高压管道施工方案(最终).doc

1、中国石化湛江东兴石油企业有限公司炼油改扩建工程一联合 120 万吨/ 年加氢裂化装置高压管道施工技术方案中国石化集团第四建设公司 11 工程概况1.1 适用范围本方案适用于湛江东兴石油企业有限公司炼油改扩建工程，一联合 120 万吨/年加氢裂化装置高压管道施工和加热炉 F-4101 辐射室高压炉管（TP347）的施工。1.2 工程描述本装置高压管道指高压油气线管道及高压临氢管道。管道等级为26A1、26K1、26C1、26D1，设计压力 12 MPa14.5MPa，设计温度270435，材质选用 0Cr18Ni10Ti、15CrMo、Cr5Mo 和 20#。1.3 主要工程量序号 规格（mm）

2、 材质 焊口数量 备注1 11414 0Cr18Ni10Ti 672 27328 0Cr18Ni10Ti 243 35632 0Cr18Ni10Ti 404 40636 0Cr18Ni10Ti 365 45040 0Cr18Ni10Ti 246 35028 15CrMo 107 27315 15CrMo 698 16811 15CrMo 189 大于 114 20# 56510 21924 1Cr5Mo 3011 16814.27 TP347 48 炉管12 21918.27 TP347 66 炉管1.4 施工难点分析a） 高压管道的大管径和超壁厚对焊接质量要求高、检验程序复杂；b） 由于高压

3、管道的预制工作滞后，以及周围其他管道、结构等已基本安装就位，造成高压管道吊安困难；中国石化湛江东兴石油企业有限公司炼油改扩建工程一联合 120 万吨/ 年加氢裂化装置高压管道施工技术方案中国石化集团第四建设公司 2c） 由于压缩机、反应器到货晚，故应合理组织高压管道的施工，减少因设备到货晚对整个装置按时中交的影响；d） 大部分高压管道通过各区，需相互协调以保证连续施工；e） 因地理环境较特殊，应采取有效的措施，减少秋季雷雨天气对焊接施工的不利影响。2 编制依据2.1 中国石化工程建设公司提供的施工图及技术文件2.2 施工规范、标准a） 工业金属管道工程施工及验收规范 GB50235-97b）

4、现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范 GB50236-98c） 石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范 SH3501-2002d） 石油化工工程铬钼耐热钢管道焊接技术规程 SHJ3520-91e） 石油化工铬镍奥氏体、铁镍合金和镍合金管道焊接规程 SH/T3523-1999f） 石油化工管式炉碳钢和铬钼钢炉管焊接技术条件 SH3085-1997g） 石油化工施工安全技术规程 SH3505-19992.3 相关文件高压管道施工及验收技术统一规定 中国石化工程建设公司编制3 主要施工方法3.1 施工程序中国石化湛江东兴石油企业有限公司炼油改扩建工程一联合 120 万吨/ 年加氢裂化装置高

5、压管道施工技术方案中国石化集团第四建设公司 33.2 材料检验3.2.1 管道组成件(管子、配件、法兰、阀门、螺栓等)符合设计规定及规范要求，每批到货材料必须具有质量证明书或合格证，并对质量证明书或合格证所提供的合金成份与制造标准进行核对。无质量证明书或合格证的产品不得使用。3.2.2 到货材料检验a） 所有到货的管材统一进行编号，进行长度复测，并记录实际长度值；b） 逐件测量管口部位的壁厚、椭圆度，对无法通过正常机加工消除缺陷的，要申报 SEI 及 PMC，确定处置方案；c） 管材管件外观不得有重皮、凹坑、裂纹、缩孔等缺陷,外表面除锈，涂 2 遍底层高温防锈漆，外观检测合格后进行色标标识；固

6、定管架安装管道工艺包水压试验单线图确认系统试验工艺包确认A 级共检点B 级共检点B 级共检点管道安装预制管段验收原材料检验管段预制加工 焊 接现场实测、计算机排料管道吹扫（冲洗）焊接检验A 级共检点技术交底技术准备编制方案 人员准备 机具、物资准备不合格管道系统严密性试验A 级共检点A 级共检点合格中国石化湛江东兴石油企业有限公司炼油改扩建工程一联合 120 万吨/ 年加氢裂化装置高压管道施工技术方案中国石化集团第四建设公司 4d） 阀门在安装前，应对阀体进行液体强度试验，试验压力为公称压力的 1.5 倍，5 分钟无泄露为合格，安全阀在安装前应按设计规定进行定压；e） 弹簧支吊架到货后，根据弹

7、簧数据表逐项检查，发现不合格严禁使用；f） 合格的高压钢管应按材质、规格分别放置，妥善保管，并按材质涂有合格的色标，管口封闭防止锈蚀及进入异物。不合格的高压钢管应有明显标记，并单独存收。不锈钢管材或配件摆放处须垫胶皮或石棉板专区保管；g） 经过验收和检查合格的高压钢管应及时填写高压钢管检查验收（校验性）记录。3.3 现场实测、计算机排料a） 现场实测内容包括钢结构位置、周围障碍物、设备管口方位及标高等，同时考虑满足吊装需要。根据测量结果确定预制与安装焊口位置，在单线图上明确标识。对于需要预留焊口进行特殊标识；b） 高压管材必须使用线性材料排版软件进行电算排版，以减少材料损耗及加大预制精度。方法

8、为根据供货部门提供的管材长度，对于大于单根管长的管段进行人工排料，小于单根管长的管段，利用计算机排料软件进行排料。3.4 管段预制加工3.4.1 切割及坡口加工由下料岗组负责划线及切割。划线完成后必须经组对岗组复测尺寸才能切割，防止下料错误。3.4.2 管子的坡口应按统一形式加工，当管子、管件和对焊阀门的坡口形式不同时，应按以下原则进行加工：a） 管子与管件焊接时，以管件的坡口形式为准，加工管子坡口；b） 管子与阀门焊接时，以阀门的坡口形式为准，加工管子坡口；c） 管件与阀门焊接时，以阀门的坡口形式为准，加工管件坡口。3.4.3 50mmDN500mm 管子采用大型管式车床切断、加工坡口；25

9、mmDN50mm 管子采用小型车床切断、加工坡口；DN20mm 的管子采用无齿锯切断、砂轮机打磨坡口。25mm 的开孔采用钻孔，25mm 的开孔采用铣床加工，严禁用火焰切割加工开孔。开孔必须在管材组对前完成。3.4.4 高压厚壁管道坡口型式采用双 V 型和 V 型坡口，如图：中国石化湛江东兴石油企业有限公司炼油改扩建工程一联合 120 万吨/ 年加氢裂化装置高压管道施工技术方案中国石化集团第四建设公司 53.4.5 所有管件坡口和管道加工的坡口表面不得有裂纹、缩孔、重皮等缺陷，对有淬硬倾向较大的合金钢管道加工的坡口要进行 100%渗透检验。3.4.6 管段加工完毕，班组进行自检，填写高压管道坡

10、口加工记录，向预制组对人员移交。3.4.7 焊缝组对使用专用组对卡具，禁止在管壁上焊接临时支撑。对口间隙 3mm，内壁错边量不超过壁厚的 10%，且不大于 0.5mm。3.5 预制管段验收预制管段成型经无损检验、热处理、硬度检验等合格后，奥氏体不锈钢焊缝的酸洗和钝化处理结束，管段内部进行吹扫，封堵两端及管段上的开孔。对管段焊缝组成、几何尺寸、坡口型式、管段标识等要认真检查，严禁到现场返工。成品管段经自检合格后应及时向质检部门进行管段报验，由质检部门复查合格方可出厂安装。3.6 管道安装3.6.1 主管廊直管从构 1-A、B 之间位置直接穿入，不同区域根据实际情况确定管段长度。压缩机厂房内配管利

11、用天车或自制吊装架安装到位。高压管道随压缩机2705/317双 型 坡 口型 坡 口 8双 V 型坡口中国石化湛江东兴石油企业有限公司炼油改扩建工程一联合 120 万吨/ 年加氢裂化装置高压管道施工技术方案中国石化集团第四建设公司 6安装进度进行施工，平行于压缩机入口方向且最靠近压缩机的管段作为安装调整段，留到压缩机找正后，再实测安装。3.6.2 压缩机配管特殊要求：管线与机组最终连接时，在压缩机联轴器上架设百分表监测径向位移，径向位移不得大于 0.05mm。压缩机管嘴配对法兰在自由状态下，应与压缩机本体法兰平行且同心，法兰平行度偏差不大于 0.15mm，径向位移不大于 0.5mm。a） 法

12、兰 安 装 前 ， 对 槽 、 环 密 封 面 要 进 行 线 性 密 合 检 验 ， 当 金 属 垫 在 密 封 面 转 动45后，检查接触面不得有间隙现象，达不到要求的进行研磨，并填写垫片接触性检查记录，螺栓紧固使用液压扳手；b） 固定管架安装；高压管道因其高温高压的操作特性，设置了大量固定支架，并与弹簧管架配合使用，安装过程中要分清固定方式、固定位置，必须满足设计要求；c） 单线图确认：内容包括焊缝所有信息-焊接、无损检验、焊后处理等以及支吊架安装情况，包括所有设计变更内容。3.7 管道焊接3.7.1 焊接环境要求a）风速：手工焊小于 8 m/s ，氩弧焊小于 2 m/s ；b）相对湿度

13、：相对湿度小于 90% ；c）当环境条件达不到上述要求时，必须采用挡风等有效防护措施。3.7.2 焊接程序a） 碳钢（20#）管道焊接程序：图纸审查 编制措施 坡口加工定位焊焊 接外观检查无损检验焊接工艺选用我公司成熟的焊接工艺评定，焊接工艺的统一规定：验硬度检查 填写记录技术交底组对焊后热处理不合格不合格合格合格中国石化湛江东兴石油企业有限公司炼油改扩建工程一联合 120 万吨/ 年加氢裂化装置高压管道施工技术方案中国石化集团第四建设公司 7b） 铬钼钢焊接程序c） 不锈钢（0Cr18Ni10Ti、TP347）的焊接程序3.7.3 焊接工艺3.7.3.1 一般工艺要求a） 焊接方法：管径小于

14、或等于 2的焊口采用氩弧焊焊接，其他采用氩弧打底，手工焊填充盖面的方法；b） 定位焊：定位焊采用氩弧焊，过桥式，其焊接工艺与正式焊接工艺相同，焊点厚度为管壁厚的 70%且不大于 6mm；c） 钨极氩弧焊钨极宜用铈钨棒。使用氩气的纯度应在 99.95%以上。d） 不得在焊件表面引弧或试电流，不锈钢及淬硬倾向较大的合金钢管道上不得有电弧擦伤等缺陷。e） 为保证管道内部的清洁，所有管道对接焊缝的根部均采用氩弧焊接。f） 在焊接中要确保起弧与收弧的质量，多层焊的层间接头应相互错开。g） 每条焊缝应一次连续焊完，如因故被迫中断，应采取防裂措施。再焊时必须进行检查，确认无裂纹后方可继续施焊。h） 管道安装

15、、组对时所使用的工具、卡具，应待该焊接接头的焊接及热处理工作完毕后，方可拆除。不合格合格图纸审查 编制措施 坡口加工定位焊焊 接外观检查无损检验硬度检查 填写记录技术交底 组对焊后热处理编制措施 技术交底 坡口加工 组对 定位焊焊接 外观检查 无损检验 填写记录焊后处理不合格合格图纸审查中国石化湛江东兴石油企业有限公司炼油改扩建工程一联合 120 万吨/ 年加氢裂化装置高压管道施工技术方案中国石化集团第四建设公司 83.7.3.2 不锈钢（0Cr18Ni10Ti、TP347）的焊接a） 根据焊接工艺评定选用匹配的焊接材料；b） 采用较小的线能量，多层多道焊；c） 选择合理的装配顺序，降低残余应

16、力；d） 彻底清除焊丝及坡口处的油污及其他附着物。焊前应在坡口两侧 100mm 范围内，涂白垩粉或其它防粘污剂，以防止飞溅物玷污焊件表面；e） 层间及表面采用不锈钢钢丝刷清理，且不得与碳素钢混用；f） 现场安装时若存在交叉作业，应对可能的污染部位进行保护；g） 层间温度不宜超过 100；焊口检验合格后 0Cr18Ni10Ti 进行消除应力热处理、TP347 进行稳定化热处理，最后对焊缝表面进行酸洗和钝化处理；h） 不锈钢焊时，管内充氩（氮）气保护，至少焊接 2 遍之后，方可撤去保护气体，氩气纯度不得小于 99.9%；氮气纯度应大于 99.5%，含水量小于 50mg/L。3.7.3.3 铬钼钢焊

17、接a） 每条焊缝应尽可能一次连续焊完，若因故被迫中断，应立即对焊缝进行保温缓冷。重新焊接时先检查确认表面无裂纹，重新预热方可施焊；b） 焊缝的无损检测在热处理完毕后进行。3.7.4 焊前预热a） 焊前预热采用电加热法；b） 布置热电偶：为便于施焊，热电偶端部距焊缝坡口边缘 20mm，应紧贴管外壁，用镀锌丝捆绑牢固；c） 布置加热器：为保证加热温度，加热器在焊口的单侧宽度应为 5 至 7 倍管壁厚，且不小于 100mm；d） 布置保温棉：为了减少加热区的温度梯度，要在加热区以外两侧加盖保温棉，宽度为 200mm300mm，厚度为 30mm；e） 布置完毕，并经检查确认后，连线并送电升温开始预热，

18、具体预热温度15CrMo（12）为 150200；1Cr5Mo 为 250350；f） 为了简化工序，节省操作时间，焊前预热也可使用对开式加热器；g） 若施工现场不具备电加热条件，也可采用氧炔焰加热法，但操作时应有可靠的检测控制手段，并经有关责任人员确认方可进行。中国石化湛江东兴石油企业有限公司炼油改扩建工程一联合 120 万吨/ 年加氢裂化装置高压管道施工技术方案中国石化集团第四建设公司 93.7.5 焊缝后热及焊后热处理3.7.5.1 焊缝后热处理铬钼钢焊缝焊接完毕后，经外观检验合格后立即进行焊后热处理，如不能立即进行焊缝热处理，应及时进行 300350、不少于 2 小时的后热并保温缓冷。

19、热处理采用电加热方法进行；加热器及保温层的固定位置如图 1 所示；3.7.5.2 焊后热处理a） 布置热电偶：热电偶采用 K 系列欧盟-2 型测温 1100，使用前热电偶须经校验合格。安装时用不锈钢丝或镀锌铁丝捆绑牢固，端部紧贴焊缝，且不少于两点。b） 布置加热器：热电偶布置完毕后，布置加热器。加热器采用绳形加热器，加热宽度为管壁厚的 710 倍，且不小于 50mm，加热器布置应均匀。c） 布置保温棉：保温棉采用耐温1000的硅酸铝高铝毯。厚度30mm。保温棉宽度超过加热带宽度两侧各 50mm， d） 各种材料按标准布置完毕后，对加热器、保温棉、连接头等进行自查，自查合格后连线并送电进行热处理

20、。具体热处理工艺参数见下表。焊前预热与焊后热处理数据表焊后热处理 恒温时间管道钢号 壁厚() 温度()升温速度(/h) 壁厚()时间(小时) 冷却速度20# 30 600650 400以上时 20525/s不大于 330/h 每 25 毫米壁厚 1 h 不少于 15 min 400以上时 6025/s不大于 260/h15CrMo 10 700750 300以上时 22025/s不大于 220/h 每毫米壁厚 3min不少于 30 min 300以上时 27525/s不大于 275/h1Cr5Mo 任意 750780 300以上时 22025/s不大于 220/h 每毫米壁厚 3min不少于

21、30 min 300以上时 27525/s不大于 275/h0Cr18Ni10Ti 任意 850900400以上时，不超过5000/s，且不大于 220，不低于 50壁厚/25，且不小于 1/4 h400 以 上 时 ， 不 超 过6500/s， 且 不 大 于 260， 不 低于 50TP347 90015 不大于 220/h 4h 快速风冷L加热器保温区图 1中国石化湛江东兴石油企业有限公司炼油改扩建工程一联合 120 万吨/ 年加氢裂化装置高压管道施工技术方案中国石化集团第四建设公司 103.7.6 管子(管件)与阀门焊接前预热及焊后热处理，应尽量在预制厂进行，焊缝热处理，应根据阀门制造

22、厂家提供的技术要求来进行，阀体如要求冷却保护则采取冷却措施。3.8 管道焊缝的无损检验3.8.1 碳钢（20 #）管道a） 热处理前进行外观检查（100%）；射线检验（100%），合格等级为级；b） 热处理后进行磁粉检验（100%），合格等级为级；超声波检验（20%），如不合格增至 100%，合格等级为级；硬度检验（100%），硬度值不大于200HB。3.8.2 铬钼钢（15CrMo、1Cr5Mo）管道a） 焊缝热处理前进行外观检查（100%）；射线检验（100%），合格等级为级；b） 焊缝热处理后进行磁粉检验（100%），合格等级为级；超声波检验（20%），如不合格增至 100%，合格等级为

23、级；硬度检验（100%），硬度值不大于215HB。3.8.3 不锈钢（0Cr18Ni10Ti）管道a） 焊缝热处理前进行 100%外观检查；100%射线检验，合格等级为级；b） 焊缝热处理前后均进行 100%渗透检验，合格等级为级。3.8.4 焊缝必须经 SEI 确认外观合格后，方可进行射线检验。3.8.5 所有的角焊缝的焊接，氩弧气体保护焊打底 12 遍后应做一次磁粉或渗透检验，全部焊完后再做一次磁粉或渗透检验，要求 100%合格，合格等级为级。3.8.6 高压厚壁管道的焊缝采用二次无损检测程序，封底焊接完毕，进行第一次 射线检测，最后盖面焊接完毕再进行第二次射线检验（管壁厚度如超过 射线检测的范围，可采用 射线检验）。3.9 高压管道系统的水压试验3.9.1 管道系统压力试验，按设计文件要求，在管道安装完毕、弹簧支吊架、热处理和无损检测合格后进行。确认系统组成完整，盲板位置合理，放空、导淋充分，试验压力正确。系统强度试验，试验介质为新鲜水，水中氯离子含量不得超过25ppm/L，水质由 SEI 与 PMC 联系分析合格，按指定水源使用。