石油化工工艺管道安装施工方案
石油化工
工艺管道安装施工方案
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目录
1 工程概况 (1)
2 编制依据 (2)
3 施工组织机构 (2)
4 施工准备 (2)
5 材料复验 (3)
6 管道安装施工工序 (4)
7管道加工 (4)
8管道焊接 (5)
9管道安装 (8)
10 管道支吊架的预制及安装 (9)
11 质量保证体系机构图 (10)
12管道系统试压、吹扫和气体泄漏性试验 (10)
13 管道防腐保温 (14)
14 交工文件 (14)
15 施工安全措施 (15)
16 现场环境保护 (15)
17 HSE应急方案 (15)
18 施工工作危害分析记录 (17)
19 主要施工机具及工程消耗材料 (20)
附表一管道无损检测要求 (21)
1
共有管线41条，约600米，最大直径φ325，最高设计压力1.9MPa，主要介质有：碱液、氯甲烷、蒸汽、氮气、工艺水等，介质温度最高为280℃，主要工作量见表1。
表1 工艺管道主要工作量
2 编制依据
2.1 施工图
2.2 《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97 2.3 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98 2.4 《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2002 2.5 《石油化工建设工程项目交工技术文件规定》SH3503-2007 2.6 《石油化工建设工程项目施工过程技术文件规定》SH3543-2007
2.7 《石油化工施工安全技术规程》SH3505-1999
3 施工组织机构
图3 施工组织机构
4 施工准备
4.1 技术准备
4.1.1 熟悉、审查设计图纸和设计文件，并参加设计交底；
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 临时设施合理布置完毕；
4.3 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；
4.3.3 施工机具已备齐，且完好；
4.3.4 劳保护具已备齐；
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 人员需用计划，见表4.4.3。
表4.4.3 人员需要计划表
5 材料复验
5.1 一般规定
5.1.1 20＃钢组成件及管道支撑件的材质、规格、型号、质量应符合设计文件的规定，并应按国家现行标准逐个进行外观检验，不合格者不得使用；
5.1.2 20＃钢组成件及管道支撑件，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；
5.1.3 20＃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；
5.1.4 20＃钢管及管件无裂纹、缩孔、夹渣、折叠、重皮等缺陷；
5.1.5 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；
5.2 管子检验
5.2.1 20＃钢管在使用前，按设计要求核对管子的规格、数量和标记；
5.2.2 20＃钢均要有质量证明书，若到货的管子的钢号、炉号与质量证明书不符或对特性数据有异议，供货方应按相应的标准作校验性或追溯到产品制造单位。异议未解决之前，该批管子不得使用；
5.2.3 各种件应按规格存放，场地堆置应用木方垫置；
5.3 阀门检验
5.3.1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。
5.3.2阀门的壳体试验压力不得小于公称压力的1.5倍，试验时间不得少于5min。密封试验宜以公称压力进行，以阀瓣密封面不漏为合格，不锈钢阀门试压用水氯离子含量≦25PPm。
5.3.3 试验合格的阀门，应及时排尽内部积水，并吹干。并按SH3543-2007填写“阀门试验记录”
5.3.4 安全阀应按设计文件规定的开启压力进行调试。调压时压力应稳定，每个安全阀启闭试验不得少于3次。调试后应按SH3503-2007填写“安全阀调整试验记录”
5.4 法兰检验
5.4.1 法兰的公称压力等级、连接型式和密封面型式应符合设计文件和有关标准的规定；
5.4.2 锻造表面应光滑，不得有锻造伤痕、裂纹等缺陷；
5.4.3 法兰应在外缘以钢印作标记；
5.5紧固件检验
5.5.1 螺柱、螺母的螺纹应完整，无划痕、毛刺等缺陷。螺柱、螺母应配合良好，无松动或卡涩现象；
5.5.2 螺柱、螺母表面不得有裂纹、凹痕、皱纹、切痕、损伤等缺陷存在；
5.5.3 管道用的合金钢螺柱、螺母，每批应抽检5％，且不少于1件进行光谱分析；
5.5.4 紧固件抽样检验若有不合格，应按5.2.1.6条的规定处理。
6 管道安装施工工序
图6 管道安装施工工序
7 管道加工
7.1弯曲度超过允许偏差的钢管，应在加工前进行调直。
7.2管子切割
7.2.1 碳素钢管采用氧乙炔火焰切割时。切割时要去除坡口表面的氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层，并应将凹凸不平处打磨平整。
7.2.2 管子切口质量应符合下列规定：
7.2.2.1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。
7.2.2.2切口端面倾斜偏差△不应大于管子外径的1%，且不得超过2mm。
7.3管线标识规定
7.3.1管线所有焊缝均须标注管线号、焊口号（宜采用钢印）、焊工号、检测比例。若打底焊与盖面不是同一焊工则必须分别标注焊工号。
7.3.2管道施工过程中的每道工序前，均应核对管子的标识，并做好标识的移植。
7.4管道预制加工后，应清理内部，不得留有砂土、铁屑及其他杂物，应用塑料管帽封闭两端并妥善存放。清理宜用压缩空气。
8 管道焊接
8.1 焊接工装设备、焊接检验设备及焊接方法，应满足相应管道工程的要求；
8.2 焊工应依据相应的规定进行考试，取得相应项目的合格证，方可上岗施焊。
8.3 施焊环境应符合下列规定：
8.3.1 焊接时的风速不得超过下列规定，否则应采取防风措施：
a. 手工电弧焊为8m/s；
b. 氩弧焊为2m/s
8.3.2 焊接电弧1m范围内环境的相对湿度不得大于80%；
8.3.3 雨环境中应停止焊接作业。
8.4 焊件组对时除设计文件另有要求外，焊接接头严禁用强力方法组对与焊接。
8.5电焊机的电缆软线应完好无损，且零线应有焊件紧密可靠连接，焊接过程中严防电弧损伤密封面和加工面。
8.6 焊接材料包括焊条、焊丝等。焊接材料质量证明书的特性数据应符合相应标准的规定，且满足设计文件的要求。
8.7 焊接材料的选用：此次管材为20#对应牌号见表8.7。
表8.7 焊材选用表
8.8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。
8.3焊前准备
8.3.1焊接设备、检验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。
60~65°
8.3.2 坡口形式：对接接头开V形坡口，见图8.3.2。
图8.3.2 坡口示意图
8.3.3管道焊缝的设置，应便于焊接及检验，并应符合下列要求：
8.3.3.1焊缝与支架边缘的净距离应不小于50mm。
8.3.3.2直管道两相邻环缝间距不小于100mm，且不小于管子外径。
8.3.3.3在焊缝及其边缘上不宜开孔，否则被开孔周围一倍孔径范围内的焊缝，应100%进行射线检测。
8.3.3.4焊条使用前，必须经烘烤合格。
8.3.4经烘烤合格但未使用或已发放未使用完的焊条，在常温下搁置4h以上，下次使用
前应重新烘烤。同一焊条的烘烤次数不应超过二次。
8.3.5每名焊工均应配备焊条保温筒，做到随用随取。烘烤合格的焊条从烘烤箱或保温箱取出后，应立即装入保温筒内，并妥善封盖。
8.4焊接工艺要求
8.4.1管道焊接工艺参数，见表8.4.1。
表8.4.1 焊接工艺参数
8.4.3 管道组成件组对时，对坡口及其内外表面的清理应符合表8.4.3 。
表8.4.3
8.4.4电弧擦伤处的弧坑需经打磨，使其均匀过渡到母材表面，若打磨后的母材厚度小于规定值时，则需补焊。
8.4.5 盖面焊后，应及时清除焊渣与飞溅物，并在焊缝附近打上焊工号或书写标记。
8.5管道焊接接头质量检验
8.5.1焊接接头应在焊完后立即除去渣皮、飞溅物，清理干净焊缝表面。
8.5.2焊缝外观应成形良好，宽度以每边过坡口边缘2mm为宜。角焊缝的焊脚高度应符合设计规定。焊缝表面不得有裂纹、气孔、夹渣及溶合性飞溅等缺陷，咬边深度不应大于0.5mm。
8.5.3检验结果不合格的部位必须返修合格。不合格焊缝同一部位的返修次数，碳素钢管道不得超过三次。
8.5.4管道焊接接头无损检测比例执行SH3501-2002、GB50235-97，焊缝缺陷等级的评定，应符合《压力容器无损检测》JB4730的规定。射线透照质量等级不得低于AB级。焊接接头射线检测后的合格标准应符合表8.5.7。
8.5.6与甩头碰头处焊口经吹扫合格后，再行施焊，其焊口采取100%射线检测。
8.5.7无损检测完成后，应填写相应的检测报告和检测记录，见表8.5.7。
表8.5.7
注：管道具体无损检测要求见附表一。
8.6 预热与热处理
8.6.1 C-501塔工艺管线碱液介质的管道需要进行焊前预热与热处理。
8.6.2 管道组成件在焊接前应预热温度100～200℃，中断焊接后需要继续焊接时，应重新进行预热。
8.6.3 预热应在坡口两侧均匀进行，内外热透并防止局部过热。加热区以外100mm范围应予以保温。
8.6.4 预热范围应为坡口中心线两侧各不小于壁厚的3倍。
8.6.5 管道焊接接头的热处理，应在焊后及时进行。本工程管道材质均为20#钢，热处理温度为600～650℃。
8.6.6 热处理的加热范围为焊缝两侧各不少于焊缝宽度的3倍，且不少于25mm，加热区以外100mm范围内应予以保温，且管道端口应封闭。
8.6.7 热处理的加热速度、恒温时间及冷却速度，应符合下列要求：
a）加热升温至300℃后，加热速度应按5*125/δ℃/h计算，且不大于220℃/h。
b）恒温时间应按每毫米壁厚2min～2.5min计算，且总恒温时间不得少于30min。在恒温期间，各测点的温度均应在热处理温度规定的范围内，其差值不得大于50℃。
c) 恒温后的冷却速度应按6*500/δ℃/h计算，且不大于260℃/h。冷却至300℃后可自然冷却。
注：δ为管子壁厚，mm。
8.6.8 经焊后热处理合格的部位，不得再从事焊接作业，否则应重新进行热处理。
8.6.9 焊接接头热处理后，首先应确认热处理自动记录曲线，然后在焊缝及热影响区各取一点测定硬度值。抽检数不得少于20%，且不少于一处。
8.6.10 热处理后焊缝的硬度值，不宜超过母材标准布氏硬度值加100HB。
8.6.11 热处理自动记录曲线异常，且被查部件的硬度值超过规定范围时，应按班次作
加倍复检，并查明原因，对不合格焊接接头重新进行热处理。
8.6.12 硬度检测完成后，应填写监测记录。
9 管道安装
9.1一般规定
9.1.1管道安装应具备下列条件：
9.1.1.1设备、结构等已经设计文件规定安装、验收完毕；
9.1.1.2管道组成件应具备所需的质量证明文件，并经检验合格；
9.1.1.3管道组成件已按设计要求进行核对，其材质、规格、型号正确；管道预制已完成，并符合要求；
9.1.1.4管道安装前应完成无损检测、外部防腐等工序，并符合要求；
9.1.1.5管道组成件内部及焊接接头附近已清理干净，没有油污或杂物。
9.1.1.2管道安装的坡向、坡度应符合设计规定。
9.1.1.3安装管道时不宜焊接临时支撑物，若需焊时，应符合焊接工艺的有关规定。
9.1.1.4管道安装工作若有中断，应及时封闭敞开的管口。安装相连的管道时，应对前期安装的管道内部进行检查，确认管内无异物后，再进行安装。
9.2管道安装通用要求
进入施工现场安装的工艺管线，在安装过程中应符合下面的具体要求：
9.2.1管段安装前应先进行内部自检，确保管内无脏物。
9.2.2管道连接时，不得采用强力对口，以免造成内应力和管变形。
9.2.3安装法兰前，应检查其密封面，不得有缺陷，并应清除法兰上的铁锈、毛刺和尘
土等。承插焊法兰插入的管线在对口时留有1～1.6mm的热涨间隙。
9.2.4法兰连接时应保持接合面的平行度和同心度，垫片放入前要保证对应法兰面的平行度符合要求，保证螺栓自由穿入，安装双头螺栓应保持螺栓两头对称均匀，外露螺纹长度大致相同，且不大于2倍螺距。
9.2.5管道应正确安装滑动、导向和固定管托。管托焊接按支架标准图进行，不得有漏焊、欠焊或焊接裂纹等缺陷。管道与支架焊接时，管子不得有咬肉、烧穿等现象。
9.3 管道安装具体方法
9.3.1 管线应按单线图预制。
9.3.2 预制设备配对法兰时，需先组对点焊，待安装时找正后方可进行焊接。
9.3.3 图纸安装尺寸如与现场有出入，以现场实际尺寸为准。
9.3.4 施工过程中需要拆除和与原装置连接的管线，要征得车间的指挥和确认。
9.3.5 本项目所有密封用垫片在安装前应做好标记，安装时要经监理和建设单位确认。
10 管道支吊架的预制及安装
10.1.管道安装时,应同步进行相应支吊架的固定和调整工作，支吊架的位置应正确，符合《管架标准图》HGJ524-91的要求，安装牢固，与管子接触良好。
10.2.滑动、导向管托的滑动面应光滑平整，不得歪斜和卡涩。
10.3.管道与支架焊接时，管子不得有咬肉，烧穿等现象，如遇到管托与焊缝抵触的情况时，可将管托的立板与焊缝接触位置，切一个“V”型豁口，让出焊道以保证其它部位的完整焊接。
10.4.管道安装时如使用临时支吊架，临时支吊架应有明显的标记，在管道安装完成后应予拆除。
10.5.管支吊架安装完成后，应按施工图纸进行逐个核实，核实内容包括其型式、材质、位置等。
11 质量保证体系机构图
12 管道系统试压、吹扫和气体泄漏性试验
12.1 C-501塔工艺管线限于现场条件,以液体或气体进行压力试验都不现实,经建设单位同意（见燕山分公司橡胶厂丁基装置增加干燥塔改造工程例会纪要（一），编号：YLSI07-03-17-00-03）, 按照《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97采用下列方法代替:
(1)所有焊缝(包括附着件上的焊缝),应用液体渗透法或磁粉法进行检验。
(2)对焊焊缝还应进行100%射线照相检验。
C-501塔工艺管线进行气密性试验。
C-401D塔工艺管道按照设计标准进行无损检测比例为20%，管道按照规范和试压方案要求进行试压。
12.2管道系统试验前，必须经监理单位、建设单位、施工单位、设计单位四方对下列各种资料及安装情况进行联合检查确认后、具备系统试验条件方可进行试压。
12.3资料方面
12.3.1管道组成件、焊材的制造厂质量说明书。
12.3.2管道组成件、焊材的效验性检查和试验记录。
12.3.3管道加工记录。
12.3.4管道焊接工作记录及无损检测报告。
12.3.5设计变更及材料待用文件。
12.4 安装方面
12.4.1管道系统施工完毕并符合设计要求及SHJ3501-97、GBJ50235-97等有关规定。
12.4.2管道支吊架的型式、材质、安装位置正确。数量齐全。紧固程度、弹簧支吊架的止动块试验前不得拆下。
12.4.3焊接工作已完毕，并经检验合格，焊缝及其它应检查的部位不应隐蔽。
12.4.4试压用临时加固措施安全可靠，临时盲板加置正确，标志明显、记录完整。12.4.5孔板、安全阀应拆除、单向阀及其它管道附件应按系统的相应要求进行处理，其它阀门应按系统流程图的要求开或关。
12.4.6试压用临时盲板、椭圆封头、临时丝头、临时管线及阀门等应符合设计规定的相应等级的要求。
12.5 试压技术要求
12.5.1管线试压前负责试压的技术人员应编制试压方案，按试压方案要求对试压班组进行技术交底和安全交底。
12.5.2试压前检查所有阀门是否管线试验压力要求。
12.5.3有单向阀的管线其进水流向应与单向阀流向一致，否则应将阀芯取出或锁到常开位置。系统内的其他阀门均应处于开启状态。
12.5.4液压试验时用介质为纯净水。
12.5.5系统注水时应将管内空气排净，对排气确有困难的管段，必须征得设计同意，增加临时排气点，排气至漏水后方可封闭。
12.5.6升压及保压时应设专人看管加压设备及压力表，以免超压或压力表损坏。
12.5.7对系统位差较大的管道应考虑试验介质的静压影响，液压管道以最高点的压力为准，但最低点的压力不得超过管道附件及阀门的承受力。
12.5.8每个系统至少装设两块压力表，且试压用压力表已经校验，精度不低于1.5级，表满刻度值为最大被测压力的1.5～2倍。
12.5.9试压前必须将不能参与试压的设备、系统、仪表加以隔离。安全阀、泵出入口处以及各系统切断处必须加盲板，有明显标志，并逐一加以记录，以免拆除时拆漏。如采用阀门切断，必须将阀后相邻系统排空。
12.5.10试压过程如有泄露，不得带压修理。缺陷消除后应重新试验。
12.5.11试压完毕缓慢降压，试验介质排放时不能对着建筑物及人行道。排放时应考虑反冲力的作用。
12.5.12试压完毕后及时填写《管道试压记录》。并请相关人员签字确认。
12.5.13管道系统试压完毕，打开所有放空点，将管道及设备内的水排净，并用0.6Mpa 压缩空气将系统内的残液吹扫干净。所有试压用临时盲板、管线必须按记录拆除，因试压而关闭的阀门应使其处于操作状态。试压时所拆法兰口及时恢复完毕，孔板回装，调节阀、单向阀芯回装。
12.5.14试验介质和压力按设计管道表列出的要求进行，并严格遵守施工规范，如需改变试验介质应征得各方同意。
12.6 试压步骤及程序见试压方案
12.7 管道系统的吹扫见吹扫方案
12.7.1具备条件
12.7.1.1管道系统试验合格；
12.7.1.2吹洗介质达到使用条件；
12.7.1.3水排放点落实；
12.7.1.4临时措施施工结束；
12.7.1.5业主已批准吹洗方案等。
12.7.1.6吹洗前不应安装孔板、法兰调节阀、安全阀、仪表件等；不参与吹洗的设备及管道应加以隔离。
12.7.2吹洗要求
12.7.2.1管道系统吹洗可采用人工清扫、水清洗、空气吹扫等，各种吹洗介质流速大小应按规范要求控制。
12.7.2.2使用蒸汽吹扫要注意管道系统暖管和降温要求，保证管道系统的稳定性；蒸汽吹扫排放点要加置警示标志。
12.7.2.3冲洗水排放要排入业主指定的位置冲。
12.7.2.4水冲洗之后应使用压缩空气将管道系统的积水吹扫干净。
12.7.2.5管线吹洗应先主管后支管，先大管后小管，按照工艺流程进行吹洗，吹洗时严禁将管道内杂志吹扫进设备。
12.7.2.6经吹扫合格的管道系统，应及时恢复原状，并填写管道系统吹洗记录。
13 管道防腐保温
13.1 保温的碳钢管道在保温前刷两层防锈底漆，不保温的碳钢管道要刷两道醇酸底漆，一道中间漆和三道面漆。
13.2管道保温一般要求
a本工程绝热材料采用复合硅酸盐，保护层材料采用镀锌铁皮。
b在绝热施前、施工过程中或施工后，所有绝热材料均须进行防雨防潮保护。
c施工中不得使用潮湿的绝热层。安装后的绝热层必须保持干燥。而一但绝热层受潮变湿时，则必须进行更换。
d在绝热层安装时，绝热层之间的接缝不得大于5mm，对接须尽量紧密且不产生孔洞。如果接缝大于5mm，则需要用与原材料一样的软质材料填塞。
e当绝热厚度超过规范允许的单层厚度时，绝热层必须分成两层或多层施工。而且每层绝热层必须交错施工。
f钢丝或钢带将用于绝热材料的捆扎。钢丝或钢带捆扎必须拉紧且不能损伤绝热层。施工时每层绝热层均必须单独捆扎。
13.3 管道保温
a单层绝热层施工时，绝热层的纵缝必须设置在管道水平中心线45℃范围内，且相邻两块绝热层纵缝还须错缝设置。当绝热层为多层时，纵缝可不受此限制，但必须尽量避开管道的顶部及底部。
b当绝热后外径在300mm（以内）时使用16#不锈钢丝并每块绝热层捆扎3道。
c钢丝或钢带的捆扎接头必须紧贴绝热层，尽量避免损坏绝热层。
d在进行垂直管道绝热施工时，须安装绝热支撑圈。绝热支撑圈的宽度小于绝热层的厚度13mm。绝热支撑圈的最大间距为5.5m。
e当管道配件、阀门及法兰需要绝热时，绝热材料及绝热厚度均与相邻管道绝热要求相当。当阀门或法兰须经常拆卸时，绝热盒制作成可移动式绝热盒。
f无论水平管道还是垂直管道，保护层环缝搭接最小需要50mm。其中水平管道纵缝搭接位置须在4点及8点钟之间指针所指示的区域。
g在进行管道弯头处的绝热层施工时，绝热采用相邻直管段的绝热材料。施工时先根据弯头的外形及曲率半径将直管段切割成“V”形块，然后紧贴弯头外壁敷设。每一“V”形块均须用钢丝或钢带捆扎紧密。
h在进行绝热弯头保护层施工时，须采用成型或预制弯头。当绝热后外径在300mm以内时，采用成型弯头；
i管道端头处的绝热施工时，绝热厚度不低于管道本体的绝热厚度。
j当绝热施工到法兰两侧时，须留出适当的法兰螺栓的拆卸距离。具体要求如下：若为法兰螺母一侧，则留出3倍螺母厚度的距离；若为法兰螺栓一侧，则留出螺栓长加25 mm 的距离；若法兰连接为双头螺栓，则一头按3倍螺母，另一头按螺栓长加25mm留设；绝热施工时遇法兰或阀门处须断开时,断面须做防水处理。防水处理采用与管道保护层一样的材质的金属环片封口。当法兰或阀门不需绝热时，水平管道绝热层断面处金属环片与管道表面接触部位须用耐热防水胶密封；垂直管道的下部断面金属环片的所有接缝须用防水胶密封。