压力管道安装施工工艺.doc

管道安装施工工艺
工业管道安装由于受压力、材质、输送介质等多种因素的影响，安装工艺也特别复杂，其特点是安装工程量大，质量规定高，施工周期长。管道安装一般可分为：熟悉图纸、施工现场勘查与实测、地下管沟开挖、配合土建施工预留空洞及预埋件、材料领用、检查及清理、准备工器具、管件及附件制作、管道支架制作、切口、坡口、管口解决与加工、管道及管件组对、连接、焊缝无损检查、焊后热解决、管内清洗、管路实验、防腐、保温、交工验收等工序。
管道安装前应具有下列条件：
1.与管道有关的土建工程经检查合格，满足安装规定；
2.设计资料及其他技术文献齐备，施工图已经会审，施工组织设计编制完毕并得到批准；
3.与管道连接的设备安装就位固定完毕，标高、中心线、管口方位符合设计规定；
4.必须在管道安装前完毕的有关工序，如清洗、脱脂、内部防腐与衬里等已进行完毕；
5.管子、管件及阀门等已经检查合格，并具有有关的技术证件；
6.管子、管件及阀门等已按设计规定核对无误，内部已清理干净，不存杂物；
7.地下管沟开挖完毕，装置管廊施工完毕。
一、材质检查
㈠一般规定
1.管道组成件（它涉及管子、管件、法兰、垫片、紧固件、阀门以及膨胀接头、绕性接头、耐压软管、疏水器、过滤器和分离器等）及管道支撑件（它涉及吊杆、弹簧支吊架、斜拉杆、平衡锤、松紧螺栓、支撑杆、链条、导轨、锚固件、鞍座、垫板、滚柱、托座、滑动支架及管吊、吊耳。圆环、夹子、吊夹、紧固夹板、裙式管座等）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。
2.管道组成件及管道支撑件的材质、规格、型号、质量应符合设计文献的规定，并应按国家现行标准进行外观检查，不合格者不得使用。
3.合金钢管道组成件应采用光谱分析或其他方法对材质进行复查，并做好标记；
4.防腐衬里管道的衬里质量应符合国家现行标准（工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收及规范）的规定；
5.设计文献规定进行低温冲击韧性实验的材料，供货方应提供低温冲击韧性实验结果的文献，其指标不得低于设计文献的规定；
6.设计文献规定进行晶间腐蚀实验的不绣钢管子及管件，供货方应提供晶间腐蚀性实验结果的文献，其指标不得低于设计文献的规定。
7.管道组成件及管道支撑件在施工过程中应妥善保管，不得混淆和损坏，其色标或标记应明显清楚。材质为不锈钢、有色金属的管道组成件及管道支撑件，在储存期间不得与炭素钢接触，暂时不能安装的管子，应封闭管口。
㈡阀门检查
1.下列管道的阀门，应逐个进行壳体压力实验和密封实验，不合格者，不得使用。
⑴输送剧毒流体、有毒流体、可燃流体管道的阀门；
⑵输送设计压力大于1Mpa或设计压力小于等于1Mpa且设计温度小于—29。C或大于186。C非可燃流体，无毒流体管道的阀门；
2.输送设计压力小于等于1Mpa且设计温度为—29～186。C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，进行壳体压力实验和密封实验。当不合格时，应加倍抽查，仍不合格时，该批阀门不得使用。
3.阀门的壳体实验压力不得小于公称压力的1.5倍，实验时间不得少于5min，以壳体填料无渗漏为合格；密封实验宜以公称压力进行，以阀瓣密封面不漏为合格。
4.实验合格的阀门，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，做出明显的标记，并按规定的格式填写“阀门实验记录”。
5.公称压力小于1Mpa，且公称直径大于或等于600mm的闸阀，可不单独进行壳体压力实验和闸板密封实验。壳体压力实验宜在系统试压时按管道系统的实验压力进行实验，闸板密封实验可采用色印等方法进行检查，接合面上的色印应连续。
6.安全阀应按设计文献规定的启动压力进行调试。调压时压力应稳定，每个安全阀起闭实验不得少于3次，调试后应按规定填写“安全阀最初调试记录”。
7.带有蒸气夹套的阀门，夹套部分应以1.5倍的蒸气工作压力进行压力实验。
关于材料的检查着重明确了两点：一是规定供货方提供的产品符合设计文献的规定；二是由于目前外供产品质量参差不齐，因此规定对产品件进行100%的外观检查。此外对奥氏体不锈钢、低温用钢，原规范仅规定需要进行补充实验，现明确规定由供货方负责提供实验结果。
二、管道加工
㈠管子切割
管子加工切断前。必须移植原有标记，以保证对的辨认管子的材质。钛材管子易受铁离子污染，，移植标记时，不得使用钢印。
1.炭素钢管、合金钢管易采用机械方法切割；当采用氧乙炔火焰切割时，必须保证尺寸对的和表面平整。
2.不锈钢管、有色金属管应采用机械或等离子方法切割，不锈钢管及钛管用砂轮切割或修磨时，应使用专用砂轮片，不得使用切割炭素钢管的砂轮，以免受污染而影响不锈钢管与钛管的质量。
3.镀锌钢管易用钢锯或机械方法切割。
4.管子切口质量应符合下列规定：
⑴切口表面应平整，无裂纹、重皮、毛刺、凸凹、缩口、熔渣、氧化物、铁屑等；
⑵切口端面倾斜偏差Δ不应大于管子外经的1%，且不得超过3mm。
㈡弯管制作
弯管制作涉及成品管子煨制或下料焊制，以板材为原料通过下料、卷制、焊接等工序制作的管件。
1.弯管的最小弯曲半径：
⑴高压钢管冷、热弯的弯曲半径宜大于管子外经的5倍；压制弯的弯曲半径宜大于管子外经的1.5倍
⑵其他管子冷、热弯（低中压钢管、有色金属管）的弯曲半径宜大于管子外经的3.5倍；压制弯的弯曲半径宜大于管子外经的1.0倍；热推弯的弯曲半径宜大于管子外经的1.5倍；
⑶焊制弯的弯曲半径当DN≤250mm时为管子外经的1.0倍，DN＞250mm时为管子外经的0.75倍。
2.有锋管制作弯管时，焊缝应避开受拉（压）区。
3.钢管应在其材料特性允许范围内冷弯或热弯。
4.采用高合金钢管或有色金属管制作弯管，宜采用机械方法；当充砂制作弯管时，不得用铁锤敲击。铅管加热制作弯管时，不得充砂。
5.钢管热弯或冷弯后的热解决，应符合现行规范的规定。
㈢卷管加工
卷管加工一般在结构厂或施工现场加工厂进行制作，以板材为原料通过下料、卷制、焊接等工序制作的有缝管子。材质有碳钢、不锈钢、铝等。
1.在卷管加工的过程中，应检查板材外观，防止板材表面损伤。对有严重伤痕的部位必须进行修磨，使其圆滑过渡，其修磨处的壁厚不得小于设计壁厚。
2. 卷管的加工规格、尺寸应按设计文献的规定进行制作，质量应符合现行施工验收规范的有关规定。
3.卷管的校圆样板的弧长应为管子周长的1/6～1/4;样板与管内壁的不贴合间隙应符合规范规定。一般规定：
⑴对接纵缝处不得大于壁厚的10%加2mm，且不得大于3mm。
⑵离管端200mm的对接纵缝处不得大于2mm。
⑶其他部位不得大于1mm.。
4.对卷管焊接的规定：
⑴卷管的同一筒节上的纵向焊缝不宜大于两道；两个纵缝之间的间距不宜小于200mm。
⑵卷管组对时，两个纵缝之间的间距应大于100mm；支管外壁距焊缝不宜小于50mm。
⑶卷管对接焊缝的内壁错边量应符合下列规定。
卷管组对内壁错边量
管道材质
内壁错边量
钢
不宜超过壁厚的10%；且不大于2mm
铝及铝合金
壁厚≤5mm
不大于0.5mm
壁厚＞5mm
不宜超过壁厚的10%；且不大于2mm
铜及铜合金、钛
不宜超过壁厚的10%；且不大于1mm
⑷焊缝不能双面成型的卷管，当公称直径大于或等于600mm时，管内进行封底焊。
三、管道焊接
㈠通用规定
管道焊接应按现行国家标准《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236-98）与《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235-97）的有关规定进行施工，当设计文献有特殊规定期，按设计文献的规定施工；设计文献中应表白母材、焊接材料、焊缝系数及焊缝坡口的形式，并对焊接方法、焊前预热、焊后热解决及焊接检查提出规定。
㈡焊件的坡口形式和尺寸
管子管件的坡口形式、尺寸和组相应符合设计文献的规定，当设计文献无规定期，应按《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98的规定拟定。
㈢焊前准备工作
1.管口焊接前焊件的切割和坡口加工宜采用机械方法，也可采用氧乙炔焰、等离子弧等热加工方法，但在采用热加工方法加工坡口后，必须除去坡口表面的洋洋氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层，并应将凹凸不平处打磨平整。
㈣焊接工艺规定
㈤焊前预热及焊后热解决
为保证焊接结构的性能与质量，防止裂纹产生，改善焊接接头的韧性，消除焊接应力，有些结构需要进行热解决。热解决工艺可处在焊接工序的前或后，因而有“预热”，“后热”及“焊后热解决”之分。
进行焊前预热及焊后热解决应根据钢材的淬硬性、焊件厚度、结构刚性、焊接方法及使用条件等因素综合拟定。
1.预热及后热
预热的目的是减缓焊接接头加热时温度梯度及冷却速度，适当延长在800～5000 C区间的冷却时间，从而减少或避免产生淬硬组织，有助于氢的逸出，可防止冷裂纹的产生。
2.焊后热解决
焊后热解决的目的：
①消除或减少焊接残余应力；
②软化焊接热影响区的淬硬组织，提高焊接接头韧性；
③促使残余氢逸出；
④对有些钢材（如低碳钢、500Mpa级高强钢）的断裂韧性得到提高，但对另一些钢材（如800 Mpa级高强钢）由于能产生回火脆性而使其裂韧性减少，对这类钢不易采用焊后热解决；
⑤提高结构的几何稳定性；
⑥增强结构抵抗应力腐蚀的能力。
3.设计未做规定期，管道焊接前预热可按下表规定进行。
常用管材焊前预热工艺条件
钢种
壁厚(mm)
预热温度(oC)
C
≥26
100～200
C-Mn
Mn-V
C-0.5Mo
0.5Cr-0.5Mo
≥15
150～200
1Cr-0.5Mo
≥10
150～250
1Cr-0.5Mo-V
1.5Cr-1Mo-V
2.25Cr-1Mo
5Cr-1Mo
9Cr-1Mo
≥6
200～300
2Cr-0.5Mo-MV
3Cr-1Mo-Vti
12Cr-1Mo-V
≥6
250～350
管道焊接接头的热解决应在焊后及时进行，对于易产生焊接延迟裂纹的焊接接头如不能及时进行热解决，应在焊接后冷却到300～350 oC，再保温缓慢冷却。热解决的加热范围一般为焊缝两侧各不少于焊缝宽度的三倍，且不少于25 mm，加热区以外100 mm范围应予以保温，管端两端应封闭。常用管材焊接接头热解决的温度可按下表执行。
用管材焊接接头热解决温度
钢种
壁厚(mm)
热解决温度(oC)
C
＞30
600～650
C-Mn
Mn-V
C-0.5Mo
0.5Cr-0.5Mo
＞20
600～650
560～590
600～650
650～700
1Cr-0.5Mo
＞10
650～700
1Cr-0.5Mo-V
1.5Cr-1Mo-V
2.25Cr-1Mo
＞6
700～750
5Cr-1Mo
任意
700～750
9Cr-1Mo
2Cr-0.5Mo-MV
3Cr-1Mo-Vti
12Cr-1Mo-V
任意
750～780
四、管道安装
㈠一般规定
管道安装应具有下列条件：
1.              与管道有关的土建工程已经施工完毕，并经土建与安装单位有关人员共同检查合格。检查时，应对管架基础、管桥、管墩、管沟、垫层、阀门井及管道使用的预埋件、预留孔、防水肩等按图纸核对。必须符合设计规定。并满足安装规定，并已办理交接手续。
2.            与管道连接的机械已找正合格，固定完毕。
3.            道组成件及管道支撑件等应检查合格。
4.            管子、管件、阀门等，内部已清理干净，无杂物。对管内有特殊规定的管道，其质量已符合设计文献的规定。
5.            在管道安装前必须完毕的脱脂、内部防腐与衬里等有关工序已进行完毕。
㈡法兰、焊缝及其他连接件的设立应便于检修，并不得紧贴墙壁、楼板或管架。
㈢脱脂后的管道组成件，安装前必须进行严格检查，不得有油迹污染。
㈣管道穿越道路、墙或构筑物时，应加套管或砌筑涵洞保护。
㈤埋地管道试压防腐后，应及时回填土，分层夯实，并按表 规定格式填写“隐蔽工程（封闭）记录”，办理隐蔽工程验收。
㈡管道预制
1.管道预组装应按设计图或系统单线图施行，各管段交接处应妥善衔接，尺寸准确，否则应留调节余量。
2.管段预制应有按单线图规定的数量、规格、材质选配管道组成件，并应按单线图表白管道系统号和按预制顺序表白各组成件的顺序号。
3.自由管段和封闭管段的选择应合理，封闭管段应按现场史册后的安装长度加工。
4.在加工厂内预制的管件及组合件需所有完毕，即所有的焊口已焊完，，法兰接口装好永久垫板，所有的法兰螺栓均穿好并拧紧。有法兰接口或阀门的手工焊接的组合件需经受实验。所有组合件应按图纸规定标号，其出口端应用盲板或丝堵封闭。
5.预制完毕的管段。应将内部清理干净，并应及时封闭管口。
㈢钢制管道安装
1.管道安装时，应检查法兰密封面及密封垫片，不得有影响密封性能的划痕、斑点等缺陷。
2.当大直径垫片需要拼接时，应采用斜口搭接或迷宫式拼接，不得平口对接。
3.软垫片的周边应整齐，垫片尺寸应与法兰密封面相符，其允许偏差应符合规范的规定。
4.软钢、铜、铝等金属垫片，当出厂前进行退火解决时，安装前应进行退火解决
5.法兰连接应与管道同心，并应保证螺栓自由穿入。法兰螺栓孔应跨中安装。法兰间应保持平衡，其偏差不得大于法兰外经的1.5‰，且不得大于2mm。不得用强紧螺栓的方法消除歪斜。
6.工作温度低于2023C的管道，其螺纹接头密封材料宜选用聚四氟乙烯带。拧紧螺纹时，不得将密封材料挤入管内。
7.法兰连接应使用同一规格螺栓，安装方向应一致。螺栓紧固后应与法兰紧贴，不得有楔缝。需加垫圈时，每个螺栓与螺母宜齐平。
当管道安装碰到下列情况之一时，螺栓应涂以二硫化目油脂、石磨机油或石磨粉：
⑴             不锈钢、合金钢螺栓和螺母；
⑵             管道设计温度高于1000C或低于00C;
⑶             露天装置；
⑷             处在大气腐蚀环境或输送腐蚀介质。
8.高温或低温管道的螺栓，在试运营时应按下列规定进行热态紧固或冷态紧固：
⑴管道热态紧固、冷态紧固温度应符合规范的规定。
⑵热态紧固或冷态紧固应在保持工作温度2h后进行。
⑶紧固管道螺栓时，管道最大内压应根据设计压力拟定。当设计压力小于或等于6Mpa时，热态紧固最大内压应为0.3Mpa；当设计压力大于6Mpa时，热态紧固最大内压为0.5Mpa。冷态紧固应卸压进行。
⑷紧固应适度，并应有安全技术措施，保证操作人员安全。
㈣连接机器的管道安装
1.连接机器的管道，其固定焊口应远离机器。
2.与设备连接的管道，在安装前必须将内部解决干净，设备入口管应无铁锈、尘土、油、水及其他污物。
3.油系统的管道按管径大小，分别采用酸洗或喷砂的方法清理干净，公称直径小于或等于150mm宜用酸洗；大于150mm宜用喷砂。酸洗工作按有关规定执行。
4.对不允许承受附加外力的机器，管道与机器的连接前，应在自由状态下，检查法兰的平行度和同轴度，并使所有的螺栓能顺利垂直通过螺栓孔，保证达成应力连接的规定。
5.管道安装合格后，不得承受设计以外的附加载荷。
6.并应作好法兰的平行度和同轴度的记录。
有色金属管道安装、铸铁管安装、伴热管及夹套管安装、防腐蚀衬里管安装、玻璃钢管道安装、塑料管安装、管廊、附塔管道与拱形管道安装等不介绍了。
㈤阀门安装
1.阀门安装前，应检查填料，其压盖螺栓应留有调节余量。
2.阀门安装前，应按设计文献核对其型号，并应按介质流向拟定其安装方向。
3.当阀门与管道用法兰或螺栓方式连接时，阀门应在关闭状态下安装。
4.当阀门与管道以焊接方式连接时，阀门不得关闭；焊缝底层宜采用氩弧焊。
5.水平管道上的阀门，其阀杆及传动装置应按设计规定安装，动作应灵活。
6.安装铸铁、硅铁阀门时，不得强力连接，受力应均匀。
7.安装高压阀门前，必须复核产品合格证和实验记录。
8.安装安全阀时，应符合下列规定：
安全阀应垂直安装；
⑴   管道投入试运营时，应及时调校安全阀；
⑵ 安全阀的最终调校宜在系统上进行，启动和回座压力应符合设计文献的规定；
⑶ 安全阀经调校后，在工作压力下不得有泄漏；
⑷ 安全阀经最终调校合格后，应做铅封，并应按规定格式填写“安全阀最终调试记录”。
阀门检查、阀门安装规定不介绍了。
㈥支、吊架安装
1.管道安装时，应及时固定和调整支、吊架。支、吊架的位置应准确，安装应平整牢固，与管子接触应紧密。
2.无热位移的管道，其吊杆应垂直安装。
五、管道检查、检查和实验
施工单位应通过其质检人员对施工质量进行检查。
建设单位或其授权机构，应通过其质检人员对施工质量进行监督和检查。
㈠外观检查
1.外观检查应涉及对各种管道组成件、管道支承件的检查以及管道施工过程中的检查。
2.管道组成件及管道支承件、管道加工件、坡口加工及组对、管道安装的检查数量和标准应符合GB50235-97《工业金属管道工程施工及验收规范》中材质检查的有关
3.除焊接作业指导书有特殊规定的焊缝外，应在焊完后立即除去渣皮、飞溅，兵营将焊缝表面清理干净，进行外观检查。
4.管道焊缝的外观检查质量应符合现行国家标准GB50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》的有关规定。
㈡管材表面无损探伤
1.管材表面应按设计文献的规定，进行磁粉和超声波检查
2.有热裂纹倾向的焊缝应在解决后进行检查。
3.磁粉检查和超声波检查应按国家现行标准《压力容器无损检测》的规定进行。
4.当发现焊缝表面有缺陷时，应及时消除，消除后应重新进行检查，直至合格。
㈢焊缝无损探伤（见GB50235-97第36页摘入下列有关内容）
1X光射线、输送具毒100% 设计压力大于10MPA，设计温度小于29度。设计小1MP一般介质不探伤。其它不小于5%。
2Y射线、壁厚大于35MM以上
3超声波、规定同X光射线，必须通过建设单位决定
4磁粉和渗透：高压焊缝在规定
㈣压力实验
1.  管道安装完毕，热解决和无损检查合格后，应进行压力实验。
2.管道系统试压前，应有施工单位、业主和有关部门联合检查确认下列条件：
⑴管道系统所有按设计文献安装完毕；
⑵管道支、吊架的型式、材质、安装位置对的，数量齐全，紧固限度、焊接质量合格；
⑶   接及热解决工作已所有完毕；
⑷   缝及其应检查的部位，不应隐蔽；
⑸ 试压用的临时加固措施安全可靠，临时盲板加置对的，标志明显，记录完整；
⑹   金钢管道的材质标记明显清楚；
⑺   经批准的试压方案，并经技术交底
3.液压实验应使用洁净水，当对奥氏体不锈钢管道或对连有奥氏体不锈钢管道进行实验时，水中氯离子含量不超过25×10-6（25PPm），当采用可燃液体介质进行实验时，其闪点不得低于5 oC。向管道系统中注入液体时，应将空气排尽。液压实验宜在环境温度5 oC以上进行，否则应采用防冻措施，承受内压的地上工业钢管道及有色金属管道的实验压力应为设计压力的1.5倍，埋地钢管道的实验压力应为设计压力的1.5倍，且不得低于0.4MPa。承受内压的埋地铸铁工业管道的实验压力，当设计压力小于或等于0.5 MPa时，应为设计压力的2倍，当设计压力大于0.5 MPa时，应为设计压力加0.5 MPa。对承受内外压的管道，其实验压力应为设计内、外压力之差的1.5倍，且不得低于0.2 MPa。液压实验应缓慢升压。待达成实验压力后,稳压10min，再将实验压力降至设计压力，停压30min，以压力不降,无渗漏为合格。
（2）气压实验。承受内压的工业管道系统中的钢管及有色金属的实验压力应为设计压力的1.15倍，真空管道的实验压力应为0.2MPa，当管道的设计压力大于0.6MPa时，必须有设计文献规定或经建设单位批准，方可用气体进行压力实验。（特殊规定或大于600管径）