乙烯装置工艺管线焊接及热处理施工技术方案.docx

《乙烯装置工艺管线焊接及热处理施工技术方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《乙烯装置工艺管线焊接及热处理施工技术方案.docx（37页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、编码：FCCTJE/方案-075 综合重大一般天津100万吨/年乙烯及配套项目乙烯工程100万吨/年乙烯装置工艺管线焊接及热处理施 工 技 术 方 案 （REV 0）编制：陈玉清审核：刘学卿批准：许建林中国石化集团第四建设公司天津100万吨/年乙烯及配套工程乙烯项目部2008年11月03日目 录1适用范围12编制依据13工程概况及特点14焊接施工准备84.1焊接工艺管理84.2焊工管理84.3焊材管理84.4焊接设备管理95施工工艺105.1坡口加工105.2焊前清理105.3坡口检查105.4焊口组对115.5定位焊115.6焊前预热及层间温度控制115.7焊接工艺125.8焊后热处理175

2、.9硬度检测196质量要求及焊缝返修206.1焊缝施工记录206.2外观质量要求206.3内部质量要求206.4表面缺陷修补216.5内部缺陷返修217质量管理机构和质量保证措施217.1质量管理组织机构217.2质量保证措施228HSE管理258.1安全注意事项258.2风险评估299主要消耗材料331 适用范围本方案适用于天津石化100万吨/年乙烯及配套项目乙烯装置工艺管线的焊接及热处理施工，其中包括裂解炉对流室炉管进出口、辐射室入口及炉体配管的焊接。2 编制依据a） 中国石化工程建设公司的图纸、设计文件b） 石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范SH3501-2002c） 现场设备

3、、工业管道焊接工程施工及验收规范 GB50236-98d） 石油化工铬钼耐热钢管道焊接技术规程 SH3520-2004e） 石油化工低温钢焊接规程 SH3525-2004f） 石油化工异种钢焊接规程 SH3526-2004g） 石油化工铬镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程SH3523-1999h） 石油化工乙烯裂解炉和制氢转化炉施工技术规程 SH/T3511-2007i） 石油化工建设工程项目施工过程技术文件规定 SH3543-2007j） 石油化工工程建设交工文件规定 SH3503-2007k） 石油化工装置施工安全技术规程 SH3505-1999l） 天津石化100万吨/年乙烯及配套

4、项目压力管道安装安全质量监督检验工作管理规定 石化质监天津乙烯监督组200801号3 工程概况及特点a） 本工程管道约254千米，焊接总量约为97万寸D，涉及到的材料主要包括以下几个类别：碳素钢20、20G、A106B、API 5L、Q235B；铬钼耐热钢A335-P11、A335-P22、A234 P5、P91、A691 GR1-1/4 CL22、A691 GR2-1/4 CL22；奥氏体不锈钢TP304、TP321、TP347H、A351 CF8C；低温钢A333Gr6、A671-CC60等。既有同种、同类材料之间的连接，又有不同类型、不同材质之间的异种钢接头。b） 装置中易燃、易爆的工艺

5、介质较多（如裂解气、乙烯、丙烯等），既有低温管线，又有超高压蒸汽管线，其中最大管径为108（API5L GRB，厚度为38.1mm），最大壁厚为73.025mm（A335 P22，管径为24），因此，大管径、大厚度管的焊接是本装置焊接施工的重点和难点。材料规格及主要分布情况见表1。表1 工艺管线材质、规格一览表279002790127905279042790227903279972790627945管线材质街区裂解炉区热区冷区急冷区压缩区火炬回收系统蒸汽及凝液单元东西废水池201/2241/224 1/2201/2-161/2-241/2-20 1/2-241/2-141/283.7312.7

6、3.739.573.7312.73.73-12.73.7312.73.73-12.73.73-9.533.739.5347A106 B(管材-10冲击)824 8,12”,14 18”24”24 8”,14”,18”Q235B711919.0523.0130.96,35.7123.01,33.32,35.7119.0524.6124.6123.01,35.71,45.24A106 B1/2-243/48 1/2241/2-161/2-61/2-18 1/2-41/21220G1/2244.54.7816.665.5623.013.7314.273.73-15.093.73-12.73.73-1

7、6.663.73-8.563.7314.27API 5L1610816108 1/26016-3616-10816-78 16249.5319.059.5338.19.5317.489.53-17.489.53-19.059.53-17.4812.79.53A333 Gr61/2241/2241/2-243/4-33/4-4 1/2-63/433.7312.73.7312.73.73-12.73.51-5.493.91-6.023.73-7.113.915.54A671 GR CC60 CL22306630-669.5312.79.5312.7P111/2201/218 1/2121/2-20

8、1.1/2-11/2-20 3.9120.624.789.533.739.533.73-12.74.55-5.083.73-20.62A691 GR1-1/4 CL2230”,42”,60”15.87517.48P221/2241/224 3/4181/2-163/4-181/2-20 4.5573.0254.7873.0256.3555.5634.78-49.2134.55-55.5634.78-61.913A691 GR2-1/4 CL2232,3632 3”,36”20.6222.2320.6220.62-22.23A312 TP3041/2183/4-83/4-6 ,18 2”,3”1

9、/2-123.053.912.87-3.912.87-4.783.05-3.912.77-4.57A312 TP304A358 304 CL1 (-101)1/2363/4-41/2-362.7712.72.873.912.77-12.7A312 TP304A358 304 CL1(-196)1/2721/2-361/2-363”,6”1/2-722.7712.72.7712.72.77-12.73.05-3.42.77-9.53TP347H1/26,1860 3.7312.7续表一序号焊缝位置焊接部位1焊接部位2部位名称材质规格部位名称材质规格轻油炉对流段LMPH（出口）LP7，8，9，10

10、，11，12A312 TP304H168.3*7.11管线347H168.3*7.11对流段LFPH（出口）DS13，14，15，16，17，18A106B168.3*7.11管线20168.3*7.11对流段UFPH（进口）FP1，2，3，4，5，6CR1A73*5.16管线TYP(异径管)CS2-1/2”对流段集合管LSSH进出口、USSH出口A335 P91219.1*28.575管线A335 P22219.1*28.575对流段集合管USSH出口、BWPH进出口SA106B219.1*20.62168.3*18.26管线A106 GrB219.1*20.62168.3*18.26辐射盘

11、管入口90带吊耳弯头A351 CF8C60.3*3.9炉体配管管线A182 Gr.F347H60.3*3.9集合管接管A182 F347H48.3*5.08文丘里流量分配器A182 Gr.F347H48.3*5.1集合管入口异径三通A403 WP347168.3*7.11炉体配管管线347H168.3*7.11重油炉对流段LMPH(出口)LP7，8，9，10，11，12A312 TP304H168.3*7.11管线A312 TP347H168.3*7.11对流段LMPH(入口)LP1，2，3，4，5，6A312 TP304H168.3*7.11管线A312 TP347H168.3*7.11对流

12、段DSSH (出口)DS7，8，9，10，11，12A312 TP304H168.3*7.11管线A312 TP347H168.3*7.11对流段DSSHDS1，2，3，4，5，6A312 TP304H168.3*7.11管线(8*6”异径管)A234 WPB168.3*7.11对流段UMPH (出口)UP7，8，9，10，11，12A234 P5168.3*7.11管线P11168.3*7.11对流段LFPH (入口)DS13，14，15，16，17，18A335 P11168.3*7.11管线20168.3*7.11对流段UFPHFP1，2，3，4，5，6CR1A73*5.16管线(TYP

13、异径管)A234 WPB2-1/2”对流段集合管LSSH、MSSH进出口、USSH入口A335 P91219.1*28.575管线A335 P22219.1*28.575对流段集合管USSH出口、BWPH进出口SA106B219.1*23.01168.3*18.26管线A106 GrB219.1*23.01168.3*18.26 辐射盘管入口 90带吊耳弯头A351 CF8C60.3*3.9炉体配管管线A182 Gr.F347H60.3*3.9集合管接管A182 F347H48.3*5.08文丘里流量分配器A182 Gr.F347H48.3*5.1集合管入口异径三通A403 WP347H168

14、.3*7.11炉体配管管线TP 347H168.3*7.11乙烷炉对流段FPHFP1，2，3，4，5，6CR1A141.3*6.55管线 A234 WPB141.3*6.55对流段FPHFP7，8，9，10，11，12A106B141.3*6.55管线A234 WPB141.3*6.55对流段UMPHUP1，2，3，4，5，6A335 P22168.3*7.11管线20168.3*7.11对流段LMPHLP7，8，9，10，11，12A312 TP304H168.3*7.11管线(8*6”异径管)A312 TP347H168.3*7.11对流段集合管LSSH进出口、USSH出口A335 P91

15、219.1*28.575管线A335 P22219.1*28.575对流段集合管USSH入口、BFW进出口SA106B168.3*18.26168.3*18.26管线A106 B168.3*18.26辐射盘管入口90带吊耳弯头A351 CF8C60.3*3.9炉体配管管线A182 Gr.F347H60.3*3.9集合管接管A182 F347H48.3*5.08文丘里流量分配器A182 Gr.F347H48.3*5.1集合管入口异径三通A403 WP347168.3*7.11炉体配管管线347H168.3*7.11表2 焊接工艺评定选用一览表序号现场管线情况选用工艺评定编号焊 接 工 艺 评 定

16、 内 容备 注材质壁厚评定用材质评定试件规格厚度覆盖范围焊 材热处理(/h)120、A106 B、API 5L、Q235B、20G140822AWA-MV20168*71.514H08Mn2SiA/ J427/214220823AWA-MV20168*118.2522/322300448AWA-MV20G=201540/420、A106 B、API 5L140843AWA-MV20168*71514H08Mn2SiA/ J427620/1h514200650AWA-MV20219*107.520H08Mn2SiA/J427635/1h620460437AWA-MX20325*2819.552H

17、08Mn2SiA/J427600610/1.5 h7A333 Gr6 A671 Gr CC60 CL223120273AWA-MVA33Gr6114*6312ER80S-Ni2/E8018-C1/812160350AWA-MVA33Gr6355.6*7.92816ER80S-Ni2/E8018-C1/9A335 P11101381AWA-MVA335 P11168*7 .111.510.5ER80S-B2/ E8018-B2 /1010241402AWA-MVA335 P11168118.2516.5ER80S-B2/ E8018-B2 663/1111403AWA-MVA335 P11891

18、61224ER80S-B2/ E8018-B2675/ 112A335-P226/A335-P22H08Cr2MoA/ R407 待做136121382AWA-MVA335-P2288.98612H08Cr2MoA/ R407 730/1141218/A335 P22114171218H08Cr2MoA/ R407 待做151837.51383AWA-MVA335 P22 2192518.7537.5H08Cr2MoA/ R407 720/1.51637.5701399AWA-MVA335 P223564735.2570.5H08Cr2MoA/ R407 730/ 2.51770/A335 P

19、22508604590H08Cr2MoA/ R407 待做续表2 焊接工艺评定选用一览表 序号现场管线情况选用工艺评定编号焊 接 工 艺 评 定 内 容备 注材质壁厚评定用材质评定试件规格厚度覆盖范 围焊 材热处理(/h)18TP 3041.5121452AWA-MVTP 304114*61.512ER308/A107/19TP 3041.512/TP 304ER308/A107/有-101、-196冲击要求的待做20TP 30412/TP 304ER308/A107/211Cr18Ni9Ti、TP3211.5200240AWA-MV1Cr18Ni9Ti133*101.520H0Cr20Ni1

20、0Ti/E347-15/22A312 TP347H1.5121378AWA-MVA312 TP347H1687.111.512ER347H/ E347-16 /A182 347H+A182 Gr.F347HA351CF8C+A182 Gr。F347H23A312 TP347H12191379AWA-MVA312 TP347H21912.79.52519.05ER347H/ E347-16 /24TP304H+TP347H1.5121378AWA-MVA312 TP347H1687.111.512ER347H/ TS-347Z(E347-16)/25TP304H+A234 WPB1.512137

21、1AWA-MVTP304+201687.111.512TGS309(ER309)/ TS309Z(E309-15)/26A335 P5+P111.512/A335 P5+P11ER80S-B2/ E8018-B2待做27A335 P11+201.512/A335 P11+20H08Mn2SiA/ J427待做28A335 P11+208.2516.51414AWA-MVA335 P11+20168118.2516.5H08Mn2SiA/ J427660/129A335 P22+2013.10435AWA-MVA335 P22+A106 B141.36.551.513.1H08Mn2SiA/ J

22、427720750/130P91+P2228.575/P91+P22H08Cr2MoA/ R407 待做31CR1A+A234 WPB5.161370AA=MVCR1A+20735.161.510.32STG-W4/32A333 Gr6+TP304121397AWA-MVA333 Gr6+TP30416871.512TGS309(ER309)/ TS309Z(E309-15)/33A333 Gr6+20A333 Gr6+API 5L121409AWA-MVA333 Gr1+2016871.512H08Mn2SiA/ J427/续表2 焊接工艺评定选用一览表（自动焊）序号现场管线情况选用工艺评定

23、编号焊 接 工 艺 评 定 内 容备 注材质规格评定用材质评定试件规格厚度覆盖范围焊 材热处理120、A106 B、API 5L、Q235B140829AGF-MV20168*71.514H08Mn2SiA/ ER50-6/214300839AGF-MV201681914.2538/37.5200847ASF-MV20168107.520H08Mn2SiA/ H08MnA/SJ101420300848SF-MV20168191538H08Mn2SiA/ H08MnA/SJ10152445.240843ASF-MV20G508322464H08Mn2SiA/ H08MnA/SJ101620640

24、/1.8 h6A335 P11100835AGF-MVP112198616ER80S-B2/ ER55-B2710240836AGF-MVP112191511.2530ER80S-B2/ ER55-B2700750/1 h8TP30412.7/TP304 待做9P22待做4 焊接施工准备4.1 焊接工艺管理焊接工艺评定选用情况见表2，施工前针对各类焊接接头编制下发焊接工艺卡，施焊过程中严格按照工艺卡要求的参数进行。4.2 焊工管理参加施焊的焊工应持有有效期内相应材质、相应位置的锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则合格证，并取得天津石化项目质量站组织的考试，取得上岗证后方可上岗施焊，严禁无证上

25、岗。焊接前由专业工程师对施工人员进行技术交底，使其掌握各种材料焊接的工艺要求。4.3 焊材管理4.3.1 焊材检验及存放保管a） 焊材需报监理单位检验合格后入库，入库材料应具有合格质量证明文件，出厂期超过一年的焊条，应进行焊条焊接工艺性能试验，合格后方可使用。b） 焊接材料分类存放保管，专人负责，统一管理，作好记录，材料工程师定期进行检查。焊材库应配置空气去湿机、温湿度记录仪，保证温度不低于5，湿度不超过60%。c） 焊条、焊丝应存放在架子上，架子离地面和墙面的距离不应小于300mm。d） 焊条、焊丝应按种类、牌号、批号、规格、入库时间分类堆放。每垛应有明确的标志。4.3.2 焊材选用焊材选用

26、见表3，个别特殊部位的焊材选用以焊接工艺卡为准。4.3.3 焊条烘干焊条使用前按照焊条说明书要求的参数进行烘干。4.3.4 焊材发放：a） 焊工凭技术人员签发的焊材领用卡领取焊材。 b） 焊条用焊条保温筒领取，每名焊工每次只能领取一种型号的焊条，每次领用不超过5Kg，严禁不同型号焊条同时放在一个保温筒中。c） 焊条在保温桶中的存放时间控制在4小时以内，超过4小时未用的焊条，要退回重新烘干，但重新烘干次数不超过2次。超过2次的焊条不再用于压力管道的施工。重新烘干的焊条作好标识及相应记录，下次优先发放。d） 焊丝一次领用数量不超过1.5Kg。e） 焊材发放人员作好发放记录。 表3 焊材选用一览表序

27、号接头材质焊丝型号焊条型号备注120、A106 GrB、API5LH08Mn2SiAJ427(E4315)2A333Gr.6、A671-CC60ER80S-Ni2E8018-C13A335-P11、A691-1.25CRER80S-B2E8018-B24A335-P22、A691-2.25CRH08Cr2MoAR4075TP304ER308E308-156TP321H0Cr20Ni10Ti E347-157TP347HER347H E347-158A351 CF8C+A182 Gr。F347HA182 F347H+A182 Gr.F347HER347H E347-159C.S + TP304E

28、R309E309-1510P5+P11ER80S-B2E8018-B211P11+C.SH08Mn2SiA J427(E4315)12P22+P91H08Cr2MoAR40713P22+C.SH08Mn2SiAJ427(E4315)14CR1A+A234 WPBSTG-W415A333 Gr6+TP304ER309E309-1516A333 Gr6+C.SH08Mn2SiAJ427(E4315)注：自动焊焊材牌号详见焊接工艺卡4.4 焊接设备管理a） 焊接设备双表（电流表、电压表）齐全，且均在检定期内。b） 焊接电缆线采用橡皮软线，接头不超过2个以充分保证焊接电流。c） 每台电焊机单独接地，实

29、行一机一闸保护。5 施工工艺5.1 坡口加工a） 坡口加工方法碳钢采用火焰切割加工；合金钢原则采用机械方法加工坡口，部分大口径管道因条件所限无法采用机械加工时，也可采用火焰切割的方法进行加工，坡口打磨时将切割的热影响区渗碳层打磨掉，并修整出所要求的坡口。b） 坡口形式坡口形式的选择以确保根部焊透为原则，在此基础上，考虑尽量减少焊缝尺寸，减少焊缝的熔敷金属量。一般情况下，厚度小于25mm时，采用V型坡口，大于25mm时加工成双V型或U型坡口。302.5101R8102352.5191 壁厚小于25mm 壁厚大于25mm 壁厚大于25mm图1 坡口加工图5.2 焊前清理a） 组对前用角向磨光机、棒

30、式砂轮机、钢锉等将坡口及内外两侧20mm范围内的母材表面清理干净，直到露出金属光泽。b） 不锈钢管采用焊条电弧焊时，组对前应在坡口两侧各100 mm 范围内涂白垩粉或其他防粘污剂。5.3 坡口检查a） 焊接接头组对前应确认坡口加工形式尺寸，其表面不得有裂纹夹层等缺陷；b） 焊接接头的坡口的渗透检测应按下列规定进行1） 铬钼耐热钢管道坡口100%检测2） A333Gr6管道坡口抽检5%.3） 炉管出入口的坡口进行100%检测 5.4 焊口组对5.4.1 壁厚相同的管道组成件组对时应使内壁平齐，其错边量不应超过壁厚的10% 且不大于1 mm。5.4.2 壁厚不同的管道组成件组对当内壁差大于1.0

31、mm 或外壁差大于2 mm时应进行削薄处理，削薄长度不小于两壁厚差的4倍。5.5 定位焊碳钢焊缝定位焊采用氩弧焊，作为永久焊缝。合金钢焊缝采用氩弧焊过桥式定位焊，正式焊接焊到该处时将定位焊缝磨掉；定位焊缝长度1020mm，厚度24mm，沿焊缝均布。5.6 焊前预热及层间温度控制a） DN12对接焊缝采用电加热；DN=610且厚度等级SCH80的对接焊缝采用电加热，如图2所示，焊接过程中不拆除，维持预热状态以控制层间温度。其余焊缝采用火焰加热。加热范围为每侧不小于管子厚度的3倍，图中所示为最小尺寸要求。用测温计测定预热温度。b） 定位焊缝采用火焰加热。c） 预热时火焰不能直接加热坡口，要避免局部

32、过热。d） 预热过程中要保证厚度方向温度均匀。e） 做好预热温度记录。f） 各种材质焊缝的预热参数详见表4 。5050350绳式加热器保温区图2表4 预热温度材质壁 厚预热温度（）备 注碳钢26100200环境温度低于0时，除奥氏体不锈钢外，不需要预热的焊口在始焊处100mm范围内预热至15P116150200P226200300P5任意250350P91任意2503505.7 焊接工艺5.7.1 环境要求a） 空气相对湿度90%。b） 氩弧焊时风速小于2m/s，手工电弧焊时风速小于8m/s。c） 雨、雪天气作业时采取适当措施，如搭设防风挡雨棚等。d） 焊接环境温度低于下列要求时应采取提高焊接

33、环境温度的措施1） 碳钢焊接不低于-202） 低合金钢焊接不低于-103） 奥氏体不锈钢焊接不低于-54） 其他合金钢焊接不低于05.7.2 一般工艺要求a） 所有伴热线均采用氩弧焊工艺。b） 管径DN50且壁厚4的焊缝采用全氩弧焊，其余焊缝采用氩弧焊打底、焊条电弧焊、熔化极气体保护焊或埋弧焊填充盖面的工艺，对于大管径焊口，在条件允许时可采用焊条电弧焊方法进行双面焊；c） 在合金钢钢管上焊接组对卡具时卡具的材质应与管材相同d） 承插焊缝至少焊接两遍，并满足技术文件、标准规范的要求。e） 注意引弧和收弧质量，引弧时采用回焊引弧法，收弧时要填满弧坑。f） 不得在焊件表面引弧或试验电流，焊件表面不得

34、有电弧擦伤等缺陷。g） 多层焊时各层、道之间的接头相互错开。h） 焊缝与支吊架边缘的净距离不应小于50 mm 需要热处理的焊缝距支吊架边缘的净距离应大于焊缝宽度的5 倍且不小于100 mm。i） 焊道两相邻焊缝中心的间距，应控制在下列范围内1） 直管段两环缝间距不小于100 mm 且不小于管子外径； 2） 除定型管件外，其它任意两焊缝间的距离不小于50mm。j） 在焊接接头及其边缘上不宜开孔否则被开孔周围一倍孔径范围内的焊接接头应100%进行射线检测k） 管道上被补强圈或支座垫板覆盖的焊接接头应进行100%射线检测合格后方可覆盖l） 在合金钢钢管上焊接组对卡具时卡具的材质应与管材相同，否则应用焊接该钢管的焊条在卡具上堆焊过渡层。m） 正式焊接要求预热时，工卡具焊接也应预热，预热温度取正式焊接时预热