260加氢管道施工方案.docx
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260加氢管道施工方案
目次
1.概述……………………………………………………………………………2
2.管道安装的主要施工程序……………………………………………………2
3.管道及其组成件检验…………………………………………………………2
4.管道预制加工…………………………………………………………………4
5.管道焊接………………………………………………………………………5
6.焊接质量检验………………………………………………………………7
7.管道安装……………………………………………………………………9
8.管道系统试验………………………………………………………………13
9.管道系统吹洗………………………………………………………………15
10.管道系统气体泄漏性试验…………………………………………………15
11.质量保证措施……………………………………………………………15
12.HSE技术保证措施…………………………………………………………17
13.交工技术文件……………………………………………………………19
14.劳动力组织…………………………………………………………………19
15.施工机具计划………………………………………………………………20
16.施工技措用料………………………………………………………………21
17.施工进度计划………………………………………………………………22
附图管道施工工序流程图……………………………………………………23
附图管道预制施工流程图……………………………………………………24
附图管道安装施工流程图……………………………………………………25
附图质量、HSE管理体系……………………………………………………26
1.概述
1.1工程概况
新建260万吨/年柴油加氢精制装置布置在齐鲁分公司胜利炼油厂新区北侧预留地内,位于第二制氢装置的西侧,实际进料量为278.67万吨/年,年开工8400h。
装置东西长125m,南北宽74m,占地0.925公顷。
本装置属于甲类生产装置,由反应部分、分馏部分和脱硫部分组成,采用抚顺石油化工科学研究所开发的FH-DS加氢精制催化剂;采用SEI开发的双壳程换热器和丝堵管箱轧制翅片管空冷器,提高传热系数,改善系统压降,节省能耗和占地面积;采用SEI开发的新型反应器内构件,使流体分配均匀,温度分布均匀;主要火灾危险介质为甲B类可燃液体和甲类可燃气体。
本装置按照工艺流程划分为六个区:
管带区(第1区)、炉反区(第2区)、构架B构架E及放空罐区(第3区)、塔及贫胺液沉降区(第4区)、C-202D-110及框架D区(第5区)、压缩机区(第6区)。
压力管道主要工程量:
碳钢管道16141m,碳钢焊接钢管100m,镀锌钢管220m,不锈钢管530m,中低压阀门1980台,保温材料:
复合硅酸盐管壳625m3,镀锌铁皮11080m2,弹簧支吊架材料:
10t。
本方案仅为中低压压力管道施工编制,高压管道施工方案另行编制。
1.2编制依据
(1)260万吨/年柴油加氢精制装置管道施工图
(2)《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2002
(3)《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97
(4)《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98
(5)《石油化工施工安全技术规程》SH3505-1999
(6)《阀门检验及管理规程》SH3518-2000
(7)《石油化工钢制通用阀门选用、检验及验收》SH/T3064-2003
(8)《石油化工异种钢焊接规程》SH3526-2002
(9)《工业金属管道工程质量检验评定标准》GB50184-93
(10)《工程建设交工技术文件规定》SH3503-2001
2.施工工序
管道施工工序流程按附图1进行。
3.管道及其组成件检验
3.1管道组成件的一般要求
(1)材质、规格、型号、质量应符合设计文件的规定;
(2)无裂纹、缩孔、夹渣、折叠、重皮等缺陷;高压管、管件上必须有钢号且与质量证明书相符。
(3)锈蚀、凹陷及其它机械损伤的深度,不应超过产品相应标准允许的壁厚负偏差;
(4)螺纹、密封面、坡口的加工精度及粗糙度应达到设计要求或制造标准;
(5)管道组成件(管子、阀门、管件、法兰、补偿器、安全保护装置等)必须具有质量证明书或合格证,无质量证明书或合格证不得使用。
(6)所有暂时不用的管子均应封闭管口。
所有管道组成件,均应有产品标识。
(7)不合格的管子、阀门、管件等,应进行隔离,不得使用,并作好标记和隔离。
3.2管子及管件检验
管子在使用前应按单线图核对管子的规格、数量和标记,并审查质量证明书的内容。
甲方供货经入库检验后,应按照项目部所规定(表3-1)的色标进行标识。
管道、管件等材料色标表3-1
序
号
材料名称
材质
制造标准
色标内容
备注
标识颜色
标识部位
标识尺寸
1
无缝钢管
20#
GB/T8163-99
不标识
GB9948-88
白色
轴向
通长
0Cr18Ni10Ti
GB/T14976-2002
不标识
15CrMo
GB9948-88
蓝色
轴向
通长
2
管件
20#
GB/T8163-99
不标识
GB9948-88
白色
轴向
通长
15CrMo
蓝色
轴向
通长
0Cr18Ni10Ti
不标识
3
螺栓
螺母
35CrMoA/30CrMoA
SH/T3404-96
蓝色
螺栓端头
全面积
25Cr2MoVA/25Cr2MoVA
SH/T3404-96
白色
螺栓端头
全面积
35#/25#
SH/T3404-96
不标识
4
阀门
不锈钢
不标识
合金
蓝色
轴向
通长
碳纲
不标识
(2)螺栓、螺母的螺纹应完整、无划痕、毛刺等缺陷,且配合良好,无松动或卡涩现象。
(3)法兰密封面不得有径向划痕、松散、翘曲等缺陷,缠绕垫不得有径向划痕、松散、翘曲等缺陷,石棉垫表面应平整光滑,不得有气泡、分层、折皱等缺陷。
(4)本装置高压管道(PN≥10.0Mpa)材料检验方法见高压管道施工方案。
中低压管道合金钢材料光谱分析检验进行每批5%抽检。
若有不合格现象,必须按原规定数加倍抽检,若仍有不合格,则该批材料不得使用,并应作好标识和隔离。
(5)本装置管道法兰标准选用HG20592-97A系列,磅级法兰选用SH/T3409-1996,法兰接管端部尺寸与钢管的外径和壁厚一致。
3.3阀门检验
3.3.1压力管道使用的阀门检验,成立专门的阀门检验、试验小组,其成员应由施工班组、相关技术人员和质量检查人员组成。
3.3.2阀门试验、检验前,必须进行专门的技术交底,并配置相应的工装设备。
3.3.3阀门检验、试验按下图进行。
(1)质量证明文件核查
阀门必须具有出厂合格证和制造铭牌,铭牌上应标明公称压力、公称直径、工作温度、和阀门型号,并按照本项目部的规定的进行色标标识。
(2)阀门检验
a)用于SHA级管道的通用阀门,其焊缝或阀体、阀盖的铸钢件,应有符合SH/T3064规定的无损检测合格证明书。
b)阀门的外观质量应符合产品标准的要求,不得有裂纹、氧化皮、粘砂、疏松等影响强度的缺陷。
c)合金钢阀门进行100%光谱分析。
3.3.4任何材料代用(包括材质变更或更换标准)必须按设计部门同意,不允许任意不加区别的以大代小,以厚代薄,以较高的等级的材料代替较低等级的材料。
4.管道预制加工
管道预制加工按管道预制程序附图2进行。
(1)预制前仔细核对单线图与平面图,核对基础、设备、管架、预埋件、预留孔是否正确,对于最后封闭的管段应考虑组焊位置和调节余量。
(2)管道预制应按单线图规定的数量、规格、材质选配管道组成件,预制过程中的每一道工序均应核对管子的标记,并做好标记的移植,做到用料正确、尺寸准确。
(3)管子切割时,SHA级管道的碳钢管子应采用机械方法加工,SHB级管道的碳钢管可采用机械方法或氧乙炔焰切割,不锈钢钢管采用等离子切割,镀锌钢管采用机械方法切割。
管子切口表面应平整、无裂纹、重皮、毛刺、凸凹、缩口、熔渣、氧化物、铁屑等,切口端面倾斜偏差不应大于管子外径的1,且不超过3mm。
(4)弯管制作后,弯管处的最小壁厚不得小于公称壁厚的90,且不得小于设计文件规定的最小壁厚。
弯管处的最大外径与最小外径之差,应符合下列规定:
a)SHA级管道应小于弯制前管子外径的5;
b)SHB级管道应小于弯制前管子外径的8。
5.管道焊接
5.1管道焊接的一般要求
5.1.1焊缝布置
(1)管道两相邻焊缝中心距,直管段两环缝间距不小于100mm,且不小于管子外径;除定型管件外,其它任意两焊缝的间距不小于50mm。
(2)焊缝与支边缘的净距离不应小于50m。
(3)在焊接接头及其边缘上不宜开孔,否则被开孔周围1倍孔径范围内的焊接接头应进行100射线检测。
(4)管道被支座垫板覆盖的焊接接头应进行100射线检测,合格后方可覆盖。
(5)与管道相焊的仪表一次元件和管箍,放空阀等必须在预制时焊好,安装时尽可能减少仰焊,仪表一次元件与管道连接的第一道焊缝,由安装专业焊接。
5.1.2坡口形式及加工要求
SHA级管道的碳钢管道坡口应采用机械方法加工,SHB级管道的碳钢管坡口可采用机械方法或氧乙炔焰切割,不锈钢钢管坡口采用等离子切割,但必须用磨光机磨去影响焊接质量的表面层,并将凹凸不平处打磨平整。
坡口加工完毕,要检查坡口表面质量,以保证焊接质量。
坡口形式见图5-1。
图5-1坡口形式图
5.1.3接头组对
(1)壁厚相同的管道组成件组对时,应使内壁平齐,其错边量:
SHA级管道不超过壁厚的10,且不大于0.5mm;SHB级管道不超过壁厚的10,且不大于1mm。
(2)壁厚不同的管道组成件组对,SHA级管道内壁差超0.5mm或外壁差超过2mm时,
SHB级管道内壁差超过1.0mm或外壁差超过2mm时,应按图5-2要求进行加工、组对。
图5-2不等壁厚坡口形式图
(3)焊接接头组对前应用手工或机械方法清理,管子内外表面在坡口两侧20mm范围内不得有油漆、毛刺、锈斑、氧化皮及其它对焊接有害的物质。
(4)不锈钢管采用电弧焊时,焊接接头组对前应在坡口两侧各100㎜范围内涂白垩粉。
(5)压力管道(包括蒸汽管和伴热管)焊接,采用氩电连焊,不得使用氧-乙炔焊。
5.2接缝定位焊
定位焊要求与正式焊接工艺要求相同,定位焊长度一般为10~15mm,高度为2~4mm,且不超过管壁厚的2/3,焊肉不应有裂纹等缺陷,在施焊第一层前要用磨光机将定位焊焊肉两侧磨成缓坡形。
5.3焊接施工
5.3.1焊接工艺准备
根据本装置管道材料的具体情况,制定基本的焊接工艺规程(WPS)见表5-1。
5.3.2焊接在管道施工中是非常重要的工序,它直接影响管道施工的质量,要对其高度重视。
焊条型号和规格选用应严格执行焊接工艺评定。
焊接作业期间认真检查其焊接工艺是否合适;注意自然环境对焊接作业的影响,焊后检查焊缝表面质量、角变形、错边量,及时作出质量评定,并按要求进行无损检测,及时标注在单线图上。
焊接工艺规程表5-1
工艺序号项目
1
2
3
4
母材材质
20#或20G
20#或20G
OCr18Ni10Ti
OCr18Ni10Ti
直径范围(mm)
60480
2248
60377
2248
壁厚范围(mm)
416
1735
34
416
1728
34.5
焊接方法
GTAW+SMAW
GTAW
GTAW+SMAW
GTAW
坡口型式
6070OV型
YV型
6070OV型
6070OV型
YV型
6070OV型
焊材牌号及规格
焊条
J426,Φ3.2
A132,Φ3.2
焊丝
TGS-51(Φ2.4)
TGS-51
(Φ2.4)
TGS-347(Φ2.4)
TGS-347
(Φ2.4)
电流特性
GTAW直流正接
SMAW交流或直流反接
直流正接
GTAW直流正接
SMAW直流反接
直流正接
焊接电流(A)
GTAW70~120
SMAW80~130
70~120
GTAW50~90
SMAW65~110
50~90
焊接电压(V)
GTAW12~16
SMAW22~26
12~16
GTAW12~16
SMAW22~26
12~16
预热温度(℃)
环境温度低于0℃时预热至15℃以上
不预热
层间温度(℃)
≤250
≤250
≤250
≤250
焊后热处理
无
无
无
无
5.3.3焊接方法的选择
(1)为提高焊接质量保证管道内腔的清洁度,特规定如下:
DN50以下的(不包括DN50)承插口用手工电弧焊,对接缝用氩弧焊;DN50以上的接缝用氩电联焊。
挖眼三通采用氩电联焊。
(2)依据图纸要求DN≤40的管道管件采用承插焊。
5.3.4焊接施工要求
(1)焊工应在合格的焊接项目内从事管道的焊接,且在有效期内。
(2)焊材应有产品质量证明文件,且实物与证书上的批号相符。
(3)焊条应按说明书或焊接作业指导书的要求进行烘焙干燥,并在施焊过程中,使用
保温筒保温。
如焊条说明书(或合格证)对焊条烘干无具体温度要求,可参照表5-2执行。
焊条烘干温度参考表表5-2
序号
焊条牌号
烘干温度
℃
恒温时间
h
保温温度
℃
适焊钢种及部位
1
J422
150~200
1
100~120
钢结构、支架
2
J426
300~350
1
100~120
管道
3
A132
150~200
1
100~120
18-8不锈钢
4
A302
150
1
100~120
不锈钢+碳钢/低合金钢
5
R307
250~300
1
100~120
合金钢
(4)焊工按指定的焊接工艺卡(焊接作业指导书)施焊。
焊接工艺卡应按相对应规格的管道焊接工艺评定进行编制,并按程序进行审批。
(5)当出现下列情况如没有防护措施时,应停止焊接工作:
a)手工电弧焊时,风速等于或大于8m/s,氩弧焊时,风速等于或大于2m/s;
b)相对湿度大于90;
c)下雨天气。
(6)不得在焊件表面引弧或试弧,在焊接中确保起弧与收弧的质量,收弧时应将弧坑填满,多层焊的层间接头应相互错开,每条焊缝应一次连续焊完。
(7)根部定位焊与正式焊接工艺相同,长度为10~15mm,高度为2~4mm,且不超过壁厚的2/3,焊缝两端应磨成缓坡形。
(8)厚壁管的焊接应采用多层多道焊,并应逐层检查合格后方可焊接次层,直至完成。
6.焊接质量检验
6.1外部质量检查
(1)焊缝外观成形要求良好,宽度每边盖过坡口边缘不大于2mm。
角焊缝的焊脚高度符合设计规定,外观应平缓过渡。
接头表面不允许有裂纹、未熔合、气孔、夹渣、飞溅存在。
管道焊缝咬边深度不大于0.5mm,连续咬边长度不应大于100mm,且焊缝两侧咬边总长不大于该焊缝全长的10。
焊缝表面不得低于管道表面,焊缝余高h1+0.2与组对后坡口的最大宽度的乘积,且不大于3mm。
接头错边不应大于壁厚的10,且不大于2mm。
(2)螺纹接头采用密封焊时不得用密封带材料。
其外露螺纹不应过长,并全部由密封焊缝覆盖。
(3)外观检查不合格的部位应及时返修。
6.2内部质量检查
(1)焊缝内部质量检验,采用无损检测方法。
对接焊缝采用x射线透照(RT),对于
石化类管道固定焊缝检测不少于被检测总数的40%,每条管线且不少于1个;角焊缝采用渗透方法检测(PT),合格标准为JB4730-94;射线检测应在外观检查合格后进行。
(2)抽样检测的焊接接头,由监理、质量检查员、技术员依据管道单线图,对不同的
焊工和不同的管道单线图,现场随机抽查。
(3)同一管线的焊接接头抽样检验,若有不合格时,应按该焊工的不合格数加倍检验,若仍有不合格,则应对该焊工所焊的全部焊缝均进行检测。
不合格的焊缝同一部位的返修次数不得超过3次,不锈钢管道返修次数不得超过2次。
(4)焊缝检测不合格时,有无损检测方(第三方负责)通过监理部出具焊缝返修通知单,焊缝返修后,应有焊缝返修记录,并复检合格。
(5)管道焊接接头无损检测后焊缝缺陷等级的评定,应符合行业部的标准或国标的规定,射线透照质量等级不得低于AB级。
(6)SHA,SHB级管道应在单线图上注明该管道的材质及规格、焊缝编号、焊工代号(或姓名)、标注探伤的焊接接头、固定焊接接头及直管段焊缝的位置。
(7)预制完的管段应有管线号和焊口编号等标记,并将内部的砂土、铁屑、熔渣及其他杂物清除干净,封闭管口,防止异物进入,妥善保管。
转动口必须按规定的比例无损检测合格后方可安装。
(8)管道焊缝射线无损检验数量见表6-1:
管道焊缝射线无损检验数量表表6-1
管道级别
设计条件
检测百分率(%)
合格等级
压力(表压Mpa)
温度(0C)
SHA
P≥10.0
任意
100
Ⅱ
SHB
10>P≥4
t≥400
100
Ⅱ
P<10.0
-29~400
20
Ⅱ
P<4
t≥400
20
Ⅱ
P<10
-29~400
10
Ⅱ
P<4
t≥400
10
Ⅱ
SHE
P≥0.1
任意
5
Ⅲ
P<0.1
t≥400
5
Ⅲ
(9)设计压力小于等于1MPa且设计温度小于等于4000C的非可燃流体管道、无毒流体管道的焊缝,可不进行射线照相检测。
7.管道安装
管道预制完毕宜在地面将其装配成组合件,整体安装,以减少高处作业。
管道安装施工程序图见附图3。
7.1管道安装应具备的条件
(1)与管道有关的建筑物、基础、钢结构经验收合格,满足安装要求,与管道连接的机器、设备安装找正合格,固定完毕,并办理完工序交接;
(2)管道组成件及管道支承件等已检验合格;
(3)管子、管件、阀门等,内部已清理干净,无杂物。
7.2管道安装的基本原则
管道安装遵循先地下,后地上;先大管,后小管;先管廊,后装置;先干线,后支线;先主管,后伴管;先高压管,后中低压管的施工顺序。
由于受设备、管件、配件和相关作业的影响,安装顺序可适当调整。
7.3安装的一般要求
(1)管道安装按管道平面布置图和单线图进行,重点注意标高、介质流向、支架型式及位置、坡度值、管道材质、阀门的安装方向。
(2)管道安装时,不宜采用临时支吊架,更不得用铁丝、麻绳、石块等作为临时支架,须安装正式支吊架。
管架制作安装,严格按图纸进行,支架焊接同正式焊接施工工艺,焊肉要饱满,焊接完毕须经检查人员检查合格后,方可安装。
(3)固定口可采用卡具来组对,但不得采用强力对口、加热管子、加置偏垫或多层垫片等,来消除接口端面的过量空隙偏差、错口、不同心度等缺陷,若有这样的缺陷应查明原因进行修改。
不锈钢固定接缝充氩气保护焊时,采用易溶纸预先贴入固定口两边的管内,以节约氩气用量。
(4)连接应保持同轴,保证螺栓能自由穿入。
同一法兰使用同一规格的螺栓,安
装方向一致。
法兰密封面间的平行偏差及间距应符合表7-1的规定
法兰密封面间的平行偏差及间距(mm)表7-1
管道级别
平行距离
间距
DN≤300
DN>300
SHA
≤0.4
≤0.7
垫片厚+1.5
SHB
≤0.6
≤1.0
垫片厚+2.0
螺栓紧固应均匀对称,松紧适当,要保证螺母满扣,且外露长度两端基本保持一致。
紧固后的螺栓与螺母宜平齐。
法兰外缘应齐平。
(5)温度计套管的插入方向、插入深度及位置应符合设计要求。
(6)调节阀、安全阀、止回阀、设备口及其它仪表件连接法兰处用的缠绕垫,用石棉垫代替,并挂牌做好标记,待系统气密时安装正式垫片。
(7)垫片使用严格按设计图进行,不得混用。
垫片周边应整齐,尺寸与法兰密封面相符,偏差允许范围(平面型)见表7-2
(8)管道上的开孔应在管段安装前完成。
当在已安装的管道上开孔时,管内因切割而产生的异物应清除干净。
垫片尺寸允许偏差(mm)表7-2
公称直径
内径允许偏差
外径允许偏差
<125
+2.5
-2.0
≥125
+3.5
-3.5
7.4管道安装允许偏差:
管道安装允许偏差见表7-3的规定
管道安装允许偏差(mm)表7-3
项目
允许偏差
坐标及标高
15
水平管道平直度
DN≤100
1.0L‰,且≤20
DN〉100
1.5L‰,且≤20
立管垂直度
5L‰,且≤30
成排管道间距
15
交叉管的外壁或绝热层间距
20
7.5传动设备配管
(1)传动设备配管原则是:
管道对设备不产生任何有害影响。
(2)传动设备配管时,应先从传动设备侧开始安装,先装管道支架,保证管道与设备联接法兰的良好对中,管道的重量和附加力矩不得作用在机器上。
(3)固定口应选定在远离设备管口的位置。
对于随机配管,首先满足供货商技术文件的要求。
(4)管道安装完毕后,拆开设备进出口法兰螺栓,在自由状态下检查法兰密封面间的平行度、同轴度及间距,当制造厂或设计文件无规定时,其允许偏差符合表7-4规定。
法兰密封面平行度、径向偏差及间距表7-4
机器转速(r/min)
平行度(mm)
同轴度(mm)
间距(mm)
<3000
≤0.40
≤0.80
垫片厚+1.5
3000~6000
≤0.15
≤0.50
垫片厚+1.0
>6000
≤0.10
≤0.20
垫片厚+1.0
(5)管道与设备最终连接时,在设备上架设百分表监视联接部位的位移,设备转速大于6000rpm时位移应小于0.02mm,转速小于或等于6000rpm时位移应小于0.05mm。
百分表架设位置:
机泵设备—联轴器,往复式压缩机—机身或相邻列气缸。
7.6蒸汽伴热管安装
伴热管施工时要做到排列整齐、美观、定位可靠,蒸汽伴管使用的无缝钢管,不得有裂纹、挤瘪或其它损伤。
(1)蒸汽伴管应从被伴热的物料管或设备的最高点引入,从最低点排出,避免形成袋状,以便凝水能排尽。
(2)管道或设备上的仪表一次件伴热时,应从自身伴热线上引出。
(3)伴热蒸汽必须从蒸汽总管上部引出,高于蒸汽总管的水平伴管应坡向蒸汽总管。
(4)水平管一般应安装在主管下方或支架的侧面,对不允许与主管直接接触的伴热管,在伴热管与主管间应有隔离层。
当主管为不锈钢管时,隔离层采用石棉板。
伴管用16#镀锌铁丝固定在主管上,直伴管绑扎间距为1.5m,弯头部位不应少于3道。
(5)蒸汽伴管的直管部分,至少每隔20m应设有1个膨胀圈,伴管与主管平行安装,位置间距正确。
(6)蒸汽伴管累计总长度的最大值:
蒸汽伴管累计
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