工艺管道施工方案.docx
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工艺管道施工方案
一工程概况
我单位承建山西华兴氧化铝高压溶出单位工程施工，设计年产能氧化铝100万吨，工艺管道施工量约为10113米，管道壁厚较厚，焊接达因口约3.5~4万，焊接工程量很大，工期要求紧。
本子项高压溶出采用管道化溶出，工艺流程为隔膜泵来料浆设计最大流量为1060m³/h，直接进入套管加热溶出温度为280℃，进入闪蒸槽末闪出料温度为120℃，进入溶出后槽用泵送至沉降工序。
工艺管道材料为Q235A、20#、16Mn两种，设计压力为0.3~8.3MPa、温度为95～300°C。
其中2160米16Mn的无缝钢管主要运输介质为矿浆（BSY）、高压新蒸汽（LST）、高压新蒸汽冷凝水（LSC）、高压不凝气（NCG）；7432米20#的无缝钢管主要运输介质为原矿浆（RBSY）、二次蒸汽（FV）、二次冷凝水（FVC）、低压新蒸汽（LST）、低压新蒸汽冷凝水（LSC）、低压不凝气（NCG）、循环水及冷却水（CWL）、污水（SW）、热水（HW）;521.2米Q235A焊接钢管主要制作自蒸发器排空口（介质为二次蒸汽和矿浆）、冷凝水罐排空口（二次冷凝水）、地漏（FD）。
二、编制依据
沈阳铝镁设计院的蓝图
《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-2010
《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-2011
《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91
《压力管道规范工业管道》GB/T20801-2006
《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005
《流体输送用无缝钢管》GB/T8163-2008
《高压化肥设备用无缝钢管》GB/T6479-2015
甲方要求等
三、施工程序
1）参加设计交底，了解设计意图，弄清选材原则，明确执行标准及设计、厂方的特殊要求。
2）组织施工图会审。
3）施工方案的编制、审查、讨论与报批。
4）材料计划的编制。
5）材料的检验和入库，做好产品标识对照工作。
6）工具准备及计量器具、检测设备的校验登记。
7）合格焊工登记，对合格焊工姓名、编号、合格证项目审查备案。
8）技术交底、安全交底。
9）向有关单位提出开工申请报告。
10）阀门试压检验。
11）焊工资格认定。
12）管道下料切割、加工、预制及内部毛刺、杂物的清除。
13）管道支托、吊架的制作，管道安装。
14）管道焊接。
15）焊缝外观检查。
16）焊缝无损探伤、焊缝热处理。
17）系统试验前检查，对整个配管工作进行“三查四定”。
18）压力试验。
19）管线吹扫。
20）系统气密性试验。
21）交付厂方。
四、材料控制
施工技术人员应积极配合材料供应人员做好材料的检查验收工作,对材料的品种、规格、型号进行检查验收，并作出明显标识，避免施工过程中错用材料。
所有到货的材料必须有制造厂家的合格证书，若不合格的材料应作出明显标识，予以退货。
4.1管道组成件的检验
4159的规定进行补项试验。
4.2管子检验
钢管使用前应按设计文件要求核对管子的规格、数量和标识。
a）产品标准号；
b）钢的牌号；
c）炉罐号、批号、交货状态、重量和件数；
d）品种名称、规格及质量等级；
e）产品标准和订货合同中规定的各项检验结果；
f）制造厂检验印记。
4.2..3有耐晶间腐蚀要求的材料，产品质量证明文件应注明晶间腐蚀试验结果，否则应按GB/T4334.1~6中的有关规定，进行补项检验。
a）钢管内、外表面不得有裂纹、折叠、发纹、扎折、离层、结疤等缺陷；
b）钢管表面的锈蚀、凹陷、划痕及其他机械损伤的深度，不应超过相应产品标准允许的壁厚负偏差；
c）钢管端部坡口的加工精度及粗糙度应达到设计文件或制造标准的要求；
d）有符合产品标准规定的标识。
4.3阀门检验
输送设计压力大于1MPa或设计压力小于等于1MPa且设计温度小于－29C或大于186℃的非可燃流体、无毒流体管道的阀门100%检验，当输送设计压力小于等于1MPa且设计温度为－29～186℃的非可燃流体，无毒流体管道的阀门，应从每批中抽查10％，且不得少于1个。
4.4钢板的检验
当钢材的表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于钢材厚度负允许偏差值的1/2。
4.5焊材检验
4.6管道主材的保管与发放
标识要求：
序号
材质（钢管）
标颜色
备注
1
20#（GB/T8163/GB/T6479）
中灰
2
16mn（GB/T6479）
中黄
3
Q235A（GB/T3091）
中绿
4.7焊材的选用、保管与发放
4.8材料报验
所有材料到货必须向监理公司报验，经质检、技术、供应人员共同验收合格后，方可投入使用。
五、施工方法
5.1施工准备阶段
5.1.1划分区域安装
溶出工艺管道安装工期紧，工期为一个月，在套管制安没有定位的情况下，根据套管安装顺序进行施工分为两个区域进行，一区为套管新蒸汽、二次蒸汽、冷凝水、不凝气体的排放、套管矿浆进出套管等，二区闪蒸槽区域为闪蒸槽过料管、二次蒸汽、矿浆进出与外网接点等（该区的需在闪蒸槽就位、钢结构平台完善、天车安装完毕才能进行施工）。
5.1.2人员组织
一区：
工艺管道安装需要50人、管道专业队长1人、作业组长10人、材料员2人（负责从项目部领料并运输至个组长指定的位置）、焊工10人、管工20人，配小工8人，起重工2人。
二区：
虽然工程量较少，但是由于AB轴工艺管道具备安装条件较晚，同样需要人员50人，人员配置同一区。
5.1.3材料管理
由于工艺管道材料种类繁多，因此材料存放与发放由项目部统一管理，依据材质、型号、规格、分门别类，实行每日领料制度（前一天将今天所要用的材料以材料计划单的形式上报项目部，由项目部整理完毕后再发放给施工处）。
5.1.4施工方法
工艺管道施工人员依据溶出工艺管道施工方案，熟悉图纸根据平台布置图，找出相应的管线编号后，再找出相应的管线单管图（轴测图），通过单管图能清楚管线的空间走向，相应的标高并结合管道明细表材确定该管线的管件、压力等级、介质种类、与阀门型号、管道支架固定形式及焊口编号（便于无损探伤）。
在工艺管道未具备安装条件前先进行支架制作安装，安装时应注意管道的坡度，根据管道材料到货的情况，在支架安装完毕后，进行管道预制，采取流水作业法，每个组根据单管图标注尺寸，做出下料记录，集中下料、打坡口、坡口打磨这样可以集中人力，避免管子的浪费，考虑到打磨后焊口的生锈每个焊口刷上漆片，打磨后的管子及时用记号笔标注相应的管线号和长度便于管段组对。
如冷凝水管道直管段较多，可以人员先上直管，在套管没有就位就先进行下一段管路的施工，等套管试压完成后再与套管连通。
套管区2-6层可先施工各层的不凝气、冷凝水、蒸汽主管，待套管就位后再与之碰口。
各层之间可同时施工，创造更多的工作面，加快施工进度。
二区在设备就位、钢结构及行车安装完毕后，首先开始安装闪蒸槽安全阀放空管路（由于管径较大而闪蒸槽平台狭小，最早安装就位以后，为过料管提供场地便于操作），然后进行闪蒸槽进出料管的安装，同时可以进行二次蒸汽套管二次蒸汽碰头合拢，具体操作顺序同一区，但二区的时间处于工期最后阶段且管径较大，人员的安排需要根据现场情况随时调整。
5.2管道下料切割、坡口加工方法及坡口形式
89mm时，用氧-乙炔焰下料切割。
坡口加工使用氧-乙炔焰割制后用角向磨光机磨去氧化层并保证坡口光滑，内口用内磨机打磨干净。
管径≤φ89mm时，用砂轮切割机和角向磨光机进行下料和坡口加工。
5.2.2本次压煮溶出的工艺管道所有管段、管件的壁厚处于3.5—14mm之间具体的坡口形式与尺寸要求参照表2
表2碳素钢焊条电弧焊、气体保护电弧焊、
5.3管道开孔
管道开孔尽量采用机械钻孔加工，如果有必要用氧-乙炔焰割孔，必须用角磨机进行打磨处理；所用的仪表一次部件、放空、导淋等开孔工作，必须在管道预制时全部完成，禁止在安装到管廊结构上的管道上开孔，如果是设计变更的需要，必须采取一定的技术措施，确保无铁削或焊渣进入管道内部。
5.4管道吊装
考虑到压煮溶出行车设计只有1台，需要自行制作小门架。
5.5管道焊接方法
GB50236-2011的有关规定。
管内的清洁度，焊接时采用手工氩电联焊。
工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-2010要求。
根据介质、设计压力来决定管道的无损探伤比例。
图纸中要求4.0Mpa以上管道进行100%射线照相检验，其质量不得低于Ⅱ级：
5.6管道防腐
本次工艺管道主要防腐管道为地坪给水埋地管道、泵冷却水和泵回水部分管道，总长为220米。
防腐要求为普通级三油两布。
5.6.1除锈方法：
人工打磨除锈
5.6.2埋地管段防腐：
埋地管道外防腐层应符合设计要求，其构造应符合表3的规定。
表3石油沥青涂料外防腐层构造
材料
种类
普通级（三油二布）
加强级（四油三布）
构造
厚度
（mm）
构造
厚度
（mm）
石油
沥青
涂料
（1）底料—层
（2）沥青（厚度≥1.5mm）
（3）玻璃布一层
（4）沥青（厚度1.O～1.5mm）
（5）玻璃布一层
（6）沥青<厚度1.O～1.5mm）
（7）聚氯乙烯工业薄膜一层
≥4.0
（1）底料一层
（2）沥青（厚度≥1.5mm）
（3）玻璃布一层
（4）沥青（厚度1.0～1.5mm）
（5）玻璃布一层
（6）沥青（厚度1.0～1.5mm）
（7）玻璃布一层
（8）沥青（厚度1.O～1.5mm）
（9）聚氯乙烯工业薄膜一层
≥5.5
外防腐层的外观、厚度、电火花试验、粘结力应符合设计要求，设计无要求时应符合表4的规定。
表4外防腐层的外观、厚度、电火花试验、粘结力的技术要求
材料种类
防腐等级
构造
厚度（mm）
外观
电火花试验
粘结力
石油
沥青
涂料
普通级
三油二布
≥4.0
外观均匀无褶皱、空泡、凝块
16kV
用电火花检漏仪检查无打火花现象
以夹角为45°～60°边长40～50mm的切口，从角尖端撕开防腐层；首层沥青层应100％地粘附在管道的外表面
加强级
四油三布
≥5.5
18kV
注：
、聚氨酯（PU）外防腐涂层可按本规范附录H选择。
防腐管在下沟槽前应进行检验，检验不合格应修补至合格。
沟槽内的管道，其补口防腐层应经检验合格后方可回填。
5.7焊后热处理
5.7.1焊后热处理方法
采用现场电加热方法进行热处理：
用履带式或绳式加热片对焊口进行电加热，用硅酸铝针刺进行保温，用计算机自动温控系统进行温度控制，采用自动温度记录仪进行温度精确记录。
a）焊件升温到400℃后，加热去升温速度不超过5500/δ℃/h，且不超过220℃/h，最小不低于55℃/h；
b）焊件升温到600℃以上后进行保温，保温时间为δ/25，最少为15min；
c）升温和保温期间应控制加热区气氛，防止焊件表面过度氧化；
d）焊接温度高于400℃时，加热区降温速度不超过7000/δ℃/h，且不超过280℃/h，最小不低于55℃/h；
e）焊件在低于400℃后，在静止的空气中冷却。
5.8压力实验
详见压力实验方案。
附：
压煮溶出单元保护已有管道措施用料（详见劳动力及工、机具需用计划、耗材计划）
六、劳动力及工、机具需用计划、耗材计划
劳动力计划
工种
2015年
11月
管工
15人
电焊工
45人
气焊工
10人
起重工
4人
普工
30人
施工工、机具计划
名称
规格、型号
单位
数量
备注
汽车吊
16吨
台
2
吊车在施工高峰按需要外租
汽车吊
25吨
台
2
汽车吊
50吨
台
1
电焊机
14kw
台
45
载重汽车
15吨
辆
4
载重汽车
5吨
辆
3
角向磨光机
ф125
台
70
角向磨光机
ф100
台
35
砂轮切割机
ф400
台
3
热处理器
WCK-120-0306
个
1
电动试压泵
2.5MPa
台
2
电动试压泵
10MPa
台
1
施工耗材计划（按需采购）
序号
名称
数量
单位
备注
1
氧气
500
瓶
2
乙炔
300
瓶
3
氩气
100
瓶
4
焊条
3
吨
5
焊丝
0.5
吨
6
切割片φ125
700
片
7
切割片φ400
400
片
8
砂轮片
800
片
9
铁丝10#
1000
m
10
保温棉
80
m³
11
橡胶板
100
㎡
七、质量控制及保证措施
7.1质量保证体系
按公司质量保证体系正常运作程序，建立项目部质量保证体系，指定施工班组质量员，形成一个全员参加的质量管理网络。
开展全面质量管理活动，各管理部门认真按其分管质量体系程序对相应质量进行有效控制。
7.2施工工艺纪律
本工程金属管道施工，必须严格执行本方案所规定的施工程序，为了保证施工程序的顺利执行，A、B、C三级质量控制点能够有效控制，工程质量得以保证，防止意外质量事故的发生，对管道施工制定工艺纪律如下：
a）图面尺寸核定，
b）实际材料与设计有无矛盾，
c）材料本身有无标识，
d）材料外观是否合格，
e）下料后标识移植、管段记录，
f）必须检查管内是否清洁，赃物、毛刺、瘤疤必须清除。
7.2.8坡口加工后还应检查管内是否“飞进”杂物，对口时必须检查坡口是否合格，管端是否平齐。
7.2.9焊接（包括点焊）工作，必须由合格焊工实施，对每一材质、每一类型的焊接都必须有成熟的焊接工艺，有经批准的焊接工艺卡，焊工必须清楚所焊管子的材质，该用什么焊材，选择最佳工艺参数，并必须做到：
a）检查对口间隙、坡口形式，氧化皮及赃物清除干净，不得在焊件表面引弧或试验电流；
b）点焊焊接方法工艺参数、使用焊材，必须与正式焊接相同；
c）正式施焊时，点焊焊肉必须清除；
d）对不锈钢管子焊接层间温度必须严格控制；
e）焊后必须进行外观检查，药皮必须打掉，清理熔渣及飞溅物；
f）压力管道焊缝应有焊接记录。
在当地施工期间气候环境下还要注意：
a）不锈钢管子焊接当环境温度低于-5℃，要采取提高焊接环境温度的措施；
b）当电弧焊环境风速≥8m/s，氩弧焊环境风速≥2m/s，相对湿度大于90%，雨、雪天气，要采取防风、防潮、防雨（雪）措施。
管子在吊装前要仔细检查管段（或管子）内部是否清洁，管子吊装时要绑扎牢固，不锈钢管、镀锌钢管不得用钢丝绳直接绑扎。
管支架与管子之间的焊接必须由合格焊工承担，不得对管子本身有“咬伤”现象，焊后药皮必须清理干净，以便于检查，管支架安装必须牢固，且滑动支架、导向支架、固定支架的位置必须严格按设计规定，弹簧的安装必须按设计及说明书要求进行，不得随意调整。
承插焊口、角焊口不允许一遍成形，且各层起止点必须错开，管道焊接不得采用氧-乙炔焰焊接。
管道安装组对时，不得强力组对，不得用强紧螺栓的方法消除法兰的歪斜，更不得采用加偏垫、斜垫的方法弥补法兰面的歪斜。
设备接管不得受附加推力、拉力、扭力，不得作为支点受力；管子安装好以后，还要将设备接管处解开，以检查设备接管是否受附加推力、拉力、扭力，尤其是动设备要“打表”检查管道附加力对设备的影响。
安装过程中，不得已而采用临时支架时，不允许将其焊接在管子上。
安装时，对于螺栓、垫片要逐个进行外观检查和材质、规格、型号的确认，要求在设备接管处一律加临时盲垫，以防止异物进入。
管内不得存放施工时使用的工具及材料等。
管道试压前要对管道做系统检查，所有安装焊接工作（包括仪表专业内容）都必须施工完毕，管道试压合格后不允许再在管子上开孔或焊接；管道试压时不允许带压焊接补漏。
7.3质量控制点
根据工程特点，由三方确认A、B、C三级质量控制点:
A级为主要控制点：
即由甲方、监理和我方共同检查确认，其中个别项目应报质量监督站停监，施工记录表格采用我单位样表。
B级为次要质量控制点：
即由监理和我方共同检查确认，施工记录表格采用我单位样表。
；
C级为一般控制点：
由我方自检，施工记录采用我单位样表。
附：
管道安装质量控制
工程质量控制点等级划分表（工艺管道安装工程）
监理单位：
山西晋正监理公司
单元工程名称：
华兴铝业氧化铝项目
单元工程号：
等
级
划
分
质量检查、检测参加方
版次
A
序号
质量控制点检查、检测项
执行依据或准则
质量记录名称
记录格式文本号
施工单位
监理
项目组
质量监督站
备注
1
管道组成件验收
GB50235-2010
合格证、质量证明书或复（校）验记录
J301
BR
H
H
2
焊工资格审查
国质检锅[2002]109号
合格焊工登记表
SH3503-J116
BR
H
H
H
3
焊接工艺评定
JB4708-2000
PWS/QWR
规范格式
AR
H
H
H
H
4
管道组成件校验性检查
GB50235-2010
管道组成件校验性检查记录
J403
BR
H
H
5
管道焊接
GB50235-2010
施工记录
CR
H
6
管道焊缝热处理
SH3501-2002
GB50235-20107
热处理报告
J122
BR
H
H
7
射线检测
管道焊缝无损检验
GB50235-2010
射线检测报告
J123
BR
H
H
第三方
8
阀门试压
GB50235-2010
阀门试压记录
J401
BR
H
H
W
9
高压、SHA级管道弯管加工检查
GB50235-2010
高压、SHA级管道弯管加工记录
J405
BR
H
H
10
安全阀调整试验
GB50235-2010
安全阀调整试验记录
J120
BR
H
H
W
11
孔板法兰安装检查
GB50235-2010
安装检查记录
J128
BR
H
H
12
管道与机泵连接处的无应力连接检查
GB50235-2010
安装检查记录
J128
AR
H
H
H
13
管道补偿器安装
GB50235-2010
管道补偿器安装
J402
BR
H
H
14
检查管道静电接地
GB50235-2010
管道静电接地测试记录
J406
BR
H
H
15
管道试压前管道安装确认
GB50235-2010
管道试压包
BR
H
H
16
管道系统试压
GB50235-2010
管道系统安装检查与压力试验记录
J407
AR
H
H
H
H
17
安全附件安装
GB50235-2010
安全附件安装检查记录
J121
BR
H
H
18
管道系统吹扫
GB50235-2010
管道吹扫、清洗（脱脂）记录
J409
AR
H
H
H
19
管道系统泄露性检查
GB50235-2010
管道系统泄露性记录
J408
AR
H
H
H
7.4质量通病及防治措施
序号
管道安装质量通病
防治措施
1
管道预制开坡口过大，大于35°，造成焊接量增大，有的坡口过小，小于30°，容易出现焊接缺陷。
管道预制开坡口一定要按规范施工，这样可保证焊接质量。
2
管道预制不封好管口，管内有杂物，吊装时没有把管内清理干净造成管线堵塞。
管道预制必须清理干净封好管口，管道吊装时再检查是否已清理干净。
3
法兰螺栓紧力不均匀，热力管道和低温管道热紧冷紧时，紧力不均，造成泄漏。
在把紧法兰连接螺栓时，应当对称把紧，使其均匀受力。
4
安装时滑动支架临时点焊上安装后忘记磨掉，固定管座焊接不牢，有的漏焊，造成事故隐患。
安装后逐个检查，点焊住的滑动支架磨开，漏焊的固定支架焊牢固。
5
设备进出口配管时，焊接法兰和管件不加隔离，造成杂物、焊渣落进设备。
施工时应加石棉板或铁皮隔离，以防杂物和焊渣落进设备。
6
管道施工时，施工人员怕麻烦，只凭经验使管子横不平，竖不直。
施工人员在管道施工时，必须用水平查水平，用线坠检验垂直，以保证管道横平竖直。
7
没有检查清除法兰密封面上的缺陷就装上，垫片有时加错造成泄漏。
施工时必须先检查法兰密封面有无缺陷，有缺陷消除后，再安装，装垫片时要正确选用，严防用错。
8
配管时不按“先主管后支管、先机泵出入口”程序施工，造成管子预应力大。
严格按“先主管、先机泵出入口”程序施工。
9
阀门试压时，不按程序进行，造成管道系统试压时填料泄漏。
必须认真按试压程序进行。
10
安装管道时，忽略保温余量，管子间距离太小。
安装应按图施工，成排管分布均匀，留好保温余量。
11
管道施工时，临时支架焊在管子上。
临时支架不准焊在管子上，要加强教育。
12
穿墙或穿楼板管道不加套管。
必须加套管。
13
机械切割的管道，切割后余留下的切削边没去掉，造成管内不干净。
切割后，必须去掉管口切削余边。
14
在管道预制时，未将管道上小管接上和仪表台及时开孔造成管内不清洁。
在管道预制时，必须把小管接口和仪表管台及时开孔焊好，保证管内干净。
15
焊条随意堆放，乱扔，有时不用保温筒盛装焊条。
焊条应用保温筒盛放，完工后或下班时应拣回掉下的焊条。
16
焊完的焊缝，不清理飞溅物，不清理药皮不检查外观质量。
焊后焊工及时清理药皮清理飞溅物，自查焊缝外观质量，随时消除外观缺陷。
17
不按焊接工艺参数执行，产生宏观缺陷，如咬边等。
严格执行焊接工艺参数，防止宏观及内部缺陷产生。
18
随意在母材上引弧，损伤母材。
电弧擦伤易产生微裂纹，不能在母材上引弧。
19
焊接100%透视片重视，抽查透视片不重视。
应端正工作态度，质量意识无论100%透视还是抽查拍片或是不拍片的焊缝，都必须按100%探伤要求焊接。
20
焊缝余高过高。
焊缝高度，一般对接焊缝控制在0~2mm或规范要求范围内。
21
探伤不合格的焊口，不能及时反修，工程后期找不到位置留下质量隐患。
必须及时返修，队长、班长、焊工、联络员、技术员各负其责，检查员认真监督，探伤及时配合。
22
要求打钢印的焊缝，焊工不能自觉及时打钢印号。
焊工必须自觉及时打上自己的钢印号码。
23
承插焊口只焊一遍，造成试压渗漏。
必须用小直径的焊条，焊2遍且二次焊缝接头要错开。
八、现场安全防护措施
8.1成立安全文明生产领导小组，由项目经理任组长，项目副经理及技术负责人任副组长，组员由各施工班组长及安全员组成。
安全质量管理体系
安全生产管理流程
8.2高空作业的安全防护
高处作业严禁使用吊篮、吊笼载人。
高处作业必须悬挂安全带，安全带要高挂低用，安全带无处
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