
电压
V
焊速mm/min
气流量
L/min
线能量
KJ/cm
本厂
用户
GTAW
1-3
直、正
35-45
2.4
90-120
12-16
70-100
8-10/6-8
预热温度
预热保温方法
层间温度
焊后热处理说明
审核
时间
——
——
〈100℃
---------------
编制
时间
山东齐鲁石化建设有限公司
焊接说明
焊接工艺卡
焊接工艺评定
WPSTP347Φ219X18Ws-604
焊接过程
设备名称
裂解炉管
焊缝名称：
焊工资格：
GTAW-Ⅰ-2G/5G-6/57-02
1．焊前仔细清理坡口两侧20mm范围内油、
设备图号
氧化皮，使之露出金属光泽。
工艺卡号
2．焊后经外观检查合格,，按施工方案要求
产品编号
BA106
无损检测。
基本金属
SA351CF8C+A312TP347H
焊
接材料
牌号
规格
烘烤温度
保温时间
H0Cr21Ni10Nb
Φ2.5
焊接规范参数
检查
焊缝号
焊接方法
层次
电源
极性
焊接材料
规格
Φmm
电流
A
电压
V
焊速mm/min
气流量
L/min
线能量
KJ/cm
本厂
用户
GTAW
1-3
直、正
H0Cr21Ni10Nb
2.5
90-120
12-16
70-100
70-100
8-10（外）
4-6（内）
预热温度
预热保温方法
层间温度
焊后热处理说明
审核
时间
——
——
〈100℃
---------------
编制
时间
HJ-01
山东齐鲁石化建设有限公司
焊接说明
焊接工艺卡
焊接工艺评定
WPSTP347Φ219X18Ws-604
焊接过程
设备名称
裂解炉管
WPSTP347Φ219X18D-603
焊缝名称：
SMAW-Ⅰ-5G-8/108-F1J
焊工资格：
GTAW-Ⅰ-5G-6/57-02
1．焊前仔细清理坡口两侧20mm范围内油、
设备图号
氧化皮，使之露出金属光泽。
工艺卡号
2．焊后经外观检查合格,，按施工方案要求
产品编号
BA106
无损检测。
基本金属
TP321H+A312TP347H
焊
接材料
牌号
规格
烘烤温度
保温时间
H0Cr21Ni10Nb
Φ2.5
A132
Φ3.2
150-200℃
1-2H
焊接规范参数
检查
焊缝号
焊接方法
层次
电源
极性
焊接材料
规格
Φmm
电流
A
电压
V
焊速
mm/min
气流量
L/min
线能量
KJ/cm
本厂
用户
GTAW
1
直、正
H0Cr21Ni10Nb
2.5
90-120
12-16
70-100
8-10（外）
4-6（内）
SMAW
2-5
直、反
A132
3.2
80-120
22-28
100-130
预热温度
预热保温方法
层间温度
焊后热处理说明
审核
时间
——
——
〈100℃
---------------
编制
时间
升级会员 