基本工艺管道综合项目施工专项方案.doc

√
综合

重大

重大 普通

山东鲁西化工股份有限公司扩建工程
压缩机（大）SHA级管道施工

技 术 方 案

编制：翟学涛
审核：尤 军
复审：李洪波 张付强 肖 然
批准：陆宝麒

中华人民共和国石化集团第四建设公司
鲁西工程项目经理部
二00三年二月十六日

目 次
1 合用范畴及编制根据………………………………………………………………………1
2 工程概况……………………………………………………………………………………1
3 施工工序……………………………………………………………………………………2
4 施工工艺……………………………………………………………………………………3
5 质量规定……………………………………………………………………………………7
6 安全办法……………………………………………………………………………………8
7 重要施工机具………………………………………………………………………………8
8 办法用料……………………………………………………………………………………8
9 质量记录……………………………………………………………………………………8
附录A焊接工艺指引书………………………………………………………………………9

1 合用范畴及编制根据
1.1 合用范畴
本方案合用于山东鲁西化工集团扩建工程大压缩机SHA级管道预制和安装。
1.2 编制根据
a）业主提供施工图纸及其他设计资料；
b）《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-；
c）《中华人民共和国石化集团建设第四建设公司焊接工艺评估汇编》。
2 工程概况
2.1 工程范畴
鲁西化工集团扩建工程大压缩机高压管道，重要是工艺气系统管道：压缩机六级、七级出入口至六级、七级缓冲分离器连接管道。压缩机转速333r/min，管内介质为工艺气，压力级别分为PN16.0MPa和PN32.0MPa两个级别，管线92米，材质为20G，阀门13个。
a）管材数量如下：
序号
规格
材质
数量
备注
1
ф127×21
20G
5m

2
ф127×14
20G
29m

3
ф102×17
20G
18m

4
ф68×9
20G
20m

5
ф57×9
20G
10m

6
ф49×10
20G
10m

b）高压管号及配件数量如下(管材材质为20G，弯头材质为20#)
序号
管线号
规格
配件数量（个）
公称压力（MPa）
焊口数（道）
备注
1
G685
ф68×9
13
PN16.0
7

2
G706
ф83×15
11
PN32.0
6

3
G704
ф127×21
29
PN32.0
20

4
G705
ф49×10
5
PN32.0
4

5
G602
ф127×14
5
PN16.0
6

6
G603
ф127×14
2
PN16.0
2

7
G604
ф127×14
23
PN16.0
16

8
G701
ф127×14
19
PN16.0
18

9
G702
ф127×21
8
PN32.0
6

10
G703
ф127×21
9
PN32.0
4

11
G690
ф68×10
13
PN32.0
1

12
G790
ф68×10
13
PN32.0
1

13
G783
ф49×10
5
PN32.0
5

14
G683
ф57×9
5
PN16.0
6

15
G791
ф102×17
10
PN32.0
12

16
G605
ф57×9
5
PN16.0
4

17
G697
ф68×9
16
PN16.0
22

2.2 工程特点
a）管线操作压力高、管壁厚，介质重要为H2、NH3、CO、H2O等，焊接检查严格；
b）管线与设备相连法兰以及管线中某些三通、弯头与管线为高压螺纹连接，施工难度高。
3 施工程序
设计交底、图纸会审
管段图设计
材料检查、复验
下料切割
焊接工艺评估
工艺原则选用
支、吊架制作
坡口加工
加工面检查
焊缝探伤
焊 接
管支架安装
无损检测
试压，吹扫及泄漏性实验
化学清洗
管段编号、封闭、保管
管线安装
交工验收
螺纹、密封面外委加工
到货检查

4 施工工艺
4.1 施工准备
4.1.1 材料
a）管道构成件（管子、阀门、管件等）必要具备质量证明书，无质量证明书管道构成件不得使用；
b）管道构成件在使用前应进行100%外观检查，其表面应符合下列规定：
1）无裂纹、缩孔、夹渣、折叠、重皮等缺陷；
2）锈蚀、凹陷及其他损伤深度，不应超过产品相应原则容许壁厚负偏差；
3）有产品标记
4.1.2 管子检查
SHA级管道管子,外表面应逐根进行磁粉检测，不得有线性缺陷。
4.1.3 阀门检查
a）用于SHA级管道阀门阀体、阀盖铸钢件及其焊缝，应有符合现行SH3064《石油化工钢制通用阀门选用、检查及验收》规定无损检测合格证明书；
b）阀门安装前，应按设计文献“阀门规格书”，对阀门阀体和密封面，以及有特殊规定垫片和填料材质进行抽检，每批至少抽查一件。若不符合规定，阀门不得使用；
c）阀门压力实验和安全阀调试均由业主负责，试压和调试合格后，交付我方使用。
4.1.4 其他管道构成件检查
a）管道所用合金钢螺栓、螺母，应逐件进行迅速光谱分析。每批应抽两件进行硬度检查，并应做好标记和隔离。若有不合格，必要按原规定数加倍抽查，若仍有不合格，则该批螺栓、螺母不得使用。
b）对于业主委托加工螺纹、管子和法兰密封面、垫片等按照HG26-67（按业重规定）进行验收，不合格者不得使用。
4.1.5 管道构成件应分区存储。SHA级管线用钢管禁止与其她级别碳钢管材混放，下部应加垫木块做隔离物。
4.1.6 施工用焊接材料应有制造厂产品质量阐明书，焊丝应除锈，焊条按照阐明书或焊接作业指引书进行烘烤，使用过程中保持干燥。
4.1.7 从事SHA级管道施工人员应持证上岗。
4.1.8 对施工人员进行技术交底，施工程序、施工办法、质量原则、质量记录和成品保护规定明确。
4.2 预制
4.2.1管道预制下料应严格按照单线图，并应对管段预制尺寸进行必要现场复测。现场尺寸复测应用细钢丝而不要用粉线，以提高测量精确度，测量后拟定预制下料实际尺寸。4.2.2 为了减少应力，实行倒配管，由设备接出来，最后一道口留在与主管接头处，管端预留余量为100mm。
4.2.3 材料在使用前，施工人员应对材料上色标所示材质与单线图规定材质与否一致，核对无误后方可使用。
4.2.4 下料组对
a）碳钢管材3"如下使用无齿锯切割，3"以上钢管采用氧乙炔办法切割；切割后必要除去影响焊接质量表面层，普通2～3mm；
b）切口表面应平整，无裂纹、毛刺、凸凹、缩口、氧化物、铁屑；
c）坡口采用机加工，并应符合设计规定或焊接工艺规定；
d）管材与管件应在组对前将焊口两侧内外表面20mm范畴脏物、油迹、水分和锈斑等污物清理干净，并呈钞票属光泽；
e）组相应在专用平台或胎具上进行，对口宜用同母材卡具固定，不适当使用暂时点焊卡具；
f）点焊和正式焊接焊工必要持有与焊接部位、焊接材料类别相符有效焊接合格证书；
g）管道对接口组相应做到内壁平齐，等厚管道构成件组对时，内壁错边量不得不不大于0.5mm；内壁差超过0.5mm或外壁差超过2mm时，加工过渡坡口；
h）管道两相邻焊缝中心间距，应控制在下列范畴内：
1）直管段两环缝间距不不大于100mm，且不不大于管子外径；
2）除定型管件之外，其她任意两焊缝间距离不不大于50mm。
i）温度计、压力表接管及排空阀与主管线一起预制时，管线开孔用机械办法开孔，用棒式砂轮机打磨开孔内侧毛刺，并及时将管孔内脏物清理干净，以保证施工质量。开孔位置必要按施工图严格施工；
j）管支架与管线同步预制，支架上开孔采用机械办法开孔；
k）预制好管线应及时在明显位置标明管线号、管段号，以及所有焊标语，支吊架应标明支吊架编号。
l）将预制好管段内部清理干净，用塑料布将管段口封闭，按照管段号摆放整洁。
4.2.5 焊接
a）管道采用氩弧焊打底，手工电弧焊盖面；
b）承插或角焊缝采用氩弧焊进行焊接，至少焊两遍，焊角高度满足规范与设计规定；
c）焊接完毕后及时清理焊缝表面，进行外观检查，焊缝宽度以每边盖过坡口边沿2mm为宜，焊缝表面不容许有裂纹、未熔合、气孔、夹渣和飞溅存在；
d）焊缝表面不得低于管道表面。焊缝余高△h≤1+0.2b1，且不不不大于2mm。（b1为焊接接头组对后坡口最大宽度mm）；焊缝咬边深度不应不不大于0.5mm，持续咬边长度不应不不大于100mm，且焊缝两侧咬边总长不不不大于该焊缝全长和10%。
e）选用焊接工艺评估见下表，焊接工艺参数见焊接工艺指引书：
序号
材质
焊丝
焊条
选用工艺评估编号
合用厚度mm
1
20#、20G
H08Mn2SiA
J427
0132AWA-MV
6～12
2
20#、20G
H08Mn2SiA
J427
0261AGA-MV
9821WV-BV
12～24
f）施焊前应确认环境符合下列规定：
1）风速：手工电弧焊不大于8m/s；
氩弧焊不大于2m/s；
2）相对湿度：相对湿度不大于90%。
当环境条件不符合上述规定期，必要采用挡风、防雨等有效防护办法。
4.2.6 焊口检查
SHA级管道焊后应进行100%外观检查，合格后100%进行射线探伤（RT）。所有合格后，拆除暂时卡具，凡暂时点焊焊点部位应修磨，并进行着色检查。
4.2.7 焊口返修
不合格焊缝同一部位返修次数不得超过三次，做好焊口返修记录。
4.3 管线安装
4.3.1 管道安装前，与管道连接设备应找正合格、固定完毕、二次灌浆达到规定，并办理竣工序交接规定。
4.3.2 核对设备上为安装或焊接管道支、吊架用护板，其位置及数量应能满足管道安装规定。
4.3.3 管子、管件、阀门、垫片等已按设计规定进行核对，其材质、规格、型号无误；管道预制质量符合规定。
4.3.4 管道安装前，对管道构成件内部清洁状况进一步确认，并及时安装。
4.3.5 与压缩机连接管道，从压缩机侧开始安装，应先安装管支架。管道和阀门等重量和附加力矩不得作用在压缩机接口管咀上。
4.3.6 管道安装前，应同步进行支、吊架固定和调节工作。支、吊架位置应对的，安装应牢固，管子和支承面接触良好。
4.3.7 弹簧支、吊架弹簧安装高度，应按设计文献规定进行调节。弹簧装置支架限位板，应试车前折除。
4.3.8 管道安装完毕后，应按设计文献逐个确认支、吊架形式和位置。
4.3.9 管道安装前，应检查法兰密封面及垫片，不得有影响密封性能划痕，锈斑等缺陷存在。重点检查高压螺纹法兰丝扣、管端密封面质量，特别是管端密封面必要清理干净，确认无任何划痕，同步用高压垫片进行检查确认密封面质量。
4.3.10 各种形式法兰在紧固之前，必要清理法兰密封面，螺栓、螺母等，加入垫片必要放正，其半径偏差不得不不大于法兰外径1.5%，且不得不不大于2mm。
4.3.11 法兰连接阀门在关闭状态下安装，以防脏物掉入阀体中，影响阀门严密性。
4.3.12 管道连接时禁止强力对口。
4.3.13 管道热紧温度见下表
管道工作温度
一次热紧温度
二次热紧温度
250℃～350℃
工作温度

＞350℃
350℃
工作温度
4.3.14 管道支架与管道焊接时应采用正式焊接工序，不得有咬边，烧穿等缺陷。
4.3.15 节流孔板、温度计套管等仪表件安装应符合仪表专业设计规定。
4.3.16 管子焊接接头组对时，应垫置牢固，位置可靠，防止焊接过程中产生变形。
4.3.17 与设备连接第一道法兰试压时应用暂时盲板加双垫片隔离，严防脏物进入设备。盲板应有时显标记，专人负责安装与拆除。
4.3.18 搬运、存储阀门应注意保护手轮，防止碰撞或冲击。吊装阀门禁止在手轮或手柄上绑绳扣。
4.4 管道系统实验
4.4.1 管道强度实验应在管道安装完毕且无损检测合格后按设计规定进行。
4.4.2 管道系统实验前施工单位应按规定检查合格且经车间和关于部门对资料及现场条件进行确认，确认合格后方可进行实验。
4.4.3 管线安装完并验收合格后进行拆除，在地面组装后进行管线试压。试压分为两个系统，实验压力分别为48.0MPa和22.0MPa。
4.4.4 暂时管线及盲板设立
a）试压时选用盲板厚度要进行强度核算。
b）暂时管线应采用高压无缝钢管，其管道、管件及其阀门应与正式工程材料同样，具备产品质量证明书；焊接工艺与正式管线相似。管道系统至少设立2块校核精确压力表，压力表满刻度值为被测最大压力1.5～2倍。系统高点设放空阀、低点设排放阀。
4.4.5 试压时必要排净系统内空气，升压应分级缓慢，升压速度不适当不不大于250kPa/min,升至实验压力50%时停压检查，如无异常现象，以每次升压25%缓升至实验压达到实验压力后停压10min，然后降至设计压力，停压30min，不降压、不泄露和无变形为合格。
4.4.6 试压过程中若有泄露，不得带压修理。缺陷消除后重新实验。
4.4.7 工艺气管线试压合格后，应缓慢降压。排放时注意反冲力作用。
4.4.8 工艺气管线试压合格后，将管线搬运到指定位置进行化学清洗，清洗合格后，把管线对号入座，进行封闭（化学清洗另行编制施工方案）。
4.4.8 管线清洗合格后，按规定进行复位。
5 质量规定
5.1 所有焊口应所有按照单线图标注，作好日报日检。
5.2 焊口组对与焊接应严格按规定执行。
5.3 管支吊架应严格按照设计文献规定安装，在管道安装结束后应按设计文献逐个核对支架形式和位置。
5.4 连接法兰螺栓应能在螺栓孔中顺利通过。法兰密封面间平行偏差及间距见下表：
平行偏差
间距
DN≤300
DN＞300

≤0.4
≤0.7
垫片厚＋1.5
5.5 与压缩机连接管道，管道水平度或垂直高度偏差应不大于1mm/m。入口管道因水平偏差导致坡度，应坡向分液罐一侧。
5.6 与压缩机连接管道及其支、吊架安装完毕后，应卸下接管上法兰螺栓，在自由状态下所有螺栓应能在螺栓孔中顺利通过。法兰密封面间平行偏差、径向偏差及间距，当符合设计或制造厂规定，未规定期，不应超过下表规定值。
平行偏差（mm）
径向偏差（mm）
间距（mm）
0.40
0.80
垫片厚度+1.5
5.7 压缩机试车前，对管道和连接法兰进行最后连接检查。检查时，联轴器上架设百分表监视其位移，然后松开和拧紧法兰连接螺栓进行观测，位移植应不大于0.05mm。
6 安全办法
6.1 进入现场按规定着装。
6.2 雨天施工注意防滑、防触电。
6.3 管廊作业时应系好安全带，戴好安全帽。
6.4 配管用脚手架应按规定搭设牢固可靠，并应有护栏和安全网。
6.5 所有用电设备必要有触电保护器。
6.6 现场施工要按“三不动火”原则，进行动火作业。
6.7 其他事项执行《石油化工施工安全技术规程》。
7 重要施工机具
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
电焊机
ZX-500
台
2

2
倒链
2T
台
2

3
无齿锯
Φ400
台
1

4
砂轮机
Φ180
台
1

砂轮机
Φ100
台
2

5
高压注塞离泵
0～50MPa
台
1

往复泵
0～63MPa
台
1

8 办法用料
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
砂轮片
Φ100
片
120

Φ180
片
80

2
氧气

瓶
40

乙炔气

瓶
20

氩气

瓶
20

3
电焊条
J427Φ3.2
公斤
100

J427Φ4.0
公斤
50

焊丝
H08Mn2SiA
公斤
60

9 质量记录
《管道构成件校验性检查记录》 J403
《管道系统安装检查与压力实验记录》 J407
《管道吹洗、清洗（脱脂）记录》 J409
《工程产品检实验报检单》 ZH4124
《管道焊口日检日报单》 ZH4126

附录A：
焊接工艺指引书WPS-SHA1
共2页 第1页
单位名称：中华人民共和国石化集团第四建设公司鲁西工程项目经理部
焊接工艺指引书编号：WPS-SHA1 焊接工艺评估报告编号：0132AWA-MV
焊接办法：GTAW+SMAW 机械化限度：手工焊
简图:
垫板材料及规格
无
坡口形式
V
焊接办法
GTAW
SMAW
/
焊道层次
1
别的
/
焊缝金属厚 (mm)
2~3
别的
/

60°°
2-3
0.5-1
9~10
12
1
2
3
φ49~68×9~10
4

母 材
类、组别号
类别号 Ⅰ 组别号 　Ⅰ-1　 与 类别号 Ⅰ 组别号　　Ⅰ-1 相焊
材料原则、钢号
原则号 钢号 20 与 原则号 钢号 20G 相焊
母材厚度范畴(mm)
对接焊缝： 9～10
角焊缝： /
管子直径、壁厚范畴(mm)
对接焊缝：φ49X10；φ57X9；φ68X9
角焊缝： /
焊缝金属厚度范畴(mm)
对接焊缝： 0～12
角焊缝： /
其 她
/
填 充 金 属
焊材类别
焊 丝
焊 条

焊材原则
GB/T14957
GB/T5117

焊材型号
/
E4315

焊材牌号
H08Mn2Si
J427

焊材规格
φ2.5
φ3.2

预置填充金属
/
/

附加填充金属
/
/

其 她
/
/

焊接工艺指引书WPS-SHA1
共2页 第2页
焊 接 位 置
保 护 气 体
对接焊缝位置
全位置

气体种类
混合比例
流量(L/min)
对接焊缝焊接方向
向上（ √ ） 向下（ / ）
保护气体
Ar
/
8～10
角焊缝位置
/
尾部保护气
/
/
/
角焊缝焊接方向
向上（ / ） 向下（ / ）
背面保护气
/
/
/
预 后 热
焊 后 热 处 理
预热温度 (℃)
/
热解决类别
/
/
层间温度 (℃)
/
热解决温度 (℃)
/
/
后热温度/时间 (℃/h)
/
保温时间 (h)
/
/

焊道/
焊层
焊接
办法
焊接材料
焊接电流
电弧电压
（V）
焊接速度
（cm/min）
线能量
(kJ/cm)
牌号或型号
直径(mm)
极性
电流（A）
1
GTAW
H08Mn2Si
φ2.5
正接
95～105
20～22
3～5
/
其她
SMAW
J427
φ3.2
反接
105～115
24～26
6～10
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/

电流种类
直流
钨极类型及直径(mm)
铈钨极 φ4
熔滴过渡形式
/
焊丝送进速度(m/min)
/
喷嘴直径（mm）
φ40
其 她
/
摆动焊或不摆动焊
摆动焊
摆动参数
/
焊前清理及层间清理
砂轮机打磨
背面清根办法
/
单道焊或（每面）
多道焊
单丝焊或多丝焊
单丝焊
导电嘴至工件距离（mm）
/
有无锤击焊缝
无
钨极间距
/
其 她
/
编 制

审 核

批 准

日 期

日 期

日 期

焊接工艺指引书WPS-SHA2
共2页 第1页
单位名称： 中华人民共和国石化集团第四建设公司鲁西工程项目经理部
焊接工艺指引书编号：WPS-SHA2 焊接工艺评估报告编号：0261AGA-MV；9821WV-BV
焊接办法： GTAW+SMAW 机械化限度： 手工焊
1
简图:
垫板材料及规格
无
坡口形式
V
焊接办法
GTAW
SMAW
/
焊道层次
1
别的
/
焊缝金属厚 (mm)
2~3
别的
/

60°

0.5-1
14~21
2-3
6~8
5
4
3
2

母 材
类、组别号
类别号 Ⅰ 组别号 　Ⅰ-1　 与 类别号 Ⅰ 组别号　　Ⅰ-1 相焊
材料原则、钢号
原则号 钢号 20 与 原则号 钢号 20G 相焊
母材厚度范畴(mm)
对接焊缝： 14～21
角焊缝： /
管子直径、壁厚范畴(mm)
对接焊缝：φ102X17；φ127X14；φ127X21
角焊缝： /
焊缝金属厚度范畴(mm)
对接焊缝： 0～23
角焊缝： /
其 她
/
填 充 金 属
焊材类别
焊 丝
焊 条

焊材原则
GB/T14957
GB/T5117

焊材型号
/
E4315

焊材牌号
H08Mn2Si
J427

焊材规格
φ2.5
φ3.2

预置填充金属
/
/

附加填充金属
/
/

其 她
/
/

焊接工艺指引书WPS-SHA2
共2页 第2页
焊 接 位 置
保 护 气 体
对接焊缝位置
全位置

气体种类
混合比例
流量(L/min)
对接焊缝焊接方向
向上（ √ ） 向下（ / ）
保 护 气 体
Ar
/
8～10
角焊缝位置
/
尾部保护气
/
/
/
角焊缝焊接方向
向上（ / ） 向下（ / ）
背面保护气
/
/
/
预 后 热
焊 后 热 处 理
预热温度 (℃)
/
热解决类别
/
/
层间温度 (℃)
/
热解决温度 (℃)
/
/
后热温度/时间 (℃/h)
/
保温时间 (h)
/
/

焊道/
焊层
焊接
办法
焊接材料
焊接电流
电弧电压
（V）
焊接速度
（cm/min）
线能量
(kJ/cm)
牌号或型号
直径(mm)
极性
电流（A）
1
GTAW
H08Mn2Si
φ2.5
正接
100～120
15～18
8～10
/
其她
SMAW
J427
φ3.2
反接
90～105
22～24
7.8～12.3
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/

电流种类
直流
钨极类型及直径(mm)
铈钨极 φ4
熔滴过渡形式
/
焊丝送进速度(m/min)
/
喷嘴直径（mm）
φ40
其 她
/
摆动焊或不摆动焊
摆动焊
摆动参数
/
焊前清理及层间清理
砂轮机打磨
背面清根办法
/
单道焊或（每面）
多道焊
单丝焊或多丝焊
单丝焊
导电嘴至工件距离（mm）
/
有无锤击焊缝
无
钨极间距
/
其 她
/
编 制

审 核

批 准

日 期

日 期

日 期