冀宁线站场和阀室与干线连接法兰碳纤维包敷改造施工组织方案.docx
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冀宁线站场和阀室与干线连接法兰碳纤维包敷改造施工组织方案
冀宁线站场和阀室与干线连接法兰碳纤维包敷改造
施工组织方案
编写:
钟严东
审核:
金旭
批准:
张勇
四川德源石油天然气工程有限公司
2011年5月20日
目录
1.总则5
1.1编制说明5
1.2技术标准5
2.工程概况5
2.1基本情况5
2.2施工现场条件9
3.法兰密封补强产品技术性能10
3.1湿法复合修复技术10
3.2法兰中缝填充材料11
3.3法兰中缝密封材料11
4.法兰密封补强施工流程12
4.1施工前准备12
4.2基底表面处理12
4.3法兰泄漏点引流13
4.4法兰密封补强13
5.阀体泄漏密封补强15
6.施工总体部署16
6.1施工管理组织机构16
6.2工程目标17
7施工准备工作计划和资源计划17
7.1施工准备工作17
7.2各种资源需用量计划18
8质量保证组织措施18
8.1质量管理组织机构18
8.2施工质量控制点措施18
8.3原材料质量保证19
8.4施工程序质量保证19
8.5人力资源质量保证19
8.6质量控制体系19
9施工质量的检测19
10健康、安全与环境(HSE)组织措施20
10.1HSE总体要求20
10.2HSE组织领导机构设置20
10.3施工现场HSE规范20
1.总则
1.1编制说明
根据国家和中石油相关技术标准、四川德源石油天然气工程有限公司产品施工技术规范,编制《冀宁线站场和阀室与干线连接法兰碳纤维包敷改造施工组织方案》。
施工过程中,如有变更,我公司项目经理部将根据实际情况重新修改相应的施工方案,并报西气东输管道公司等单位,取得认同后方予以实施。
1.2技术标准
●涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级(GB/T8923)
●油气田地面管线和设备涂色标准(SY0043—96)
●石油工程建设施工安全规定(SY6444-2000)
●四川德源石油天然气工程有限公司产品施工技术规范
2.工程概况
2.1基本情况
●冀宁联络线站场阀室与干线连接的法兰碳纤维包敷改造(苏北管理处85个、冀鲁管理处83个,共168个法兰碳纤维包敷改造。
(具体工作量见表1)
●管道温度:
常温
●输送介质:
天然气
●
苏北管理处工作量统计表
场站
编号
尺寸
合计
管径
14"
10"
8"
6"
1#阀室
1102
1
1
273
1103
1
1
273
2#阀室
1102
1
1
273
1103
1
1
273
3#阀室
1102
1
1
273
1103
1
1
273
扬州站
1102
1
1
273
1103
1
1
273
1401
1
1
168
1402
1
1
168
江都站
1102
1
1
273
1103
1
1
273
4#阀室
1102
1
1
273
1103
1
1
273
5#阀室
1102
1
1
273
1103
1
1
273
6#阀室
1102
1
1
273
1103
1
1
273
1401
1
1
219
1402
1
1
219
7#阀室
1102
1
1
273
1103
1
1
273
8#阀室
1102
1
1
273
1103
1
1
273
9#阀室
1102
1
1
273
1103
1
1
273
10#阀室
1102
1
1
273
1103
1
1
273
1401
1
1
219
1402
1
1
219
11#阀室
1102
1
1
273
1103
1
1
273
12#阀室
1102
1
1
273
1103
1
1
273
13#阀室
1102
1
1
273
1103
1
1
273
淮安站
1102
1
1
273
1103
1
1
273
1401
1
1
219
1402
1
1
219
14#阀室
1102
1
1
273
1103
1
1
273
15#阀室
1102
1
1
273
1103
1
1
273
1401
1
1
219
1402
1
1
219
16#阀室
1102
1
1
273
1103
1
1
273
17#阀室
1102
1
1
273
1103
1
1
273
宿迁站
1102
1
1
273
1103
1
1
273
18#阀室
1102
1
1
273
1103
1
1
273
19#阀室
1102
1
1
273
1103
1
1
273
20#阀室
1102
1
1
273
1103
1
1
273
邳州站
1102
1
1
273
1103
1
1
273
1402
1
1
356
6307
1
1
219
6407
1
1
219
邳徐1#阀室
1102
1
1
219
1103
1
1
219
邳徐2#阀室
1102
1
1
219
1103
1
1
219
徐州站
1207
1
1
219
邳连1#阀室
1102
1
1
219
1103
1
1
219
邳连2#阀室
1102
1
1
219
1103
1
1
219
邳连3#阀室
1102
1
1
219
1103
1
1
219
1401
1
1
168
1402
1
1
168
邳连4#阀室
1102
1
1
219
1103
1
1
219
邳连5#阀室
1102
1
1
219
1103
1
1
219
1401
1
1
168
1402
1
1
168
邳连6#阀室
1102
1
1
219
1103
1
1
219
连云港站
1207
1
1
219
合计(个)
1
50
28
6
85
冀鲁管理处工作量统计表
序号
场站/阀室
工艺编号
数量
管径
2"
3"
6"
8"
10"
14"
1
1
1102
1
¢168*9
2
1
1103
1
¢168*9
3
2
1102
1
¢168*9
4
2
1103
1
¢168*9
5
3
1102
1
¢168*9
6
3
1103
1
¢168*9
7
临沂
1207
1
¢168*9
8
枣庄
1102
1
¢273*10
9
枣庄
1103
1
¢273*10
10
21
1102
1
¢273*10
11
21
1103
1
¢273*10
12
22
1102
1
¢273*10
13
22
1103
1
¢273*10
14
23
1102
1
¢273*10
15
23
1103
1
¢273*10
16
滕州
1102
1
¢273*10
17
1103
1
¢273*10
18
1401
1
¢273*10
19
1402
1
¢168*9
20
24
1102
1
¢273*10
21
1103
1
¢273*10
22
济宁
1207
1
¢168*9
23
小雪
1102
1
¢168*9
24
1103
1
¢168*9
25
1401
1
¢168*9
26
1402
1
¢168*9
27
1403
1
¢60*6
28
25
1102
1
¢273*10
29
1103
1
¢273*10
30
曲阜
1102
1
¢273*10
31
1103
1
¢273*10
32
26
1102
1
¢273*10
33
1103
1
¢273*10
34
27
1102
1
¢273*10
35
1103
1
¢273*10
36
泰安
1102
1
¢273*10
37
1103
1
¢273*10
38
28
1102
1
¢273*10
39
1103
1
¢273*10
40
29
1102
1
¢356*13
41
1103
1
¢356*13
42
济南
1102
1
¢356*13
43
1103
1
¢356*13
44
1401
1
¢356*13
45
1402
1
¢219*12
46
30
1102
1
¢356*13
47
1103
1
¢356*13
48
31
1102
1
¢356*13
49
1103
1
¢356*13
50
32
1102
1
¢356*13
51
1103
1
¢356*13
52
1401
1
¢219*12
53
1402
1
¢219*12
54
德州
1102
1
¢356*13
55
1103
1
¢356*13
56
1401
1
¢219*12
57
1402
1
¢219*12
58
33
1401
1
¢219*12
59
1402
1
¢219*12
60
1102
1
¢356*13
61
1103
1
¢356*13
62
34
1102
1
¢356*13
63
1103
1
¢356*13
64
35
1102
1
¢356*13
65
1103
1
¢356*13
66
德州末
1401
1
¢219*12
67
1604
1
¢89*6
68
武城
1604
1
¢89*5
69
1401
1
¢168*5.5
70
衡水
1102
1
¢356*13
71
1103
1
¢356*13
72
1401
1
¢219*12
73
1402
1
¢168*9
74
36
1102
1
¢356*13
75
1103
1
¢356*13
76
37
1102
1
¢356*13
77
1103
1
¢356*13
78
38
1102
1
¢356*13
79
1103
1
¢356*13
80
1401
1
¢219*12
81
1402
1
¢219*12
82
39
1102
1
¢356*13
83
1103
1
¢356*13
合计
1
2
15
11
25
29
83
2.2施工现场条件
施工现场位于苏北、冀鲁等省份,设备、材料、人员需多次进行迁移,给施工带来一定困难。
签订合同之后,我公司将组织技术人员现场踏勘,掌握施工现场条件,合理安排人员驻地地点等,为施工的顺利进行做好前期准备工作。
3.法兰密封补强产品技术性能
3.1湿法复合修复技术
湿法复合修复技术使用航天科技及军事工业采用的高强度纤维布,以及专利技术的高强度粘胶及固化剂,用于石油天然气工业的管道缺陷永久性补强修复。
产品设计、生产及检验严格遵守最新国际标准ISOTS24817。
具有不停输、不动火、简单快捷的特点。
不仅可用于直管段修复,而且可用于法兰、弯头、T形连接、变径管段以及其它异形件的补强修复。
3.1.1产品的组成
湿法复合修复材料由以下部分组成:
●高强度纤维布(玻璃纤维和碳纤维)
●A、B组分高性能粘胶(常温、高温)
●高强度填料
●配套工具包
湿法复合材料为用户提供极大的使用灵活性。
根据现场缺陷评价结果确定修复层数,并与高性能粘胶复合,常温下5-8个小时即可固化,强度完全符合国际标准ISOTS24817的要求。
3.1.2产品的技术指标
产品组成
500mmx50m高强单向布,AB组份粘胶,高强度填料,安装工具包
温度范围
-30℃~80℃,80℃~150℃(H)
抗拉伸强度
≥3430Mpa
弹性模量
2.35X105Mpa
填料抗压强度
≥55Mpa
补强层数
2层-8层,依据ASMEB31.G
固化时间
5-8h(23℃)
表1湿法复合修复材料性能指标
3.1.3产品的特征及优点
●免焊不动火,安全;
●湿法缠绕,系列化产品,现场操作灵活方便;
●高抗拉强度、高弹性模量纤维复合材料,保证管道安全运行;
●不需要大型施工设备,工程成本大大降低;
●施工期间无须停输,对生产的影响最小;
●适用于各种作业环境;
●不影响阴极保护系统和任何管道作业。
3.2法兰中缝填充材料
3.2.1中缝填充材料简介
是一种双组分环氧树脂类材料,比较稀稠,可直接灌注,具有极强的抗冲击性能,具有抗压抗剪切强度高、较低的固化收缩率、以及较大的使用温度范围特点。
3.2.2中缝填充材料性能指标
项目
性能指标
备注
混合后粘度
4700cps
固化时间
8小时
完全固化时间
操作时间
15分钟
固化后硬度
92
ASTMD2240
固化后收缩率
0.001
ASTMD2566
抗剪强度
13.8Mpa
ASTMD1002
抗压强度
95.7Mpa
ASTMD695
弯曲强度
59Mpa
ASTMD790
弹性模量
6343Mpa
ASTMD638
热膨胀系数
22x10-6/K
ASTMD696
最高工作温度
121度(-46度)
最低工作温度
零下47度
表2中缝填充材料性能指标
3.3法兰中缝密封材料
3.3.1中缝密封材料简介
中缝密封材是一种金属填充型冷焊剂材料,粘度高,具有极好的耐酸碱性能,具有抗压抗剪切强度高、极低的固化收缩率、以及较大的使用温度范围特点。
3.3.2中缝密封材料性能指标
项目
性能指标
备注
混合后粘度
膏状
固化时间
16小时
完全固化时间
操作时间
45分钟
固化后硬度
85
ASTMD2240
固化后收缩率
0.0006
ASTMD2566
耐酸碱性(10%盐酸、10%硫酸、10%NaOH、盐等)
很好
浸泡30天
抗剪强度
19.3Mpa
ASTMD1002
抗拉伸强度
22.2Mpa
ASTMD638
抗压强度
57Mpa
ASTMD695
弯曲强度
38.6Mpa
ASTMD790
弹性模量
5861Mpa
ASTMD638
热膨胀系数
48x10-6/K
ASTMD696
最高工作温度
121度
最低工作温度
零下46度
表3中缝密封材料性能指标
4.法兰密封补强施工流程
4.1施工前准备
4.1.1施工作业前,作业人员应阅读施工技术方案,检查补强材料的质量合格证书,填写作业文件。
4.1.2施工作业前,作业人员应阅读HSE文件,按照HSE要求穿戴劳保,检查各项安全、劳动防护措施。
4.1.3施工作业前,作业人员应检查所用工具、设备,保证状态良好。
4.1.4施工作业前,作业人员应接受甲方HSE监督的培训和检查,在获得甲方HSE监督同意后才能进行作业。
4.2基底表面处理
4.2.1进场施工之前,由站场管理人员协助检测施工区域的天然气浓度,在允许施工作业的条件下才能进行施工作业。
4.2.2法兰间隙除锈
使用拉丝布、毛刷等去除法兰间隙内的浮锈和松动的漆皮。
4.2.3法兰面除锈
使用喷砂设备和角磨机对法兰面、管道、螺栓等部位进行除锈,达到ST3标准。
4.3法兰泄漏点引流
引流管的安装和封堵只针对有泄漏现象的法兰,如法兰无泄漏现象做完除锈处理后可直接进行密封补强作业。
图1天然气引流管
4.3.1检测泄漏点。
检测法兰是否泄漏,对泄漏点的位置做出标记并对泄漏量进行纪录。
4.3.2泄漏天然气引流。
对已泄漏的法兰采用特制的引流管将法兰泄漏的天然气引出法兰的作业面,引流之后整个法兰处于相对完好(无泄漏)状态。
4.4法兰密封补强
4.4.1添加高强纤维丝
在法兰两端采用辅助填料进行部分填充,待填充后采用高强纤维丝做两层径向和轴向的缠绕,以增强中锋填充材料的抗拉强度。
4.4.1准备铁皮套筒
根据法兰的大小,选择相应的套筒固定在法兰上,在0点钟位置预留灌注口和排气孔。
4.4.2法兰加固填充
①根据法兰的规格取适量的中缝填充材料,按照配比要求,将主剂和固化剂均匀混合。
②从预留的灌注孔,将中缝填充材料分别缓慢注入法兰中缝,直至注满溢出。
③常温下待8小时填料基本固化。
④取下白铁皮套筒,并对表面进行处理。
图2法兰加固填充
4.4.4对引流管进行封堵
待中缝填充、密封材料固化后,用封堵用密封圈和螺钉将引流管封堵。
再在封堵螺钉上应涂上适量的中缝密封材料。
通过计算可以得知管内的气压达到20MPa时,所传递到封堵螺钉和引流管上的力分别为350牛顿和1200牛顿(螺钉的测试力大于400牛顿,引流管的测试力大于1500牛顿)。
4.4.6法兰外部补强
①均匀混合补强粘胶,并使用补强粘胶均匀浸湿高强度玻璃纤维布和碳纤维布。
②在法兰管道一侧与填料的交接处,用宽为10cm的高强度玻璃纤维布沿管道圆周方向无轴向位移缠绕2层。
③使用宽度为5-7cm已浸湿的碳纤维布,在法兰上交叉对角连续缠绕6层(如图6所示)。
图6法兰外部补强示意图
④选择合适宽度的碳纤维布在法兰面上无轴向位移连续缠绕2层。
5.阀体泄漏密封补强
图8阀体密封加固前
图9阀体密封补强示意图
图10阀体密封补强现
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- 冀宁线站场 干线 连接 法兰 碳纤维 改造 施工 组织 方案