管道施工方案10442.pdf
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1、 北方三泰10万吨/年氯碱项目 530、531、540、550、570装置 工艺管道安装 施 工 方 案 批 准:审 批:审 核:编 制:中化六建白银项目经理部 二七年 月 日 目 录 1、编制说明 2、编制依据 3、施工程序 4、管道安装的一般技术要求 5、焊接及检验 6、管道压力试验 7、管道吹洗 8、安全技术措施 9、劳动力计划一览表 10、施工组织措施 11、主要施工机具 12、检验计量器具一览表 13、消耗材料表 14、质保体系人员名单 1 编制说明 1.1 本方案为宁夏煤业集团公司甲醇项目甲醇合成及精馏装置(801、802、803)工艺管线施工方案,本装置共有工艺管道6466m,管
2、道材质主要有碳钢(Q235-A、20#、20G、L245、15CrMoG、)、不锈钢(0Cr18Ni9)。管道最高设计压力1.8MPaG,最高设计温度210,最大管径 900mm。1.2 主要工程量汇总见表1-1 工程量一览表 表 1-1 材质 Q235-A 20#20G 0Cr18Ni9 15CrMoG L245 阀门 工程量 793.8m 4912.6m 374.6m 134.4m 169.6m 80.5m 898个 1.3 管道施工的主要特点 本装置属于典型的化工装置,其管道材质多,高温、高压、剧毒、易爆介质均有,因此技术和质量要求高。同时,装置中管道布置紧凑、密集,管道形式多样,如热动
3、力管线、传动设备管线、伴热管等均有设计,因此,施工难度大,对施工技术和施工组织均提出了较高要求。2 编制依据 2.1 工业金属管道工程施工及验收规范GB50235-97 2.2 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB50236-97 2.3 夹套管施工及验收规范FJJ211-86 2.4 化学工业部第六设计院施工图纸 3 施工程序 3.1 管道安装的施工程序见图3-1 3.2 现场管道安装应遵循下列原则:3.2.1 先地下后地上,先“工艺”后“辅助”,先管廊后界区,先大后小,先高压后低压,先碳钢后不锈钢,并与其它专业工程施工协调配合,合理交叉,做到文明施工,科学管理。3.2.2 大型塔、
4、器的附属管线,整体吊装前尽可能安装,试压完,并经检验合格,以便随塔、器一起吊装就位。3.2.3 管道就位前应安装好支、吊架。3.2.4 管道上的仪表接头应在管道预制时完成。3.2.5 伴热管线原则上应在工艺管道安装完试验合格后方可安装。3.2.6 管道系统试压应在焊缝检验和应力消除、热处理合格后进行。图 3-1 管道安装流程图 4 管道安装的一般技术要求 4.1 管道安装前一般应具备下列条件 4.1.1 与管道有关的土建工程经检查合格,满足安装要求,并以办理交接手续。4.1.2 与管道连接的设备找正合格,固定完毕。4.1.3 管道组成件及管道支撑件等以检验合格。4.1.4 管子、管件、阀们等内
5、部已清理干净,无杂物。对管内有特殊要求的管道,其质量已符合设计文件的要求。4.1.5 在管道完成前必须完成的脱脂、内部防腐与衬里等有关工序已经进行完毕。4.1.6 设计及其它相应技术文件齐全,施工图纸业经会审。4.1.7 施工方案业经审批,技术交底和必要的技术培训已完成。4.1.8 管道施工图纸已按施工需要进行了预处理,焊口标记明确,探伤比例已确定。4.1.9 施工执行标准、规范和验评标准已经确定。4.1.10 各种材质的焊接工艺评定合格,焊工已经资格考试。4.1.11 工程材料的检验、试验工作完成,并已作好相应材质的标记。4.1.12 施工记录和质量评定记录表格齐全。4.1.13 现场三通一
6、评已满足施工要求,工、机具,手段用料能满足需要。4.2 材料检验 4.2.1 管子、管件、阀门、紧固件及卷管板材必须有制造厂的合格证明书,其指标应符合本装置设计及其指定的规范和标准的要求。4.2.2 管子、管件、阀门在领料及使用前首先应核对其规格、型号、材质是否符合设计要求,然后进行外观检查,要求为:a、无裂纹、缩孔、夹渣、折迭、重皮等缺陷。b、无超过壁厚负偏差的锈蚀或凹陷。c、验收合格后,不锈钢与碳素钢应分开贮存,不得与碳素钢接触。4.2.3 紧固件检验 4.2.3.1 对所有到货的螺栓紧固件仔细进行检查,螺栓与螺母的螺纹应完整,无伤痕,毛刺等缺陷,其配合应良好,无松动,卡等现象。4.2.3
7、.2 检查紧固件的规格、材质的标记、印记是否齐全、正确,并符合设计及产品质量证明书的规定。4.2.3.3 合金钢螺栓、螺母应每批各取两个进行光谱检验,当有不合格时,应逐个进行检验。4.2.3.4 高压螺栓、螺母应从每批中各取两个进行硬度检验,当有不合格时,该批螺栓、螺母不能使用。4.2.4 法兰检验 4.2.4.1 合金钢法兰应对每批进货(同制造厂、同规格、同型号、同时到货)进行材质复查,并应做标记。4.2.4.2 法兰验收应分清型式,其密封面应平整光洁,不得有毛刺及径向沟槽,凸凹面法兰及松套法兰应能自然嵌合。4.2.5 非金属垫片应质地柔韧,无老化分层现象,表面不应有折损,皱纹等缺陷,金属垫
8、片的加工尺寸,光洁度和硬度应符合要求,表面不得有裂纹、毛刺、凹槽、径向划痕及锤斑等缺陷。4.2.6 阀门检验 4.2.6.1 供货的阀门型号、规格、铭牌、编号、材质、压力等级等均应符合图纸设计要求。4.2.6.2 外部和可见的内部表面、螺纹、密封面应无损伤、锈蚀现象,安全阀的铅封应良好。4.2.6.3 阀门进入现场后,应按规范要求进行阀门的耐压试验,低压阀门应按每批同制造厂、同规格、同型号抽查10%,但不得少于2个,公称直径小于40的低压阀门仅做外观检查,高、中压和有毒及易燃易爆介质用的阀门应逐个进行试验。4.2.6.4 阀门的壳体试验压力不得小于公称压力的1.5倍,试验时间不少于5min,以
9、壳体填料无渗漏为合格,密封试验室以公称压力进行,以阀瓣密封面不漏为合格。4.2.6.5 试验合格的阀门,应及时排尽内部积水,并吹干。除需要脱脂的阀门外,密封面上应涂防锈油,关闭阀门,封闭出入口,做出明显标记,并填写阀门试验记录。4.2.7 支吊架弹簧的检验 管道支、吊架弹簧应有合格证书,其外观及几何尺寸应符合下列要求:a、弹簧表面不应有裂纹、折迭、分层、锈蚀等缺陷。b、尺寸偏差应符合图纸要求。c、工作圈数偏差不应超过半圈。d、在自由状态下,弹簧各圈节距应均匀,其偏差不得超过平均节距的10%。e、弹簧两端支承面应与弹簧轴线垂直,其偏差不得超过自由高度的2%。4.3 管道预制 4.3.1 管道预制
10、前应进行下列检查 4.3.1.1 管道图纸审查:将管段图、平面布置图、流程图、单线图所附材料表互相核对,发现问题及时提出、解决。当管道平面布置图与管段图有差异时,以管段图为准。4.3.1.2 检查管道材料标记、规格、型号、材质是否符合图纸要求,材料质量评定记录是否齐全。无标记或标记不全、不清的材料不得使用。4.3.1.3 检查管道施工机具是否完好,尤其是焊接设备及计量器具应在检定周期内。4.3.1.4 检查管内有无石头、砂子、铁屑等杂物,若有,及时清理干净。4.3.2 下料 4.3.2.1 下料前必须按图纸要求核对钢管的材质、规格及材料标记,并进行材料标记移植。4.3.2.2 碳钢管下料与坡口
11、加工可用机械、砂轮机或氧-乙炔焰进行;不锈钢管下料与坡口加工可用机械、砂轮机或等离子切割机进行。4.3.2.3 管子采用氧-乙炔焰切割后,应用磨光机将管口周围的氧化物或溶渣清除干净,使之露出原金属光泽。4.3.2.4 坡口及组对 a 管道的坡口加工形式及组对间隙见图4-1A和图4-1B。b 角焊缝坡口形状 c、对不等厚材料,当厚度差超过1.5mm时,应按下图进行加工:d、管道组对错边量不应超过母材壁厚的10%,且不大于2.0mm。对接坡口形式及组对间隙 图4-1A(t)壁厚 坡口形状 尺寸 t3mm a:0-2mm b:1mm:405度 t2mm a:2.4-4mm b:0.8-2.0mm:3
12、7.52.5度 角焊缝坡口形式 图4-1B 坡口形式 尺 寸 a:2.4-4mm b:1-2mm a:1.5-3mm b:6.4mm或t中较小者 a:2.4-4mm 坡口形式 尺 寸 a:2.4 4mm b:-1 1mm c:0.8 2.4mm d:3 6mm:305度:455度 a:1.5 3mm b:3mm或0.5t中较小的 c:0.8 2.4mm:455度 Xmin=1.4T或毂厚两者之中取较小者 T=压力设计的厚度 Cx min=1.25T,但不小于3.2mm 图4-2 坡口加工图 4.3.3 煨弯 4.3.3.1 管道煨弯可采用冷弯或热煨工艺,不锈钢管以冷弯为宜。4.3.3.2 弯曲
13、半径应大于管子外径的3.5倍。4.3.3.3 按图并由下列公式计算出弯曲管的变形应不超过8%椭圆度=(a-b)/D100%D弯曲前管子的外径 a弯曲后管子的长径 b弯曲后管子的短径 4.3.3.4 弯管前、后的壁厚之差,不得小于设计壁厚,且15%弯管前壁厚。4.3.3.5 弯管外观质量应符合下列规定:a、不得有裂纹。b、不得存在过烧,分层等缺陷。c、不宜有皱纹。4.3.4 预偏差要求 (1)最大3.2mm,对所标示的从面到面、中心到面、附件位置尺寸;(2)最大10%(用于内部受压);最大3%(用于上部受压)。按任何横截面处最大和最小外径的差值所测的椭圆率。(3)最大1.6mm,支管或连接件的横
14、向位移。(4)最大1.6mm,法兰对标示位置的偏转。(5)最大0.8mm,通过任何直径所测出的法兰对标示位置的对正偏离。图 4-3 预制管段偏差图 4.3.5 管道预制的一般规定 4.3.5.1 16的大口径管道组对时可采用定位卡板。定位卡板的材质应与管道材质相同,定位卡板的切除应采用切割或磨削的方法。4.3.5.2 管道预制应在钢平台或水泥地面进行,不得在砂土地上组对焊接。4.3.5.3 预制组件应有足够的刚性,不得产生永久变形。预制完后应及时编号、封口,妥善保管。4.3.5.4 管道预制应在X、Y、Z三个方向上的适当部位预留调整段或调整口,调整口的直管段宜加长50-100mm,调整段宜现场
15、实测。4.3.5.5 管道上仪表接头及其它支管接头(包括临时管线接头)应在预制时一起完成,以避免管道就位后开孔及焊接,造成管内熔渣存积。4.3.5.6 焊接连接的阀门,在焊接时应使阀门处于开启状态。4.3.6 支、吊架预制作 4.3.6.1 支、吊架形式按设计图纸选用标准图。4.3.6.2 支、吊架的形式、材质、加工尺寸及焊接等应符合设计要求。4.3.6.3 焊制管托时应采取反变形措施。4.3.6.4 制作合格的支、吊架,应进行防锈处理,编号标记,妥善保管。4.4 管道安装就位 4.4.1 管道安装的一般规定 4.4.1.1 管道的安装就位应按第3.1条中所规定的原则进行。安装前应按第4.1和
16、第4.2条中有关条款进行检查。4.4.1.2 工艺管道的安装偏差应符合下列要求:a 工艺管道一般法兰连接 表4-1 项目 允许偏差 备注 平行度 1.5/1000,且2mm 在法兰圆周任一点测量 同轴度 不超过5%d 保证螺栓能自由穿入 D:法兰外径 d:孔径 c 与传动设备连接的管道 表4-2 设备转速r/min 平行度mm 同轴度mm 3000-6000 0.15 0.50 6000 0.10 0.20 d 安装允许偏差 管道安装允许偏差 表4-3 项 目 允许偏差 mm 坐标及标高 室外 架空 15 地沟 15 埋地 25 室内 架空 10 地沟 15 水平管弯曲 Dg100 1/100
17、0 最大 Dg100 1.5/1000 立管垂直度 2/1000 最大15 成排 管段 以同一平面上 5 间距 5 交叉 管外壁或保温层间距 10 4.4.1.3 管道连接时,不得采用强力对口,加热管子,加偏垫或多层垫等方法来消除接口端面的空隙、偏差、错口或不同心等偏差。4.4.1.4 与设备(尤其是传动设备)连接的管道,管道与传动设备法兰连接前,应在自由状态下检查法兰的平行度和同轴度,其偏差要求应符合第4.4.1.2条。4.4.1.5 管道与设备连接前应将管内清理干净,并将管道与设备接口用带有特殊标记的临时盲板隔离。4.4.1.6 当设计要求时,管路补偿的预拉伸(或压缩)应在安装前进行,拉伸
18、(或压缩)量应符合设计要求,并作好记录。4.4.1.7 不锈钢管道安装时,不得用铁质工具敲击管道,不得用火焰直接加热调整,与管道支架之间应用氯离子含量小于40ppm的材料隔离。4.4.1.8 需反复拆装的部位,如设备进、出口、调节阀、孔板法兰、安全阀及所有水压试验吹扫中需拆除的管段法兰,应选用临时垫片,最后复位时再加装正式垫片,但加装临时垫片,应在单线图上做记录,临时垫片厚度应与正式垫片厚度一致。4.4.1.9管道连接螺栓和螺母的螺纹上应涂以二硫化钼润滑脂,以防生锈。4.4.1.10 管道对口时应检查平直度(如图4-4),在距接口中心200mm处测量,当DN100mm时,允许偏差为1 mm;当
19、DN100mm时,允许偏差为2mm,但全长允许偏差均为10mm。4.4.1.11 管道焊缝位置应符合下列要求:a、直管段两环缝距离不应小于100mm。b、焊缝距变管起弯点不得小于100mm,且不小于管径。c、环焊缝距支、吊架的净距不小于50mm,需热处理的焊缝距支、吊架不得小于焊缝宽度的5倍,且不小于100mm。d、在环缝上不得开孔,如必须开孔时,焊缝应经无损探伤检查合格。e、加固圈距环缝不小于50mm。4.4.2 与传动设备的配管 4.4.2.1 对传动设备,尤其是复杂的传动设备(如蒸汽透平)的配管要求。a、设备的进、出口管道,特别是进口管道必须严格清扫,做到彻底无杂物、焊渣、锈皮等。b、管
20、道的安装不允许对主机产生任何附加应力,不得用强力拉、推、扭的方法来补偿安装偏差。c、管道与设备应做到自由对中。在自由状态下,管道法兰面安装偏差应符合第4.4.1.2条b的要求。d、管道与设备连接时,应在设备联轴节处用百分表监测位移,其位移值应在0.02-0.05mm范围内。e、管道经试压吹扫合格后,管道与设备再次连接时的偏差值应符合d及d条的规定。若有超差则应通过调整支架等办法,使差值缩小直至合格。4.4.2.2 配管方法和步骤 a、蒸汽透平的配管应尽量采用合拢组对组装,合拢段应按现场实测尺寸下料。b、管道法兰和设备法兰组对前,必须把密封面清理干净。组装时先把管道法兰降低,使两密封面的间距等于
21、垫片厚度,调整法兰相对水平偏差在0.1mm内。同时注意螺栓孔的中心对中,使连接螺栓能在螺栓孔内自由出入。c、管道组装过程中,所有管道支吊架应按设计位置就位。吊架不得倾斜,弹簧支架的定荷卡板不得取下。在管道封闭焊前,可以使用临时支、吊架或其它手段使管子就位。从设备口延伸的管段亦可暂用螺栓与机体相连,并在弯头处设置临时支撑,避免因管道的重量引起设备轴线的偏移(位移)。待合拢口点焊固定后,即应将所有的临时支架以及设备口法兰的螺栓拆除。使管道在设计支架系统的支承下及设备法兰口处于自己状态下进行焊接。焊接过程中,经常检查法兰的相对平行度和对中度,其偏差应符合第4.4.1.2条b款的规定。否则,应采取对称
22、焊接变形法将偏差超过部分矫正过来。4.4.2.3 管道的调整 管道因组对、焊接、焊口热处理、水压试验、吹扫等工作而产生的法兰口相对水平度和对中度误差,在设备试车前必须采取措施进行最后调整。调整方法如下:4.4.2.3.1 在最后调整之前,应将弹簧支架的定荷卡板取下,并记下冷态负荷值和位移。4.4.2.3.2 调整方法 a、当偏差较小的情况下,一般通过调整支架达到法兰对中。b、当偏差较大时,可以采用加热矫正的方法来消除偏差。在管线上选择一个适当位置,对管子进行局部加热。加热温度控制在700-750(呈樱红色)。加热区长度应视矫正量以及管线形状、加热区位置离法兰距离而定。通常控制在两倍管径之内,但
23、不小于200mm。加热手段可采用电加热和中性火焰加热,对中度矫正合格后,加热区保温缓冷至200-300,然后让其自然冷却。c、不锈钢管不得采用任何加热矫正的方法,但可选择适宜位置的焊缝,应用焊接变形原理来调整中心,先将焊道层局部打磨,打磨的长度与深度应视矫正量而定,但深度不超过焊肉厚度的1/2为宜。然后重新对打磨部位施焊,利用热变形将法兰的对中度矫正过来。注意对同一部位的打磨施焊次数不应超过两次,以免影响焊缝及热影响区材质的耐蚀性能。d、当采用加热或施焊方法均无效时,必须在管道适当位置切断,重新封闭。封闭口焊接时应采取措施,保证管内清洁,并经共检查确认。严禁采用强制对中方法。4.4.2.3.3
24、 管口与设备法兰对中调整合格后,即可穿上螺栓连接。在拧紧螺栓前,应在设备的联轴节处装千分表,对称地上紧螺栓,并随时观测径向及轴向两个方向的偏移值。4.4.3 热动力管线配管 4.4.3.1 热动力管线因热膨胀量大,管网上所有固定支架的间距较小,因此,施工时对各个管件的组对不能强推、硬拉,应做到使每个支承点受力均匀,受热膨胀自如。4.4.3.2 蒸汽主管线安装一般宜以三通中心和设备接口为起点向外或两端逐段施工,以最终达到设计要求。4.4.3.3 蒸汽管线的支、吊架应精心制作和安装,不得存在使管线受外力作用、焊瘤、钢板变形,支架歪斜等现象。4.4.3.4 透平的高压进口管线应认真吹扫,确保管内洁净
25、。4.4.3.4 伴管施工。4.4.3.4.1 伴管应与主管平行安装,4.4.3.4.2 位置等贴主管,4.4.3.4.3 并能自行排水。4.4.3.4.2 伴管的走向原则是从高处流向低处,尽量不要形成袋形。当不可避免时,袋形的累计上升高度最大不应超过1mm。4.4.3.4.3 被伴热管道上的压力表、流量计、阀门及调节阀等应和被伴热管道使用同一根蒸汽管进行伴热。4.4.4.4 伴热蒸汽管的连接采用承插焊,但当经过被伴热管线上的阀门、法兰等可拆部处时要采用法兰连接。4.4.4.5 当被伴热管道管径比较大,需要多根伴热蒸汽管时,建议采用如下图45所示型式进行伴热:4.4.4.6 被伴热管为水平敷设
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