06夹套管施工方案最终.docx
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06夹套管施工方案最终
一、工程概况:
河南煤化中原大化集团甲醇事业部硫回收装置尾气管线改造项目,由中国化学工程第十一建设有限公司承包。
根据设计图纸,主装置内外管各有645米夹套管,夹套管道主要是碳钢管,材质牌号为20#。
夹套管内管主要介质为酸性气、液态Sx,外管介质为蒸汽,型式为内管焊缝隐蔽型低压管道。
二、工艺程序
全夹套管以先主管后分支管为基本顺序施工。
制作安装程序见附表1。
三、操作要点:
1、夹套管配件的检验、核对参照SH3501-2011
2、仔细核对空视图尺寸
2-1、核对管道管口方位、坐标、标高、中心线坐标、管口法兰标准形式,材质是否和施工图一致。
2-2、仔细核对空视图尺寸,并现场实测,根据实际测量长度及空视图尺寸下料,并确定出特殊件、仪表件及支管的具体位置。
3、特殊件、仪表件的开孔
特殊件、仪表件及支管的开孔的具体位置确定后,所开孔直径要比支管外径略大,便于支管焊接或仪表件的自由插入,开孔完毕后要用棒式砂轮对所开孔进行清理,以符合设计要求。
4、内管的预组对、预安装
4-1、将已制作好的内管管段按空视图要求预组对,点焊,并预安装。
4-2、经预组对、预安装再次调整各管段的尺寸,使其符合设计要求和现场实际情况。
4-3、确定出内管活口及调整段的具体位置。
4-4、经预组对、预安装,确定出合理的组装程序。
4-5、按预安装顺序将内管各管段编号,并记录在册。
5、确定外管尺寸
根据内管预安装情况,以及到现场的调整半管的尺寸确定出套管的长度。
6、内管的局部组对、焊接
6-1、按4-4中所确定出来的合理组对程序,将内管局部组对焊接,焊接采用手工氩弧焊,在焊接过程中采用相应的施工措施防止焊接变形。
6-2、预制管段后要进行再次校直处理,以消除焊接变形而造成的管道弯曲,对焊缝进行无损检验
6-3、由于本装置夹套管内部清洁要求特别高,故要对预制管段进行内清洁。
7、安装导向块:
定位板长度为40mm,其厚度为B=12~14mm,其高度H由其内管外径及外管内径而确定,外管套上后间隙值为1~1.5mm为宜。
导向块距弯头之间距离T≤600mm,直管段定位板之间最大间距5000mm见图1;导向块应按设计要求的布置方式(见图2)满焊在内管上。
图1
8、外管的制作
按上述第5点所确定的尺寸下料;本装置的热源有185℃的蒸汽和100℃的冷凝液共两种介质,对于蒸汽应高进低出,对冷凝液应低进高出。
热源流向尽可能和内管介质流向相反。
而且夹套管要能自行放空,自行导淋。
夹套管要尽可能地避免潜在冻结点和避免死端。
热水系统、热源管、跨越管管径参照SH3040-2002尺寸确定均为DN40。
对于蒸汽夹套系统在两加热段之间需要跨越管连接时,应有两个跨越管,一个在上面(作气相跨越),一个在下面(作液相跨越)。
对于热水夹套系统两加热段间需跨越管连接时,跨越管应在上面,以防止气相积存于套管内。
在夹套管线的最高点及最低点,必须设置放空点和导淋点。
9、夹套法兰的安装
夹套法兰和内管以承插焊形式连接;夹套法兰和外管是以对接角焊缝形式连接如图3;外管与夹套法兰连接后,以及热源管口位置确定后,应满足螺栓自由安装,拆卸。
图3
10、按4-4中所确定的组对程序,在内管上局部套入已制作好并清洁过的外管。
10-1、外管套入时应注意防止内管和外管的大小头之间的夹套管腔变小或堵塞,如图4。
11、内管的整体连接
按4-4条中所确定出的组对程序及4-5中对各管段的编号,对内管进行组对、焊接、整体连接,并无损探伤。
12、内管安装检查:
内管是否按施工图施工完毕,并符合设计要求。
内管的焊口是否全部完成,并按设计规范要求已作无损检验。
所有资料、记录是否齐全。
内管试压按GB50235-97《工业管道的施工与验收规范》进行试压。
13、外管的整体封闭、焊接。
认真核对各配件及其编号,对内管、外管进行清理检查,经质量检验确认后,方能整体封闭。
外管组对焊接完毕后,安装对半直管,对半直管按编号安装在正确位置,调整半管的安装。
外管整体封闭焊接后,对热源引入、引出口及跨越管口,导淋、自动放空口,均要用封口胶将管口封住,防止脏物掉入管内。
14、夹套管的安装
14-1、夹套管安装前应对各预制段认真核实实物和管段编号和施工记录无误时,再对内管进行清理检查,并且对预制管段用封口胶密封,经质检部门确认后,方能安装就位和封闭连接。
14-2、阀门的安装
安装前应仔细检查阀门的编码是否与空视图一致,确定阀门的正确安装位置。
15、坡度要求
夹套管的坡度在空视图中都有标示,安装时按图上的坡度方向施工。
16、热源管得安装
热源管安装的基本要求为自放空、自导淋,蒸气夹套的蒸气应高点进低点出,避免积液,热水夹套的热水应低点进高点出,避免积液和积汽。
夹套外管的连通管应在施工前确定其方向,满足自放空自导淋的要求,确认无误后方可施工,热源管应保证通畅无堵塞。
四、质量控制
夹套管的制作、安装遵守GB50235-97工业管道施工及验收规范、SHT3546-2011石油化工夹套管施工及验收规范,并采用A、B、C三级质量控制,见附表2。
施工中特别注意以下几点:
1.下料前需根据现场实际准确测量,划线时控制误差,每根管子都要尽量准确。
2.下料时必须要求认真操作,使切割的管端面垂直度误差尽量减小。
3.严格控制组对间隙。
4.严格控制焊接变形,内管焊接时为控制焊接变形,采用了水冷法和捆,使焊接变形控制在最小范围内。
法兰的焊接变形,由于内外管都要焊接在法兰上,应先焊接法兰处的调整段。
避免应力集中于法兰处,造成管段及法兰的变形。
5.定位块制作、安装时,应保证内外管同心。
6.内管施工完毕,在封闭外管时,对支管焊接三通的封闭,由于主管的夹套和支管的夹套是互为独立的系统,必须保证主管在焊接支管三通处的对半调整段于支管内管的封闭焊接。
7.在内管安装时应加上必要的临时支架,特别时对长度较长而管径较小的管段或阀组,由于自身重量或外界因素的影响,将会引起内管变形。
外管已经套入,内管变形后,难以校直。
造成内管返工,还需重新试压,且内管通氩困难,势必影响施工质量。
8.严格控制每一施工工艺步骤的误差及变形。
在封闭外管前,外管点焊完毕后应全面测量、核对。
若不符和要求之处,及时处理或用外管予以调整,避免在外管封闭完毕后才发现问题。
这样将造成内、外管的返工,且在切割时的杂物掉入夹套内无法清除,而且内管还需重新试压。
在施工时间、人力、物力上造成不必要的浪费。
由于内管通氩困难,会影响施工质量。
9.施工过程中主要工序采取了以下质量记录:
管道系统压力试验记录
隐蔽工程(封闭)记录
管道复位最终检查记录
五、焊接工艺
1、特点
夹套管的组装是以内管为基准,一般是先主管后支管,夹套管的几何尺寸及焊接变形容易控制。
其特点是先焊接内管与法兰连接处焊缝,套上外管后,再焊接内管与弯头一侧连接处焊缝。
组装夹套管时,应先考虑到尽量减少外管焊缝,少加调整段,减小焊接变形。
内管规范要求,对接焊缝进行100%X射线探伤。
为了保证焊接质量,焊接内管时,采用氩弧焊打底,手工电弧焊填充盖面。
由于夹套管焊接质量要求较高,故对焊工素质要求较严,加之外管焊缝较多,焊接应力较大,容易产生较大的焊接变形,因此应严格控制焊接线能量。
2、工艺流程及操作要求
2.1焊接工艺要求
2.1.1焊接坡口需确认无裂纹等缺陷,并清除坡口区的毛刺、氧化物、水分和其他脏物,必须用酒精或丙酮等有机溶剂除去坡口区的油污后施焊。
2.1.2点固焊点,应由焊接同一管道的焊工进行;点固焊用的焊条、焊丝与正式焊缝所用的焊条、焊丝相同;点固焊工艺条件与正式焊缝工艺条件相同,必须焊透。
点固焊位置及点数,4点以上均布为宜。
点固焊点长度为5~10mm,高度不超过管壁厚的1/3。
点固焊点应避开交叉点。
点固焊的焊肉如有裂纹等缺陷,应及时处理。
2.1.3正式焊接前必须检查点固点,确认无裂纹等缺陷时方准施焊。
2.1.4引弧应在焊接坡口内进行,不得在管道母材上引弧或将熄弧点引向焊道以外。
焊缝及坡口的清理需用不锈钢丝刷或黄铜丝刷。
焊接地线卡头一般用紫铜制作。
2.1.5内管焊接时,采用氩弧焊打底充氩保护,以确保焊缝成型,使管内壁平整光滑无凸瘤,满足生产工艺要求。
定位板及内、外管连接处的角焊缝防止内管烧穿。
法兰、承插接头及三通角焊缝至少焊两层。
施焊过程中应妥善保护法兰密封面、母材和临近设备,管道需有防飞溅沾污的措施,如有沾污应及时处理。
2.2焊接质量检查
2.2.1每个焊口的焊渣和焊缝两侧的残余物应及时清除(特别注意夹套管内腔的残留物,以防间隙堵塞)。
焊缝的外观检查需用5~10倍放大镜和焊口检测仪等工具。
焊缝表面应平整光洁,两侧过渡平缓。
2.2.2夹套管的角焊缝和法兰焊缝均需进行着色试验检查,合格后才能进行下一步工作。
2.2.3按设计要求对夹套管内、外管焊缝内部缺陷进行检查。
2.2.4各种检查过程中发现缺陷应予返修,重新焊接,检查至合格为止。
2.2.5同一焊缝的同一部位返修次数,碳钢不应超过2次,仍不合格者应将焊口热影响区1~2cm切除,重新制作、焊接、检查至合格为止。
3、操作要点
3.1焊前检查
焊缝组对后正式焊接前,质检人员必须对其错边量、坡口间隙、角变形等进行严格检查,只有在各项检查项目都在设计及规范要求范围内,才能允许焊接。
3.2内管法兰焊接
夹套法兰为平焊法兰,为了保证焊接质量且按规范要求,法兰角焊缝必须至少焊两遍,并进行密封焊如图5所示。
由于夹套内、外管之间的间隙比较小,法兰焊缝不要焊得过高,以防外管不能套入接触到法兰。
图5法兰焊接程序图6三通焊接卡具
3.3内管三通焊接变形控制
夹套支管与主管连接处多为三通。
焊接三通焊缝时,如不进行焊接变形的控制,往往会出现较大的焊接变形,满足不了设计及规范要求,并且给夹套外管安装带来不利。
焊接三通时,除采用小的焊接规范外,在三通处我们选用槽钢和在支管两侧各加一U型卡固定主管如图6所示来尽量减小焊接变形,满足设计及规范要求和给外管安装带来便利。
3.4外管焊接顺序
调整段、三通为对剖件,焊接此类焊缝时,应先焊接纵焊缝,再焊环焊缝。
由于外管焊缝较多,焊接应力较大,不要把法兰焊缝作为最后一道安装口,以防法兰变形,密封不严。
3.5焊缝返修
(1)根据返修工艺评定,编制返修“WPS”。
对于焊缝内部缺陷,根据实验室发放的返修通知单,找出缺陷部位,先用角向砂轮机打磨缺陷,确定缺陷完全清除后,再进行补焊。
(2)焊缝同一部位的返修次数不宜超过两次。
若超过两次,返修前应经技术负责人批准。
补焊次数及补焊情况都必须有记录。
3.6无损检测
(1)无损检测人员必须取得相应的资格并经有关部门认可。
(2)无损检测部位的表面质量必须经焊接检查员和无损检测人员检查合格后,才能进行无损检验。
(3)进行着色检测的焊缝,在焊后24小时后进行。
(4)所有无损检测工作都必须具有无损检测方案和无损检测工艺卡,并按方案和工艺卡执行。
3.7试压前准备
试压前,所有焊接及无损检测工作都必须完成,无损检测资料需经有关部门签字认可后,才能试压。
六、施工安全注意事项
1.施工前,必须进行风险评价,HSE因素(危险源)调查评价(风险评价)表(JHA)见附表6。
2.进入现场严格按照规章制度穿戴好工作服、安全帽及必须的防护用品;
3.施工用的工器具电源电压必须符合装置区临时用电管理规定;
4.施工完毕,清除一切杂物,严禁杂物及焊渣留在管道内和现场。
5.施工用脚手架必须稳固可靠,登高人员系好安全带,严禁从高处往下扔东西。
6.吊装作业要严格遵守我厂有关起重的安全规定,使用吊装作业卡要统一指挥,指挥人员
与起重设备操作人员、工作人员要相互配合,指挥
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