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1.工程特点
XXXX装置为操作压力大,壁厚等级高,材质种类多,介质腐蚀强,物料大部分为易燃、易爆,工程施工空间有限,高空作业多,造成管道热处理施工难度大。
本方案是为管道热处理这一特殊过程而特别编制的。
2.方案适用范围
本方案仅适用于XXXX裂化装置中根据设计文件规定的热处理管线,其中包含TP321材质不锈钢管线、crmo合金钢管线、加热炉炉管管线、高温高压碳钢管线,以及介质腐蚀性高的中低压管线。
4.管道热处理工程量
热处理管道共9621米,其中20#管道6417米,15CrMo管道796米,TP321管道853米,P11管线180米,A106B管线2414米,06Cr19Ni10管线30米,TP347管线500米,焊口数量14101道,共计DB49771.5。
(详见附表)
三、热处理质保体系
(一)热处理过程人员机构
热处理过程人员机构图
(二)热处理过程机构人员职责
项目经理对焊接质量负全责;
施工经理负责机具、人员的调配,合理安排施工程序、施工区域,同时做好优质施工、文明施工和安全施工的综合管理体系工作;
质量经理负责质量保证体系的运行,质量监督和指导检查工作;
质检员负责管道热处理前的确认,负责热处理工艺实施;
技术员负责热处理工艺的制定和技术工作的管理;
安全员负责整个过程的安全防护,避免人身伤亡(如触电或高空坠落),防止火灾等造成财产损失;
施工员负责本队热处理工作安排、机具落实、施工人员的组织及热处理工艺管理工作的贯彻实施;
施工执行人负责本队热处理工作的实施,凡参加热处理的操作人员,施工前须报项目部审批并经工艺负责人技术交底后方可作业。
四、施工准备
(一)热处理前应具备的条件
1.所有焊接工作已完成,焊缝外观成形良好,焊肉饱满,飞溅、药皮等杂物已清除干净;
2.焊缝的表面无损检测(磁粉检测、渗透检测等)需在焊缝热处理工作完成且硬度检测合格后进行;
3.管道固定管支架需在管线所有焊缝的热处理工作完成后进行安装;
4.热处理前必须拆除焊缝附近的所有螺栓连接阀门、仪表元件等;
6.热处理时,天气应晴好。
大风天、下雨天若没有相应防护措施,严禁进行热处理。
(二)需要的热处理工、机具及消耗材料见表一
表一
序号
名称
规格或型号
单位
数量
备注
1
自动温度控制仪
WK-Ⅱ-60
台
4
2
履带式电加热片
10.0KW
片
30
3
绳式电加热器
10.0KWL=3.0M
条
20
热电偶
Φ6χ600
支
5
电缆
3χ240mm2+2χ120mm2
米
800
6
10mm2
720
7
补偿导线
K型
8
硬度检测仪
便携式
9
红外线温度检测仪
10
硅玻璃纤维带
45χ3
1000
11
岩棉毡
米3
12
氧气
瓶
93
13
乙炔
31
14
绝缘胶带
卷
15
仪表记录纸
盒
16
记录笔
(三)施工前检查
1.施工前各专责技术负责人和检查员应对焊口表面质量进行确认,如有不合格必须返工,合格后方可进入热处理工序。
2.热处理设备使用专用热处理机,加热器应根据管径大小选用加热绳或加热带(具体选用应根据现场情况定)。
3.为防止热处理时管线变形,热处理焊口两端各2~3米距离内需加设临时支撑;
管口两端用管帽或破布封堵以避免穿堂风。
4.加热器与焊口贴合要密实,加热范围可控制在焊缝两侧30~50mm内,加热器外用石棉保温棉包裹,保温范围为焊缝两侧各100~150mm。
五、热处理工艺及要求:
管道进行热处理的目的在于消除焊接残余应力,降低装置投运后具有应力腐蚀特性的物料管道的应力腐蚀,延长装置的使用寿命,减少检修频次。
管道焊缝的焊后消除应力热处理采用电加热方法进行:
Ø
管段与管段间的对接焊缝用履带式电加热片;
管段与管件(三通、弯头)间、管件与管件间的对接焊缝,用绳式电加热器。
热处理工艺应严格按照下列要求执行。
1.施工工艺方框图
控制环节
检查等级
共检点
控制内容
见证资料
A
☆
审查方案,进行技术交底
方案编制审批记录
技术交底记录
C
现场进行工序检查,确认上道工序是否合格
材料验收记录
委托所热处理的管线号、材质及规格
热处理委托单
准备热处理机及相应机具
B
严格按热处理方案操作
热处理工艺曲线
对熔合区、热影响区及母材进行硬度检测
焊缝热处理硬度报告
焊缝探伤、合格级别及返修情况
焊缝探伤委托票合格及报告
项目
级别
检查性质
建设单位、监理单位、中石化五公司
监理单位、中石化五公司
中石化五公司
2.焊缝热处理工艺流程图:
热处理操作过程简述:
2)履带式电加热片加热法:
用履带式电加热片进行热处理时,采用功率为10.0KW的加热片,其操作过程如下:
用硅玻璃纤维带将热电偶绑扎固定于焊缝处。
用铁丝绑扎固定热电偶时,绑扎点数不应少于两处。
热电偶头部应置于焊缝处,其与焊缝中心的间距不得大于20mm,且应紧贴管外壁。
将履带式电加热片沿焊缝圆周方向包裹于焊缝外侧。
履带式电加热片应紧贴管道外壁包裹于焊缝处,并用铁丝绑扎固定,绑扎点数不得少不两处。
其两端应沿管道轴线方向对称布置于焊缝两侧,搭接长度不得小于50mm。
在履带式电加热片外部包裹岩棉毡保温层。
保温层用硅玻璃纤维带绑扎,其厚度不得小于100mm,宽度以超出加热片两端部各100mm为宜。
封闭两端管口:
因穿堂风能严重影响热处理时的升、降温速率及恒温过程,故热处理前必须封闭两端管口。
连接电加热片和热电偶的电缆。
连接电缆时,在焊缝和温控仪附近各应设立一电缆固定点,以免由于电缆晃动而引起热电偶、加热片松动。
热处理参数及热处理曲线。
3)绳式电加热器加热法:
用绳式电加热器进行热处理时,选用功率为10.0KW,长度为3.0米的加热绳。
其操作步骤及各项参数同“履带式加热片加热法”。
同时,需注意如下事项:
绳式加热器应紧密、对称地缠绕在焊缝及其两侧的管外壁上。
加热区域为焊缝及其两侧各40mm的带状范围。
热电偶头部应置于焊缝处或尽可能靠近焊缝的管道外壁处。
保温用岩棉毡端部与外圈加热绳间的距离不得小于100mm,保温层厚度为100mm。
管道同一三通、弯头、大小头等管件处相距较近的焊缝,在保证每道焊缝加热范围的前提下,可选用同一根加热绳同时进行热处理。
热电偶应置于靠近保温层边缘的焊缝处。
3.管道热焊缝处理曲线
1.管道焊缝热处理曲线图
注:
δ为管子壁厚(mm)
当壁厚小于23mm时,升温速率≤220℃,大于23mm时,速率为≤5125/δ.
当壁厚小于23mm时,降温速率≤260℃,大于23mm时,速率为≤6500/δ.
材质
热处理温度
恒温时间
最短热处理时间
硬度值≤
20#
620±
2.4δ
1h
200
TP321
900±
25
1.5h
187
15CrMo
700~750
2h
225
TP347H
A106B
P11
热处理采用电阻加热,恒温时,在加热范围内任意两点间的温差应低于50℃,测温点对称布置在焊缝中心两侧,且不得少于两点,水平管道的测点应上下对称布置。
热处理温度按照焊接工艺确定,热处理后对焊缝进行100%硬度测试,焊缝硬度值应符合焊接工艺评定和焊接工艺指导书的要求。
4.热处理工艺要求
1.热处理时将焊缝缓慢加热至300℃后按热处理曲线的要求控制加热速率,恒温过程达到要求后按热处理曲线缓慢降温,降温至300℃以下后可自然冷却。
2.对碳素钢管道,总体恒温时间≥1h。
在恒温期间内,最高与最低温度差应小于50℃。
3.对奥氏体不锈钢管道,总体恒温时间≥1.5h。
4.对奥合金钢管道,总体恒温时间≥2h。
在恒温期间内,最高与最低温度差应小于20℃。
5.热处理的加热范围为焊缝两侧各不小于焊缝宽度的三倍,且不小于25mm。
加热区以外的100mm范围内应予以保温。
管道两端应封闭。
6.阀门两侧的焊缝热处理时应将阀门拆除,焊接阀门应拆除阀门压盖和填料,并注意避免阀芯损坏。
7.热处理加热时,对于DN≥300以上的焊口,应至少布置2根热电偶。
7.焊缝热处理过程中管子不应承受外力,以免产生变形。
8.焊接接头热处理后,应测定硬度,并做好记录及标识。
六、硬度检测及要求
1.焊缝消应热处理的效果,通过检查热处理曲线图和焊口硬度来评价。
热处曲线图中的升温速率、降温速率、恒温温度及时间和规定相符合,且焊缝、热影响区的硬度值符合要求,则该焊缝热处理合格。
否则,需重新进行热处理。
检查员在热处理过程中严格按热处理方案进行检查监督,严格控制加热速度、恒温温度、恒温时间和冷却速度。
2.在热处理结束后,每一道焊口均要按要求测定焊缝硬度,每道焊口至少测定三处(焊缝、热影响区),每处测定三点然后取平均值,若硬度值符合下列规定:
碳素钢不应大于母材硬度的125%,且当含Cr<
2%时,硬度不宜大于HB225,当含Cr>
2%时,硬度不宜大于HB241,即硬度值一般不超过母材布氏硬度HB+100,焊口及热影响区的硬度值不超过该处母材硬度值的120%,则该焊口的硬度值合格。
检验数量不应少于热处理焊口总数的20%;
硬度值超过规定时,应增加一倍点数检查,如仍不合格则应重新热处理,并对硬度重新测定。
3.验收合格后及时填写热处理报告,并附热处理曲线。
报告结果须经有关人员签字确认。
七、返工
对硬度检查或现场验收不合格的焊口,质量负责人应下发返工通知单,施工人员按原工艺要求重新进行热处理,并填写不合格记录。
八、安全措施
1.热处理安全管理体系:
进入施工现场必须戴好安全帽,高空作业必须系好安全带、设好安全网、使用工具袋,严禁从高空抛掷物件。
2.施工用交叉脚手架必须采用封闭式,要求有较高的稳定性。
脚手架的搭设须规范且符合要求,严禁随意搭设脚手架。
3.现场热处理区域应设置明显的标识,并采取防护措施,防止烫伤、烧伤。
严禁无关人员进入热处理区域。
4.热处理现场周围不得有易燃易爆物品,否则在热处理前必须撤除。
施工用机具使用前要仔细严格检查,避免漏电,静电接地要有专人检查,以确保施工安全。
5.施工前检查临时支承稳固性,确保热处理后管子不变形。
6.热处理过程中操作人员必须作好自身的防护,以防烫伤或烧伤。
九、JHA
JobHazardAssessmentWorksheet工作危险性分析(JHA)表
Company/公司:
Project工程
200万吨/年XXXX裂化装置
Date/日期:
2013年3月5日
工作
管道热处理作业
工作步骤
危害因素
主要后果
现有安全控制措施
L
S
风险度
(R)
建议改正/控制措施
编写施工方案
施工不明确,影响质量
管道出现质量问题
石油化工施工安全技术规程
1、根据施工图纸的技术要求,应由技术人员编写热处理施工方案。
2、编写在热处理过程中应采取的各项安全技术措施。
热处理人员的确定
不熟悉工艺要求,易造成事故
人员伤害、财产损失
参加热处理的人员,必须经过技术培训和安全教育,掌握热处理的操作方法和安全要求。
热处理前的准备工作
影响工期、出现质量问题、安全事故
1、根据热处理施工方案,选用合适的热处理机、电缆、配电箱等设施。
2、由热处理人员和专业电工、技术人员共同对热处理设施安装情况进行检查确认。
管道热处理过程中
易发生火灾
造成人员伤害、财产损失
1、用远红外线电加热器进行焊缝热处理时,与端子连接的受热部分的电源线,应采用多股胶合铜线,并用陶瓷环绝缘。
与加热元件接触的保温材料,宜用高温的硅酸铝陶瓷纤维。
远红外线加热元件应接用110-220V电源。
2、采用油雾化燃烧法热处理时,管道周围的易燃物应清理干净,与有可燃介质的设备和装置之间的安全距离保持30米以上,否则应采取隔离措施。
现场应配备足够的消防器材,必要时应配备消防车监护。
点火前应检查罐内是否有可燃气体,点火时应先将点火器点燃,再进行喷油点火。
风筒附近严禁站人。
热处理结束
影响环境卫生
造成环境污染
无
1、施工现场所剩的油料应采取可靠的泄露措施,防止因油料泄露污染现场环境。
2、在施工完毕后,所用的电缆、配电箱、热处理机、电动空压机等设施,应及时撤离,并对现场进行彻底卫生清理。
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- 管道 热处理 方案