605-610工艺安装方案.doc
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1、 中国化学工程第三建设公司承建迁安18万吨/年甲醇改扩工程一、工程概况本工程原为年产18万吨合成氨项目,现改为年产18万吨甲醇工程,本方案仅对净化装置(605-609工段)及610原料气压缩装置工艺。本装置工程量在605工号,其次在610、606、607工号,最后是608、609工号具体工作量如下: 名 称工艺备注明 细管道(m)阀门(个)法兰(片)管件(个)DN100以下96426660605DN100-300162103450605DN300以上24062236605DN100以下73010223270606DN100-300510289953606DN300以上3055606DN100以
2、下70763160151607DN100-300188224925607DN300以上4632822607DN100以下4225411091608DN100-30012040608DN300以上0000608DN100以下010184609DN100-3000000609DN300以上0000609DN100以下57027198129610DN100-30026085512610DN300以上20501217610二、编制依据2.1 工业金属管道工程施工及验规范(GB5023597) 2.2 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范(GB5023698)2.3 工业安装工程质量检验评定统一标准
3、GB50252942.4 工业金属管道工程质量检验评定标准GB50184932.5 605-610工号施工图三、安装工艺程序施工准备材料验收下料坡口加工预制组焊 焊缝检测焊口热处理管道安装试压收尾焊前预热管架安装四、本工程重点与难点4.1重点在15CrMo焊接与热处理。4.2由于本装置跨年度太久,设计变更较多且原设计人员已变动难点在工程的统计。五、管道预制及安装5.1施工前准备5.1.1焊接工艺评定经审核认可,并编制焊接工艺规程;5.1.2 本方案经批准认可;5.1.3 施工图纸业经会审;5.1.4 施工机具满足施工需要;5.1.5 三通已基本具备,预制场地已施工完毕;5.1.6 所有人员经过
4、三级安全教育并具备入厂资格。5.2管材的检验5.2.1每批管子必须具有制造厂的质量证明书,其质量不得低于国家现行标准的规定。5.2.2 对所有进入现场的管子进行外观检查,其表面应无裂纹、结疤、麻点、夹杂物、折皱、重皮、划痕、严重锈蚀、整体变形及弯曲等。5.2.3 合金钢管道进场后应采用光谱分析对材料成份进行复查,并做好标记。5.2.4 所有管子的标记、代号、色带应清晰可见,并和说明书一致。5.2.5 所有管子均应分材质、等级、管径架空堆放,如有仓库,须通风良好,温度适宜,管子并配有铭牌标识。5.2.6 设材建立收发台帐及记录。5.3阀门检验5.3.1阀门型号、规格、铭牌、压力等级等符合图纸设计
5、要求。外部和可见的内部表面、螺纹、密封面应无损伤、锈蚀现象,安全阀的铅封良好。5.3.2 铸造阀体应无砂眼、缩孔、气孔、裂纹等有害缺陷,锻件应无裂纹、折皱、重皮、锈蚀、凹陷等,如有疑问,进行无损检验。5.3.3 作试压平台,对阀门进行水压试验。5.3.4 设计压力小于或等于1MPa,且设计温度为-29186的阀门应按每批同制造厂、同规格、同型号抽查10%,但不得少于1个。5.3.5 其余阀门逐个进行水压试验,阀门试验压力为公称压力的1.5倍。试验时间不得少于5分钟,以壳体填料无渗漏为合格,密封试验宜以公称压力进行,以阀瓣密封面不漏为合格。5.3.6 阀门试验作记录。5.3.7 试验合格的阀门应
6、作标记加以区分,并应及时排尽内部积水并吹干,作防锈蚀措施。5.3.8 阀门分等级、规格、型号堆放,收发有台帐,使用有记录。5.3.9 安全阀的调试应由具有调试资格的单位调试,并作调试记录。5.4 管件检验5.4.1所有管件均应作外观检查,不得有裂纹、砂眼、破损、变形等缺陷。5.4.2 对管件的几何尺寸进行检查,应符合施工图要求及执行标准。5.4.3 重点检查高压管件密封面的精度,不得有影响密封的缺陷。5.4.4 对合金钢管件应采用成份光谱分析或其它方法进行复查,同时做好标记。5.4.5 管件按类别、等级、材质、规格存放于半成品库中,收发有台帐,使用有记录。5.4.6 各类管件要制作铭牌加以区分
7、。5.5紧固件的检验5.5.1紧固件须持有质量等级证明书(质量等级不得低于设计要求)方可进入现场。5.5.2 紧固件的表面无锈蚀、裂纹、断口等缺不得陷。5.5.3 螺柱螺母配合良好,螺纹长度,丝扣加工粗糙度符合所执行的标准。5.5.4 高压、合金钢紧固件应作材料成份光谱检验,抽检比例:每批螺柱的10%。5.6 管子加工5.6.1 管子切割前应移植原有标记。5.6.2 15CrMo、16Mn、20#、Q235A采用氧-乙炔或砂轮机切割。5.6.3 0Gr18Ni9采用等离子切割机或砂轮切割机切割,切割所使用砂轮片不能碳钢、不锈钢混用。5.6.4 切割后的切口要平整,管口内部使用磨头式砂轮机清理氧
8、化渣,直至露出金属光泽;用角向磨光机清理切口表面,直至露出金属光泽。5.6.5 加工坡口型式如下:管子壁厚坡口名称图示坡口尺寸3mmI型坡口02.53mm26mmV型坡口间隙03 钝边03坡口角度:55655.6.6 使用角向磨光机加工坡口后的管口端面倾斜偏差(如图)不应大于管子外径的1%且不得超过3mm。 5.6.7 管子坡口加工合格后,管口使用特制封头加以封闭。组对安装时方可拆除。5.7 材料的保管、发放5.7.1 用彩钢板搭设半成品库、钢材库及焊条二级库,库内使用通风良好,温度适宜。5.7.2 经检验合格的管材、阀门、管件、紧固件等应架空分类别、规格、材质、压力等级分别摆放,且各类材料须
9、挂铭牌标识。5.7.3 0Gr18Ni9的各类材料单独存放,严禁与其它材料混放。5.7.4 建立材料收发台帐,应根据当天的使用量填写限额领料单领料,如有剩余,及时缴库。5.8 管道预制5.8.1 确认管内无异物时方可使管子上预制平台。5.8.2 确认管口周围无油污、锈蚀等异物存在方可组对。5.8.3 当DN400时,制作对口专用工具。5.8.4 对口使用的夹具等与管材应是同等材质,拆除时严禁掰、砸,火焰切割时不得伤及母材,所有焊点处打磨平整。5.8.5 对壁厚相同的管子、管件组对时内壁平齐,内壁错边量小于壁厚的10%,且小于2mm。5.8.6 不等厚管子,管件组对时,内壁错边量超过管壁厚的10
10、%或大于2mm时,按下图修磨较厚的管端;修磨坡口不大于30。5.8.7焊接钢管组对时,管纵缝应相互错开,且不得将纵缝置于管顶或管底应力集中之部位。5.8.8 管道组对、预制按下列程序进行:单线图审核现场实测限额领料确定预留坡口加工下料组焊编号位置 5.8.9充分考虑现场条件及环境后,确定预制深度和预留口位置,留有余量,以便安装。各仪表一次元件及导淋预制安装完毕。5.8.10 0Cr18Ni9钢材不允许直接组对于碳钢平台之上,之间使用橡胶皮垫或木板与钢平台隔离后方可预制。5.8.11自由管端和封闭管端的加工尺寸充许偏差应符合下表:单位:mm 项 目允许偏差自由管段封闭管段长 度101.5法兰面与
11、管子中心垂直度DN1000.50.5100DN3001.01.0DN3002.02.0法兰螺栓孔对称水平度1.61.65.9 焊接5.9.1 本工程焊接母材化学成分分列如下表:牌号化学成分(质量分数)(%)CSiMnPSNiCrCnMo20#0.170.230.170.370.350.650.0350.0350.030.250.25Q235-A0.140.220.30.30.651.450.0516Mn0.120.20.20.551.21.60.0450.04515CrMo0.120.180.170.370.40.70.81.100.40.550Cr18Ni90.071.002.000.035
12、0.0381117195.9.2 根据母材特性选用焊条焊丝如下:母材类型焊 条焊 丝型号牌号20#E4303J427H08A16Mn、E5003J507H10MnSi15CrMo、E5515-B2R307H13CrMoA0Cr18Ni9、E308-16A107/A132H00Cr21Ni1020+15CrMoE5515-B2R307H13CrMoA20+0Cr18Ni9E308-16A107H00Cr21Ni100C18Ni9+15CrMoE2-26-21-16A402H00Cr21Ni105.9.3 15CrMo、0Cr18Ni9将作为焊接重要控制点。5.9.4 焊接方法:氩电联焊5.9.5
13、 焊前准备所有焊工必须持证作业,合格证项目能满足于本工程使用且在有效期之内。焊接工艺规程制定,且经单位技术负责人批准。焊口周围的氧化铁、水、锈、油等杂质已经清理干净。焊条、焊丝包装完好,产品说明书、合格证明书和质量保证书齐全。5.9.6 15CrMo管道焊接:15CrMo合金元素含量高,淬硬性倾向大,焊接拘束度大,冷却速度快,易产生冷裂纹。15CrMo管道壁厚10时须预热,预热温度控制在150250,并用保温棉保温缓冷。预热和热处理的加热分别采用氧气-乙炔火焰加热和包扎履带电加热的,温度的测量必须使用测温试笔。 焊条经确认烘干后方可使用,焊工必须配备焊条保温筒。避免在风、雪及潮湿天气中施工,如
14、无可避免时需采取措施,如挡风以创造焊接环境方可施工。焊后若不能及时热处理,对焊口进行后热,温度在300-350左右,并用保温棉保温缓冷。 焊接一次性完成,中间不得中断,如发生,则重新进行层间预热,并确认无裂纹时方可继续焊接。过大焊接热输入,会增加焊接应力和变形,热影响区过热程度大,晶粒组合、晶界的结合能力降低,从而增大热裂纹的可能,因而焊接时在保证焊透,熔合的状况下宜采用较小的焊接热输入,采用多道焊和窄焊道,不摆动或小幅度摆动电弧。焊后需作热处理,热处理曲线如下(10):700 1h 700 1.5h 1.5h 400 400 环境温度 环境温度严格按热处理曲线图进行焊口热处理,当温度降至40
15、0以下时可自然冷却。焊前预热范围,应以焊缝中心为基准,每侧不应小于焊件厚度的3倍;焊后热处理范围:每侧不小于焊缝宽度的3倍。使用过程温控柜控制温度,测温热电偶当DN300mm时6点环形均布,当DN300mm时4点环形均布。焊缝检验合格之后焊缝应作硬度测试,其焊缝硬度不应大于母材硬度的125%。检测比例3点/道焊口。5.9.8 0Cr18Ni9焊接:严禁在母材表面引弧或收弧。焊缝背面充氩保护以保证焊缝成型。严禁0Cr18Ni9材料与含有氯离子的溶液或其它物品接触。对0Cr18Ni9焊缝表面进行酸洗,以消除氧化物,且用清水冲洗干净后,进行钝化处理。0Cr18Ni9不能用大焊接热输入,一般焊接热输入
16、比碳钢低20%30%,采用小电流、短弧焊和窄焊道快速焊以减小热输入。在保证焊透和熔合良好的条件下,用小电流快速焊,手工电弧焊平焊时,弧长控制在23mm。直线焊不作横向摆动,减少熔池热量。多层焊时,层间温度不宜过高,可待冷到60(或采取急冷措施)以下再清渣和飞溅物,然后再焊,层数不宜过多,每层焊缝接头相互错开,焊缝收弧一定要填满弧坑。0Cr18Ni9焊接时的电流、电压可以参见下表:焊条直径平均焊接电流/A最高电弧电压/V2.56580243.290110254.0120140265.9.9 焊缝表面成形良好,无飞溅、咬边、未焊透等缺陷存在。5.9.10 焊缝距支、吊架净距不小于100mm。5.9
17、.11 直管段上的两对接焊口中心面间距离,当公称直径大于或等于150mm,不应小于150mm,当公称直径小于150mm,不应小于管子的外径。5.9.12 管子焊接时,管口封堵,以防穿堂风。5.9.13 严禁在坡口之外的母材表面引弧,试电流施焊过程中保证起弧和收弧处的质量,收弧时应将弧坑填满。5.9.14 所有焊工的焊件必须有相应焊工的钢印号或其它标记。5.9.15 不锈钢坡口两侧各100mm范围内应涂白垩粉,防上飞溅物损伤母材。5.9.16 点固焊时应由合格焊工完成,所用的焊接材料和工艺同正式焊缝一样。尺寸见下表: 单位mm焊件厚度焊缝高度焊缝长度间距445105010040.7s且61030
18、1003005.9.17 管道焊缝的检验管道焊缝的无损检测应及时进行。抽样检验时,应对每一焊工所焊焊缝按规定的比例进行抽查,检验位置应由施工单位和建设单位的质检人员共同确定。除图纸明确规定外焊缝射线照相比例、合格等级如下表:序号管道达到的条件比例等级1剧毒流体的管道100%级2设计压力10Mpa的管道100%级3设计压力4Mpa设计温度400可燃流体管道100%级4设计压力4Mpa设计温度400有毒流体管道100%级5设计压力10Mpa且设计温度400非可燃流体管道100%级6设计压力10Mpa且设计温度400无毒流体管道100%级7设计温度-29管道100%级8设计压力1Mpa且设计温度40
19、0非可燃无毒流体管道09除上述的管道5%级备注:对不要求和要求进行内部质量检验的焊缝,质检人员应全部进行外观检查;探伤比例中必须有40%的为固定口。当检验发现焊缝缺陷超出规范规定时,必须进行返修,焊缝返修后应按原规定方法进行检验。同时还应采用原规定方法按下列规定进一步检验。1每出现一道不合格焊缝应再检验两道该焊工所焊的同一批焊缝。2当这两道焊缝均合格时,应认为检验所代表的这一批焊缝合格。3当这两道焊缝又出现不合格时,每道不合格焊缝应再检验两道该焊工的同一批焊缝。4当再次检验的焊缝均合格时,可认为其所代表的这一批焊缝合格。5当再次检验又出现不合格时,应对该焊工所焊的同一批焊缝全部进行检验。5.9
20、.18 产生焊接缺陷的主要因素:类别名称材 料 因 素结 构 因 素工 艺 因 素冷 裂 纹氢 致 裂 纹钢中的C或合金元素含量增高,使淬硬倾向大。焊接材料中的含氢量高a. 焊缝附近的刚度较大。b. 焊缝布置在应力集中区。c. 坡口型式不合适。a. 接头熔合区附近的冷却时间(800500)小于出现铁素体800500临界冷却时间,线能量过小。b. 未使用低氢焊条。c. 焊接材料未烘干,焊口表面有水分,油污及铁锈。d. 焊后未进行保温处理。淬 火 裂 纹钢中的C或合金元素含量增高,使淬硬倾向增大。a. 对冷裂倾向较大原材料,其预热温度未作相应的提高。b. 焊后未立即进行高温回火。c. 焊条选择不合
21、适。再 热 裂 纹再 热 裂 纹a. 焊接材料的强强度过高。b. 母材中Cr、Mo、V、B、S、P、Cu、Nb、Ti的含量较高。c. 热影响区粗晶区域的组织未得到改善a. 结构设计不合理造成应力集中。坡口型式不合适导致较大的拘束应力。a. 回火温度不够,持续时间过长。b. 焊趾处形成咬边而导致应力集中。c. 焊接次序不对使焊接应力增大。d. 焊缝余高导致近缝区的应力集中。气 孔气 孔a. 熔渣的氧化性增大时,由CO引起的气孔的倾向增加;当熔渣的还原性增大时,则氢气孔的倾向增加。c. 焊接或焊接材料不清洁。焊条偏心,药皮脱落。仰焊、横焊易产生气孔。a. 当弧功率不变,焊接速度增大时,增加了产生气
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