二氧化碳压缩管道安装施工方案设计.docx
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二氧化碳压缩管道安装施工方案设计
新疆心连心能源化工有限公司28-48项目
二氧化碳压缩工段管道安装施工方案
编制:
审核:
批准:
河南省安装集团有限责任公司
二〇一四年六月
一、概述.......................................................4
二、编制原则..................................................4
三、编制依据及施工验收规范标准.................................5
四、施工准备..................................................5
五、材料验收及存放.............................................6
六、主要施工方法及程序.......................................7
6.1主要施工方法...........................................7
6.2主要施工程序...........................................8
七、管道安装..................................................8
7.1管道切割...............................................8
7.2管道坡口加工...........................................9
7.3管道组对..............................................10
7.4中低压管道安装........................................11
7.5不锈钢管道安装........................................13
7.6油路管道安装..........................................14
7.7高压管道安装..........................................15
八、管道安装标准和检验方法................................16
九、管安装注意事项........................................17
十、管道焊接和无损检测....................................18
10.1管道焊接.............................................18
10.2管道焊接的充氩保护...................................21
10.3管道无损检测.........................................22
11、管道系统强度及严密性试验..............................24
11.1压力试验应符合的规定.................................24
11.2压力试验前应具备的条件...............................24
11.3液压试验应遵循的规定.................................25
11.4气压试验应遵循的规定.................................27
十二、管道系统吹扫与清洗...................................29
十三、施工进度计划..........................................29
十四、施工人员配置...........................................30
十五、施工机具准备...........................................31
十六、工程质量保证措施......................................31
十七、安全文明施工措施......................................35
十八、现场环境管理措施.......................................39
十九、附表...................................................40
新疆心连心能源化工有限公司
二氧化碳压缩工段管道安装施工方案
一、概述
二氧化碳压缩是新疆心连心能源化工有限公司新疆28-48项目的一个独立实施的工段，该工段厂房内设有四台压缩机（含各种配套辅机），该工段具有独立的装置区域，但与尿素主装置有着紧密的联系，厂房与尿素主装置平行布置，相距一路之隔。
操作介质可分为：
工艺气体管路、冷却水管路、润滑油管路等几个管道系统。
其工艺流程为来自低温甲醇洗单元的原料CO2气体，压力0.23MPa、温度35℃，进入CO2压缩机经一、二、三、四、五、段压缩至21MPa、温度约125℃送往尿素合成塔。
该装置的特点是工艺相对简单，管道数量不多，材质种类不多，但操作压力等级从低压到高压变化较大，管道大多数敷设在压缩机砼操作平台底下，管路布置紧凑，安装位置狭小，施工难度高。
二、编制原则
该施工方案是我公司按照化工项目的建设要求和工艺特点，编制的用于指导本工段施工的综合性技术经济文件，编写遵循以下主要原则：
1、综合考虑工期、现场情况、工作量、工艺等因素，科学合理地编制施工进度计划，劳动力调配计划，材料、施工机械需用计划等，以确保本工段协调、均衡、连续地施工。
2、根据本工程实际情况和集团公司近年不断增长的综合实力，采用先进的技术和施工工艺，突出重点，确保优质高效地完成工段建设和各项技术指标。
3、施工场地布置本着方便施工、生活、节约施工用地和设施费用的原则，同时在安全、消防、环保、卫生等方面创造一个整洁有序、着装统一、纪律严明、文明向上的规范化文明工地。
4、实行全面质量管理，严格按照ISO9002标准和我集团公司质量体系文件要求，建立一套由项目经理、项目总工程师和设计现场代表为首的各职能部门组成的项目质量保证体系。
并结合工程特点和质量要求编写本工程的质量保证手册，为确保各项质量目标提供可靠的组织和管理保证。
5、建立健全现场安全管理体系，贯彻实施ISO14000环境管理体系和OHSAS18000职业健康安全管理体系明确目标，执法严明措施有效，责任到位，以确保文明施工和无事故的发生。
三、编制依据及施工规范验收标准
1、二氧化碳压缩管道施工图纸及设计文件；
2、《现场设备、工业管道焊接施工及验收规范》GB50236-2011；
3、《工业金属管道工程施工规范》GB50235-2010；
4、《石油化工有毒、可燃介质钢制管道工程施工规范》SH3501-2011；
5、《石油化工钢制管道工程施工工艺标准》SH/T3517-2001；
6、以往二氧化碳压缩工段管道施工经验。
4、施工准备
1、熟悉施工图纸及相关的设计文件。
2、落实现场施工条件，了解现场实际情况是否与图纸相符。
3、组织图纸会审，图纸不清楚的地方或涉及到设计变更、更换材料、特殊要求的地方应做书面记录。
4、本工段与管道安装有关的土建工程应验收合格。
相关的设备安装基本结束，满足管道安装条件。
5、组织施工班组，办理报到手续，进行现场安全文明施工技术交底。
6、清理现场障碍物及土建施工遗留的木质模板、编织袋等易燃物品，作业区道路应通畅，保持良好的施工环境。
加强防火意识，做好安全防火工作。
7、划分出管材、管件、边角废料的堆放场地，机具设备的安放场地和施工作业区域，做到文明施工。
8、根据施工需求，临时配电盘、电焊机等电动设备应设在相应合适的施工区域摆放整齐。
电源线路连接要规范，敷设合理，符合安全用电要求。
9、楼层间的吊装孔洞及预留管洞要加盖临时盖板或钢制格栅板，确保安全施工。
10、现场设置工具房、工具箱，妥善保管小型工机具；施工用的表具、量具等精度工机具，要与重型工机具分开置放。
11、建立现场临时仓库，妥善分类保管管材、管件，并安排专业值班人员进行现场保卫工作，日夜看守，确保材料不丢失。
12、根据现场实际情况，做好充分的施工准备工作。
五、材料验收及存放
1、对到货的各类管材、管件，应按相关的标准进行严格的验收检查工作，所验材料必需具有制造厂家的出厂合格证、质量证明书、和材料试验报告等资料。
其材料的规格尺寸、壁厚等偏差应符合国家及行业标准。
办理相关手续，领用相应材料。
2、各种管材、管件及阀门不得有裂纹、严重锈蚀等缺陷，各种管道元件及阀门型号、规格、材质应符合本工程的设计文件要求。
3、对钢管、管件应逐根进行外观检查，其表面要求达到：
无裂纹、缩孔、夹渣、折迭、重皮、斑纹和结疤等缺陷；不得有超过壁厚负偏差的锈蚀或凹陷。
4、阀门验收应进行外观检查，不得有影响强度或密封性的缺陷。
阀盖与阀体结合良好；阀杆与阀芯的连接灵活、可靠；垫片、填料、螺栓等齐全，无缺陷。
合金钢阀门应逐个对壳体进行光谱分析，复检材质。
并应逐个进行水压强度试验和严密性试验。
5、紧固件要进行硬度测试，螺栓、螺母硬度不合格者不得使用。
6、对于不锈钢管应进行材质的化学成分分析。
7、钢材验收合格后，应做标记（标记涂色见下表）并按材质、规格、类型等分类存放。
存放过程中应用垫块垫平，防止由于存放不当而产生变形。
8、不锈钢管存放时，管层之间应用木板或其它软质垫块隔离存放，防止钢管移动摩擦而出现划痕，不锈钢表面严禁乱踩、堆放杂物，应保持管子表面干净清洁，且不得与碳钢接触混放。
9、法兰、管件、紧固件等小件材料应存放在现场临时仓库内，摆放整齐，做好防雨防潮工作。
管子可集中堆放在室外，对于不定尺的管子应以一端齐摆放。
10、物资存放必须标识清楚，管材类必须分材质分型号存放，不得混放。
6、主要施工方法及程序
6.1主要施工方法
1、预制安装：
该装置管道安装工程，根据其特点宜采用工厂化预制现场安装，和现场预制安装，两种方法相结合进行施工，有规律性的管道宜采用工厂化预制现场安装的施工方法。
直管段、大口径管道、无规律性的管道宜采用现场预制安装的方法进行。
2、运输吊装：
现场的材料水平运输及装卸采用10T加长平板汽车和25T汽车吊配合进行。
装置区域内的垂直运输采用25T汽车吊进行。
3、管道焊接：
根据管道焊接的要求本工段采用氩弧焊、电弧焊、氩电联焊3种焊接方式。
6.2主要施工程序
熟悉图纸及相关技术文件➪熟悉施工现场、施工准备➪管道及组成件检验、验收➪管道地面加工、预制、焊接➪管道吊装、组对、焊接、支架安装➪管道检查调整、无损检测➪管道水压试验及严密性试验➪管道清洗、吹扫➪试车运行
七、管道安装
本工段的安装顺序应遵循以下原则：
先主路再支路；先大管再小管；先上后下；先地下后地上的安装原则。
7.1管道的切割
1、根据现场的施工条件，中、大口径的中低压碳钢管子，切割宜采用氧乙炔焰割炬切割、半自动管用切割机切割；小口径的碳钢管子可采用砂轮切割机切割。
采用氧乙炔焰气割切割后的管口，应将切割残留的熔渣及时清除。
采用砂轮切割机切割后的管口应去除管口上的毛刺。
2、中、大口径的不锈钢管子切割主要采用等离子切割机切割，小口径的不锈钢管子宜采用砂轮切割机切割，或机械刀具切割等方式进行。
但采用砂轮切割机切割时，应更换专用的砂轮片，不能与碳钢共用。
3、管子切口质量应符合下列规定：
切口表面应平整光滑、不得有裂纹、重皮、毛刺、凸凹、熔渣、氧化铁、铁屑物等，应予清理。
切口端面倾斜偏差△（见下图所示）不应大于管子外径的1%，且不超过3mm。
管子切口端面倾斜偏差
7.2管道坡口加工
1、对于大口径的中低压碳钢管子坡口加工，宜采用氧乙炔焰割炬坡口。
采用氧乙炔焰热加工坡口后，应除去坡口表面的氧化皮、熔渣及影响焊接质量的表面层，并应将凸凹不平处采用角向磨光机打磨平整。
小口径的碳钢管道管壁较薄，坡口宜采用角向磨光机直接打磨坡口；中号口径管道宜采用便携式坡口机机械坡口。
2、不锈钢管道坡口宜采用冷态坡口，采用坡口机机械坡口或角向磨光机坡口。
3、高压管道管壁较厚，宜采用车床加工坡口或坡口机坡口。
4、管子、管件的坡口型式、尺寸及组对的选用，应考虑以保证焊接接头的质量、填充金属少、便于操作及减少焊接变形等原则。
5、本工段根据管子、管件的壁厚（3mm～35mm），分别选用坡口形式，具体选用型式及坡口尺寸见下表：
V型、双V型坡口尺寸
管道类别
管道壁厚
T（mm）
坡口名称
坡口型式
坡口尺寸
焊缝间隙
c（mm）
坡口钝边
p（mm）
坡口角度a（β）（○）
中低压
管道
3～9
V型坡口
0～2
0～2
65～75
9～26
0～3
0～3
55～65
高压管道
20～60
双V型坡口
0～3
1～3
（8～12）
7.3管道组对
1、管道组对，为了保证施工质量和进度，一般应遵循尽量地面预制组对整体吊装的施工原则。
2、管道预制组对可按管道的安装位置分别进行，安装在一楼的管道应在一楼场地较平整的地方预制，二楼的管段可在二楼平台上组对。
3、管子组对时，应在距管口中心200mm处测量平直度，如下图所示，当管子公称直径小于100mm时，允许偏差为1mm；当管子公称直径大于或等于l00mm时。
允许偏差为2mm。
但全长允许偏差均为10mm。
管道对口平直度测量
4、管道预制组对时应作到内壁平齐，内壁错边量不宜超过壁厚的10%，且不大于2mm。
5、与设备连接的管道组对，应在设备法兰口上点焊定位，然后再拆除焊接，这样减少预制误差，安装时不给设备增加不必要的驱扭外力。
6、阀门的法兰在组对时，还需考虑法兰螺孔眼的位置平行，要和阀门安装的位置相照应。
7、预制好的管道，应及时安装，存放时注意封口，避免杂物入内。
7.4中低压管道安装
中低压管道安装，应遵循以下方法及要求进行：
1、管子在运输存放时，管内有可能进入有泥土或杂物，在管道安装前应先检查管内是否有杂物，管内应清理干净。
2、管道安装前应对设备管口、预埋件、预留孔洞、钢结构等涉及管道
安装的内容进行复检。
3、管道与机器连接前，应防止强力组对，在自由下检查法兰的平行度
和同轴度。
4、管道安装时，应对管道法兰的密封面及密封垫片进行外观检查，不得有影响密封性能的缺陷存在。
尤其是与设备连接的凸凹面法兰，应核对其凸面凹面尺寸，能否吻合。
对大口径的法兰应检查接触面的接触情况，法兰是否有变形现象。
5、法兰组对焊接时应先对称四个方向点焊牢固，然后再进行焊接；组对时应注意法兰螺栓孔的水平度。
6、管道法兰、阀门采用金属缠绕垫安装时，为了避免反复受力挤压损坏，在初次管道法兰阀门安装时，密封垫片暂时采用临时橡胶石棉板垫片，待吹扫结束后，管道拆检时再更换永久的金属缠绕垫片。
7、管道上仪表接点的开孔和焊接应在管道安装前进行，以防开孔的铁屑或渣子落入管道内。
8、管道安装应保持横平竖直，有坡度要求的管道应按要求预留坡度。
9、成型的无缝管件，如:
弯头、大小头等,不宜直接与平焊法兰焊接,应根据管径的大小加一段直管段，一般直管段的长度不小于一管径。
10、法兰连接应保持平行，其偏差不大于法兰外径的1.5‰,且不大于2mm，不得用强紧螺栓的方法消除歪斜。
11、法兰连接应保持同轴。
其螺栓孔中心偏差一般不超过孔径的5%,并保证螺栓自由穿入。
12、法兰连接应使用同一规格螺栓，使用六角螺栓时，安装方向应一致。
对于阀门法兰连接，螺栓螺纹头应朝向阀体配戴；对于设备法兰连接，螺栓螺纹头应朝向设备配戴。
紧固应对称均匀，松紧程度适度，紧固后的螺栓与螺母宜齐平，对一些螺栓的外露长度,应为1～2扣，不宜过长，双头螺柱的外露长度应均匀对称余留在两头。
13、阀门安装前，应按设计文件核对其型号，其型号应与设计文件一致。
14、阀门安装应在阀门单体水压试验后进行，并检查其密封填料。
安装时，按介质流向确定其阀门安装方向，不得装反。
15、安全放空阀安装时，均应垂直安装；在系统投入试运行时，要及时调校每一级的安全阀，安全阀最终调校在系统内上进行，观察安全阀的使用性能，开启和回座压力应符合设计压力。
16、管道吊装时采用的绳扣及吊挂点应绑扎牢固，管段吊装后不允许长期处于临时固定状态，调整后应立即将其固定完毕，以免发生意外事故。
17、支架安装，设备基础及厂房立柱上的预埋钢板，是前期土建施工时大致预留的，与管道图纸不完全相符，支架安装利用时，可采用钢板或槽钢垂直通引焊接。
根据管道实际标高，将支架焊接在通引板上。
管道安装前支架应按照图纸位置进行安装到位不允许安装临时支架，所以支架应采用台钻钻孔不允许切割开孔。
7.5不锈钢管道安装
不锈钢管道安装，除遵循中低压钢制管道安装的一般要求外，还应遵循以下要求:
1、管道安装过程中，不锈钢管子、管件，不得与碳钢直接接触，预防渗碳侵蚀，应采用橡胶石棉或木板等物品加以隔离。
应注意保护好不锈钢制品表面的氧化膜。
在搬运和装卸时应小心轻放，避免碰撞。
2、安装时，不得用铁质工具敲击不锈钢管道，需要敲击时应使用不锈钢榔头、铜质榔头、木榔头或橡胶榔头，并尽量减少敲击次数。
3、不锈钢管子安装前应进行清洗，并应吹干或擦干，除去油渍及其他污物。
管子表面有机械损伤时，必须加以修整，使其光滑，并要进行酸洗和钝化处理。
4、不锈钢管道不允许与碳钢支架接触，应在管道与支架之间垫入不含氯离子的石棉橡胶板，石棉板应围绕管子一周搭接50mm，宽度应裁100-120mm。
5、吊装绑扎不锈钢管时宜采用麻绳、棕绳或吊带进行。
如用钢丝绳，应在钢丝绳上缠绕破布或在管子之间加垫层。
垫层材料一般可用木板、橡胶板或其他非金属材料。
7.6油管路安装
本工段的润滑油管道数量少，管段短，管径小，管道系统简单，管路安装时应注意以下事项：
1、油管道安装时应首先考虑的是保证管内的清洁度，对于管内锈蚀严重的管子不应使用，最好是使用最新的管子。
2、油管的管子小，均在80mm以下，配管时应用管子铰刀或手锯进行切割，不得使用氧乙炔气割切割，以免切割喷出的熔渣粘留在管道内壁。
3、管道焊接应采用全氩弧焊焊接，以保证焊口内无焊渣。
对于较小的油管焊接时，可打磨坡口，但对接时不宜留缝，以防止管子烧透堵塞。
4、管道安装时还应考虑酸洗拆除问题，在管道的拐角处或三通处，均应增设拆除法兰或活接头，便于管道系统的拆装。
5、强调油管的坡度，进油管应向稀油站油泵侧有1/1000的坡度，回油管应向油箱侧倾斜不小于5/1000的坡度，油管应无死头或中间凸起的管段，防止窝存空气。
6、油管路的阀门、法兰安装，其密封垫片均应使用耐油耐酸材料剪制。
如：
耐油石棉板、青稞纸、丁腈橡胶等。
7、管道安装后，应将所有管段拆除进行酸洗，酸洗后应将管口密封保管、运至现场。
8、待油管路二次安装完毕后，应进行油系统循环滤油工作，使油系统中残留的杂物得以彻底清除。
9、安装后的油管路必须达到系统正确、油路畅通、支架安装牢固，焊接处、法兰处，无渗油、漏油现象。
7.7高压管道安装
高压管道安装除应符合中低压管道安装中的有关规定外，还应符合下列要求：
1、安装过程中，高压管丝头及法兰内螺纹应注意保护，不得磕碰损伤。
螺纹部分应清洗干净，进行外观检查不得有缺陷，并涂以二硫化钼。
2、密封面及密封垫的光洁度应符合要求，不得有影响密封性能的划痕、斑点等缺陷，并应涂以机油或凡士林。
3、高压管道安装前，应将内部清理干净，用白布穿管检查，达到无铁锈、脏物、水分等方到安装要求。
4、管道组对焊接时不得随意在管子表面上引弧打火。
5、高压管道上的仪表取源部件，应与管道同时安装完毕。
6、螺纹法兰拧入管端时，应使管端螺纹倒角外露；透镜垫应准确地放入锥角密封面内，保持两者的同心度。
7、安装高压管道的透镜垫时，应将其表面的防锈涂层采用棉纱蘸丙酮进行清洗。
透镜垫安装过程中应置于安全地方，轻拿轻放，保护好密封面，严禁对其弧面碰撞、刮伤、挤压等现象。
8、水平管道安装，安装透镜垫时应采用细铁丝绑扎，有法兰上方下入，并保持垫与管的同心度。
9、高压角式阀门安装时，均应逐个进行强度和严密性试验。
在搬运、安装过程中应保护好其密封面，以防与硬物碰撞，造成损伤。
10、高压法兰螺栓布置紧凑，间距小，一般的扳手无法下入，上紧螺栓宜采用敲击梅花扳手、或开口扳手配合大锤进行敲打上紧。
11、高压管道震动力大，介质压力波动大，管道支、吊架安装时应比中低压支架用料大，支架设置间距小，一般应间隔2～2.5m设一处支架固定。
管托宜采用木垫式减震型支架。
件号
名称
数量
材质
1
螺柱M16*L
按管径规格配
C.S
2
螺母M16
按管径规格配
C.S
3
弹簧垫圈
按管径规格配
65Mn
4
槽钢
2
C.S
5
木块
2
红松木
高压震动管道用木垫式管托
12、支架焊接应满焊牢固，支架布局应整齐一致，木托与管子接触应紧密。
八、管道安装标准和检验方法
管道安装应保持横平竖直，且符合设计、规范标准。
其安装允许偏差及检验方法见下表的规定：
管道安装允许偏差和检验方法表（mm）
项目
允许偏差（mm）
检验方法
坐标
架空
室外25
用水平仪、经纬仪、直尺、水平尺和拉线检查
室内15
埋地
60
标高
架空
室外±20
室内±15
埋地
±20
水平管道平直度
DN≤100
2L‰，最大50
用直尺和拉线检查
DN＞100
3L‰，最大80
立管铅垂度
5L‰，最大30
用经纬仪或吊线检查
成排管间隙
15
用拉线和直尺检查
交叉管外壁或绝热层间距
20
注：
L—管子有效长度，DN—管子公称直径。
九、管道安装应注意事项
1、一般情况下,管道的连接处和纵向焊缝设置应考虑易于检查、维修，确保质量和不影响管道运行的位置。
2、管道的对接焊缝或法兰等接头，一般应离开支架100mm左右。
3、直管（公称尺寸≥150mm）段两个对接焊缝距离一般不得小于150mm，直管（150mm＞公称尺寸≥100mm）段两个对接焊缝距离最小不小于此时管子的外径，直管（公称尺寸＜100mm）段两个对接焊缝距离不得小于100mm。
4、管道安装时，不得用强力对口，加偏垫或加多层片等方法来消除端面空隙、偏斜、错口或不同心等现象。
5、管道安装工作如有间断，应及时采取临时的有效措施封闭敞开的管口，以免异物进入管道系统内，堵塞管道。
6、地埋管道安装前应做好防腐绝缘。
焊缝部位未经检查验收不得防腐，在安装和运输过程中应防止损坏绝缘层。
7、当阀门与管道以法兰或螺纹方式连接时，阀门应在关阀状态下安装。
8、管道安装完毕后，应对整个系统进行详细的外观检查，检查管道的布置、质量是否符合设计的要求。
十、管道焊接和无损检测
10.1管道焊接
焊接方式的确定：
1、气管路采用氩弧焊封底，电弧焊盖面的焊接工艺进行施焊。
2、水管路一律采用电弧焊的焊接方式。
3
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