工艺管道施工方案.docx
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工艺管道施工方案
目录
1概述----------------------------------------------------------------2
2工艺管道施工工序-----------------------------------------------------2
3材料检验及保管-----------------------------------------------------------------------------------2
4管道预制------------------------------------------------------------------------------------------------5
5管道焊接--------------------------------------------------------------------------------------------7
6管道安装--------------------------------------------------------------------------------------------11
7管道系统强度试验-------------------------------------------------------------------------------16
8管道系统吹扫与清洗-----------------------------------------------------------------------------19
9管道系统密封性试验-----------------------------------------------------------------------------20
10质量保证措施------------------------------------------------------------------------------------20
11HSE安全技术管理措施------------------------------------------------------------------------22
12交工技术文件------------------------------------------------------------------------------------25
13劳动力组织---------------------------------------------------------------------------------------27
14施工机具计划------------------------------------------------------------------------------------27
15主要施工技措用料------------------------------------------------------------------------------27
16JHA危害分析表-------------------------------------------------------28
1概述
1.1工程概况：
中石化催化剂分公司云溪工业园新基地建设项目5000t/a加氢催化剂及配套生产装置加氢催化剂，由长岭炼化岳阳工程有限公司设计，岳阳长岭炼化方元建设监理咨询有限责任公司负责工程监理，中国石化集团第十建设公司负责施工,其中催化剂生产部分管子材质06Cr17Ni12Mo2168米，1Cr18Ni9Ti4100米，20#3200米，0Cr18Ni9600米，20#+Po和20#+PTFE成品若干，本方案是指导现场管道施工。
1.2编制依据
1.2.1中石化催化剂分公司云溪工业园新基地建设项目5000t/a加氢催化剂及配套生产装置长岭炼化岳阳工程设计有限公司设计图纸；
1.2.2《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》（SH3501-2002）；
1.2.3《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235-2010）；
1.2.4《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236-98）；
1.2.5《石油化工钢制通用阀门选用、检验及验收规范》（SH3064-2003）；
1.2.6《电力建设施工及验收技术规范》（火力发电厂焊接篇）DL5007-92
1.2.7《石油化工企业设备管道表面色和标志》SH3043-2003
1.2.8《石油化工异种钢焊接规程》SH3526-2004
1.2.9《压力容器无损检测》（JB4730-2005）；
1.2.10《石油化工建设工程施工安全技术规范》GB50484-2008；
1.2.11《工程建设交工技术文件规定》（SH3503-2007）；
2.工艺管道施工工序
管道预制、安装施工工序见图2-1。
3.材料检验及保管
3.1管道组成件的检验
3.1.1材质、规格、型号、质量应符合设计文件的规定；
3.1.2管道组成件（管子、阀门、管件、法兰、补偿器、安全保护装置等）必须具有质
量证明书或合格证，无质量证明书或合格证不得使用；
3.1.2输送毒性为极度和高度危害介质的管子的质量证明书中必须有超声检测结果。
3.1.4外观应无裂纹、缩孔、夹渣、折叠、重皮等缺陷；
3.1.5锈蚀、凹陷及其它机械损伤的深度，不应超过产品相应标准允许的壁厚负偏差；
3.1.6螺纹、密封面、坡口的加工精度及粗糙度应达到设计要求或制造标准；
3.1.7螺栓、螺母的螺纹应完整、无划痕、毛刺等缺陷，螺栓、螺母应配合良好，无松动或卡涩现象。
3.1.8法兰密封面、缠绕垫不得有径向划痕、松散、翘曲等缺陷，石棉垫表面应平整光滑，不得有气泡、分层、折皱等缺陷。
3.1.9检验合格的管子、管件的材料色标按《石油化工企业设备管道表面色和标志》SH3043-2003和催化剂项目规定执行。
3.1.10管件应分区存放，不锈钢管道组成件及支承件在储存及施工期间不得与碳钢接触，所有暂时不用的管子均应封闭管口；
3.1.11所有管道组成件，均应有产品标识；
3.1.12任何材料代用必须经设计部门同意。
3.2管道支、吊架要求:
3.2.1应有合格证明书；
3.2.2弹簧表面不应有裂纹、折叠、分层、锈蚀等缺陷；
3.2.3尺寸偏差应符合设计要求；
3.2.4在自由状态下,弹簧各圈节距应均匀,其偏差不得超过自由高度的2%。
图2-1管道预制安装工艺流程图
探伤及热处理
固定口焊接
现场安装
压力试验
10.1.1
交工验收
冲洗气密
管道及其支架安装
土建、结构、设备安装工程验收，工序交接
27
25
18
19
24
17
23
21
16
防腐绝热
22
现场预制
管道支架预制焊接
11
编号出厂
热处理
检查检验
组对焊接
坡口加工
切割下料
材料涂底漆
8
9
13
15
14
12
10
编制材料预算预算
材料检验
施工管理
整理交工技术文件
材料采购供应
共检
28
26
4
7
20
技术交底
编制施工方案
熟悉图纸
设计交底图纸会审
8
5
2
3
1
开工报告
焊接工艺评定和焊工考试
6
4管道预制
针对本工程工艺管道材质、规格种类多，施工工期短,场地受限,预制尤其必要，计划在工程的施工预制场区内设置一管道预制工厂，以实现管道预制机械化、专业化，提高生产效率，确保工程高标准质量要求的实现。
工厂化预制的原则是：
尽可能提高管道预制深度，需要焊接的管件接头，尽可
能多地在工厂内焊接,但要预留可调安装必要焊口。
为运输方便,原则上纵向长度不超过10米，横向长度不超过2米。
管道预制工厂的出厂产品应按规定完成无损检测及热处理等工序,并附带管道预制单线图和质量证明书
4.1一般规定
4.1.1施工班组在预制施工时，应仔细核对单线图与平面图，核对基础、设备、管架、预埋件、预留孔是否正确，对于最后封闭的管段应考虑组焊位置和调节裕量，尽量减少固定焊口的数量。
4.1.2管道预制应按单线图规定的数量、规格、材质选配管道组成件，预制过程中的每一道工序均应核对管子的标记，并做好标记的移植，做到用料正确、尺寸准确、标识明显。
4.2管道切割及坡口加工
钢材的切割及管道坡口的加工应采用以下方法：
镀锌钢管和公称直径≤DN50的碳钢管、合金钢管，采用机械切割；不锈钢管应用机械或等离子的方法切割，切割后应用专门的砂轮片修磨。
大直径碳钢管及低合金钢管用氧乙炔气割后进行打磨。
管子切口表面应平整、无裂纹、重皮、毛刺、凹凸、缩口、熔渣、氧化物、铁屑等，切口端面倾斜偏差应不大于管子外径的1%，且不超过3mm。
4.3坡口形式及加工要求
管道的坡口宜采用机械加工，也可用等离子弧、氧乙炔气割加工，但必须用磨光机磨去影响焊接质量的表面层，并打磨平整。
坡口加工完毕,要检查坡口表面质量,以保证焊接质量。
坡口形式见图-4.3。
12~60
图-4.3管道焊接坡口形式
4.4管道组对
4.4.1壁厚相同的管道组成件组对时，应使内壁平齐，其错边量不超过壁厚的10，且不大于1.0mm。
4.4.2壁厚不同的管道组成件组对，当SHA级管道内壁差大于0.5mm；其它管道的内壁差超过1.0mm或外壁差超过2mm时，应按图-4.4.2要求进行加工、组对。
10.1.2
4.4.3管道焊缝的设置及对口规定
管道焊缝的设置应便于焊接、热处理及检验，并应符合下列要求。
①除采用无直管段的定型弯头外，管道焊缝的中心与弯管起弯点的距离不应小于管子的外径，且不小于100mm。
②焊缝与支吊架边缘的净距离不应小于50mm。
③管道两相邻焊缝中心的间距：
直管段间距不小于100mm，且不小于管子外径；除定型管件外，其它任意两焊缝间的距离不小于50mm。
④在焊接接头及其边缘上不应开孔，否则被开孔周围一倍孔径范围内的焊接接头，应进行100%RT。
⑤管道上被补强圈或支座垫板覆盖的焊接接头，应进行100%RT。
合格后盖板。
4.4.4螺纹接头采用密封焊时不得用密封带材料。
其外露螺纹不应过长，并全部由密封焊缝覆盖。
4.5预制件的存放、保护与运输
4.5.1预制好的管段，做好标识，并用塑料布将管口封闭捆扎结实后，按单元或区域摆放整齐，以便于运输和安装。
4.5.2不锈钢管道使用专门的场地存放，与碳钢管道严格区分开。
5管道焊接
5.1焊接工艺准备
5.1.1根据该装置管道材料的具体情况，初步制定基本的焊接工艺规程（WPS）见附表。
5.1.2所有以上焊接工艺规程应有焊接工艺评定记录（PQR）的支持，否则应对无评定记录的焊接工艺重新进行评定。
5.1.3焊接工作进行前，由焊接技术责任人根据焊接工艺评定结果编制焊接指导书，并向参加该项工程焊接的焊工和有关操作人员进行详细的技术交底，施工中焊工应严格遵守焊接工艺指导书的规定。
5.1.4焊口的标识，在焊接工作的同时要及时对焊口做出标识，内容包括：
管线号、区号、焊口号、焊工号、材质、规格。
具体表示形式如下：
附表5.1.4焊口标识.
线号
焊口号
焊工号
材质
规格号
焊接日期
5.2焊接人员和机具准备
5.2.1本装置管道的焊接工作，必须由按《锅炉压力容器焊工考试规则》规定考取相应焊接资格并在有效期内的焊工担任。
5.2.2焊接技术、检查、NDE人员资格必须符合中国国家标准规范要求的规定；人员的资格证明必须在开工前报监理公司审核并备案。
焊工进场前必须符合中国国家标准焊工在现场的焊接项目应与合格证中的合格项目一致，严禁有超出资格范围的焊接发生。
5.2.3监督承包商按照项目规定和考规的相关要求，建立现场焊工资质管理识别系统和按照SH3503-J116的要求，编制合格焊工名单。
5.2.4要求焊接作业人员必须严格按焊接工艺卡和本方案的要求施工。
并在焊接过程中，按照焊接方法和焊接位置要求，对焊工实施持证施焊管理。
需用的焊接设备准备充分，能够满足工程施工高峰期的需要。
应及早对所有焊接设备进行检查调试，确保性能、状况良好。
5.3焊接材料管理
5.3.1焊接材料必须具有质量证明书或产品合格证，并经检验合格。
设计文件或规范、标准对焊接材料有复验或特殊检验要求时，应按相应规定要求检验或复验合格。
5.3.2设立专门的焊材库，焊材库内配置除湿设备，并应进行干湿温度监控和记录。
焊材库内相对湿度不大于60%
5.3.3施工现场设置焊材室，对焊条统一烘干和发放管理，并建立烘干和发放记录。
焊条烘干应按焊条说明书的要求进行。
5.3.4焊条烘干后，应保存在100-150℃的恒温箱内备用；从恒温箱内取出后不应超过4h，否则必须重新烘干后方可使用，焊条重新烘干次数一般不宜超过两次。
5.3.5焊工应使用焊条筒领用焊条，并办理领用手续；施焊人员下班前，应将未用完的焊条连同焊条筒一并退回焊材室。
5.4焊接环境控制
5.4.1压力管道施焊时，焊接环境条件应满足以下要求：
①风速：
氩弧焊＜2m/s，手工电弧焊＜8m/s；
②相对湿度：
＜90%；
③环境温度：
当环境温度低于0℃时，对在常温下不要求进行焊前预热的焊口，应在焊接前预热至15℃以上。
5.4.2当雨天或焊接环境条件不能满足上述要求时，必须采取有效防护措施，如用铁皮或棚布遮挡，制作可移动式小型焊接防护棚等。
5.5焊前准备
5.5.1奥氏体不锈钢施焊前，应组织施焊人员进行详细的焊接施工技术交底。
5.5.2压力管道施焊前，应对管口组对质量进行检查确认，管道焊口组对质量应符合以下要求：
5.5.2.1管口应做到内壁平齐，其错边量不应超过壁厚的10%，且应≤1.0mm；
5.5.2.2焊接坡口应经砂轮打磨，坡口应整齐光洁，坡口表面和坡口两侧各10～15mm范围内的油污、锈蚀、氧化层清理干净，清理范围内应无裂纹、夹层等缺陷。
5.6定位焊
5.6.1管道焊口组对定位焊，应选用与正式施焊相同的焊材，定位焊的工艺要求应与正式焊接工艺要求相同。
5.6.2定位焊的焊缝高度要求为焊件厚度的70%以下，且应≤6mm；定位焊的焊缝长度为10～30mm，定位焊点数为3～5点。
5.6.3管口的组对点固质量经检验合格后，方可进行正式焊接。
5.7正式焊接
5.7.1厚壁管的焊接应采用多层多道焊，并应逐层检查合格后方可焊接次层，直至完成。
厚壁大管径管口的焊接应符合以下规定：
5.7.1.1氩弧焊打底的焊层厚度应大于3mm；
5.7.1.2其他焊道的单层厚度应不大于所用焊条直径加2mm；
5.7.1.3单焊道的摆动宽度应不大于所用焊条直径的3倍。
5.7.2公称直径DN≤50的管道焊缝,应采用全手工氩弧焊。
5.7.3奥氏体不锈钢管道内部充氩保护：
活动口充氩时焊口两侧应进行封堵，焊口处应用医用胶布密封，随焊接随揭开；固定焊口组对前在焊口内部放置易溶纸封堵。
充氩时，确保腔体内部的空气置换干净，待坡口处有氩气均匀流出时方可进行焊接。
5.7.4压力管道焊接时，严禁在被焊工件表面引燃电弧、试验电流；施焊过程中，应注意接头和收弧的质量，收弧时应将溶池填满，多层焊的焊接接头应错开。
5.7.5为确保氩弧焊焊接成型质量，在每瓶氩气正式投用施焊前，均应对每瓶氩气的纯度进行试焊检查，试焊检查不合格的氩气不得用于正式焊接施工。
5.7.6管道焊接完成后，应及时清理和检查焊缝表面，并按规定做好焊口和焊工标识，碳钢焊缝,焊工钢印打在焊缝附近,合金钢及不锈钢用记号笔写上。
5.8焊接质量检验
5.8.1外观质量检查
5.8.1.1焊缝外观成形要求良好，宽度每边盖过坡口边缘不小于2mm。
角焊缝的焊脚高度符合设计规定，外观应平缓过渡。
接头表面不允许有裂纹、未熔合、气孔、夹渣、飞溅存在。
不锈钢及合金钢管道焊缝表面不得有咬边现象；其它材质管道焊缝咬边深度不大于0.5mm，连续咬边长度不应大于10mm，且焊缝两侧咬边总长不大于该焊缝全长的10。
100%RT接头△h≤1+0.1b，且不大于2mm，其余焊缝表面不得低于管道表面，焊缝余高h1+0.2×b（b1为组对后坡口的最大宽度），且不大于3mm。
接头错边不应大于壁厚的10，且不大于2mm。
5.8.1.2外观检查不合格的部位要及时返修。
5.8.2焊缝无损检测
5.8.2.1焊缝内部质量检验，采用无损检测方法，需热处理的合金钢管道焊缝，应在热处理之前进行抽检。
射线透照质量等级不得低于AB级。
焊接接头抽查数量及合格等级应符合表-5.8.2的规定。
角焊缝采用渗透检测（PT）或磁粉检测（MT）。
无损检测应在外观检查合格后进行。
5.8.2.2
1超声波探伤执行设计规定。
超声波探伤标准：
有毒、可燃介质管道的焊缝，执行JB4730-2005的规定，其余的中低压管道执行GB11345-89《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》；
2每名焊工所焊焊缝射线探伤检测比例及合格等级按照SH3501-2002和GB50235-2010执行。
注：
① 抽样检测的范围，应覆盖所有管线编号。
② 被检测的焊接接头中，固定口焊接接头数量不得少于被检测的40%，且不少于1个接头。
5.8.2.3每名焊工焊接的标准抗拉强度下限值σb≥540MPa的钢材、Cr-Mo低合金钢管道，其承插和跨接三通支管的焊接接头及其它角焊缝，应采用磁粉或渗透检测焊缝，检测百分率同表-5.8.2，合格级别按JB4730Ⅰ级合格。
5.8.2.4进行无损检测抽查的焊缝若有不合格时，则对该名焊工所焊同类焊缝按不合格焊口数加倍抽检，若仍有不合格，则全部抽检。
5.8.2.5进行无损检测的管道，应在单线图上标明焊缝位置、焊缝编号、焊工代号、无损检测方法，焊缝返修位置、热处理编号等标识。
5.8.3奥氏体不锈钢焊接接头,焊缝经检验合格后应进行酸洗及钝化处理。
5.9焊缝返修
5.9.1焊缝返修前，应认真分析缺陷的性质和部位，并对缺陷进行清除。
5.9.2焊缝返修应由持证且具有相应合格项目的焊工担任。
5.9.3焊缝返修后，应按原质量检测要求重新进行质量检测。
5.9.4不合格焊缝同一部位的返修次数，合金钢管道不得超过二次，其它管道不得超过三次。
6管道安装
管道预制在地面将其装配成组合件后，运至现场，整体安装，以减少高处作业。
6.1管道安装应具备的条件
6.1.1与配管有关的建筑物、基础、钢结构经验收合格，满足安装要求，与管道连接的机器、设备安装找正合格，固定完毕，并办理交接手续；
6.1.2管道组成件及管道支承件等已检验合格且分类摆放，预制管线标明管线号，防止安装时用错管件；
6.1.2管子、管件、阀门等，内部已清理干净，无杂物。
6.2管道安装的基本顺序
6.2.1装置管廊管道大部分采用分段安装，根据管廊的布置走向将管廊结构预留几处敞开段，该段的管廊管道均由敞开处吊装进管廊，并搭设一平台用于管道管段连接焊口的组对焊接和管道托架的焊接，组装一段用卷扬机在横梁上向前拖一段，直至该条管道安装完毕，然后，进行下一条管道的组装、安装。
6.2.2管廊管道的Π型胀力、管路附件、自管廊引至设备的管段采用单件、单段吊装安装，先将管廊管道安装就位，再进行胀力、附件及至设备管段的逐件安装，采用吊车吊装或（小件）人力安装。
管廊管道自底层向上逐层安装。
管廊结构横梁及组装平台亦同步逐层安装与搭
设。
6.2.3由于工程具有工期紧、任务重的特点，必须按合理的顺序施工。
先大管，后小管；先主管，后伴管；先干线，后支线；对特殊材质，特殊部位的管道要做好相应安排。
若受到管件、配件的到货时间以及相关作业的影响，安装顺序可作适当调整。
6.2.4管道与泵等动设备连接管道安装时，宜丛机器侧面开始安装，并应先安装管支架，管道与阀门等的重量和附加力矩不得作用在机器上。
管道的水平度或垂直度偏差应小于1mm/m,气体压缩机入口管道因水平偏差造成的坡度，应坡向分液罐一侧。
与动设备连接的管道及其支、吊架安装完毕后，应卸下接管上的法兰螺栓，在自由状态下所有螺栓应能在螺栓孔中顺利通过。
法兰密封面间的平行偏差、径向偏差及间距，当设计或制造厂未规定时，不应超过下表规定值。
机器旋转速度r/min
平行偏差mm
径向偏差mm
间距mm
∠3000
≤0.40
≤0.80
垫片厚+1.5
3000~6000
≤0.15
≤0.50
垫片厚+1.0
>6000
≤0.10
≤0.20
垫片厚+1.0
6.3管道安装的一般要求
6.3.1管道安装施工前，必须编制施工技术方案和专项工艺技术文件，并向作业人员进行施工技术交底。
6.3.2与管道有关的土建工程管廊钢结构、管架结构及基础已施工完毕，并经土建与安装单位有关人员共检合格，办理工序交接手续。
6.3.3管道安装按管道平面布置图和单线图进行，重点注意标高、介质流向、支吊架型式及位置、坡度值、预拉值、管道材质、阀门的安装方向。
在单元间管线碰头出做好标识，以防碰错头。
6.3.4管道安装要将管子内部清理干净后方可进行安装。
在工厂预制的管段按单管图预制完毕，质量检查、无损检测合格，并已逐段标识，能满足现场安装需要。
6.3.5管道安装时，不宜采用临时支吊架，更不得用铁丝、麻绳、石块等作为临时支吊架，须安装正式支吊架。
管架制作安装应严格按设计图纸进行，未经设计单位书面同意，严禁变动其型式或规格。
支吊架焊接同管道焊接施工工艺相同，焊肉要饱满，焊接完毕须经检查人员检查合格后，方可进行管道安装。
6.3.6固定接缝可采用卡具来组对，但不得强力组对以及加热管子、加置偏垫或多层垫片来消除固定接缝端面的过量空隙偏差、错口、不同心度等缺陷，若有这样的缺陷应查明原因进行返修和矫正。
6.3.7法兰连接应与管道同心，保证螺栓能自由穿入，安装方向一致。
螺栓紧固应均匀对称，松紧适当，要保证螺母满扣，且外露长度两端基本保持一致。
紧固后的螺栓与螺母宜平齐，露天安装管道以及设计温度高于100℃的管道用螺栓、螺母安装时，涂抹指定的油脂（二硫化钼油脂、石墨机油或石墨粉等）。
6.3.8安装孔板时，其上下游直管段长度应符合仪表专业设计要求，孔板法兰与管子连接焊缝内表面应打磨平齐。
6.3.9温度计套管的插入方向、插入深度及位置应符合设计要求。
6.3.10调节阀、止回阀、安全阀、设备管口及其他仪表件连接法兰处用的缠绕垫、金属垫，可用石棉垫临时代替，并挂牌做好标记，待系统气密时再安装正式垫片。
6.3.11垫片的使用应严格按设计图进行，不得混用。
垫片周边应整齐，尺寸与法兰密封面相符，偏差允许范围（平面型）见表-6.3.10。
垫片尺寸允许偏差（mm）表-6.3.10
公称直径
内径允许偏差
外径允许偏差
＜125
+2.5
-2.0
≥125
+5.6
-5.6
6.4管道安装允许偏差
管道安装允许偏差见表-6.4规定。
管道安装允许偏差（mm）表-6.4
项目
允许偏差
坐标
架空
室外
25
室内
15
标高
架空
室外
±20
室内
±15
水平管道平直度
DN≤100
2L‰，
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