2万标立方米每小时制氢装置工艺压力管道施工方案.docx

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2万标立方米每小时制氢装置工艺压力管道施工方案

施工方案

建设单位名称：

上海市高桥石化工程公司

施工方案名称：

2万标m3/h制氢装置工艺（压力）管道施工方案

上海市安装工程有限公司高化制氢项目部

SJ1015

压力管道施工方案审批表

建设单位：

上海高化工程公司

施工方案

2万标立方米/小时制氢工艺（压力）管道施工方案

部门

姓名

签名

签名日期

编制

项目部施工技术员

打字

校对

审核

质检责任工程师

设备责任工程师

材料责任工程师

工艺（设计）责任工程师

焊接（热处理）责任工程师

质控系统负责人

批准

质保工程师

备注

一、工程概况

二、主要实物量汇总表

三、施工总平面图

四、施工部署

五、主要施工方法及技术措施

六、施工工艺流程图

七、质量标准、技术规程及验收规范

八、施工进度计划表

九、施工劳动力组织计划峰值表

十、保证质量管理措施

十一、保证安全生产措施

十二、质量保证体系网络图

十三、主要施工机具使用计划表

十四、计量器具使用计划表

十五、手段用料使用计划表

一、工程概况

2万标m3/h制氢装置位于上海炼油厂内，北靠浦东北路，西临上海炼油厂3#催化装置。

是一个以建筑物与构筑物组成的群体工程，具有施工要求高、施工工期紧、立体交叉作业等主要特点。

2万标m3/h制氢装置为甲类生产装置，本装置内的管道工程管道介质为甲类可燃气体，管内介质具有易燃易爆等特点。

本装置管道工程共有：

2万标m3/h制氢炉区、2万标m3/h制氢管带、2万标m3/h制氢压缩区、2万标m3/h制氢反应区、2万标m3/h制氢框架及脱硫区、2万标m3/h制氢PSA区六个单位工程组成。

本工程2万标m3/h制氢炉区、2万标m3/h制氢管带、2万标m3/h制氢压缩区、2万标m3/h制氢反应区、2万标m3/h制氢框架及脱硫区等五个单位工程由中国石油化工集团北京设计院承担设计；2万标m3/h制氢PSA区由四川西南化工研究院承担设计。

上海高桥石化工程建设监理公司监理，管道工程施工由上海市安装工程有限公司承担施工。

1．1工程特点

1.1.1本工程共有工艺管道534根（其中压力管道508根），设计压力为常压～11Mpa，设计温度为常温～556℃，管道直径在DN10～DN500之间。

管道钢种分别为20#碳素钢无缝管、20#锅炉钢无缝管、15MrMo合金钢无缝管、1.25Mr0.5Mo合金钢无缝管（进口）、0Cr18Ni10Ti不锈钢无缝管。

1.1.2本工程所用的管材、管配件、阀门。

法兰、各种仪表、高强度螺栓、特种焊条等材料均有业主提供。

1.1.3本工程的管线探伤比例、合格等级按施工总说明中的施工验收要求执行。

1.1.4本工程六个单位工程除PSA区设计出管道单线图外，其余五个单位工程设计均未出管道单线图，从现场施工需要和竣工资料的要求出发，将组织本公司工程技术人员对无单线图的工艺（压力）管道自行绘制单线图。

1.1.5本工程工期要求紧、工艺（压力）管道施工要求从2001年3月20日开始，至2001年7月30日结束，2001年8月30日具备联动试车条件。

1.1.6本装置为露天布置，施工区域范围小，施工条件差，受环境气候影响较大。

1.2本工程压力管道分类范围GC1～GC2，均分布在六个单位工程内。

二、主要实物量汇总表

序号

材料名称

材质

型号规格

单位

数量

备注

一

无缝钢管

20#

φ18×3～φ273×8

m

244

炉区（工艺管道）

镀锌钢管

Q235-A.F

φ48×4.25～φ60×4.5

m

41

炉区（工艺管道）

不锈钢管

0Cr18Ni10Ti

φ17×3

m

5

炉区（工艺管道）

各类阀门

DN15～DN250

只

69

炉区（工艺管道）

二

无缝钢管

20#

φ18×3～φ426×9.5

m

1436

炉区（压力管道）

无缝钢管

20g

φ18×3～φ273×8

m

522

炉区（压力管道）

合金钢管

15CrMo

φ89×4.5～φ377×11

m

57

炉区（压力管道）

合金钢管

1.25Cr0.5Mo

φ325×25.4

m

10

炉区（压力管道）

不锈钢管

0Cr18Ni10Ti

φ17×3～φ18×4

m

52

炉区（压力管道）

各类阀门

DN10～DN400

只

434

炉区（压力管道）

三

无缝钢管

20#

φ18×3～φ273×8

m

995

管带（工艺管道）

镀锌钢管

Q235-A.F

φ48×4.25～φ89×4.75

m

71

管带（工艺管道）

各类阀门

DN15～DN200

只

106

管带（工艺管道）

四

无缝钢管

20#

φ18×3～φ530×13

m

3169

管带（压力管道）

无缝钢管

20g

φ32×4.5～φ219×10

m

270

管带（压力管道）

合金钢管

15CrMo

φ32×3.5～φ377×11

m

86

管带（压力管道）

合金钢管

1.25Cr0.5Mo

φ34×6.35～φ325×25.4

m

31

管带（压力管道）

不锈钢管

0Cr18Ni10Ti

φ18×4～φ32×4.5

m

47

管带（压力管道）

各类阀门

DN15～DN500

只

197

管带（压力管道）

五

无缝钢管

20#

φ25×3～φ219×6.5

m

218

框架及脱硫（工艺管道）

无缝钢管

20g

φ25×4～φ108×8.5

m

43

框架及脱硫（工艺管道）

不锈钢管

0Cr18Ni10Ti

φ25×4～φ159×7

m

83

框架及脱硫（工艺管道）

各类阀门

DN15～DN500

只

78

框架及脱硫（工艺管道）

六

无缝钢管

20#

φ25×3～φ159×5.5

m

389

框架及脱硫（压力管道）

合金钢管

15CrMo

φ108×6～φ377×11

m

49

框架及脱硫（压力管道）

不锈钢管

0Cr18Ni10Ti

φ25×4～φ325×9.5

m

259

框架及脱硫（压力管道）

各类阀门

只

100

框架及脱硫（压力管道）

七

无缝钢管

20#

φ57×3.5

m

10

PSA区（工艺管道）

各类阀门

DN50

只

4

PSA区（工艺管道）

八

无缝钢管

20#

φ25×3～φ325×7

m

812

PSA区（压力管道）

各类阀门

DN20～DN300

只

218

PSA区（压力管道）

九

无缝钢管

20#

φ18×3～φ219×7

m

113

压缩区（工艺管道）

镀锌钢管

Q235-A.F

φ48×4.25

m

29

压缩区（工艺管道）

各类阀门

DN20～DN40

只

11

压缩区（工艺管道）

十

无缝钢管

20#

φ25×3～φ219×7

m

712

压缩区（工艺管道）

无缝钢管

20g

φ108×7～φ219×10

m

30

压缩区（压力管道）

各类阀门

DN15～DN200

只

89

压缩区（压力管道）

十一

无缝钢管

20#

φ18×3～φ159×5.5

m

137

反应区（工艺管道）

各类阀门

DN15～DN50

只

26

反应区（工艺管道）

十二

无缝钢管

20#

φ25×3～φ273×8

m

199

反应区（压力管道）

合金钢管

15CrMo

φ48×5～φ377×11

m

219

反应区（压力管道）

合金钢管

1.25Cr0.5Mo

φ22×4.78～φ273×21.44

m

55

反应区（压力管道）

不锈钢管

0Cr18Ni10Ti

φ18×4

m

6

反应区（压力管道）

各类阀门

DN15～DN350

只

90

反应区（压力管道）

炉区管道总米数2372m（其中压力管道为2077m）

管带管道总米数4669m（其中压力管道为3603m）

框架及脱硫区管道总米数1041m（其中压力管道为697m）

PSA区道总米数822m（其中压力管道为812m）

压缩区管道总米数884m（其中压力管道为742m）

反应区管道总米数616m（其中压力管道为479m）

2万标制氢装置工程量合计：

10404m（其中压力管道为8410m）

三、施工总平面图

四、施工部署

4.1施工技术准备

4.1.1施工前应认真对施工图进行会审，熟习有关的施工及验收规范，并按要求做好施工技术交底工作，使全体施工人员了解本工程管道工程的施工特点、技术要求和质量要求。

4.1.2在工程开工前，按单位工程备齐施工图，做好施工图的发放准备工作。

4.1.3按本工程施工进度要求，完成各单位工程内管道单线图（轴测图）的绘制工作。

4.1.4按工程进度要求，做好上岗焊工“GB50236-98规范”（工艺管道）和“锅88规程”（压力管道）的资格取证工作，并根据本工程管道工程中的钢种和规格的需要，做好各类焊接工艺评定。

4.2施工设施准备

4.2.1在施工区域范围内布置好施工用电、用水，根据施工现场各施工作业点的布置位置，从现场总临时配电箱和临时水总管处引出临时用电源和水源至各施工作业点。

4.2.2在工程开工前，做好各类施工用机械、机具的配制及进场工作。

4.2.3在业主规定的区域内搭设材料仓库，并设置集装箱式焊材库，焊材库必须设置专职管理员，负责电焊条的收、发及电焊条的烘焙工作。

4.2.4针对施工现场的情况，在各施工作业点搭设小型的管道预制场地。

4.2.5根据工程的进度计划，事先落实好吊机的进场时间。

4.3管道施工准备及劳动力的配备

4.3.1对施工用的支、吊架进行材料分析，对可进行预先加工的管托、加强板、吊板吊杆、抱箍及大型支架等应进行预制，并用油漆或记号笔对加工好的支架进行编号，供施工班组在施工时领用。

4.3.2管道施工员在施工图会审、设计交底后及时编制施工预算，落实施工材料、施工机具的进场时间，并及时做好施工技术交底。

4.3.3根据本工程的特点，实施提高效率施工，精心计划、组织、控制、协调施工。

配备必要的施工技术人员和技术精湛的施工队伍，认真贯彻和执行压力管道安全管理和监察规定。

五、主要施工方法及技术措施

5.1

5.1.1本工程管道工程的施工应按设计图纸和施工说明的要求进行，无设计要求时，必须符合施工及验收规范和技术标准的要求，修改部分必须经过设计部门的批准，核定材料的规格与型号后方可进行施工。

5.1.2参加本工程施工的人员，都必须认真熟悉施工图图纸和有关的施工及验收规范和技术标准，了解工程的性质，全面掌握操作要求，对施工的特点有明确的认识，确保本工程的安全和质量。

5.1.3及时做好施工图纸的会审和技术交底工作，组织好特殊工种的资格培训，项目中所需用的机械与计量器具应齐全，各类加工件经过审核及时委托。

5.1.4合理安排工程的施工顺序，贯彻先主体后副体，先地下后地上，先安装支、吊架后安装管道的原则，做好安全生产，文明施工。

5.1.5施工前的大临设施的规划，现场用水，用电的配备，道路畅通，场地的平整等应事先做好。

5.1.6本工程的所使用材料，无论甲、乙方供应，都必须具有制造厂产品合格证，其技术指标必须符合有关国家或部颂发的技术标准，使用前必须认真核对其规格、型号是否符合设计要求，并进行外观复查验收。

5.1.7加强施工管理，对本工程所需用的管材、管件、阀门等附件，按要求进行做着色标识，防止不同材质、不同等级的材料混淆，对已领用的材料，必须按材质、规格、等级分别堆放，标牌显示，各种材料做好防腐、防护工作。

5.1.8材料的验收，各种材料必须具有质保书，收货时应认真核对材料的型号、规格、数量、材质是否符合设计要求，如发现问题及时反馈。

5.1.9材料的堆放应根据材料的材质、压力等级、规格、严格分类堆放，一般管材可堆放至平坦、干燥的露天仓库，下部必须垫有枕木，对特殊材料应根据材料的性能差别，分别采取各种保护措施。

5.1.10管件、阀件必须设置专用的料架，并有明显标志，对仪表器具等附件要特殊保管，以防受压、受潮。

5.1.11施工现场的机具配备，根据实际需要，统计数量，使用的位置设置范围按平面布置图要求，在条件成熟的情况下进行准备，并做好机具防护措施。

5.2管道预制的加工工艺

5.2.1管道预制一般包括管子的校正、切割、坡口或螺纹加工、弯制、管道支、吊架制作以及管段预组装等工序。

管道预制时，必须注意以下几点：

5.2.1.1法兰应设置在容易紧固螺栓的部位；

5.2.1.2管道的焊口必须避开管道的支、吊架位置，便于焊口的施焊与检验；

5.2.1.3复杂管段应经现场实测后，再进行绘制加工图；

5.2.1.4选择易于现场进行调整的平面弯管作为封闭管段；

5.2.1.5加工图绘制须清楚正确，尺寸齐全，宜采用单线绘制。

5.2.2管道预制的一般工艺流程

5.2.3管道预制加工的每道工序，均应认真核对管子的有关标记，并做好材质及其它标记的移置工作。

管道预制加工合格后，应有检验印记。

但不得使用钢印。

5.2.4管道预制加工后，应清理内部，不得留有砂土、铁屑及其它杂物，并及时封闭两端妥善存放。

5.2.5钢管切割、坡口加工及预组装

5.2.5.1弯曲度超差的钢管，应在加工前进行校直。

碳钢管、合金钢管可冷校或热校；不锈钢管宜冷校。

钢管校直后，经目测成一直线则为合格。

5.2.5.2钢管切削前应按设计尺寸号料，如还需切削加工时，应留有切削余量。

5.2.6钢管按下列方法切割：

5.2.6.1镀锌钢管和公称通径小于或等于50mm的碳素钢管，一般宜采用机械切割；

5.2.6.2有淬硬倾向的管子应用锯床、车床等机械清除表面热影响区后，采用打磨即可。

5.2.6.3不锈钢管应用机械或等离子方法切割。

5.2.6.4其它钢管可用氧乙炔焰切割。

5.2.7钢管的焊接坡口按下列方法加工：

5.2.7.1有淬硬倾向的管子，必须采用机械方法加工；

5.2.7.2一般管道的管子，宜用机械方法加工，亦可采用氧乙炔焰加工，但必须将切割表面打磨平整；

5.2.7.3大口径不锈钢管采用等离子切割时，必须修磨其表面。

小口径不锈钢管采用砂轮切割或修磨时，必须采用专用的砂轮片进行切割或修磨，严禁与碳钢管道共同使用。

5.2.8管道预组装须考虑运输和安装的方便，组合件应有足够的强度和刚度，否则必须要有临时加固措施，必要时应标出吊装索具捆绑点的位置，不锈钢管应采用套橡胶的专用吊索或尼龙绳。

5.2.9管道预制由于工作量较大，预制后管道的堆放，按单位工程、按管道系统分别设置，编好管线号，不能重叠堆放，防止管道产生几何变形。

5.2.10预制件的管口必须采用塑料簿膜进行封口，堆放的部位应有防潮、防腐措施，各类材质的预制件不得混淆堆放，以防影响管道的材质发生变化。

5.3支、吊加架制作、安装

5.3.1管道支、吊架的型式，加工尺寸等应符合施工图和支架标准图集的要求，并组装的尺寸偏差不得大于3mm。

5.3.2支、吊架预制主要以散件，原材料形式提供，支架按标准图集进行加工，制作后须在预制件上用油漆或记号笔标上支架的位号或支架的标准号。

5.3.3支、吊架的螺孔，必须采用机械钻孔，不得使用氧乙炔焰割孔。

孔的加工偏差不得超过其自由公差。

5.3.4管道支、吊架必须保证其材质的正确性，座标偏差不得超过10mm，标高不宜有正偏差，负偏差不应超过10mm。

5.3.5支、吊架的制作、安装焊缝应满焊，不得漏焊、欠焊和裂纹等缺陷，焊缝附近的飞溅物应及时清理。

5.3.6管道支、吊架的角焊缝应焊肉饱满，过渡圆滑，焊脚高度不得低于簿件厚度的1.5倍，焊接变形必须进行矫正。

5.3.7当介质温度等于或大于100℃的管道须设置固定支架，固定支架的位置必须按施工图要求进行设置，门型补偿器距固定支架的距离，不宜小于两支架间距的1/3，固定支架要求有较大的刚度，否则对管道起不到固定的作用。

5.3.8当管道在支承点处有轴向位移时，需限制横向位移时须采用导向支架，导向支架设置必须不影响管道的自然补偿，导向支架的肋板与管托底座之间须留有4-5mm的间隙，并保持平行。

5.3.9活动支架可分为滑动支架和滚动支架，一般情况下可选用滑动支架，当管道重量很大，滑动摩擦力使支架所受的推力过大时，可用滚动支架，活动支架的安装不得妨碍管道由于热膨胀冷缩所引起的移动。

5.3.10弹簧支、吊架的安装其弹簧高度，必须按设计文件规定参数进行加工，弹簧安装时应调整至冷态值，并做好的记录。

5.3.11吊架安装对有热位移的管道，吊点须设置在管道位移的相反方向，导向或滑动支架也是如此按位移值的1/2偏位安装。

绝缘保护层不得妨碍管道的热位移。

5.3.12固定支架应在补偿器预位伸之前进行固定。

导向、滑动支架的滑动面应洁净平整，不得有歪斜和卡死现象。

5.3.13对一些以成品形式提供的支、吊架、弹簧支架等，随装随领，不能堆放在外面，须进行产品保护。

5.3.14弹簧支、吊架的锁紧块，不得随意拆除，在所有的工序完成后，按顺序进行拆除与受力荷载不符时须进行重新调整。

5.3.15支、吊架的固定和支架的调整位置必须按施工图纸的要求严格执行，特别是有冷热位移的管道固定更不能随意设置。

5.3.16管道系统安装完毕后，应按设计要求核对该管道系统支、吊架的形式，材质和安装的位置是否符合施工图。

5.4管道安装的一般规定

5.4.1与管道有关的土建工程已经施工完毕，并经土建与监理、建设单位、安装单位的有关人员共同检查验收合格。

5.4.2与管道连接的设备必须经找正合格，固定完毕，具备配管要求后，方可进行配管施工。

5.4.3管材、管件、阀门、垫片等已按施工图要求进行核对，其材质、规格、型号无误。

5.4.4管道组成件及管道的支承件等已检验合格。

5.4.5管道安装前应完成的有关工序，如制作时的探伤、清洗、焊接等检验，并符合规范要求。

5.4.6管材、管段、管件、阀门等内部已清理干净，不留污物或杂物。

5.4.7管道安装的坡向，坡度必须符合施工图要求。

5.4.8法兰、焊缝及其它连接的设置方位应便于检修，其周围须留有一定的空间。

5.4.9节流装置安装的位置，上、下游直管的长度应符合施工图和规范的要求。

5.4.10温度计套管及其它插入件的安装方向与长度必须符合施工图要求。

5.4.11所有管道上需开孔的管件在预制中应一次完成，不宜在安装后开孔，以保证管腔内部的清洁度。

5.4.12管道安装工作间断时，应对敞开的管口及时采取封闭，为继续安装对前期安装的管道内部进行检查。

确认管内无疑问后，再进行安装。

5.5不锈钢管道安装

5.5.1该装置内的不锈钢管道较多，为了确保工艺和工程质量的要求，对不锈钢管材、管件应合理堆放。

对不锈钢管道的安装采取严格管理。

5.5.2不锈钢管道安装前，须检查管道的材质是否符合施工图要求，其表面是否受到机械损伤，搬运和堆放时避免碳钢相互接触以防发生晶间腐蚀，并应防止雨水、铁锈等腐蚀管材。

5.5.3不锈钢管切割宜采用机械或等离子切割，修磨管口必须使用专用砂轮片，预制安装时不得使用铁质工具进行敲击。

5.5.4不锈钢管道的焊接采用手工氩弧焊封底，手工焊盖面、管腔内进行充氩保护，使管内侧焊缝不产生氧化，保证管道内壁的光洁度，对于口径较小的不锈钢管，直接采用手工氩弧焊封底和盖面。

5.5.5不锈钢管道焊接时，不允许在焊口外的基体金属上引弧和熄弧，熄弧或更换焊条时，须在弧坑前方约20mm～25mm处引弧，然后再将电弧返回至弧坑，同时应注意焊接的搭接应从上一段焊缝10mm～15mm处开始。

5.5.6为了防止焊接时飞溅物等落在管材上，焊接前应在焊口周围用阻燃带，白垩粉和石棉橡胶板进行保护，防止飞溅物落在管子上。

5.5.7不锈钢焊接后，应马上清除去溶渣和焊缝附近的污垢，然后进行酸洗纯化处理。

5.5.8不锈钢管道管件组对的焊口，要便于施焊，尽可能减少横焊和仰焊、焊接时必须采取防变形措施，并减少固定焊口，力求做到整体预制安装。

5.5.9对于不锈钢厚壁管的组对，一定要严格按规范执行，充分控制组对根部的间隙，管口的油污，水份必须彻底清理干净。

5.5.10管道材料在不同壁厚情况下采用对接焊时、管配件的内壁实行倒角，使内壁齐平，内壁错边量不宜超过壁厚的10%，且不应大于2mm。

5.5.11管道组合除设计规定需进行冷拉或压缩的管道外，其余管道都不得强行组对。

5.5.12对厚壁管道的配管，每根管子，每只配件，都应有响应标识，并在单线图上标出每一管配件的编号，由于配管每个加工部位尺寸都不一样，加工时必须按管件的编号进行加工。

5.6蒸汽管道安装

5.6.1管道敷设应设有坡度，其方向与介质流向相同，坡向疏水装置。

5.6.2水平安装的蒸汽管道，其支管应从主管的两侧或顶部引出，防止凝结水流入支管内，变径时采用偏心异径管，应下平上偏，以便于排水。

5.6.3蒸汽管道上的伸缩补偿装置在安装时应严格按照施工图布置的位置进行设置，并按设计提供的补偿量对补偿器进行预检。

5.6.4补偿器安装两端直管段与连接管道的未端之间应留有一定的间隙，其间隙值总和应为补偿器补偿量的1/2。

5.6.5蒸汽管道支架安装是蒸汽系统的关键工作，必须对固定、活动、及导向支架设置的部位严格控制在施工图要求的范围内。

5.6.6同一根管道两补偿器中间只能设置一个固定支架，各中间固定的距离须相应对称，确保管子在这一点上不产生位移。

5.6.7蒸汽管道两固定支架之间设置导向支架，使管子沿着规定的方向作自由伸缩。

补偿器两侧第一个支架包括平行臂上的中点应设置活动支架。

5.6.8为了使热力管道伸缩时不致破坏保温层，管道底部应采用点焊形式安装滑动托架，托架高度应稍大于保温层的厚度。

（参照支架图集）。

5.6.9安装滑动支架时，其中心应保证一致，不能因膨胀后而产生偏移，导向支架二侧的滑槽与托架之间应留有3-5mm间隙并保持平行。

5.6.10支架焊接不允许有假焊及咬肉等现象。

所有焊缝必须按设计规定要求进行施焊。

5.6.11蒸汽管道安装结束，要仔细的检查，全面清除管线上所有的临时支架、撑架为下道工序打好基础。

5.7管廊及塔管道安装

5.7.1管廊内部的三通支管应在管廊预制时施工完毕。

引出管廊外的三通支管，一般留待管廊吊装定位后开孔