工艺管道安装工程技术、质量培训教材内容.docx
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1、工艺管道安装工程技术、质量基本知识培训教材第一节 概述一、工程概述随着我国石油、化工、冶金、机械、电力及化纤等行业的迅速发展, 管道工程也日趋复杂,已形成一门专门的安装工艺。管道安装工程一般包括:给排水、采暖、通风、动力锅炉、化工工艺管道安装工程等。不论是工业生产还是民用生活,管道已成为人们在社会生活中不可缺少的一部分,尤其是石油、化工石油工程,管道工程是必不可少的内容之一。给水、排水和采暖、通风管道主要是用来输送生活用水、煤气、蒸汽及生产、生活污水、雨水、消防用水的管道;动力锅炉、化工工艺管道, 主要是用来把单个机械或单元、工段、车间乃至全厂连接成完整的生产工艺系统的管道,故又称工艺管道。确
2、切地说,工艺管道系指那些直接为产品生产输送各种物料介质的管道,因而,也可称为物料管道;其中动力锅炉输送的介质是生产设备的动力源或动力媒介物。(一)工艺管道的现状、主要特点和发展趋势由于各类工程对管道有着不同的要求,各种材质的管道又具有不同的施工方法,这就决定了管道安装工程的复杂性、广泛性和精确性。复杂性:系指管道工程的种类繁多。就对化工而言,它既有水暖、通风管道,又有化工工艺及仪表管道;既有常温低压管道,又有真空、深冷管道;还有高温、高压管道;既有输送易燃易爆介质的管道,又有输送剧毒腐蚀性介质的管道。因而,管道安装工程中所用的材料也极为繁多,管材有上百种,管道配件有上千种之多。而且,多种管材和
3、管道配件都有不39同的使用要求和安装特点。广泛性:管道安装工程,从性质上来说,有工业和民用之分;从范围上来说,有室内和室外、架空和地下之分,既有集中在一个装置里的,也有跨越不同的地段、地域的,因而管道安装工程具有显著的广泛性。精确性:系指管道安装的精度。有的高速传动机器与管道之间相连接 的法兰同轴度和平等度,误差要求精确到百分之一毫米。此外,仪表管道、液压管道的安装更有其特殊性。综上所述,管道安装工程具有其特殊的重要性和技术要求高的特点。因而,不论施工者还是质量检查、监督者,都应熟练地掌握相关标准、规定、依据标准进行施工检查、监督是十分必要的。(二)工艺管道的级别分类1、工艺管道的级别(1)
4、按设计压力划分管道级别见下表:表 8-1按设计压力划分的管道级别级别名称真空管道低压管道中压管道高压管道设计压力P(MPa)P0 0P1.61.6P10P10(2) 按工作划分管道级别见下表:表 8-2按工作温度划分的管道级别级别名称低温管道常温管道中温管道高温管道工作温度()t-40-40t120 120t450t4502、管道分类:管道的分类、主要是针对焊接及其检验而提出的。管道的分类不清, 会带来焊接检验结果难以兑现,甚至导致将不合格焊缝级别当成合格级别。因而,应准确核对管道类别,做出正确判断,以防对焊缝质量做出错误的 判断,造成质量隐患。由于各专业具有自身的特点和范围,不同专业的规范对
5、管道的分类也不尽一致,现分别讲述如下:(1) GB 50235-97(工业金属管道工程施工及验收规范)该规范条文说明第 3.0.5 条中对管道分类作了如下解释:“根据美国标准 ANSI/ASMEB31.3,结合我国的习惯做法,将管道分为A、B、C、D 四类,其中A 类、B 类和 C 类管道与原规范中的高、中压和剧毒、有毒及甲、乙类火灾危险介质管道的涵义基本相同,D 类管道则相当于输送非可燃介质、无毒介质的低压管道,只是在 D 类管道的温度及压力范围上稍有调整, 向美国标准ANSI/ASMEB31 靠拢。根据上述内容和该规范第 7.4.3 条的规定,管道可作如下分类: A、B 类管道应包括:a.
6、 输送剧毒流体管道;检测率 100%,焊缝级别级b. 输送设计压力 P10MPa 或设计压力P4MPa 且设计温度t400的可燃流体、有毒流体的管道;检测率 100%,焊缝级别级c. 输送设计压力P10MPa 且设计温度t400的可燃流体、有毒流体的管道;检测率 100%,焊缝级别级d. 设计温度t-29的低温管道;检测率 100%,焊缝级别级e. 设计文件要求进行 100%射线照相检验的其他管道。检测率 100%, 焊缝级别级D 类管道应包括:输送设计压力P1MPa 且设计温度t400的非可燃流体、无毒流体的管道。可不进行射线检测。C 类管道:其他应进行抽样射线照相检验的管道。检测率5%,焊
7、缝级别级。思考:某装置的汽油设计温度 400,工作压力为 2.5MPa,设计压力为 4MPa,则该管道属于什么类别,射线探伤率多少?(2) SH3501-2002石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范代替原规范SHJ3501-2001,对剧毒、可燃介质管道的分级见表 8-3。表 8-3管道分级管 道 级 别SHASHBSHC使用范围1、毒性程度为极度危害介质管道(苯管道除外)2、毒性程度为高度危害介质的丙烯烃、光气、二硫化碳和氟化氢介质管道3、设计压力大于或等于 10.0MPa 输送有毒、可燃介质管道1、毒性程度为极度危害介质的苯管道2、毒性程度为高度危害介质管道(丙烯烃、光气、二硫化碳
8、和氟化氢管道除外)3、甲类、乙类可燃气体和甲 A 类液化烃、甲B 类可燃液体介质管道、乙 A 类可燃液体介质管道1、毒性程度为中度、轻度危害介质管道2、乙B 类、丙类可燃液体介质管道SHD设计温度低于-29的低温管道。管道级别输送介质SHA毒性程度为极度危害介质(苯除外) 和毒性程度为高度危害介质的丙烯烃、光气、二硫化碳和氟化氢任意任意100%SHB焊接接头射线检测百分率及合格等级一览表设计压力P设计温检测合格MPa(表压)度百分率%等级有毒、可燃介质P10.0任意100%有毒、可燃介质 4.0p10.0t400100毒性程度为极P10.0度危害介质的苯、毒性程度为-29t40020高度危害介
9、质( 丙烯烃、 光P4.0t40020气、二硫化碳和氟化氢管道除外)和甲 A 类液化烃甲类、乙类可燃气体和甲 B 类、P10.0-29t40010乙A 类可燃液P4.0t40010体毒性程度为中4.0p10.0t400100SHC度、轻度危害介质和乙B 类、丙P10.0-29t4005类可燃液体介P4.0t4005质SHD有毒、可燃介质任意t-29100(3) HG20225-95化工金属管道施工及验收规范按介质、温度、 压力将管道划分为A、B、C、D 四类。A 类管道:输送剧毒介质的管道;B 类管道:输送可燃或有毒介质的管道;氧气管道按 B 类进行焊接检验。C 类管道及 D 类管道:输送非可
10、燃介质、无毒介质的管道;其中设计压力P1MPa,且设计温度为-29186的管道为 D 类管道。(三)施工程序1、施工准备阶段施工准备阶段包括技术、物质、人力及现场准备。在该阶段,通过对 图纸及相关技术文件的准备、领会,提出施工用人、用料准备计划和施工 技术方案,并对准备参加施工有关人员进行技术培训和现场施工技术交底, 同时做好现场暂设和各种材料物资的入库验收准备。主要内容有:l 审查图纸:如何进行;审查什么内容:施工图纸内容和 PID 图是否一致?管道走向合理性,是否与设备或者其他专业矛盾? 设计选用管道、配件合理否?比如:调节阀旁通阀门选用不合理等,离心泵的进口选用同心大小头等,油气管道选用
11、有缝管道等,阀门选用不合理:水管道与原油天然气管道选用不一样?管线埋深合理否?在不在冻土层以下? 标准规范是否过时?有效性如何? 图纸是否规范?比如:压力容器压力管道有没有设计许可章?签字齐全否?是否有效图纸? 图纸前后之间有否矛盾?线路走向完整否? 图纸技术说明要求符合标准规范要求否,有没有超出标准行为,有没有与国家要求矛盾的地方,可以交涉, 能否提出修改意见,以利于施工,施工图纸内容与设计材料表(管道单线图/管段表)内容有没有矛盾? 设计遗漏内容(比如高点排空、低点排凝等、离心泵的进出口没有阀门)等?勇于审查,发现问题,显露实力。l 方案编制:工艺管道文件审批权限,详细见施工技术程序及文件
12、管理规定内容;技术交底:主要内容是(1) 工程特点、工程数量、完工日期。(2) 施工方法、质量标准、技术要求、技术措施、安全措施、操作规程。(3) 重点工程、特殊工程 采用新工艺、新技术、新材料、新结构和特殊要求。(4) 工程交叉和协作关系。(5) 应填写的工程记录和检查记录。原则上:内容少而切中要害。l 交工表格准备(包括过程以及最终交工资料所用的部分:技术规范指定部分表格、业主要求表格、监理公司要求表格、ISO9000 要求表格、内部管理规定要求表格、HSE 要求表格,质量管理要求表格);l 标准选用和技巧:谁来确定标准?业主、承包商或者双方确定;l 单位分部分项工程的划分:按照质量评定要
13、求划分好,方便管理(质量评定、成本核算、方便班组承包)等;l 工艺材料统计:娴熟使用计算机 EXCEL 方式进行统计材料工作,确保准确率,原则上分区和管道、配件、阀门、管道支吊架分类统计,以 便管理,一般地,要考虑下料余留量,管廊和装置区不一样,大阀门与DN50mm 以下的阀门也不一样,管道配件(比如:过滤器)一般不用余量。l 物资准备:机械设备、消耗材料、施工临时设施布局等清单提出;l 工艺施工的人员资源计划。DXN=40-50 原则。l 现场准备:提出计划:预制场、设备布置、2、材料验收阶段材料验收包括材料出库及入库检验,依据设计量对材料进行出库。并对特殊管道的组成件及特殊材质的组成依据规
14、范进行复验和检验。材料的质量是内在的,不合格的材料是工程的隐患,故材料的检验是工艺管道施工的特殊工序。材料验收主要内容:型号规格符合设计图纸要求否?质量有什么问题? 管道部分:外径误差?厚度误差超标?表面质量麻点等?椭圆度误差?在质量保证期内否?阀门部分:合格证书有吗?试压报告情况?试压时间试压介质等按照标准要求详细检查?配合物资部门检查好,杜绝不合格材料流入施工场地。3、管道预制阶段管道预制包括管段预制和管支架预制,管段预制包括管材调直、下料、煨弯、坡口加工、组对、焊接、热处理(特殊管道)、吹扫、封口、标识、储存等待安装,其目的是缩短管道施工工期。一般地,主要有管道预制厂 设计、管段预制、管
15、道支吊架预制、管道阀组预制(仪表阀组、泵阀组预 制、旁通阀组等)、最后封闭检查。主要技术工作:l 管道单线图绘制,现场核对,FW 焊接口确定,及早标准,立足加大预制工作;l 预制场地设计、预制场地准备好,面积多大?设备需要什么?运输设计;l 管道内部清理以及临时保护封闭。4、管道安装阶段管道安装包括对土建管架安装、设备安装、预制管段、管支架等的交接验收和对管子、管段、阀门等的组对,主要是对预制管段按照施工图纸进行安装,同时按预制程序对未预制的管段进行现场预制组装。在预制和安装阶段焊接为特殊工序,它通过焊材、焊接工艺、焊工、焊接设备、焊接环境、施焊方法和检验方法的控制来完成管道焊接工作。主要技术
16、工作有:检查预制管段安装是否图纸要求;现场焊接焊口的选择合理性;组装质量情况;安装完整性情况;阀门安装正确性;管道坡度;管架位置正确性;管道附件仪表完整性;管道以及管件位置以及正确性。必须配合使用的工艺管道图纸一览表:安装施工系统图(包含 PID 图、PFD 图);管道安装图(包含大样图、剖面图、标准重复利用图纸);非标准管道支架图、吊架图以及固定金属构架的详图;管道特殊段管段表;施工总说明;固定件(支架、吊架、夹圈、管箍);组合件总说明;管子、管件、阀门、紧固件以及辅助材料综合材料一览表;其他。5、试压冲洗阶段该阶段包括管线核查、试压、冲洗、气密,是工艺管道施工最后的检验,是对管道外观质量、
17、内部质量的全面检查。试压之前的检查见后面内容。试压如何进行:设备选用(试压泵等),进水点选取、排气点选取、试压组分组如何进行(压力等级的确定)、时间如何安排、临时试压管线的连接?应该考虑的主要设备:泵(充水泵、试压泵)、空压机(部分带干燥装置)、真空泵、排水泵(潜水泵)、储气储存水罐、压力表等;进水点选取:原则上,从低点进水,尽可能靠近给水点,同时方便充水泵进水;排气点选取:高点排空这是常识,如果设计没有,可以设计变更增加排空点,同时排空点最好同压力表观测点重合。排凝点选取:在低点进行,靠近排水沟(管)或者潜水点。试压分组:采取介质相同分组方法,压力等级分组方法,按照工艺流程图进行分组:同一流
18、程图上压力系统相同或者处于一个等级的划归一组; 比如:几台泵(或者压缩机)出口可以划归同一组;入口划归一组。一个 容器的连接管口划归一组,换热器的管程、壳程划归一组。另外一个方法 是按照工艺流程图的顺序,即:按照流程方向,先进行低压力管段试压。 然后放水进入高压部分进行该部分管段试压,但是采取高低压力的隔离措 施。储罐等设备:利用设计工程储罐进行。吹扫如何进行:吹扫来源以及速度问题,液体冲洗(1.5m/s)、爆破吹扫(20m/s)、蒸汽吹扫(20m/s)、空气吹扫(DN600 管道)、人工吹扫(DN600 以上以及夹套管道初步吹扫)三种方法。泄露性试验:剧毒流体、有毒流体、可燃介质的管道在试压
19、合格后进行,试验介质为空气,压力为设计压力,时间一般为24 小时,检验介质为发泡剂或者土方法的肥皂水,泄露率按照介质类别确定,见规范。真空度试验:真空管道或者要求真空的工艺管道(包含附属设备),主要技术方法为采用真空泵进行,一般为从与工艺部分相连最多的设备容器抽出,然后测量真空度即可。置换试验:将一种介质置换另外一种介质的工艺方法。在石油化工装置中通常是进行氮气置换空气的过程,主要为了投产之前准备。含氧率2%-5%(V/V)。技巧是:排氧点的选择,被排介质积累最多的地方设置安装临时排气点。试压常出现问题的处理:阀门内部泄露;焊接口泄露、管道有视变形、管道钢支架变形等。6、防腐保温阶段该阶段包括
20、管线刷油、保温、保冷等工作(工艺技术员配合核定参数、配合进行防腐保温之前的检查工作,确认是否可以达到防保条件)。7、“三查四定”阶段什么是“三查四定”,该如何进行阶段,这是一个综合性的检查工序。主要检查内容为:查设计漏项、查未完工程、查工程质量隐患;对查出的问题要求定任务、定人员、定时间、定措施。应该遵循的原则:(1) 三查工作要细,对于每一张设计图纸,每一项工艺技术方案,每一台设备、管道、阀门、仪表附件等工艺进行严格认真检查,并分类等级造册。(2) 四定工作要准:对于查出的工艺问题应该会同其他专业和领导一起讨论,对每项问题进行论证,作到定任务要准,定工艺人员要确定,定时间要有提前和有余量,定
21、措施要得力。8、单机试运阶段同工艺管道有比较大的关系,主要工作配合机械工程师打通设计工艺流程和工艺循环工作。其中单机试运容器体积的选择原则:体积至少为泵流量的 2-3 倍(利用工程上的或者自己制造);流程选择选择原则:尽量长有一些,方便排水,形成循环原则;控制方式选择原则:进出口有阀门(仪表阀门)。9、验收交工阶段主要是通过试运行来检验设计是否合理,施工质量是合格,工程是否达到设计要求,是工程建设各方对竣工工程的最终确认、评价竣工资料进行。3、工艺质量监督评定(选修)二、主要技术监督依据(选修)(一)工艺管道安装工程应执行国家、集团公司有关法律、法规、规定和下列主要技术标准。1、验评标准见相关
22、规范。2、施工验收规范和标准GB/T228-87金属拉伸试验方法GB/T229-94金属夏比缺口冲击试验方法GB/T232-88金属弯曲试验方法GB/T5293-85碳素钢埋弧焊用焊剂GB/T5777-96无缝钢管超声波检验方法GB/T12470-90低合金钢埋弧焊用焊剂GB/T126-89工业设备及管道工程施工及验收规范GB/T50235-97工业金属管道工程施工及验收规范GB/T50236-98现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范JB/T3223-96焊条质量管理规程JB4730-94压力容器无损检测SY/T0406-98天然气净化装置设备与管道安装工程施工及验收规范SY/T0466-
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