(化工)工艺管道施工方案
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工艺管道施工方案
1.编制目的:指导工艺管道安装生产,控制施工质量,保证工艺管道安装
依照施工进度按期完成。
2.适用范围:60万吨甲醇制丙烯工艺管道安装
3.工程概况:主要包括工艺管道、管件、阀门、管道支架等。
4.编制依据.
4.1.施工验收规范
●GB50235-2010 《工业金属管道工程施工及验收规范》
●SH3501-2011 《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》●GB50236-2011 《现场设备管道焊接工程施工及验收规范》
●GB50252-2010 《工业安装工程质量检验评定统一标准》
●ASME B36.10 管道篇
5.工作条件
5.1.人员资格
●从事管道安装的人员必须是经过培训的,且是有经验的人员,并应由专
业技术人员进行技术交底和HSE交底,特殊管道工程应由技术负责人
交底。
●对于特殊工种如焊工必须持有操作合格证方可上岗;焊工还需经现场
考试合格才能入场。
●当遇到下列情况时,应对施工人员进行技术培训:
5.1.1.1.设计有特殊要求的施工工艺;
5.1.1.2.初次参与管道施工或引进项目施工;
5.1.1.3.管道工程采用新材料、新工艺;
施工作业前,班组长应向施工工人进行工序交底,交清工序内容、操作要领、质量标准、安全、注意事项等。
5.2.配备必要的设备、工机具和消耗品
所需设备、工机具清单见附录3;
5.3.具备管道安装条件所需的相关技术文件
5.3.1.1.收到的设计院相关技术条件或设计说明;
5.3.1.2.图纸资料: 作为指导施工的管道平面布置图、管道单线图、PID图、
支吊架标准图集、需现场制作的部件加工图、设计修改文件及其他
有关图纸。
5.3.1.3.跟踪文件:质量计划、质量控制点划分等级表、各种检查和试验记
录(报告)。
5.3.1.4.管道预制、安装方案已经批准,开工前必须进行详细的技术交底和
HSE交底。
5.4.安装用材料具备以下条件
5.4.1.1.管道材料已经按相应规范要求检验合格,且有合格证书。
5.4.1.2.阀门已经按规范要求进行了检验或试验,检验(试验)记录齐全。
5.4.1.3. 管道预制已完成,并经检验合格。管道预制件安装前应完成的有关工
序,如探伤、热处理、清洗等已经进行完毕,并符合要求。
5.4.1.4. 管道安装前,对各系统,各区段需用的阀门、仪表配件等按设计图纸,
分段组件编号,认真核实实物和施工记录一致。
5.5.
管道安装应具备下列条件
5.5.1.1. 敷设管道的管廊、管道支柱、低管架的管道支墩、预埋件、预留孔
等已按设计文件施工完。坐标位置、标高、坡度符合要求,且混凝土强度达到75%以上。
5.5.1.2. 与管道连接的设备已找正合格、固定完毕,二次灌浆后砼强度符合
要求。
5.5.1.3. 设备上为安装、焊接管道支、吊架用的护板,位置及数量应能满足
管道安装的要求。
6.
安装工序流程
班组以日报的形式每日上报当日完成的管段安装和焊接工作量。
审 图
先决条件检查
材料验
管道预制及弯管制作
管道安
管道试验及吹洗
管道交工验收 管道补伤、补
7.安装工序操作说明和检查要求
7.1.管道安装前的先决条件检查
管道安装前需按本方案要求对管道安装条件进行先决条件检查,经
检查合格后方进行施工。
7.2.管道材料的接收、储存和检查、试验
管道材料接收、储存要求
7.2.1.1.材料接收前应对材料按规范SH3501-2002和GB50235-2010对管道组
成件进行检验,主要检验内容如下:
7.2.1.1.1.管道组成件必须具有质量证明文件,无质量证明文件的产品
不得使用;
7.2.1.1.2.若到货管子钢的牌号、炉罐号、批号、交货状态与质量证明
文件不符,该批管子不得使用;
7.2.1.1.3.合金钢管道组成件主体的关键合金成分,应根据规范
SH3501-2011规定的比例采用光谱分析或其他方法进行半定量分析复
查,并作好标识;
7.2.1.1.4.有耐晶间腐蚀要求的材料,产品质量证明文件应注明晶间腐
蚀试验结果;
7.2.1.1.5.输送毒性程度为极度危害和高度危害介质管子的质量证明
文件中应有超声波检测结果;
7.2.1.1.6.管件的表面不得有裂纹,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、螺纹加工精度应符
合产品标准的要求。焊接管件的焊缝应成形良好,且与母材圆滑过渡,不得有裂纹、未熔合、未焊透、咬边等缺陷;
7.2.1.1.7.合金钢管道组成件的快速光谱分析,每批应抽检5%,且不少
于一件。若有不合格,应按SH3501-2011中5.1.7条的规定处理;
7.2.1.2.检验不合格产品应予以退库,不得用于工程中。
7.2.1.3.到货的管材、管件运至二级仓库后,摆放应有规律。不锈钢及管件
须采取防渗碳措施(对不锈钢有损害的物品清单见附录5),且保
持堆放场地清洁。不锈钢管材及管件、碳钢管材及管件、塑料管材
及管件不得堆放一起。室外保存的管材应储存在较高位置,并用木
方垫好同时各种管材、管件要有明显标识,对要求涂刷色标的管件、
管材,按业主相关管理规定执行。
7.2.1.4.对无标识或标识不清的管材、管件严禁使用。
管道附件检验
7.2.1.5.对弯头、异径管、三通、法兰、盲板及紧固件等进行检查,其尺寸
偏差应符合现行标准,材质应符合设计要求。
7.2.1.6.法兰密封面应平整光洁,不得有毛刺及径向划痕,法兰螺纹部分完
整无损伤,凹凸法兰应能自然嵌合,凸面高度不得低于凹槽的深度。
7.2.1.7.石棉、橡胶、塑料等非金属材料垫片应质地柔和,无老化变质或分
层现象。表面不得有折损、皱纹等缺陷。
7.2.1.8.金属垫片的加工尺寸、精度、光洁度及硬度应符合要求,表面应无
裂纹、毛刺、凹凸槽径向划痕及锈斑等缺陷。
7.2.1.9.包金属及缠绕式垫片不应有径向划痕、松散等缺陷。螺栓与螺母的
螺纹应完整,无划痕、毛刺等缺陷,螺栓与螺母应无松动、卡涩现
象。
阀门检验
7.2.1.10.下列管道的阀门,应逐个进行壳体压力试验和密封试验,不合
格者不得使用。
7.2.1.10.1.输送剧毒流体、有毒流体、可燃流体管道的阀门。
7.2.1.10.2.输送设计压力大于1MPa或设计压力小于等于1MPa且设计温
度大于186℃的非可燃流体、无毒流体管道的阀门。
7.2.1.11.输送设计压力小于等于1MPa且设计温度为-29~186℃的非可
燃流体、无毒流体管道的阀门,应从每批中抽查10%且不得少于1
个,进行壳体压力试验和密封试验;当不合格时,应加倍抽查,仍
不合格时,该批阀门不得使用。
7.2.1.12.阀门的壳体试验压力不得小于公称压力的1.5倍,试验试验不
得少于5min,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。
7.2.1.13.设计压力小于等于1MPa且公称直径大于等于600mm的闸阀可
不单独进行壳体压力试验和闸板密封试验。
7.2.1.14.输送剧毒流体、有毒流体、可燃流体管道具有上密封结构的阀
门,应逐个对上密封进行试验,试验压力为公称压力的1.1倍。试
验时应关闭上密封面,并松开填料压盖,停压4min,无渗漏为合格;
7.2.1.15.带有蒸汽夹套的阀门,夹套部分应按1.5倍的蒸汽工作压力进
行压力试验。
7.2.1.16.不锈钢阀门液体压力试验时,水中的氯离子含量不得超过
100mg/L,试验合格后应立即将水渍清除干净。
7.2.1.17.试验合格后的阀门,应及时排净积水并吹干。
7.3.管子切割应符合下列规定:
●切割表面应平整、无裂纹、皱皮、毛刺、凹凸缩口、熔渣、氧化物、
切屑等杂物。
●切割端面倾斜偏差不应大于管子外径1%,且不得超过3mm。
●钢管切割之前应进行原有标识移植,需移植的主要标识内容包括:规
格、材质、制造标准等。
●没有标识或标识难以辨认的材料不得使用;
●钢管下料时应按预制加工图的尺寸下料,切割时应符合下列规定:
7.3.1.1.镀锌钢管和DN≤50的碳素钢、低合金钢管,应用切管机切割。
7.3.1.2.SHA级管道、有淬硬倾向的管子宜用机械法切割。
7.3.1.3.不锈钢管应用机械或等离子法切割,在使用砂轮切割时,应使用专
用砂轮片。
7.3.1.4.其他钢管可用火焰或机械法切割。
7.4.管道坡口加工方法及要求
●施工班组依据技术人员已转化的单线图纸划线、切割下料后进行坡口
加工。在现场进行坡口加工时,管段下面应加垫道木或其它可垫物。
不锈钢管道进行坡口打磨时应防止与碳钢接触,并使用专用加工工
具。严禁不锈钢与碳钢材料直接接触。
●坡口加工的形式和尺寸要求:
●管子、管件的坡口型式和尺寸应符合相应的图纸和设计文件的要求,
当设计无规定时,按GB50235-2010规范附录B第B.0.1条规定及
SH3501-2002附表B1中规定确定,详见附录F。
●管子坡口应按下列方法加工:
7.4.1.1.1.输送剧毒、设计压力大于10MPa可燃流体管道的管子,应采
用机械方法加工;
7.4.1.1.2.其他类别的管道,宜用机械方法加工。
7.4.1.1.3.当采用氧乙炔焰或等离子切割时,切割后必须除去影响焊接
质量的表面层,并应将凹凸不平处打磨平整;有淬硬倾向的材料,修
磨后尚应作磁粉检测或渗透检测。
●坡口加工完毕后,均应去除油污、水分、铁锈等杂物。
7.5.管道组对
●焊口组对时,应对坡口及其内外表面20mm范围内进行清理,去除油圬、
油漆、铁锈、毛刺等杂物。
●对于不锈钢管组对用的台架、支承架等,应用氯离子含量不超标的衬
垫材料进行隔离。
●除设计规定需进行冷拉伸或冷压缩的管道外,管道不得进行强行组对。
组对后,应保持管子的平直。
●对于焊接时易产生变形的簿壁管,组对时,应使用专用夹具进行固定。
●焊口组对时,应做到内壁平齐,内壁错边量要求参见本项目投标方案
《管道预制方案》内相关要求。
●管子对口后应垫置牢固,避免焊接过程中产生变形,管道连接时不得
强力组对。
●管道安装前,应清除管道及组成件内部的砂土、铁屑、熔渣及其他杂
物。对设计有特殊要求的管道,应按设计文件要求进行处理。
7.6.管道焊接总体要求
●焊接环境要求:
管道焊接,环境温度不得低于-20℃;当环境温度低于0℃时,在施焊处100mm范围内应预热到15℃以上。在下列任一情况时,须采取有效的防护措施,否则禁止施焊:
7.6.1.1.风速度:电弧焊风速大于8m/s,气保焊风速大于2m/s;
7.6.1.2.相对湿度大于90%
7.6.1.3.雨雪天气
焊接施工要求:
7.6.1.4.管道对接焊口的中心线距管子弯曲起点不应小于管子外径,且不小
于100mm,与支吊架边缘的距离不应小于50mm。
7.6.1.5.两个相邻的环形对接焊缝之间的距离,当公称直径大于或等于
150mm时,不应少于150mm,当管子公称直径小于150mm时,不应小于管子外径,且不宜在管道焊缝及其边缘上开孔。
7.6.1.6.打底焊时,必须将根部点焊点磨削成易于焊接的形状,以便能完全
熔合。应在引弧板或坡口内引弧,禁止在非焊接部位引弧。
7.6.1.7.所有对接焊缝及支管连接的角焊缝,根部必须完全熔透并成型良
好,焊缝宽度应以每边超过坡口边缘1~2mm为宜。
7.6.1.8.低温钢单面焊底层焊道应采用钨极氩弧焊,必要时在背面充氩保护
或采用其他背面保护措施。采用钨极氩弧焊焊接时,焊丝前端应置于保护气体中,管内应防止穿堂风。
7.6.1.9.低温管道在焊接工艺评定所确认的焊接线能量范围内,宜选择较小
的焊接线能量。焊条电弧焊时,焊条不宜摆动,采用窄焊道多层多
道施焊。
●焊接检查:
7.6.1.10.焊接前检查:组对间隙、坡口角度、钝边厚度等是否符合焊接
工艺规程的要求;检查坡口及其附近是否有水、油、锈、杂物等影
响焊接质量的因素;焊缝是否按照工艺规程进行了焊前的预热;检
查焊工资质是否在施工范围内。
7.6.1.11.焊接过程检查:检查焊缝的每一层、每一道是否有裂纹、气孔、
夹渣、烧透等缺陷,并及时清理缺陷;检查采用的焊接工艺参数是
否符合焊接工艺规程的要求。
7.6.1.12.焊接后及时检查:观察焊缝外观,检查是否存在肉眼能观察到
的表面缺陷如:裂纹、气孔、夹杂等,如有,按照焊接技术交底卡
上的技术措施进行整改,使焊缝外观符合规定要求。焊接接头表面
质量应符合下列要求:不得有裂纹、未熔合、气孔、夹杂、飞溅的
存在。
●其他焊接要求详见本项目投标方案《管道焊接技术方案》。
7.7.管道安装通用要求
●管道安装宜按下列顺序进行:
7.7.1.1.先地下管道后地上管道
7.7.1.2.先大管道后小管道
7.7.1.3.先高压管道后低压管道
7.7.1.4.先合金钢管道后碳素钢管道
7.7.1.5.先夹套管道后单体管道
●管内清洁程度较高且焊接后不易清理的管道(如透平压缩机入口管、
锅炉给水管等),底层焊接应采用氩弧焊。
●法兰装配时,应做到螺栓孔跨中对称排列。如图1所示:
图1:法兰螺孔装配位置
●管道遇有下列情况时(静电跨接除外),螺栓、螺母应涂二硫化钼油
脂、石墨机油或石墨粉。
7.7.1.6.不锈钢、合金钢螺栓和螺母
7.7.1.7.管道的设计温度高于100℃或低于0℃
7.7.1.8.露天装置
7.7.1.9.大气中有腐蚀性介质
●每对法兰使用的螺栓、螺母安装方向应一致。在直立管道上,单头螺
栓的头部宜在法兰的上方,螺母在下方。
●无补偿器但操作时需要热补偿的管道(如压缩机入口管、高温操作塔
及换热器出入口管、蒸发器出入口管等)在安装时应尽可能考虑管道的自补偿能力,具体要求如下:
7.7.1.10.工作温度比施工时环境温度高50℃以上的管道,在安装时宜使
其具有预拉伸倾向,不宜有被压缩的现象。
7.7.1.11.工作温度比施工时环境温度低30℃以下的管道,在安装时宜使
其具有预压缩倾向,不宜有被拉伸的现象。
7.7.1.12.预拉伸(或压缩)倾向的形成,一般可通过下料、弯管安装、
管架调整、垫片设置、焊接弯头组对等方法实现。
●管子、管件及阀门等已按设计要求核对无误并具有产品合格证和质保
证书,内部已经清理干净,不存杂物。
●管道的坡向、坡度应符合设计要求。法兰连接时应保持平行,SHA/B/C
级管道的平行偏差应符合表2的规定,其他管道的平行偏差应不大于
法兰外径的1.5/1000,且不大于2 mm,绝对不得用强紧螺栓的方法
消除歪斜。法兰连接面应保持同轴,其螺栓孔中心偏差一般不超过孔
径的5%,并保证螺栓能自由穿入,法兰连接应使用同一规格、同一
材质的螺栓。安装方向应一致,紧固螺栓应对称、均匀、松紧适度,
紧固后外露长度不大于1-2丝距。
表2:法兰密封面间平行偏差及间距(mm)
管道级别
平行偏差
间距DN≤300 DN>300
SHA ≤0.4 ≤0.7 垫片厚+
1.5
SHB、SHC、SHD ≤0.6 ≤1.0 垫片厚+
2.0
●管道的坡度,可用支座下的金属垫板(垫板要焊接牢固)调整,吊架
用吊杆螺栓调整。
●合金钢、不锈钢管不应焊接临时支撑物,如有必要时应符合焊接的有
关规定。
●与设备连接的管道,安装前必须将管道内部清理干净,其固定焊口一
般离设备300mm。
●管道上的开孔应在管段安装前完成;当在已安装的管道上开孔时,管
内因切割而产生的异物应清除干净。
●当设计或设备制造厂无规定时,对不容许承受附加外力的传动设备,
在设备法兰与管道连接前,应在自由状态下进行组对、焊接,法兰的
平行度和同轴度偏差应在规范允许的偏差之内。
●管道安装时,应同时进行支、吊架的固定和调整工作。支、吊架位置
应正确,安装应牢固,管子和支撑面接触良好。
●固定支架和限位支架应严格按设计要求安装,固定支架应在补偿装置
预拉伸或预压缩前固定。
●弹簧支、吊架的弹簧安装高度,应按设计文件规定进行调整。弹簧应
调整至冷态值,并做好记录。弹簧支架的限位板,应保留到试车前拆
除。
●管道安装的允许偏差应符合附录1规定。
7.8.与转动机器连接的管道安装
●与传动设备连接管道安装前必须将设备内清理干净,管内无铁锈、尘
土、油污、水及其他污物。
●转动机器连接的管道,宜从机器侧开始安装,且其焊口一般应远离设
备、以避免焊接应力影响。
●在管道与传动设备法兰连接前应自由状态下检查法兰的平行度和同轴
度。
●与机器连接的管道及其支吊架安装完毕后,应卸下接管上的法兰螺栓,
在自由状态下所有螺栓应能在螺栓孔中顺利通过。法兰密封面间的平
行偏差、径向偏差、间距,在设计或制造厂未规定时,不应超过表3
的规定值:
表3:与传动设备连接法兰密封面间平行偏差及间距(mm)
平行偏差mm 径向偏差mm 间距mm 机器旋转速度
r/min
<3000 ≤0.40 ≤0.80 垫片厚+
1.5
3000~6000 ≤0.15 ≤0.50 垫片厚+
1.0
>6000 ≤0.10 ≤0.20 垫片厚+
1.0
●管道安装合格后,不得承受设计以外的附加载荷。
●管道经试压、吹扫合格后,应对该管道与设备的接口进行复位检查,
其偏差符合下表,如有偏差应重新调整,直至合格。
7.9.伴热管安装
●伴热管宜采用无缝钢管,应与主管平行安装,并应自行排液。当一根
主管需多根伴热管伴热时,伴热管之间的距离应固定。
●水平伴热管宜安装在主管下方或靠近支架的侧面;水平伴冷管宜安装
在主管上方。铅垂伴热管应均匀分布在主管周围。不得将伴热管直接
点焊在主管上,可采用绑扎带或镀锌铁丝等固定在主管上。弯头部位
的伴热管绑扎带不得少于三道,直伴热管绑扎点间距应符合表4的规
定。
表4:直伴热管绑扎点间距( mm )
伴热管公称直径10 15 20 >20
绑扎点间距800 1000 1500 2000 蒸汽伴管沿法兰、阀门、泵或设备表面伴热时,应防止伴管内存水。水平铺设的蒸汽伴管应水平绕弯。
●外伴热管的补偿器设置应符合设计要求。设计无要求时,每25M直管
宜设置一个Ω形补偿器。
●外伴热管的根数及铺设形式应符合设计要求。设计无要求时,可按图2
的形式铺设。
图2:外伴热管铺设型式
●对不允许与主管直接接触的伴热管,在伴热管与主管间应有隔离垫。
当主管为不锈钢管、伴热管为碳钢管时,隔离垫采用氯离子含量不超
过 50 × 10 -6 ( 50ppm )的石棉垫,并应采用不锈钢丝等不引起
渗碳的物质绑扎。
●伴热管经过主管法兰时,伴热管应相应设置可拆卸的连接件。
●从分配站到各被伴热主管和离开主管到收集站之间的伴热管安装,应
排列整齐,不宜互相跨越和就近斜穿。
7.10.管道与设备的连接
●与转动机器连接的管道,宜从机器侧开始安装,应先安装管道支架。
管道和阀门等的重量和附加力矩不得作用在设备接口上。
●管道系统运行时,高温或低温管道的连接螺栓,应按有关规定进行冷
热态紧固;
●有拧紧力矩要求的螺栓,应严格按设计规定的力矩拧紧。测力扳手应
预先经过校验,允许偏差为5%。
7.11.管道与仪表部件的安装接口
●管道系统上的节流孔板、调节阀及管道上的仪表部件应按规定或仪表
专业指定的位置安装。仪表部件的安装与管道安装同步进行,以保持
管内清洁。
●仪表部件安装的质量和技术要求,按仪表专业的要求进行。
●仪表部件安装时必须同管道工程师取得联系,并征得其同意。
7.12.阀门安装要求
●阀门安装前应检查其填料、压盖螺栓应有足够的调节余量。
●法兰或螺栓连接的阀门应在关闭状态下安装,对焊阀门与管道连接时
阀门不应关闭。
●阀门安装前应按设计施工图纸要求核对阀门型号、材质,并按设计图
纸要求确定其安装方向。
●调节阀组预制安装时应按配管图纸立面、剖面图为准,具体走向以流
程图为准。
●安装安全阀时,必须遵守以下规定:
7.12.1.1.检查垂直度,当发现倾斜时,应予以校正;
7.12.1.2.在管道投入试运时,安全阀应及时委托有安全阀调校资质的单
位进行调校。
7.12.1.3.安全阀经调整后,在工作压力下不得有泄漏;安全阀经调整合
格后,做好铅封,并有《安全阀调整试验记录》。
●焊接阀件与管道连接焊缝的封底焊宜采用氩弧焊施焊,以保证其内部
平整光洁。焊接时阀件不宜关闭。
●水平管道上的阀件,其阀杆一般应安装在上半圆范围内。
●阀件传动杆轴线的夹角不应大于30度,其接头应转动灵活。有热位移
的阀件,传动杆应具有补偿措施。