冷箱管道施工方案.docx

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冷箱管道施工方案

1.0工程概况

中石化安庆分公司化肥油改煤工程中空分装置的冷箱系统，根据安庆石化统一安排，将于2008年12月底停工检修，本装置改造由杭州杭氧股份有限公司设计并提供材料，其中部分不锈钢、铝镁管道需要修改。

工程由安徽万纬工程管理有限责任公司监理，二公司负责施工。

本次检修工艺管道主要有LF2、0Cr18Ni9两种材质，LF2焊接量约1500英寸，0Cr18Ni9焊接量约500英寸。

主要是在冷箱内对原有管道切割后改变走向，同时配合杭氧下塔改造时所需要的管线拆除、恢复工作，管道施工工期预计约为60天。

2.0工程特点

2.1以铝镁合金为主：

数量多、口径大、焊接时须加垫圈垫板、焊接要求高、难度大。

2.2作业空间小：

在箱体内安装作业面狭小，设备和管线分布密集、给施工、检验、架子搭设等带来很多困难。

2.3高度高：

冷箱顶部高63米，给设备、材料、机具的运输吊装带来较大难度。

2.4成品防护要求高：

所有铝镁材料表面不得被电弧擦伤、被油污染，所有施工机具、量具、仪表等及施工场地、作业人员、劳动防护用品禁止有油脂，并避免与碳钢类管道接触。

因此要求施工时加强对已安装的管道、设备防护工作。

2.5工序复杂：

管道及组成件，阀门焊接前需脱脂处理，所有管需酸洗钝花处理，焊丝在使用前需脱脂钝化处理。

2.6人员资格要求高：

由于铝镁焊接要求的特殊性，需特殊培训考试合格后方可上岗，同时对管工、架子工、探伤工也有更高要求。

3.0编制依据

3.1杭氧提供的施工图纸。

3.2安庆石化48000空分装置改造对接会议纪要。

3.3《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-1997

3.4《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2002

3.5《铝制空分设备安装技术规范》HAT5411-2001

3.6《空分设备绝热通用技术条件》JT5-3-83

3.7《压力容器无损检测》JB4730-2005

3.8《现场设备、工艺管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-1998。

4.0施工原则

施工原则：

先大管后小管，从下往上配管，厂房内深度预制，减少固定焊口。

管道若相遇碰时，原则为小管让大管。

冷箱内铝镁管线的切割尽量在水平段，以利于管内清理；管线及配件用三氯乙烯脱脂；所有工具、设备需要脱脂后使用。

5.0管线及管配件的检验

5.1管线及管配件的一般要求:

5.1.1材质、规格、型号、质量应符合设计文件的规定。

5.1.2材料应无裂纹、缩孔、夹渣、折叠、重皮等缺陷。

5.1.3材料外观应无锈蚀、凹陷，机械损伤的深度，不超过产品相应标准允许的壁厚负偏差。

5.1.4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。

5.1.5所有到场材料（管线、阀门、管件等）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。

5.1.6不锈钢管道组成件及支承件在储存及施工期间不得与碳素钢接触。

所有暂时不用的管子均应封闭管口。

5.1.7所有管道组成件，均应有产品标识。

5.2管道支、吊架要求。

5.2.1所有材料应有合格证明书。

5.2.2所有的管支架均按施工图纸验收并按照厂家编号分类摆放。

5.3管子及管件检验。

5.3.1管子在使用前应按单线图核对管子的规格、数量和标记，并审查质量证明文件的内容。

5.3.2合金钢螺栓、螺母，应用光谱分析仪对其材质进行复查，并作好标识。

5.3.3法兰密封面、八角垫、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、皱折等缺陷。

5.4阀门检验、试验

由于冷箱阀门安装位置及材料的特殊性，所有阀门试验、检验工作按冷箱改造专题会会议精神，所有阀门现场不进行试压，安装前采用三氯乙烯或丙酮将阀门表面清理干净后安装。

5.4.1质量证明文件核查。

1、设计文件要求做低温密封试验的应有制造单位的低温密封性试验合格证书。

2、阀门安装前，应按设计文件中的“阀门规格书”，对阀门的阀体、密封面及有特殊要求的垫片和填料的材质进行抽检，每批至少抽检一件；合金钢阀门的阀体应逐件进行光普分析，若不符合要求该批阀门不得使用。

5.4.2冷箱内的低温阀门的检验要求按照杭氧提供的大型空分设备安装技术要求HTA1107-2003及有关国家标准执行。

5.5其他管道组成件检验。

产品质量证明文件，应进行核对，且符合要求。

5.6管件外表面应有制造厂代号（商标）、规格、材质牌号和批号等标识，并与质量证明文件相符，否则不得使用。

5.7管件表面不得有裂纹，外观应光滑、无氧化皮，表面的其他缺陷不得超过产品标准规定的允许深度。

坡口加工精度应符合产品标准要求。

焊接管件的焊缝应成型良好，且与母材圆滑过渡，不得有裂纹、未熔合、未焊透、咬边等缺陷。

6.0管道的预制安装

6.1管道预制

6.1.1预制前仔细核对单线图与平面图，对于最后封闭的管段应核对组焊位置和调节裕量，不得加应力组焊。

6.1.2管道应按单线图预制，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。

6.1.3管子切割时，不锈钢管可采用机加工或等离子方法切割，铝管采用绞刀式不锈钢切割片进行切割。

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。

6.1.4根据会议内容，所有管线、管件在杭氧已进行酸洗、脱脂处理，材料到货后必须做好防护工作，特别是现场组队时必须加强注意防止造成二次污染，且坡口加工好后应对坡口附近进行局部脱脂处理。

6.1.5对冷箱内的铝及不锈钢管线预制要求如下：

a.预制场地内必须垫有橡胶板或木板，且不得与黑色金属在一起。

b.工作人员的工作服手套必须是干净的,不得有油污。

c.敲击工具应选用木质、紫铜或硬质橡胶榔头。

d.工件在焊接时，电焊二次线不容许随意搭接在工件上，应该做专用工具，不容许在工件上引弧。

6.2管道拆除

根据专题会会议精神，为配合杭氧下塔改造，应杭氧要求，部分管线需拆除待下塔改造完成后进行恢复，拆除时需注意以下事项：

（1）、管线拆除前必须经杭氧现场人员确认后方可进行；

（2）、切割位置尽可能的选择在管线水平段，避免切割时产生的碎屑等掉入管线内造成污染；

（3）、拆除前应根据现场实际情况对管线进行必要的加固，加固材料尽量使用不锈钢材料。

（4）、切割后必须及时清理管线内的杂物，清理干净后采用塑料纸及彩条布将管口进行封闭，以防杂物进入。

（5）、拆除下的管线及配件应做好标记及记录，按规定放置于库房以备再利用。

6.3管道安装

6.3.1管道焊接的一般要求。

（1）管道两相邻焊缝中心距，直管段两环缝间距不小于100mm，且不小于管道外径，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、吊架边缘的净距离不应小于50mm。

（3）在焊接接头及其边缘上不宜开孔，否则被开孔周围1.5倍孔径范围内的焊接接头应进行100%射线检测。

（4）与管道相焊的仪表一次元件，放空阀等在预制时焊好，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，仪表电气专业负责提供合格的元件。

（5）管道外壁与冷箱型钢内壁距离要求低温液体管线管不小于400mm，低温气体管线不小于300mm。

6.3.2坡口形式及加工要求。

管道加工后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。

坡口加工后，要检查坡口表面质量，以保证焊接质量。

坡口形式见图1。

6.3.3接头组对。

（1）壁厚相同的管道件组对时，应使内壁平齐，错边量不超过误差允许范围。

（2）壁厚不同的管道组成件组对，管道的内壁差超过1.0mm或外壁差超过2mm时，应按图5.3—2，3的要求进行加工、组对。

（3）所有固定口组对及焊接前需杭氧人员、监理、业主方四方确认后方可实施，同时做好隐蔽记录。

（4）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。

不锈钢管电弧焊时，坡口两侧各100mm范围内应涂白垩粉或其他防粘污剂。

6.3.4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。

6.3.5焊接施工。

焊条型号和规格选用应严格执行焊接工艺评定。

焊前检查、修正焊缝的间隙、错边量等；焊接前按杭氧技术文件要求（原油改煤工程图纸要求）对δ＞5mm的铝管应作焊前预热，预热温度100度，预热采用火焰加热方法进行；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，及时作出质量评定，并按要求进行无损检测。

6.3.6焊接方法的选择。

（1）不锈钢管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）铝制管道采用氩弧焊焊接。

公称直径大于等于80mm，对焊处需要加衬不锈钢垫圈及槽铝衬圈。

公称直径小于等于25mm铝管加外套管环角焊。

6.3.7焊接材料选择

焊材选用表：

母材材质

焊接方法

焊材

LF2/LF2

GTAW（TIG）

5183-018

LF4/LF4

GTAW（TIG）

5183-018

LF2/LF4

GTAW（TIG）

5183-018

OCr18Ni9

GTAW/SMAW

A132/H0Cr20Ni10Ti

6.3.8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）焊材应有产品合格证明书，并经复验合格。

（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，使用保温筒保持干燥。

如焊条说明书（或合格证）对焊条烘干无具体温度要求，可按焊接工艺评定或焊接作业指导书进行烘烤。

（4）焊工按指定的焊接工艺卡（焊接作业指导书）进行施焊。

焊接工艺卡根据各相应材料的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。

①手工电弧焊，风速等于或大于8m/s，氩弧焊时，风速等于或大于2m/s。

②相对湿度大于90%。

③下雨或下雪。

（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）奥氏体不锈钢管道在用手工钨极氩弧焊接根部焊道时，管内应充氩气保护，在保证焊透及熔合良好的情况下，在焊接工艺上采用小电流、低线能量，在焊接方法上，采用短电弧，焊条尽量不摆动，特殊情况下摆动形成的焊缝宽度不超过焊条直径的2.5倍，严格控制层间温度。

（8）嵌入式不锈钢垫圈，不应和母材熔化，以免影响焊接质量。

铝镁焊丝在使用前需脱脂处理。

6.3.9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。

管道安装前检查，安装条件具备后，可进行管道的安装。

6.3.10管道安装应具备的条件。

（1）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。

（4）管道安装的原则上遵循先大管，后小管；先干线，后支线；先主管，先高压管，后中低压管的施工顺序。

安装时可根据实际情况做适当调整。

6.3.11管道安装的一般要求。

（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、支吊架型式及位置、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、麻绳等作为临时支吊架，须安装正式支吊架。

管架制作、安装严格按图纸施工，未经设计书面同意严禁变动其型式或规格、材质。

支吊架焊接同正式焊接施工工艺，焊肉饱满，焊接完毕须经检查人员检查合格后，方可安装。

（3）固定口组对不得强力对口。

固定口需充氩气保护焊时，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）法兰连接应保持同轴，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。

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。

低温有预紧力矩要求的螺栓，严格按设计规定的程序和力矩拧紧。

（5）不锈钢管道与碳钢支吊架之间，垫入氯离子含量不超过25ppm的橡胶石棉垫，以防止不锈钢因渗碳而腐蚀。

（6）温度计套管的插入方向、插入深度及位置应符合设计要求。

（7）铝制管件应彻底清洗干净，并严格脱脂，焊前用丙酮等清洁坡口。

（8）管道安装时，若配管不能够连续进行，管口应加盖或采用塑料布包扎。

（9）铝镁合金管道坡口进行脱脂、干燥后才进行现场安装工作。

（10）铝镁合金管道吊运时必须采用洁净无油脂的吊装带进行吊装。

（11）铝镁合金管道清洗后存放在干燥处，远离盐酸碱类，制作过程中应轻搬轻放，不可以在地上翻滚、手拖，防止管道损坏。

6.3.12管道安装允许偏差。

管道安装允许偏差（mm）表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

6.3.13传动设备配管。

（1）管道安装时，不允许给设备（特别是传动设备）以附加应力。

（2）传动设备配管，配管时，应先从机器侧开始安装，先装管道支架，保证管道的重量和附加力矩不得作用在机器上。

管道的水平度或垂直度应小于1mm/m。

（3）固定口应选定在远离机器管口的位置。

6.3.14阀门安装。

（1）安装前按设计要求核对型号，并按介质流向确定其安装方向。

（2）冷箱内阀门，应在所有设备安装完毕后，管道安装前就位。

冷阀应与相应的的支架同时安装。

低温液体阀的阀杆应向上倾斜10°～15°。

阀门与管道焊接时，采取降温措施，使得阀体温度高于200℃。

（3）注意阀门上的箭头方向，应与介质流向一致。

（5）低温气动薄膜阀以及凡带有套管的冷角阀，在冷试过程中采用专用工具把紧法兰螺栓。

6.3.15支、吊架安装。

（1）支、吊架规格、型号、安装位置应符合图纸要求，不得随意更改或变动。

（2）导向支架或滑动支架的滑动面应洁净平整，不得有歪斜和卡涩现象。

（3）弹簧支、吊架的弹簧安装高度，应按设计要求调整，并作记录。

弹簧的临时固定件，应待系统安装、试压、绝热完毕后方可拆除。

（4）支、吊架不得有漏焊、裂纹、高度和长度不够等缺陷。

管子与支架焊接时，管子不得有咬边、烧穿等现象。

与管道焊缝相碰时应切环口绕开。

（5）管道安装完毕后，应按设计要求逐个核对支、吊架的形式、材质和位置。

7.0安装、焊接质量控制

7.1焊接外部质量检查

（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。

（2）外观检查不合格的部位要及时返修。

7.2内部质量检查。

（1）焊缝内部质量检验，采用无损检测方法。

对接焊缝采用射线透照（RT），角焊缝采用渗透方法检测（PT），合格标准采用JB4730-2005。

射线检测应在外观检查合格后进行。

（2）焊缝探伤执行的标准：

管道的对接焊缝100%RT探伤，执行JB4730-2005的规定中的Ⅱ级合格；角焊缝100%PT检测Ⅰ级合格。

（3）不合格的焊缝同一部位的返修次数，不得超过2次。

（4）焊缝检测不合格时，检测部门应与焊工出具焊缝返修通知单，焊工应按技术部门下达的返修工艺卡及时进行施焊，焊缝返修检测合格后，应有焊缝返修记录。

（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。

7.3质量控制措施

认真贯彻公司的质量方针，树立质量第一的思想，建立完整的质量体系，全面推行质量管理，创优质工程。

实行过程控制，从材料入库前检验至气密完中交，严格按管线施工质量控制点质量等级进行，质量检查按自检、互检、共检三级进行。

加强对焊接质量管理，运用统计技术对焊工合格率进行考核，焊接一次合格率应在95%以上。

8.0HSE管理措施

8.1施工过程中可能发生的安全事故风险分析

1.冷箱钢结构和内部管道施工多数作业属于高空作业，发生高空坠落事故的可能性较大。

2.物体打击。

3.冷箱内全部为钢材连接，易发生触电事故。

4.施工过程中使用氧/乙炔焰切割，有可能发生火灾、爆炸事故。

5.吊装作业过程中，发生吊装物件倾倒，损坏吊车等。

6.在平台和坑、洞口旁作业或路过时发生坠落事故。

7.射线探伤、电焊弧光，发生射线伤害。

8.工具、机具搬运，发生挤伤事故。

9.物体打击产生噪音，发生噪声伤害事故。

10.违章操作，发生事故。

11.疲劳生产，发生事故。

12.酸洗、脱脂液、固体废弃物排放和倾倒发生环境污染事故。

8.2相应对策

1.加强安全教育，严格执行班前安全讲话和周一安全活动制度，有针对性地交代近期工作中的安全注意事项。

2.戴好安全帽，系好安全带，高空作业时做到安全带高挂低用，使用安全带前仔细检查安全带有无损坏。

高处作业、交叉作业应张挂安全网，有高处作业处下方1～2米必须有安全网，否则不得施工。

3.高处作业应使用合格的脚手架架杆、吊架、梯子、脚手板，防护围栏，挡脚板和安全带，作业前应认真检查所用安全设施是否坚固、牢靠，脚手架应经安全员检查认可后，挂牌标识，并办理工序交接手续后，方可使用。

4.高处作业使用工具、材料等应放在安全、不易失落处，防止砸伤下方人员。

班前严禁饮酒，三级以上高处作业必须开高处作业票并配备相应通讯器材。

5.夜间作业应有充足的照明，在施工现场高处设置大功率探照灯，保证光线充足。

6.为防止触电事故的发生，现场接线均应严格按“三相五线制”进行，现场所用板房、焊机房、焊接平台、配电盘、开关箱、电焊机应按规定接地及找零；现场使用的手持电动工具和移动式电动工具必须安装高灵敏度的漏电保护器，并应先试转合格后再使用；严禁止擅自接用电源，非电工不得从事电气作业，维修用电设备时应先切断电源，并挂“有人工作，严禁合闸”警告牌。

冷箱内施工照明采用12V的安全电压。

7.为防止火灾、爆炸事故的发生，做到氧气瓶、乙炔瓶与用火点间距，三者之间应大于10m，并应立放氧气瓶、乙炔瓶。

两者不得混放在一起，不得同车运输，不得在阳光下曝晒，以避免爆炸事故的发生，违反者给予重罚，并给予通报；进入施工现场（厂区内）严禁吸烟，违者重罚；在安装现场动火，就近应有必备的消防设施，厂区内动火必须办理动火票。

8.危险处、射线作业区应设置明显的警告牌。

射线作业前将作业时间、地点提前通知现场施工人员。

9.为防止发生吊装事故，手拉葫芦使用前应检查是否完好，不得超载使用，严禁强拉硬拽；吊装作业时，人员不得站在重物正下方，指挥应统一、明确。

作业前，将可能发生事故的区域隔离，无关人员不得入内。

10.在坑、洞、平台边缘等“四口五临边”处设置护栏，防止高空坠落事故。

11.如发生安全事故，应及时抢救受伤人员，保护现场，并对事故原因加以分析，防止同类事故再次发生。

12.加强HSE管理文件和程序的学习，加大HSE管理培训，遵循HSE管理程序，认真履行HSE管理文件规定的义务。

13.安全用品应在使用有效期内。

14.安全带应系挂在作业人员上方固定的有足够承载力的物体上，一般挂系脚手架的横杆上，下部有足够的安全空间和净距。

15.拆除脚手架杆、模板、跳板等施工用品时，应自上而下拆除，不得同时进行，不得向下投掷，拆除面积的四周设置安全警戒线，并有专人警戒。

16.专职HSE监督员负责现场的HSE管理，对违反HSE管理条例作业的人员和不利于HSE管理的行为进行批评教育和必要的处罚，对安全隐患和施工环境进行清查，并对有违反条例的施工责令限时整改，监督整改的全过程，验收整改结果。

17.严禁擅自接电源，非电工不得从事电气作业，维修用电设备时应先切断电源，并挂“有人工作，严禁合闸”警告牌。

18.构件摆放及拼装时，必须卡牢，移动。

翻动时撬杠支点要垫稳。

19.防止违章操作，定员持证上岗。

20.防止超时疲劳，遵守国家劳动法。

21.脱脂时操作人员带防毒面具，穿耐酸耐碱的防护服、防护手套等，及时清理施工场内的垃圾，防止固体垃圾堆积。

22.噪声源周围施工人员，项目部提供施工人员耳塞。

9.0动力组织安排

劳动力安排计划

天数

工种

10

20

30

40

50

60

管工

6

8

8

6

6

6

焊工

3

3

3

3

3

3

起重工

2

4

4

4

4

2

力工

8

8

8

8

8

8

探伤工

2

2

2

2

2

0

合计

21

25

25

23

23

21

10.0施工机具和手段用料

序号

名称

规格

数量

备注

序号

名称

规格

数量

备注

1

吊车

25T

1

13

胶皮手套

30付

2

吊车

50T

1

14

面罩式防护镜

20个

3

交直流焊机

400A

1台

15

塑料桶

20Kg容量

10个

4

铝镁焊机

2台

16

金属废桶

100Kg容量

5个

5

三氯乙烯

500Kg

17

角式磨光机

φ150

3个

6

石棉板

δ=1.2

500

18

角式磨光机

φ100

3个

7

合金切割片

φ100

10个

19

棒式磨光机

5个

8

合金切割片

φ150

10个

20

等离子机

1台

9

不锈钢钢丝刷

50个

21

铣刀

120个

10

不锈钢钢丝轮

50个

分析纯

22

记号笔

50支

11

塑料水管

φ20

200m

23

可溶纸

大号

100Kg

12

大货车

10吨

1台

11.0施工进度计划

日期

工组内容

10

20

30

40

50

60

准备工作

脱脂、预制

安装

气压气密试验