空分工艺管道施工方法.docx

1、空分工艺管道施工方法1. 编制依据 1.1 工业管道工程施工及验收规范（金属管道篇） GB50235-971.2现场设备、工业管道焊接工程施工施工及验收规范 GB50236-981.3铝制空分设备安装焊接技术规范JB/T6895-981.4空气分离设备表面清洁度JB/T6896-931.5 空分工艺配管图5054.30000以及工艺流程图15054LC2. 工程概述 山东德州大氮肥工程是山东省重点大型项目，总投资13.98亿元人民币。我公司承建的40000m3空分装置全部实现国产化。空分冷箱内设备、工艺由开封空分集团公司设计、制造。但由于冷箱内场地狭小，交叉作业多，设备密集、管道布置紧凑，铝管

2、管径大（管径最大达910mm），所以要求施工队伍和人员注意安全，相互协调，统一安排管理，确保工程顺利、稳妥、高效完成。工程量：冷箱内铝管大约1950米，不锈钢管940米，冷箱外碳钢管4160米，合金钢186米，不锈钢管540米。3. 施工程序（见下图） 4. 施工前的准备4.1 施工图纸、安装规范、标准等资料齐全，施工方案编制完毕，并已通过审批，图纸会审完毕。4.2 施工人员必须熟悉图纸内容及安装的有关要求，做到心中有数，技术人员向施工班组进行技术交底。4.3 管道各种材料已到货并通过验收，部分设备已安装完毕，并已办理工序中间交接，满足连续施工要求。4.4 施工所有各种机具及材料已备齐，并具备

3、使用条件。4.5 特殊工种必须持有有效证件上岗，焊接工艺评定经审定批准，并编制焊接工艺规程指导焊工操作。5. 原材料的检验5.1 一般规定5.1.1 所有管子、管件、阀门等材料进场后必须报华旭监理及甲方验收。管子、管件、阀门及钢板卷管的板材必须具有制造厂的合格证明书。5.1.2 管子、管件、阀门在使用前应按设计要求核对其规格、材质、型号。5.1.3 管子、管件、阀门在使用前应进行外观检查，表面无裂纹、夹渣、缩孔、超过壁厚负偏差的锈蚀或凹陷等缺陷。5.2 管材5.2.1 各类管道在使用前应查明钢号、管径及壁厚是否符合设计规定。5.2.2 设计压力大于或等于1.6MPa的管道施工前，对所使用的管子

4、还应确认下列项目符合现行国家或行业技术标准： （1）化学成份分析结果； （2）力学性能试验结果（抗拉强度、屈服强度、延伸率）；5.2.3 设计压力大于0.1MPa的有缝管子使用前，应检查其焊缝检验报告。5.2.4 对不锈钢应重点核查管道标记，外观质量及质量证明书。5.3 阀门5.3.1 填料用料是否符合设计要求，填装方法是否正确，开闭是否灵活。5.3.2 阀门必须进行严密性试验。输送设计压力小于1.0Mpa（如水、空气、氧气系统等）管线上的阀门每批中抽查10，输送设计压力大于1.0Mpa或大于186管线上的阀门逐个进行检查，试验合格的阀门立即填写阀门试压记录并作好标记，与试验不合格的阀门分开堆

5、放，以免混淆。5.3.3 严密性试验前应擦净接合面上的油脂等涂料，试验应用洁净水进行，试验压力为公称压力的1.5倍。5.3.4 阀门的试验方式符合制造厂的规定，截止阀的试验，水应自阀瓣的上方引入；对闸阀的试验，应将阀关闭，对各密封面进行检查。5.3.5 试验合格后，应将体腔内积水排净，并在阀体上作明显标记，分类妥善保管。5.3.6 下列阀门安装前，必须解体检查： (1) 用于设计温度大于或等于450的阀门； (2) 严密性试验不合格的阀门。5.3.7 试验不合格的阀门，须解体检查研磨，重新试验，对不能使用的应在阀体上作明显标记，并退交供货方处理。5.4 管件5.4.1 弯头、异径管三通、法兰、

6、补偿器等其规格、型号、材质、公称直径和公称压力符合设计规定。5.4.2 中压管道施工前，对所使用的管件应确认下列项目符合现行国家或行业技术标准： (1) 化学成份分析结果； (2) 高压管件的无损探伤结果。5.4.3 各种异形制件表面应光滑，不得有径向沟槽、气孔、裂纹的缺陷，带有凹凸面法兰能自然嵌合，凸面的高度不得小于凹槽的深度。5.5 弹簧支吊架5.5.1 管道支吊架弹簧的外观及几何尺寸检查应符合下列要求： (1) 弹簧表面不应有裂纹、折迭、分层、锈蚀、划痕等缺陷； (2) 弹簧尺寸偏差应符合图纸的要求； (3) 弹簧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

7、差不得超过平均节距的10% (5) 弹簧两端支承面与弹簧轴线应垂直,其偏差不得超过自由高度H的2%5.5.2 管道支吊架弹簧应有出厂合格证件。6. 管道施工方法6.1 管子切割6.1.1 公称直径100mm的中低压碳钢管，应用机械方法切割；100mm的管道用气割下料，切口部分应留有加工余量，以除去淬硬层及过热金属。不锈钢、铝管采用等离子切割机切割，然后打磨去除氧化物。6.1.2 切口表面应平整、无裂纹、重皮、毛刺、凹凸、熔渣、氧化铁等。6.1.3 切口端面倾斜偏差应符合规范要求。6.1.4 所有管道切割完毕后，应及时做好材质标记，防止混乱。6.2 管道预制6.2.1 管道预制必须考虑运输和安装

8、的方便，留有调整活口。6.2.2 支管与主管的中心横向偏差不超过1.5mm。6.2.3 法兰螺栓孔对称水平度，偏差不超过1.6mm。6.2.4 法兰面与管中心垂直偏差，当DN300mm时，1mm；当DN300mm时,2mm。6.2.5 预制的管段应具有足够刚性，必要时可进行加固，预制完毕后，内部清理干净。6.3 支吊架制作6.3.1 支吊架型式、材质、加工尺寸及焊接符合设计要求。6.3.2 焊缝进行外观检查，不得有漏焊、欠焊、咬肉等缺陷。6.3.3 对用于主蒸汽支吊架弹簧，如无出厂合格证件时，进行全压缩变形试验及工作载荷压缩试验。6.3.4 对于正式支吊架不能满足要求或暂时无法安装，允许采用临

9、时支吊架但作好标记，正式支吊架安装后注意拆除。不锈钢管道采用临时支吊架时注意隔离，防止渗碳。7. 管道焊接7.1 一般规定7.1.1 从事管道焊接的焊工必须取得施焊范围的合格证。7.1.2 焊条使用前按说明书规定进行烘干，使用过程中保持干燥，焊条烘烤有烘烤记录，且发放、回收、领用记录齐全。7.1.3 焊丝使用前清除表面的油污、锈蚀等。7.2 坡口加工及接头组对：7.2.1 公称直径不大于100mm的中低压碳钢管，采用机械方法切割；大于等于100mm的管道用气割下料。7.2.2 气割切成的坡口，应将割口面上的氧化皮熔渣等清理干净，凹凸不平处修理平整。7.2.3 不锈钢管道坡口使用砂轮机加工，角向

10、磨光机或人工锉刀修理，使坡口表面平整、无毛刺、飞边等。7.2.4 坡口型式，对于壁厚相同的管子，采用双边V形坡口。 7.2.5 不同厚度的管子，内壁尺寸不等而外壁齐平时，加工形式为: 不同厚度的管子，内壁齐平，外壁不相等时，加工形式为: 7.2.6 管道对接焊口，其中心线距离管子弯曲，起点不小于管子外径，且不少于100mm，与支吊架边缘至少50mm。7.2.7 管道对口一般内壁齐平，对接单面焊的局部错口值10且1mm，对接双面焊的局部错口值10 ，且3mm。7.2.8 管口组装前应将焊口表面及内外壁清理干净，直至发出金属光泽，每侧清理范围10mm以上。7.2.9 组对点固焊的工艺措施及材料与正

11、式焊一致，长度一般为1015mm，高度24mm。7.3 焊接工艺方法7.3.1 输送蒸汽管、压缩空气、水介质的碳钢、不锈钢管道等外径小于600管道采用氩电联焊，大于600采用双面手工电弧焊。7.3.2 焊接材料选用见下表管道材质焊丝牌号焊条牌号Q235、20#H08Mn2SiJ4220Cr18Ni9H0Cr20Ni10A13200Cr18Ni9H00Cr21Ni10A00215CrMoH13CrMoAR3075083LF117.3.3 公称直径1000mm管道采取双面焊接。7.3.4 管子焊接时，管内不得有穿堂风。7.3.5 不锈钢管道焊接时需充氩保护，如图：7.3.6 焊口焊完后清理干净，打

12、上本人焊工代号。7.3.7 下雨天气，相对湿度大于90或手工焊风速大于8ms，氩弧焊风速大于2ms时，除非采取防护措施(如搭防风、防雨棚或预热到15以上等)否则严禁施焊。7.3.8 焊接时应按焊接工艺规程规定的参数进行焊接。焊接工艺规程依据于相应的焊接工艺评定报告或提供的技术资料进行的焊接工艺试验。焊接规程另行编制，下发施工班组。7.3.9 严禁在坡口外的母材表面引弧和试验电流，并防止电弧擦伤母材。7.3.10 各安装施工专业公司应按照设计院图纸绘制单线图。透视焊口应在单线图上标注焊口位置、编号、焊工代号、透视报告等。7.3.11 需要返修的焊缝应准确找出缺陷位置，返修焊缝时按原焊接工艺进行，

13、返修的焊缝必须认真分析原因，制定返修方案，经焊接技术负责人批准后方可施焊。补焊工艺与原焊接工艺相同。7.4 焊接检验7.4.1 所有焊缝按图纸、规范、技术资料的质量要求进行检验，所有焊缝100外观检查合格。7.4.2 X光透视及其它检验方法执行图纸及相关规范的要求，如下表。7.4.3 所有焊缝随时接受监理及甲方代表检查。7.4.4 焊接检验比例、方法：单位工程名称管道介质设计压力检验比例检验方法空分装置水、空气、 氮气1.0MPa 100%外观检查1.010MPa25%X光透视油管1.6MPa 5%X光透视蒸汽管1.6MPa 5%X光透视1.610MPa25%X光透视氧气（液氧）不限100%X

14、光透视8. 管道焊缝热处理8.1 对于26mm的碳素钢应进行焊前预热，预热温度在100200。8.2 对于6mm的耐热合金钢应进行焊前预热，焊缝探伤合格后，应进行焊后热处理。8.3 焊前预热的焊件，其层间温度应在规定的预热温度范围内。8.4 低耐热合金钢的焊前预热，温度为200300，焊后热处理温度为670700。焊前预热及焊后热处理过程中，焊件内外壁温度应均匀。8.5 焊前预热的加热范围，应以焊缝中心为基准，每侧不应小于焊件厚度的3倍，加热带及加热带以外部分应用保温棉进行保温。8.6 焊前预热及焊后热处理同时，应测量和记录其温度，测温点的部位和数量应合理，测温仪表应经计量检定合格。8.7 焊

15、后热处理的加热速率，热处理温度下的恒温时间及冷却速率应符合下列规定： （1） 当温度升至400以上时，加热速率不应大于（20525/）h，且不得大于330h。 （2）焊后热处理的恒温时间应为每25mm壁厚恒温1h，且不得少于15min,在恒温期间内最高与最低温差应低于65。 （3）恒温后的冷却速率不应大于6025h，且不得大于260h，400以下可自然冷却。8.8 热处理后应进行硬度检查，硬度值不应超过技术文件和规范规定。8.9 热处理后进行返修或硬度检查超过规定要求的焊缝重新进行热处理。9. 工艺管道安装9.1 一般规定9.1.1 管子安装前内部清理干净，无任何杂物。9.1.2 水平段的倾斜

16、方向与倾斜度要符合设计要求,倾斜方向以便于疏放水和排放空气为原则,其倾斜度不小于21000。 9.1.3 管子两个接口间距大于管子外径且150mm，接口不应布置在支吊架上，距离支架边缘不得少于50mm。9.1.4 接口应避开疏放水及仪表管等的开孔位置，距开孔边缘不得少于50mm,且不得小于孔径。9.1.5 管子连接不得强力对口，内壁错口10且1mm，外壁差值不超过薄件厚度的10加1mm，且2mm。9.1.6 管子对口时用直尺检查，在距离接口中心200mm处测量，当DN100mm时，a不大于2mm，当DN100mm时，a不大于3mm。9.1.7 设计温度高于100管道的连接螺栓及螺母应涂以二硫化

17、钼。9.1.8 大口径垫片需拼接时，应斜口迷宫形式，不得平口对接。9.1.9 波形补偿器应按设计规定进行拉伸或压缩,当内部有套管时,根据介质流向正确安装(固定端为介质入口端)，安装时应设临时约束装置，待管道安装固定后再拆除临时约束装置。9.1.10 高温管道螺栓，在运行保持工作温度24小时后应进行热紧，设计压力6MPa 时，热紧最大内压力0.3MPa。9.1.11 螺栓连接的低压流体输运管，密封材料用聚四氟乙烯等，拧紧时不得将密封材料挤入管内。9.1.12 热力管道安装时型衬偿器应按设计要求进行冷拉或压缩且用临时装置固定，待管道支架安装完毕后，方可拆除临时装置。9.2 疏、排水管道的安装9.2

18、.1 工作压力2.5MPa的管道疏、排水管安装时,应按设计位置进行安装.9.2.2 疏、排水管接入疏、排水母管处应按介质流向稍有倾斜。9.2.3 排水管的中心应与漏斗中心稍有偏心，管子末端应稍高出地面。9.2.4 不回收的疏排水应接入总管或排水沟中。9.2.5 疏、排水管道阀门应安装牢固，安装位置便于操作和检修。9.2.6已刷完漆的管道吊装运输必须有措施保持漆膜完好。9.3 不锈钢管道安装9.3.1 奥氏体不锈钢管道安装时应特别注意不锈钢的晶间腐蚀。不锈钢材质的管材不能与碳钢直接接触，应加以隔离。9.3.2 碳钢支架与不锈钢管道直接接触时,应使用低氯石棉垫加以隔离。9.3.3 安装不锈钢管道时

19、，使用的钢丝绳等碳钢机索具，应用布包好，以免将管材表面划伤。9.3.4不锈钢管道切割原则上用等离子气割机，严禁用气焊或碳钢焊条，修口用不锈钢专用砂轮片。9.4 阀门和法兰的安装9.4.1 阀门安装前应清理干净，保持关闭状态，安装和搬运时不得以手轮为起吊点。9.4.2 截止阀、止回阀及节流阀应按图纸介质流动方向正确安装。9.4.3 阀门安装除有特殊规定外，手轮不得朝下。9.4.4 安装阀门与法兰的连接螺栓时，螺纹处应涂二硫化钼，螺栓应露出螺母12扣（宜平扣）。9.4.5 法兰平面与管子轴找平，平焊法兰内侧角焊缝不得漏焊。9.5 支吊架的安装 9.5.1 管道安装时，应及时进行支吊架的固定和调整，

20、位置应正确，安装平整牢固，与管子接触良好。9.5.2 导向支架和滑动支架的滑动面应洁净，其安装位置应从支承面中心向位移反向偏移，偏移值应为位移值之半。9.5.3 无热位移管道，吊杆应垂直安装，有热位移管道，吊杆应在位移反方向按位移值之半倾斜安装。9.5.4 支吊架弹簧应在系统安装结束且保温后方可拆除，临时固定件及弹簧销轴，并按设计调整弹簧的压缩量，作出记录。9.5.5 吊架螺栓孔眼和弹簧座孔眼应稍大于拉杆直径，但不得大于拉杆直径加3mm。9.5.6 所有活动支架的活动部分均裸露，不得在管子和支架间填塞木块。9.6铝管安装9.6.1 坡口形式和尺寸应符合设计和焊接作业指导书的规定。9.6.2 坡

21、口加工应采用机械方法、或等离子弧切割，切割后的坡口表面应进行清理，并应达到平整光滑、无毛刺和飞边。9.6.3 焊前清理应符合下列规定9.6.3.1 施焊前应对焊件坡口，垫板及焊丝进行清理，清理方法如下首先用丙酮或四氯化碳等有机溶剂除去表面油污 两侧坡口的清理范围不应小于50mm 清除油污后 坡口及其附近的表面可用挫削刮削、铣削或用不锈钢丝刷清理至露出金属光泽 使用的钢丝刷应定期进行脱脂处理9.6.4 焊件组对应符合下列规定9.6.4.1 焊接定位焊缝时 应采用与正式焊接相同的焊丝和焊接工艺，并应由合格焊工施焊。9.6.4.2 管道定位焊缝尺寸2025 mm，相临定位焊缝间距不大于200mm.9

22、.6.4.3 不等厚对接焊件组对时，薄件端面应位于厚件端面之内；当表面错边量超过3mm或内壁错边量大于2mm时，应按规范的规定对焊件进行加工，严禁超标。9.6.5 焊接工艺要求9.6.5.1 要求采用手工钨极氩弧焊，焊接材料选用：焊丝LF11。9.6.5.2 焊接前焊件表面应保持干燥 。9.6.5.3 焊接前应在试板上试焊，当确认合格后再进行正式焊接。9.6.5.4 宜采用大电流快速施焊法，焊丝的横向摆动不宜超过其直径的3倍。9.6.5.5 引弧宜在引弧板上进行，纵向焊缝宜在熄弧板上熄弧，引弧板和熄弧板的材料应与母材相同。9.6.5.6 手工钨极氩弧焊的焊丝端部不应离开氩气保护区，焊丝与焊缝表

23、面的夹角宜为15 焊枪与焊缝表面的夹角宜为80 90。 多层焊时宜减少焊接层数，层间温度宜冷却至室温且不应高于65，层间的氧化铝等杂物应采用机械方法清理干净。9.6.5.7 当钨极氩弧焊的钨极前端出现污染或形状不规则时，应进行修正或更换钨极 ；当焊缝出现触钨现象时，应将钨极、焊丝、熔池处理干净后方可继续进行施焊。9.6.5.8 当熔化极氩弧焊发生导电嘴、喷嘴熔入焊缝时，应将该部位焊缝全部铲除，更换导电嘴和喷嘴后方可继续施焊。9.6.5.9 手工钨极氩弧焊焊接工艺参数宜符合焊接工艺评定的要求。9.6.5.10 焊件应采用下列防止变形措施：9.6.5.10.1 对易产生磁偏吹的焊缝，组对时使用的工

24、夹具应采用非磁性材料。9.6.5.10.2 焊接顺序应对称进行 当从中心向外进行焊接时 具有大收缩量的焊缝宜先施焊，整条焊道应连续焊完。9.6.5.10.3 不等厚对接焊件焊接时，应采取加强拘束措施，防止对应于焊缝中心线的应力不均匀。9.6.5.10.4 焊件宜进行刚性固定或采取反变形方法，并应留有收缩余量。9.6.6铝管装配9.6.6.1管道安装的原则为先大后小，先上后下，先主后辅。9.6.6.2管道配置时严禁强行结合，不准锤击，配置的管子应处于自由状态并尽量避免外加应力和焊接应力。9.6.6.3现场弯制的管道，弯曲半径应大于三倍的外管径，弯曲应自然圆滑不得有明显的偏邹或凹陷，严禁出现裂纹。

25、9.6.6.4管道上开孔时，必须预先开好，不允许在管道配置好后再开孔，开孔应尽量避免焊缝，水平管道上面的温度计接头应置于管道上部。9.6.6.5凡DN100的管道配置时，其最终配置的管道焊缝须加垫板施焊。9.6.6.6再配管过程中，如工作不能连续进行，则设备开口、管口用塑料薄膜扎好，以免杂物进入。9.6.7铝管管道焊缝焊后检验（参照JB/T6895-93）9.6.7.1所有焊缝外观检验合格后，方可进行无损探伤；9.6.7.2液化气体管道的设计压力大于0.6MPa的管道对接纵、环焊缝应100%射线照相，所有小于0.6MPa的管道进行X射线照相，照相范围不应小于每条焊缝总长的20%。9.6.7.3

26、管径大于DN800时，每个接头的射线照相长度不得小于焊缝长度的50%。9.6.7.4射线探伤评片标准执行JB/T6895-93。9.6.7.5冷箱内所有开孔三通焊缝以及有障碍无法射线透视的固定口进行渗透检测，探伤结果符合JB 4730-94压力容器无损检测要求为合格。10. 冷箱内所有管道均要清洗、脱脂，由专业清洗公司负责施工。11. 质量保证措施11.1 在项目经理部质量体系领导下，坚持质量体系正常运转，认真把好五关，即“图纸会审，方案编制，原材料检验，程序控制，质量检查”，使质量责任在各部门得到落实。11.2 按照ISO9002（2000版）标准实施工序控制，严把质量关，不合格材料不准进入

27、现场。检查不合格的工序，不得进行下工序，做到“上工序服务下工序，下工序监督上工序”，每道工序经检查人员认可后方可进行下工序，并做好质量记录，具有可追溯性，责任到人，严格执行工程质量“三检一评”制。11.3 对不锈钢管道安装应特别注意质量，管道在预制时尽量防止碳污染,安装时严防与碳钢管道直接接触。11.4 工艺管道雨季施工按照雨季施工措施执行。11.5 质量保证体系的建立。（见附表）12. 安全技术措施12.1 职工进入现场必须戴安全帽，上岗前严禁饮酒。12.2 施工机械专人管理及保养，严禁闲杂人员乱开乱动。12.3 高处作业(大于2m)必须系挂安全带。12.4 高处作业所用工具、材料严禁上下投

28、掷，小型工具放在工具包中，较大工具用绳子拴在固定物件上。12.5 不得上下垂直进行高处作业，分层作业时，中间应有隔离设施。12.6 高处作业应有充足的照明，设置安全网。12.7 吊装管段、阀门和管件时，下方严禁有人停留或行走。吊装管道时，要系好绳扣，拴好溜尾绳，防止管子吊装时摆动、旋转，敷设管道应同时安装支吊架或管座，固定牢固，防止滚下。12.8 电焊机外壳，应接地良好，潮湿的环境下作业穿戴绝缘靴和手套。12.9 氧气瓶及乙炔瓶立放，不可倒置，相隔距离大于10m。12.10脚手架的搭拆应符合脚手架作业的安全规程，脚手架与跳板应用铁丝捆绑牢固，脚手架操作平台上四周要围栏杆，以防止人、物坠落。12

29、.11 现场安全标志不要随意挪动,所有手柄、手轮及旋钮不许随便摆弄。12.12 试压吹扫过程应有专人监护。12.13 打磨焊缝或清理焊渣时，应戴防护眼镜。12.14 遵守厂方安全规定，未尽事宜，按炼油、化工、施工安全规程HGJ23387执行。13. 施工机具、计量器具、消耗材料 13.1主要施工机具、设备一览表 序号名 称规 格 型 号单位数量1等离子切割机LGK8-100台32角向磨光机DN100 SIMJ-20台303直流焊机AX-320 14KW台354气割工具套145焊条烘烤箱SC101 0600台36焊条保温桶个307电动试压泵SY60MPa台38空压机2V-6/8台39压力表02.5MPa块2010砂轮切割机400台211倒 链2t、5t个20、1012千斤顶5t台1013氧气瓶（租用）个6014乙炔瓶（租用）个4015吊车(租用)50t、30t、20t台各113.2 计量器具 序号名 称规格型号单位数 量1温度计0-500oC支102钢板尺2m支83钢盘尺30m个44钢卷尺2m个605水平尺个1013.3 消耗材料 序号名 称规格型号单位数量1平 光 镜付402乳胶手套付53酸 洗 膏合504油 毡 纸卷85小塑料桶350300个66砂 轮 片100片15007砂轮切割片400片1208铁 丝8#kg斤5009胶 带 纸卷10010