预制厂管道预制施工方案.doc
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1、DOC。NO. :SUBCSMTEC107岳阳中石化壳牌煤气化工程管线预制施工技术方案SUBCSMTEC107岳阳中石化壳牌煤气化项目A041112供审批版次日期叙述编制校核授权总工程师项目经理目 录1编制依据12工程概况23管道预制施工前的技术准64管道预制施工方法155质量管理机构和质量保证措施186HSE管理和控制措施227 附件301、 编制依据1.1工程施工招标文件及合同;1.2 中国石化集团兰洲设计院编制的壳牌煤气化初步设计;1。3 中国石化集团第四建设公司(以下简称FCC)制造并实施的符合GB/T190012000idtISO9001:2000质量管理体系要求标准编写的质量手册及
2、程序文件;1。4 FCC制定并实施的符合GB/T240011996idtISO14001:1996环境管理体系规范,QHSAS18001:1999职工安全健康管理体系规范国家经贸委职工安全卫生管理体系试行标准以及中国石化集团Q/SHS0001.52001施工企业安全、环境与健康管理规范的安全、环境与健康管理手册;1.5 FCC的企业管理标准及目前的资源状况;1.6 FCC在同类装置施工中的成功经验;1。7 国家及行业现行的有关标准、规范;1。8 DEP标准及DEP标准涉及的国外、国际标准。2、工程概况2。1工程描述岳阳中石化壳牌煤气化项目工程由中国石化和壳牌公司各出50%股份成立的中国石化壳牌
3、煤气的限公司兴建。本工程采用壳牌加压粉煤气化工艺,主要设施的:原料煤库、石灰石堆场、铁路卸煤线、输煤栈桥、煤粉制备及气化、空分、火炬等装置以及厂内所需的公用工程及其它设施.本工程的建设规模为输出粗煤气(CO+H2)14200M/h,其中CO含量高达62%左右。该工程是全世界范围内采用煤气化技术的第一套合成氨装置,而绝大多数的设备采用国产化设备。具有技术新、难度大、质量要求高等特点。2.2主要工程量本装置工艺单元划分为1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、3000、3200、3400、3500、3600、4000、6600等15个工艺单元。工艺管道约为53公里。管
4、道材质包括20#、20#+镀锌、Q235A、20g、L245、16Mn、0Cr18Ni9、0Cr18Ni9Ti、TP321、15CrMo、ASTM、Unss31803、B167No6600、B165No4400、HasteloyB3 、PVCC/FRP、Q235B衬HOPP等多种材质,管口最大直径DN1300。2。3管道预制施工的主要特点 2.3。1 本装置工艺管道材料种类高达成16种之多,这给材料及材料标识管理提出更高的要求,严格各种材质的标识及标识移植是防止材料用错的重要手段。2。3。2 预制深度要求达到焊接工程量的55%以上,2寸及以上直径的工艺管道的焊接件要求在预制阶段完成,准确的预制
5、施工计划及材料到货计划是完成该项指标的关键。2.3.3 严格规范的管道预制段的标识,是管段出厂、摆放及现场安装的重要依据,需要专门人员进行记录管理。2.3。4 管道内洁及封堵是预制管段出厂前的最后一道工序,需经专职质检人员及管段管理人员检收后方能出厂。2。3。5 预制管段要按工艺单元、管线号分别摆放在摆放区的指定地点,该项工作管理的好坏直接影响管段能否准确快速运抵管道安装现场的关键一环。3、管道预制施工前的技术准备3.1预制厂的规划建设3。1。1预制厂的区域布置管道预制厂按功能分为三个区域,即管道预制区、喷砂除锈防腐区、预制管段摆放区。管道预制区位于中国航空工业长江动力机器制造厂内。管道预制区
6、包括管道预制厂房和预制管段及防腐管材临时堆放场地,占地面积约束3420 m2,其中临时堆放场地占地面积约为1800m2,位于中国航空工业长江动力机器制造厂西南角;预制厂房内部面积约为1620 m2,厂房长90米,宽18米。喷砂除锈防腐区及预制管段摆放区位于项目驻地西南侧,东到项目院东到原有铁围栏,西到巴陵已内酢胺东侧围,北到原有铁围栏,该区域是不规则多边形,占地面积约为21400 m2。管道预制区与喷砂除锈区、管段摆放区相距约为2公里左右,管材、预制管段均需二次倒运。3。1。2管道预制厂的建设 见管道预制场部署施工技术方案3.2施工图准备3。2。1施工图二次设计委托 中国石化集团兰州设计院出图
7、,项目技术负责人应立即组织图纸会审,并及时向FCC设计室进行二次委托,委托书内容包括:各工艺单元二次完成时间,二次设计图面各项标识要求,预制管段划分原则等.3。2。2施工图二次设计原则 二次设计图面内容一般包括:焊口号标识,预制管段标识,管支吊架标识,管线号,单线图号,材料表等.其中焊口标号表示法为:预制焊口用:“”表示,现场安装焊口用“ 表示,对焊口用阿拉伯数字表示,承口在阿拉伯数字前加“表示,马鞍口在阿拉伯数前加“C表示,法兰口在阿拉伯数字前加“F表示。预制管段划分应体现三方面的原则,即预制方便,运输方便,安装方便。预制管段标识应体现出:工艺单元号。管线号,段位号。材料表中如果增补缺项材料
8、,应在该材料前打星号加以区分。单线图幅一般为A4。3。3管道预制信息管理硬件准备本次管道预制管理工作需要计算机三台。使用部门有:技术部一台,质检部一台,探伤部一台,采用局域网形式共享使用,并配备一台激光打印机。该系统设在预制厂二楼管理办公室。根据按计划到的二次设计单线图,首先由技术部门使用FCC自行开发的管道施工计算机软件系统,向系统内录入管道预制管理的基础信息。基础信息包括:工艺单元号,管线号,单线图号,管道规格,材质,焊口号,管段号,探伤比例,焊接方式等,预制厂与安装现场的文字信息传递采用电传或电子邮件的方式。3.4技术文件及施工人员准备对一些特殊材质的管道焊接,焊前要做焊接工艺评定,并对
9、相焊工做好焊前培训工作。4、管道预制施工方法4.1管道预制原则采用FCC自行开发的管道施工计算机管理软件系统,进行管道材料、计划、施工状态、质量和完成情况的动态控制,充分利用预制厂设备,安装及集中作业环境的优势,本着预制“工厂化”,预制管段“产品化的原则组织作业岗进行流水作业,预制深度不低于55%,减少现场安装焊接工程量,保证施工进度计划,质量计划的顺利实现。其预制范围一般为:a)2寸及以上直径的工艺管道,主要包括阀组,框架等及设备配管廊膨胀弯等;b)管道支架,包括管托、承台及导向组合支架(带位置)、垫板、管式支式架等;c)直径小于2、但焊口相对集中的管段,如伴热线集合管、伴热煨烤、取样器配管
10、、阀组、软管站、小型设备附属成批小管线等;d)根据管材的到货长度及运输和现场安装条件,对部分管廊管道预制,一般两根相连,长度不宜超出14m,优先预制单管+配件(或法兰)等焊口集中的管段。4。2管道预制总体程序详见图三图纸审核技术文件编制材料核算职工培训焊接工艺评定预制场规划、施工机具配置划线号料合金钢、碳钢材料除锈及涂底漆下发加工图纸下 料焊 接组 对焊缝外观及尺寸检验支吊架油漆支吊架检查验收支吊架标记不合格管道工程师检查预制件建帐、运输出厂、摆放保管焊缝无损检验下发单线图管号、焊口号、焊工钢印标识加工段的检查焊接、焊接记录焊缝自检班组向管道工程师报检管道工程师向质检工程师报检质检工程师检查并
11、点口进行无损检验返修焊前清理、工序检查后热及焊后热处理焊前预热预制件工序放行移交现场安装预制准备预制件管理管段加工划线坡口加工、制孔加工放弃不合格件不合格件标识下料切割复核定位焊组对组对焊接预制计划编制焊工考试施工技术交底封闭管段尺寸测量、计算支吊架数量统计管段最终检查、标记、封闭保护管支吊架预制材料验收图三4。3管材下料、坡口、套丝、制孔方法4.3。1划线a)下料人员根据下发的单线图首先进行净料尺寸计算,在管材上确认划线位置;b)管材下料采用1mm厚的石棉板圈带定位,记号笔或石笔划线;c)管材开孔采用样板定位,记号笔或石笔划线。4。3。2管材下料切割及坡口加工a)对于11/2的管材在预制中的
12、加工方按照下表选用:管道材质管道等级连接方式切割方法坡口方法管端内部清理方法管端外部清理方法碳钢中低高压承插焊无齿锯-圆锉角式砂轮机对焊无齿锯角式砂轮机圆锉角式砂轮机不锈钢中低高压承插焊无齿锯-圆锉角式砂轮机对焊无齿锯角式砂轮机圆锉角式砂轮机合金钢中低高压承插焊无齿锯-圆锉角式砂轮机对焊无齿锯角式砂轮机圆锉角式砂轮机注:对采用U型或双V型坡口的管道,均要由管车床进行加工.b)对于2的管道原则上凡是U型坡口或双V型坡口均要采用管车床进行加工坡口,切割及采用V型坡口按照下表的方法进行加工:管道材质管道直径管道等级连接方式切割方法坡口加工方法管端内部清理方法管端外部清理方法碳钢23中低压对焊无齿锯角
13、式砂轮机棒式砂轮机角式砂轮机3以上中低压对焊火焰切割角式砂轮机棒式砂轮机角式砂轮机210高压对焊火焰切割角式砂轮机棒式砂轮机角式砂轮机1216高压对焊火焰切割管车床棒式砂轮机角式砂轮机不锈钢23中低压对焊无齿锯角式砂轮机棒式砂轮机角式砂轮机310所有对焊管车床管车床棒式砂轮机角式砂轮机1214中低压对焊等离子切割角式砂轮机棒式砂轮机角式砂轮机高压对焊管车床管车床棒式砂轮机角式砂轮机低合金刚23中低压对焊无齿锯角式砂轮机棒式砂轮机角式砂轮机414中低压对焊火焰切割角式砂轮机棒式砂轮机角式砂轮机214高压对焊管车床管车床棒式砂轮机角式砂轮机高合金钢23中低压对焊无齿锯角式砂轮机棒式砂轮机角式砂轮机
14、414中低压对焊管车床管车床棒式砂轮机角式砂轮机214高压对焊管车床管车床棒式砂轮机角式砂轮机c)管道制孔方法按照下表要求施工:管道材质孔径开孔方法管孔修整方法管孔内部清理方法管孔外部清理方法碳钢2钻床棒式砂轮机-角式砂轮机3火焰切割角式砂轮机角式砂轮机角式砂轮机不锈钢2钻床棒式砂轮机-角式砂轮机3等离子切割角式砂轮机角式砂轮机角式砂轮机合金钢2钻床棒式砂轮机-角式砂轮机3火焰或等离子切割角式砂轮机角式砂轮机角式砂轮机d)所有管材加工完成后,均要用直角尺检查切口平面,确保切口平面偏差符合规范要求。4。3.3管螺纹加工a)直管段及短节采用电动套丝机进行加工;b)套丝后进行检查,螺纹表面规整,无毛
15、刺等缺陷。4.3.4管子煨弯a)对于3的管子使用煨弯机煨弯;对于4的管子,采用在预制厂设置煨弯加工平台,并制做相应胎号,进行管段煨弯。4.3.4对于国外进口材料及高压管道的下料,采用计算排料并进行排料后方可下料,防止管材的浪费或出现短缺现象。4。4管段组对、点焊4。4.1管道组成件对接焊缝缝对时,内壁要求齐平,内壁错边量和对口间隙满足焊接工艺要求;不等厚的管道现成件对接坡口按焊接工艺要求进行修整。4。4.2组对在专业平台或胎具上进行,对口宜用专业材相同或相近卡具固定.4.4.3定位焊采用氩弧焊、过桥式,焊接工艺与正式焊接相同.4。5管道焊接4.5.1 焊接工程概况本装置工艺管线涉及到的材质主要
16、包括碳钢(20、20G、Q235A、L245)、低合金钢(15CrMo16Mn)、不锈钢(0Cr8Ni1Ti、0Cr18NI9、TP321、双相不锈钢ASTM UNS31803)及镍合金B167NO6600、Al及其合金等材质,须根据不同材质的特点采取相应的措施.4.5。2 焊接管理a)焊接工艺评定管理工艺管线焊接前,均必须有合格的焊接工艺评定(PQR)和焊接工艺指导书(WPS),焊接责任工程师根据本工程焊接的材质情况和我公司积累的成熟工艺评定情况,结合本工程特点,编写出适合于现场施工的WPS,递交总承包商/业主进行审查。b)焊工管理参加施焊的焊工,应具有按锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规
17、则考试合格的焊工证,施工过程中,由质检员对焊工的焊接情况进行连续跟踪,对不能满足焊接施工质量要求的焊工有权停止其工作,待重新考试合格方可继续上岗。4.5.3 碳钢管道的焊接a)碳钢管道焊接程序: YN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填写记录技术交底组对b)施工准备1)焊材选用H08Mn2SiA+J427,施工前须经总承包商/业主等批准;2)焊机选用直流焊机,焊机应完好、性能可靠,仪表指示灵敏且在校准周期内;焊工所用焊条保温筒、刨锤、钢丝刷应齐全;3)当环境条件达不到要求时,必须采用有效防护措施;4)坡口采用氧乙炔焰切割,切割完毕,坡口表面应用砂轮机打磨干净;5)碳钢管线DG
18、80及以下的使用无齿锯进行切割,DG100及以上管线使用氧乙炔火焰切割,砂轮机打磨加工坡口。c)焊接1)管径小于或等于2的焊口采用氩弧焊打底,手工焊填充盖面的方法;2)定位焊:定位焊采用氩弧焊,形式采用过桥形式,其焊接工艺与正式焊接工艺相同,焊点数量根据管径大小为25点,焊点厚度为管壁厚的70%且不大于6mm;3)焊接工艺:根据评定合格的WPS进行施焊.d)无损检验焊工施完毕,经自检合格后,在规定的位置写上焊口号、焊工号、管线号等焊标记,通知施工员检查合格后填写记录报质检员,由质检员通知无损检验人员进行检测,无损检测数量按设计及有关规范的要求进行。e)焊缝返修1)焊缝返修前应分析缺陷性质,产生
19、原因,并制定相应措施;2)焊缝原则上由本人返修,也可由焊接责任工程师确定专人进行返修;3)返修的焊接工艺应与正式的焊接工艺相同。f)质量标准1)焊缝外观成型良好,外形平滑过度,焊缝宽度以盖过坡口边缘2mm为宜,焊缝表面不得低于母材表面,焊缝余高h1+0.2b且不大于3mm(b为焊缝宽度);2)角焊缝焊脚高度应符合设计规定;3)焊缝咬边深度不得大于0.5mm,长度不得超过焊缝总长度的10%且不应超过100mm;(低温管线、Al、Ni及其合金管线的焊口以及焊缝系数为1的焊口不能有咬边的缺陷)4)设计有特殊要求时,按设计要求进行。4.5.4 不锈钢的焊接a) 不锈钢的焊接程序:定位焊焊 接组 对外观
20、检查无损检验填写记录YN图纸审查编制措施技术交底坡口加工b)焊接工艺要点不锈钢焊接的主要问题是焊接接头的耐蚀性、热裂纹敏感性。主要措施有:1)选用匹配的焊接材料;2)采用较小的线能量,多层多道焊,增加焊缝冷却速度;3)彻底清除焊丝及坡口处的油污及其他附着物;4)焊接方法:DN2采用全氩弧焊;DN2的采用氩弧焊打底、手工电弧焊填平及盖面的工艺.焊丝使用前应去除表面的油指等杂物。4.5.5 低合金钢的焊接a)焊接施工程序下道工序层间温度控制射线探伤硬度检测外观检查焊后热处理预 热焊 接温度检测有要求时进行焊缝返修b)焊接工艺要点:针对低合金钢管道焊接接头易出现淬硬组织、冷裂纹和再热裂纹倾向的特点,
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