丁辛醇装置工艺管道安装施工技术方案.docx
《丁辛醇装置工艺管道安装施工技术方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《丁辛醇装置工艺管道安装施工技术方案.docx（50页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
丁辛醇装置工艺管道安装施工技术方案
XX清洁能源股份有限公司
25万吨/年丁辛醇项目
工艺管道安装施工方案
编制：
审核：
批准：
XX工程建设公司
XX25万吨/年丁辛醇工程项目经理部
20年月日
1.工程概况
XX（南京）清洁能源股份有限公司25万吨/年丁辛醇项目是XX（南京）清洁能源有限公司在南京化学工业园区内投资兴建的石油化工项目。
本工程由中国成达工程有限公司总承包，工程包含：
丁辛醇单元、浓缩单元、分离单元、裂解单元。
XX工程第十六建设公司负责工程中丁辛醇单元的安装部分。
其中工艺管道部分共分为6大主要系统，分别为：
1、蒸汽系统；2、低压羰基合成单元；3、丁醇单元；4、辛醇单元；5、装置内管廊；6、醛缩合单元。
六大系统单元共有管线2348条，总长度约24000米，焊缝寸径：
89180寸，最大直径36〞，最高设计压力4.0MPa，最高设计温度：
260℃，最低温度-48℃。
主要介质有：
碱液、水、导淋液、氮气、空气、丙烯、醛、合成气、催化剂、正丁醛、氢气、甲烷、醇、碳氢化合物、冷凝液、蒸汽、排放水、循环水等，其主要工作量见表1.1。
表1.1工艺管道主要工作量
序号
单元名称
材质
长度（m）
焊缝寸径
备注
1
蒸汽系统
20#
353.789
022Cr19Ni10
265.287
A333-6
0
2
低压羰基合成单元
20#
2285.019
022Cr19Ni10
2055.576
A333-6
315.432
3
丁醇单元
20#
1887.353
022Cr19Ni10
77.737
A333-6
0
4
辛醇单元
20#
3260.205
022Cr19Ni10
89.735
A333-6
0
5
装置内管廊
20#
6543.069
022Cr19Ni10
1637.293
A333-6
43.16
6
醛缩合单元
20#
3197.951
022Cr19Ni10
458.555
A333-6
0
2.编制依据
2.1成达设计院施工图纸及相关技术文件
2.2《工业金属管道工程施工规范》GB50235-2010
2.3《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》GB50236-2011
3.4《石油化工金属管道工程施工质量验收规范》GB50517-2010
2.5《石油化工有毒、可燃介质钢制管道工程施工及验收规范》SH3501-2010
2.6《石油化工低温钢焊接规程》SH3525-2005
2.7《石油化工钢制管道工程施工工艺标准》SH3517-2001
2.8《石油化工建设工程项目交工技术文件规定》SH3503-2007
2.9《石油化工建设工程项目施工过程技术文件规定》SH3543-2007
2.10《石油化工施工安全技术规程》SH3505-1999
2.11《阀门检验与管理规程》SH3518-2000
2.12《石油化工铬镍不锈钢、铁镍合金和镍合金焊接规程》SH3523-2009
2.13《工业金属管道工程施工质量验收规范》GB50184-2011
2.14《工业设备及管道防腐蚀工程施工质量验收规范》GB50727-2011
2.15《设备及管道保温技术通则》GB/T4272-2008
2.16《工业设备及管道绝热工程施工质量检验评定标准》GB50185-2010
2.17《工业设备化学清洗质量标准》HG/T2387-2007
2.18《石油化工设备和管道涂料防腐蚀设计规范》SH/T3022-2011
2.19《石油化工隔热工程施工工艺标准》SH3522-2003
2.20《脱脂工程施工及验收规范》HG20202—2000
2.21《建筑安装工程质量验收统一标准》GB50300-2001
2.22《工业安装工程施工质量验收统一标准》GB50252-2010
2.23《石油化工建设工程项目交工技术文件规定》SH3503-2007
2.24《石油化工建设工程项目施工过程技术文件规定》SH3543-2007
2.25《石油化工建设工程安全技术规范》GB50484-2008
2.26十六化建公司程序管理文件
2.27成达HSE管理PDF文件及质量控制程序文件
2.28图纸会审纪要
3.施工程序
管道施工工序：
（见下图）
施工准备
（1）图纸会审
（2）施工方案编制
（3）安全技术交底
（4）人员、材料、机械准备
熟悉图纸、规范
（1）平面图、单线图核对
（2）支吊架、重复利用图核对
（3）熟悉相应施工及验收规范
材料检验
阀门试压
预制组对
（1）下料尺寸正确
（2）标识清楚
（3定位焊
焊缝检验
（1）外观质量检验
（2）按比例无损检测
焊接
（1）按工艺施焊
（2）焊接过程记录
管道安装
（1）基础复测
（2）封闭段下料
（3）固定口焊接检验
（4）支、吊架安装
系统吹洗
（1）水冲洗
（2）油冲洗
（3）蒸汽吹扫
（4）压缩空气吹扫
水压试验
（1）现场安装质量共检
（2）技术资料检查
（3）按系统试压
泄漏性试验
按压力等级进行泄漏性试验
防腐绝热
交工验收
（1）质量验收
（2）交工资料验收
4.施准工备
4.1技术准备
4.1.1熟悉图纸和有关规范、标准、设计要求，审图时应对管道平面布置图、轴侧图及管道索引一览表进行仔细核对，确保施工时没有任何管线遗漏。
4.1.2核实工程量、统计工作量；
4.1.3编制施工方案，并组织技术交底；
4.2施工现场准备
4.2.1施工现场达到“三通一平”；
4.2.2与管道有关的土建工程专业经检查合格，满足安装要求；
4.2.3与管道安装有关的设备安装完毕，满足施工条件。
4.3机具材料准备
4.3.1管材、管件、阀门等到货量已具备预制条件；
4.3.2消耗材料已备齐；
4.3.4劳动保护用品等已备齐；
4.3.5设备等均应具有参数稳定、调节灵活、安全可靠的性能，并能满足焊接工艺的要求。
4.4人员准备
4.4.1各专业人员已接受相关培训；
4.4.2各专业人员已接受完技术及HSE交底；
4.4.3特殊工种（如焊工、起重工、无损检测工、电工、热处理工等）必须持证上岗；
5.材料检验
5.1一般检验
5.1.1管件、法兰、阀门及管道支撑件等的材质、规格、型号、质量应符合设计文件及国家现行标准的规定，并且在出库后及时上报甲方及监理进行材料报验；
5.1.2管子、管件、阀门在使用前应按设计要求核对其规格、型号、材质、质量，并应进行外观检查，表面无裂纹、缩孔、夹渣、折迭、重皮等缺陷，表面不得有超过壁厚负偏差的锈蚀和凹陷；螺纹密封面应良好，精度及光洁度应达到设计要求；否则不得使用。
5.1.3合金钢管道组成件（含合金钢螺栓、螺母），采用光谱分析的方法或其它方法对材质进行复查，并应做好标记，检查比例100%。
合金钢阀门的内件材质应进行抽查，每批（同一制造厂、同规格、同型号、同时到货）抽查数量不得少于一个。
5.1.4碳钢管及管件锈蚀、凹陷及其他机械损伤的缺陷，其几何尺寸不应超过产品相应标准允许的偏差；
5.1.5各材料经检查合格后，进行合格品标识，并与待检及检验不合格品进行隔离，妥善保管；
5.1.6各钢管及管件无裂纹、缩孔、夹渣、折叠、重皮等缺陷；
5.1.7凡按规定作抽样检查或检验的样品中，若有不合格，应按原规定抽查比例加倍抽检，若仍有不合格，则该批管道组成件不得使用，并应做好标识和隔离；
5.1.8管道组成件应分区存放，不同管材及管件不得混放并按规定统一涂刷色标，以免造成发放使用错误。
5.2阀门检验
5.2.1输送有毒、可燃流体管道的阀门；设计压力大于1.0Mpa或设计压力小于等于1.0MPa且设计温度小于-29℃或大于186℃的非可燃流体、无毒流体管道的阀门应逐个进行壳体压力试验和密封试验，不合格者不得使用。
其它阀门应从每批（同制造厂、同规格、同型号、同时到货）中抽查10％，且不得少于1个，当不合格时，应加倍抽查，仍不合格时，该批阀门不得使用。
5.2.2阀门试验在阀门制造厂家进行，试验介质采用洁净水。
壳体试验压力等于公称压力的1.5倍，试验时间不少于5分钟，壳体、填料无渗漏为合格。
严密性试验压力等于公称压力的1倍，试验时间不少于5分钟，以阀瓣密封面不渗漏为合格。
5.2.3安全阀应按设计给定值进行调压。
每个安全阀启闭次数不少于三次，调试后应进行铅封。
工作介质为气体时，用空气或惰性气体调试；工作介质为液体时，用水调试。
安全阀调试工作应交付当地质量技术监督检验部门指定的厂家进行。
5.2.4试验合格的阀门，应及时排尽内部积水。
密封面应涂防锈油（除需脱脂外），关闭阀门，封闭入口，做出明显的标记，及时填写阀门试验记录。
5.3管件及管道组成件的检验
5.3.1弯头、异径管、三通、法兰、盲板、补偿器及紧固件等应对其尺寸进行检查，偏差应符合技术条件规定。
5.3.2对管道组成件应核对制造厂的质量证明书，确认下列项目符合技术标准：
5.3.2.1化学成份及力学性能；
5.3.2.2热处理结果及焊缝无损检测报告和合金钢锻件的金相分析结果。
若对质量证明书中的特性数据有异议，应及时追溯到制造单位，异议未解决前，该批产品不得使用。
5.3.3高压管件、中压焊接管件应核对制造厂的合格证明书，确认下列项目符合技术标准：
5.3.3.1化学成份；
5.3.3.2热处理后的机械性能；
5.3.3.3合金钢管件的金相分析结果；
5.3.3.4高压管件的无损探伤结果。
5.3.4高压螺栓、螺母的检查应按下列规定进行：
5.3.4.1螺栓、螺母应每批各取两根（个）进行硬度检查，硬度值应符合有关技术条件规定。
若有不合格，须加倍检查，如仍有不合格，则应逐根（个）进行检查。
5.3.4.2螺母硬度不合格者不得使用。
硬度不合格的螺栓应取该批中硬度值最高、最低各一根，校验机械性能应符合有关技术规定。
若有不合格，再取其硬度最接近的螺栓加倍校验，如仍有不合格，则该批螺栓不能使用。
5.3.5金属垫片的加工尺寸、精度、光洁度及硬度应符合要求，表面应无裂纹、毛刺、凹陷、径向划痕及锈斑等缺陷。
5.3.6弹簧支吊架检验
5.3.6.1管道弹簧支吊架，应有合格证明书，其外观应符合下列要求：
1）弹簧表面不应有裂纹、折迭、分层、锈蚀等缺陷；
2）尺寸偏差符合图纸要求；
3）工作圈数偏差不应超过半圈；
4）在自由状态时，弹簧各圈节距应均匀，其偏差不得超过平均节距的10％；
5）弹簧两端支承面应与弹簧轴线垂直，其偏差不得超过自由高度的2％。
6.施工过程
6.1管道预制
不合格品
6.1.2预制范围和限制：
6.1.2.1预制前需到现场实测，确保预制好后能适应运输和安装；
6.1.2.2预制管线的长度应留有裕量，具体裕量由施工人员和工程技术人员现场确定；
6.1.2.3预制管线上的所有一次部件应在预制时按图施工完毕。
6.1.2.4根据图纸下料前应核对管子的标记，确认无误后方可开始切割工作，做到用料正确、尺寸准确、标识明显。
切割完成后做好标记的移植。
6.1.3管道切割：
6.1.3.1DN≤50的碳钢管道采用机械切割，DN＞50的碳钢管用氧乙炔气割后进行打磨；
6.1.3.2不锈钢、合金管道应采用机械方法切割，当机械切割难以实现时可使用等离子或火焰切割，切割后应采用砂轮机和电磨将切割面的渗碳层清除。
6.1.3.3切口表面应平整，无裂纹、重皮、毛刺、凸凹、缩口、熔渣、氧化物、铁屑等，切口端面倾斜偏差△不应大于管子外径的1%，且不得超过2mm。
6.1.4预制管道注意事项：
6.1.4.1在预制的管道上应清楚地标上管路编号和管段号，以防止在现场组装时混淆；
6.1.4.2预制管路两侧端面，可用木塞或塑料盲板等堵塞覆盖，防止异物进入管内；
6.1.4.3不锈钢管不能直接放在地面上，亦不能直接与碳钢接触。
6.2坡口加工
不锈钢管道的管子和管件的坡口采用磨光机进行机械加工，其他类别管道可用氧乙炔气割加工，清除管口附近的毛刺、熔渣、氧化物、铁屑等，并用磨光机磨去影响焊接质量的表面层，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。
管壁厚度为3--15mm时,坡口形式按图6.1所示。
6.3管道组对
6.3.1壁厚相同的管件组对时内壁平齐，其错边量为壁厚的10%，且不大于1mm。
6.3.2壁厚不同的管道组对时，以下图6.2示组对。
3.内外壁尺寸不相等
6.3.3焊接接头组对前应用手工或机械方法清理，不锈钢管电弧焊时，坡口两侧各100mm范围内应涂白垩粉或其他防粘污剂。
项次
厚度T
mm
坡口
名称
坡口形式
坡口尺寸
备注
间隙C
mm
钝边p
mm
坡口角度
α/β（°）
1
1～3
对接
Ⅰ型
δ
α
C
1～2
—
—
2
≤6
对接
Y型
C
P
1～2
0.5～2
60～70
≤16
2～3
1～2
16～20
2～3
7
3
管径
Φ≤76
管座T型
a=100
b=70
2～3
1～2
50～60
30～35
4
管径
Φ76～133
管座T型
2～3
1～2
45～60
5
法兰角焊接头
E＝6.4,且不大于T
—
—
K＝1.4T且不大于颈部厚度
6
承插焊接法兰
1.6
—
K＝1.4T
且不大于
颈部厚度
7
承插焊接接头
1.6
—
K＝1.4T
且不小于3.2
图6.1工艺管道焊接接头形式尺寸及组对要求
6.4点固焊
6.4.1管道的点固焊必须由合格焊工施焊，焊接工艺跟正式焊接要求相同，注意仔细检查焊缝质量，如有裂纹、气孔等缺陷应立即磨掉重新点固；管道连接管口的组对点固焊接质量应经检验合格后，方可进行正式焊接。
6.4.2点固焊的焊缝高度要求为焊件厚度的70%以下，且应≤6mm；点固焊的焊缝长度为10～30mm，点固焊点数为2～5点。
6.4.3点固后不得敲击搬运工件，以免裂开；严禁在被焊工件表面引燃电弧、试验电流或随意焊接临时支撑物；管内不得有穿堂风。
6.5正式施焊
6.5.1本装置工艺管道焊接方法：
6.5.1.1所有管道现场焊接均采用氩弧焊打底和手工焊条电弧焊接填充盖面的方法进行。
6.5.1.2装置工艺系统管道DN≤50采用全氩弧钨极气体保护焊（GTAW），DN〉50采用手工氩气钨极气体保护焊焊接打底，手工电弧焊接（SMAW）盖面的方法焊接，不锈钢和合金钢管道焊接时管道内部进行充氩保护。
6.5.1.3公用工程系统管道，除大口径水管道采用电弧焊（反面清根）以外，其余公用工程管道的焊接均应采用氩电联焊或氩弧焊。
6.5.2焊材选用及验收存放
6.5.2.1本装置工艺管道材质分别有：
1、20#（L245）。
2、022Cr19Ni10。
3、A333-6。
对应选用的焊材见表6.5.2。
表6.5.2焊材选用表
管道牌号
底层（氩弧焊打底）
填充盖面
20#（L245）
TIG-J50
J427
022Cr19Ni10
ER308L（H00Cr21Ni10）
A002（E308L-16）
A333-6
ER80SNi1
W707Ni
022Cr19Ni10+碳钢
ER309L
A302
022Cr19Ni10+合金钢
ER309L
A302
6.5.2.2手工钨极氩弧焊宜采用铈钨棒，使用的氩气纯度应在99.96%以上，含水量应小于20mg/L。
6.5.2.3焊接材料须具有合格证，应仔细核对下列内容：
并报总包单位、监理批准后才能投入使用。
①.焊材型号、牌号、规格；②.批号、数量及生产日期；③.熔敷金属化学成份检验结果；④.熔敷金属对接接头各项性能检验结果；⑤.制造厂名、地址；⑥.制造厂技术检验部门与检验人员签章；
6.5.2.4入库时间不同的焊接材料应分类存放，距墙面及地面均不得小于300mm，并有明确的区别和标识。
将焊材存放在干燥、通风良好、温度>5℃，且空气相对湿度<60%的库房内，由一名保管员专门负责焊材的保管、焊丝的清洗、焊条的烘烤、焊材的发放和回收，并做好各种记录；
6.5.2.5管道施焊用焊接材料，使用前必须按其说明书要求进行烘烤。
烘烤时升、降温速率不得超过150℃/ｈ，以防药皮开裂脱落。
碳钢焊条J427烘烤温度为300℃，恒温150℃1小时；不锈钢焊条A002烘烤温度为150℃，恒温150℃1小时；低温钢焊条W707Ni烘烤温度为350℃，恒温150℃1小时.
6.5.2.6焊条必须用焊条筒携带到现场，领用焊条在筒内存放的时间不应超过4h，否则应重新进行烘烤，但重复烘烤次数不得超过二次。
6.5.3一般要求
6.5.3.1采用氩弧焊打底，手工电弧焊盖面的管道，氩弧焊打底焊接完，应随即进行打底焊逢的检查和次层盖面焊缝的焊接，防止产生裂纹。
6.5.3.2厚壁大管径管口的焊接采用多层多道焊，多层多道焊缝时，应逐层进行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：
Ⅰ.氩弧焊打底的焊层厚度应不小于3mm；
Ⅱ.其他焊道的单层厚度应不大于所用焊条直经加2mm；
Ⅲ.单焊道的摆动宽度,应不大于所用焊条直径的5倍。
6.5.3.3管道焊接时，严禁在被焊管道焊缝坡口以外的表面引燃电弧、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，多层多道焊的焊接接头应错开。
6.5.3.4焊接过程中除工艺和检验要求进行分层焊接者外，应一次连续完成，不应中断；若被迫中断，再焊时，应经检查确认无裂纹后，方可按照工艺要求连续施焊。
6.5.3.5管道接口焊缝焊接完毕后，应及时清理焊缝表面，外观检查合格后，在距焊缝20～50mm处打上焊工钢印（不锈钢管道不得打钢印，可用记号笔标注），并做好焊接记录。
6.5.4碳钢管焊接
碳钢管道焊接工艺参数如表6.5.3：
表6.5.3碳钢管道焊接工艺参数
公称
直径
（mm）
焊缝
层次
焊接
电源
焊接
方法
填充
金属
（Φ:
mm）
焊接
电流
（A）
电弧
电压
（V）
钨极
直径
（mm）
喷嘴
直径
（mm）
焊接速度
（mm/min）
层间
温度
（℃）
DN≤50
打底
DC+
GTAW
TIG-50（2.4）
80~95
12±2
Φ2.5
Φ8
80-120
——
其余
DC+
GTAW
TIG-50（2.4）
80~95
12±2
Φ2.5
Φ8
80-120
≤200
DN>50
打底
DC+
GTAW
TIG-50（2.4）
80~95
12±2
Φ2.5
Φ8
80-120
——
其余
DC-
SMAW
J427（3.2）
95~110
22±2
——
——
90-120
≤200
6.5.4022Cr19Ni10不锈钢管道焊接
6.5.4.1不锈钢管道焊接，其氩弧打底焊接应采用直流反接，焊嘴处应充氩气保护，氩气流量为6~8L/min；焊缝内侧也应充氩气保护，以防内侧焊缝金属被氧化，氩气流量为1~2L/min。
手工电弧焊盖面焊接应采用直流正接。
6.5.4.2不锈钢管道焊接时,为防止合金元素的氧化和烧损，降低焊接残余应力，避免产生晶间腐蚀，同时防止热裂纹的产生，在保证焊透与熔合良好的条件下，应采用低氢型焊条小规范、短电弧、快速焊、窄焊道和多层多道焊工艺进行焊接，层间温度不得超过60℃，必要时，应采取强迫冷却工艺措施。
6.5.4.3不锈钢管道焊接过程中应避免横向摆动，焊道不宜过宽，焊接应连续进行，不应中断。
6.5.4.4为保证焊接接头背面焊接成型质量，不锈钢管道打底焊接时，管内部必须进行充氩保护，管子两端应进行封堵，焊口处应用医用胶布密封，随焊接随揭开。
管线长度较长，采取在焊口内部放置可溶纸，局部充氩保护。
充氩时，应将管子内部空气置换干净，待坡口处有氩气均匀流出时方可进行焊接。
6.5.4.5奥氏体不锈钢焊接接头焊后应进行酸洗钝化处理。
酸洗及钝化处理配方应符合要求。
不锈钢管道焊接工艺参数如表6.5.4：
表6.5.400Cr19Ni10不锈钢管道焊接工艺参数
公称
直径
（mm）
焊缝
层次
焊接
电源
焊接
方法
填充
金属
（Φ:
mm）
焊接
电流
（A）
电弧
电压
（V）
钨极
直径
（mm）
喷嘴
直径
（mm）
焊接速度
（mm/min）
层间
温度
（℃）
DN≤50
打底
DC+
GTAW
ER308L（2.0、2.4）
70~75
19±1
Φ2.5
Φ8
80-100
——
其余
DC+
GTAW
ER308L（2.0、2.4）
70~75
19±1
Φ2.5
Φ8
80-100
≤150
DN>50
打底
DC+
GTAW
ER308L（2.0、2.4）
70~75
19±1
Φ2.5
Φ8
80-100
——
其余
DC-
SMAW
A002（2.5,3.2）
70~90
20±1
——
——
90-120
≤150
6.5.5A333-6低温钢管道焊接
6.5.5.1A333-6钢属于以铁素体为基体的低温钢，最低使用温度为-70℃，通常以正火或正火加回火状态供货。
A333-6钢含碳量较低，因此淬硬倾向和冷裂倾向都比较小，材质韧性和塑性较好，一般不易产生硬化和裂纹缺陷，可焊性好，可选用ER80S-Ni1氩弧焊丝与W707Ni焊条，采用氩电联焊，或选用ER80S-Ni1氩弧焊丝，采用全氩弧焊焊接，以保证焊接接头良好的韧性。
6.5.5.2A333-6低温钢焊接，按照设计和规范要求对焊件进行预热，预热温度为80～100℃；预热范围是焊缝两侧各不小于100mm；可用氧乙炔焰（中性焰）加热，测温笔在距焊缝中心50～100mm处测量温度，测温点均匀分布，以更好地控制温度。
6.5.5.3A333-6低温钢焊接，严格控制层间温度，层间温度控制在100～150℃，且不低于预热温度；每条焊缝应一次焊完，若中断，应采取缓冷措施，再焊前应仔细检查并确认无裂纹后方可继续施焊，并应重新预热。
6.5.5.4A333-6低温钢焊接，严格控制焊接线能量，线能量控制在15KJ/cm左右，采用小电流、低电压、快速多层多道焊，采用短弧、不摆动焊接手法。
直径3.2mm的W707Ni焊条每根焊接长度必须大于8cm。
6.5.5.5A333-6低温钢焊接，焊后进行热处理，热处理温度为620℃，恒温时间为1.5小时。
低温钢管道焊
升级会员 