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新疆广汇新能源有限公司工艺管道施工方案

新疆广汇新能源有限公司

120万吨/年甲醇80万吨/年二甲醚项目

为加强广汇新能源80万吨二甲醚项目甲烷深冷分离A系列工段工艺管道的施工管理工作，提高工业管道工程的施工水平，保证工程质量，加快工程进度，确保施工安全，特编制本方案。本方案适用于该工段的工艺管道施工。

某某生态园施工组织设计1.2.1我公司与新疆广汇新能源有限公司签订的《120万吨甲醇80万吨二甲醚项目工程安装施工合同》；

1.2.10中国化学工程第XX建设公司《安全环境/职业健康体系程序文件》。

广汇新能源80万吨二甲醚项目甲烷深冷分离A系列工段工艺管道品种较多，其材质有碳钢（Q235B.Zn、L245、20#等）、不锈钢（304、ASTMA312TP304/304L）、合金钢（12Cr1MoVG、15CrMoG）等，管道布置比较密集，施工难度大，施工周期短。

2.2主要实物工程量:(共计约11994m)

甲烷深冷分离A系列工段GC1级管道：碳钢管道（20#）约1891米；不锈钢管道（304、ASTMA312TP304/304L）约1913米；耐热钢管道（12Cr1MoVG、15CrMoG）约556米；

甲烷深冷分离A系列工段非GC1级管道：碳钢管道（Q235B.Zn、L245、20#）约5352米；不锈钢管道（304、ASTMA312TP304/304L）约2219米；耐热钢管道（12Cr1MoVG、15CrMoG）约63米；

3.1按照“先地下后地上、先碳钢管道后不锈钢管道，先主管后支管、先大管后小管、先管道支撑后管道组成件”的原则安排施工。

3.2现场设置管道预制场，加大管道预制深度，实现“预制工厂化、安装装配化”，以便加快施工进度、缩短工期。

3.3压力管道安装施工，一般内容包括：熟悉管道安装工程的图纸及有关资料、进行管道安装工程的施工测量、绘制单线图、管道煨弯、管道防腐除锈、下料预制、支架制作与安装，主干管道安装、分支管道安装、管道与设备连接、管道冲洗与试压、刷油保温、调整交付使用等。

3.4施工工序一般为：施工准备→材料运输→管材及配件的检查与清理、管材修整→管子切割、坡口加工与组对→管道焊接→管道支撑件安装、管道安装→检验和试验→吹扫清洗。

4.1.1熟悉图纸与资料，参加设计交底、图纸会审、检查全部图纸说明是否齐全。并对上述工作形成记录，建设单位、设计单位、监理单位、施工单位四方签字认可，形成交工资料；了解生产工艺流程，明确安装要求，特别注意管道的位置、走向、标高有无差错及管道的交叉点、连接点及变径处有无差错。

4.1.2编制施工方案，针对工程特点和设计要求编制专业方案，在确保施工质量和施工期限的前提下，根据施工方法组织施工人员和施工机具，施工机具要根据安装工程特点和施工现场情况确定。

4.1.3管材及配件验收

对于使用的管材、管件、阀门、法兰，按设计和施工规范要求的项目进行检查，清点验收并做好记录，对提供的合格证进行校验。

4.1.4做好施工的培训计划、考核工作，以便使其掌握技术操作要领，保证工程质量、工程进度。电焊工、氩弧焊工必须持证上岗，经过培训并达到焊接质量要求。

4.1.5材料及施工机具的准备，工程所需主材及消耗材料的储备要求，能满足连续施工的需要，按照施工方案准备所需的施工机具，以满足施工需要。

材料运输是指现场内水平运输和垂直运输，水平运输包括从工地仓库至预制场所或安装现场，垂直运输包括高空和地下作业运输。水平运输一般采用人工运输和机械运输两种；主要根据材料的体积、重量来决定。一般钢管水平运输，直径小于150mm时采用人工手推车运输，直径大于150mm时采用汽车运输，并配有汽车吊装卸，垂直运输钢管时，直径小于100mm时人工运输，大于100mm时采用卷扬机、导链或吊车运输。

4.3.1所有管道组成件及管道支承件必须具有质量证明书，其质量不得低于国家现行标准的规定。

4.3.2管道组成件及管道支承件的材质、规格、型号、质量应符合设计文件的规定，并按国家现行标准进行外观检验，不合格品严禁使用。

4.3.3合金钢管道组成件应采用光谱分析或化学成分分析的方法对材质进行复查，并应做好标记。

4.3.5所有到场材料应按品种、材质、规格分区存放，并做好标识。不锈钢材料不得与碳素钢接触，暂时不安装的管子，应封闭管口。

4.3.6数量验收，对管子进行长度测量，对管件、阀门及法兰进行清点，确保数量满足施工要求。

4.3.7管子在正式加工前，必须进行清扫，以清除管子内外表面的污垢。

4.3.8消耗材料检验：

1)焊条应符合下列要求：有焊条说明书或质量证明书；包装完整，无破损或受潮现象；标志齐全。

2)焊丝应符合下列要求：包装物不得有破损；每盘附有标牌，每批应附质量证明书；焊丝表面不得有锈蚀或油污；每批焊丝按盘数抽样进行化学成分检验，其指标应符合相关标准的规定。

3)氧气切割所使用的氧气为一级氧气，纯度不低于99.2％，乙炔质量符合有关规定

4)供手工钨极氩弧焊用的氩气纯度不得低于99.95％

管材在储存、运输过程中，受到不同程度的碰撞和摔压，产生超出允许范围的变形，需对其进行调直，管段调直可采用人工调直和机械调直。当管道直径较小时，可采用人工丝杆调直器冷调，直径为100mm以上的管材采用机械调直。常用的螺丝杆式压力机可以调直管径为325mm以下的，壁厚小于10mm的管段，每压一次可调直3°～5°，对管段呈椭圆的管材，当管径较大时，可采用液压、千斤顶进行调直。

管道预制与安装时，将管子按所需长度切断，常用的方法有两种，机械切割或等离子、氧乙炔焰切割法。

4.5.1不锈钢管道采用砂轮机或等离子进行切割。采用砂轮切割时必须使用专用砂轮片。

4.5.3管子切口质量应符合以下要求：

1)切口表面平整清洁，不得有裂纹、重皮、毛刺、凸凹、熔渣、氧化铁、铁屑等污物。

2)切口平面倾斜偏差为管子直径的1%，但不能超过3mm，材质不同的管道切断后应及时标上原有材质标记。

1)合金钢及厚壁不锈钢管道采用坡口机加工坡口。

3)管道的坡口及坡口质量应符合下列要求：

a.表面平整，不得有裂纹、重皮、毛刺、凸凹缩口。

b.熔渣、氧化铁、铁屑等应予以清除。

4.6.2坡口加工形式、尺寸及组对的选用，应考虑易保证焊接质量，便于操作及减少焊接变形等原则。

4.6.4壁厚相同的管子、管件对口时，其内壁错边量不应超过壁厚的10%，且不应大于2mm。

4.6.5管子、管件组对时，对坡口及其内外侧进行清理，清理合格后及时组对施焊，对碳钢管应清理油漆、锈刺等污物，清除范围大于10mm。

4.6.6管道预制的其它要求

1)管道在地面预制后应检查确认内部无杂物。如不立即吊装，应用堵头将管口封堵，防止泥土、灰尘进入管内。

2)在施工现场按管段图平面图安装，管段上明确记录焊缝号、焊工号、探伤编号、热处理编号，对施工全过程的质量进行严格控制和追踪。

3)对管道焊缝的无损检测检查采用日委托，根据焊工每天完成的焊接情况实现当日委托，检验位置应由施工单位、监理单位和建设单位的质检人员在现场共同确定。

4.7.1管道安装前，应对管廊架进行验收，确认符合管道安装要求后方可开始配管。

4.7.2管道安装前，应将管道组成件内部清除干净。

4.7.3管道上的开孔应在管段安装前完成。在已安装的管道上开孔时，管内因切割而产生的异物应清除干净。

4.7.4在安装法兰时，应检查法兰密封面及垫片，不得有影响密封性能的划痕，锈斑等缺陷存在。

4.7.5温度计套管及其他插入件的安装方向和长度，应符合自控专业要求。

4.7.6连接法兰的螺栓应能在螺栓孔中顺利通过。法兰密封面间的平行偏差及间距，应符合下表的规定。

法兰密封面间的平行偏差及间距

4.7.8有静电接地要求的管道，各段管道间应导电良好，当每对法兰或螺纹接头间电阻值大于0．03欧时，应有导线跨接。

4.7.9管道系统静电接地引线，宜采用焊接形式。

4.7.10有静电要求的不锈钢管道，导线跨接或接地引线应采用不锈钢板过渡，不得与不锈钢管直接连接。

4.7.11管道安装时，应同时进行支架的固定和调整工作。支架位置应正确，安装应牢固，管子和支承面接触应良好。

4.7.12固定支架和限位支架应严格按设计要求安装；导向支架或滑动支架的滑动面应洁净平整，不得有歪斜和卡涩现象。绝热层不得妨碍其位移。

4.7.13焊接支架时，焊缝不得有漏焊、裂纹、高度和长度不够等缺陷。

4.7.14管道安装完毕后，应按设计文件逐个核对，确认支架的形式和位置。

参加本工程管道焊接的焊工必须按《锅炉压力容器焊工考试规则》经过考试，取得技术监督部门颁发的焊工合格证，具备碳钢、不锈钢、合金钢管道焊接合格项目。进入现场正式施焊前焊工还必须通过项目部组织的考评，合格后才能上岗。

本工程配备专业焊接技术人员，负责本工程焊接技术管理。专业焊接技术人员必须具备中级以上技术职称。

焊接质检员应具备中级以上质检员证。焊接质检员负责建议和监督焊工按照本规程和所有相关的文件要求进行施工；负责记录每日的焊接工作情况，在单线图上详细标明完成焊接工作的焊缝号、焊工代号、无损探伤结果等，焊缝的无损探伤日委托工作也由焊接质检员负责。

焊接检验员即无损检测人员，须具备II级以上射线探伤资格证。

5)管道焊接探伤一次合格率达98%以上。

a.焊条的保管、烘干、发放统一由供应部门负责，供应部门专设焊材库和焊材烘干室、配备去湿机和干湿温度计以及温湿度自动记录仪使焊条库相对温度保持在60%以下。

b.焊条分类堆放，并有明显标识，注明焊条牌号和规格。

c.焊条启封后首先由焊条烘干负责人对焊条进行外观检查，确认合格后立即放入烘箱，经过烘干的焊条转入恒温箱内存放并做好记录。

d.焊工焊前核对焊条尾部的色标，确认无误后方可使用，当班所剩焊条和焊条头应退回烘干室，按规定重新烘干并标识，经二次烘干仍未用完的焊条不得用于正式工程。

e.焊丝使用前用砂纸打磨表面的氧化膜，然后用丙酮擦洗脱脂。

焊接前严格按公司压力管道《质量保证手册》中《焊接控制程序》要求进行焊接工艺评定。焊接工艺评定试件采用与正式焊相同的管材、焊接材料和相同的焊接条件。

施工前根据焊接工艺评定报告和工程情况，编制焊接工艺规程。

焊工正式焊接前必须模拟现场条件进行练习培训，只有通过项目部主持的考试后才能上岗正式焊接。

4.8.2焊接施工程序

碳钢或不锈钢管道焊接施工程序、合金钢管道焊接施工程序见下图：

碳钢或不锈钢管道施焊程序

碳钢、不锈钢、合金钢工艺管道：采用氩弧焊打底、手工电弧焊盖面的焊接工艺或采用氩弧焊打底盖面的焊接工艺。

2)焊接材料选择：根据管道材质和焊接方法，选用相应的焊接材料。

Q235B（Q235B.Zn）

H08Mn2SiA、J422

H08Mn2SiA、J422

H08Mn2SiA、J422

0Cr18Ni9（304）

H0Cr20Ni10、A102

ASTMA312TP304/304L

H00Cr21Ni10、A002

a.焊接环境温度低于下列要求时，应采取提高焊接环境温度的措施：

b.管道的施焊环境若出现下列情况之一，而未采取防护措施时，应停止焊接工作：

——电弧焊焊接时，风速等于或大于8m/s。

——相对湿度大于90%。

a.管道焊缝的设置，应便于焊接及检验，并应符合下列要求：

——除采用无直管段的定型弯头外，管道焊缝的中心与弯管起弯点的距离不应小于管子外径，且不小于100mm。

——焊缝与支架边缘的净距离不应小于50mm，需要热处理的焊缝距支架边缘的净距离应大于焊缝宽度的5倍，且不小于100mm。

b.管道两相邻焊缝中心的间距，应控制在下列范围内：

——直管段两环缝间距不小于100mm，且不小于管子外径；

——除定型管件外，其他任意两焊缝间的距离不小于50mm。

c.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。

5)焊接坡口型式及加工

a.焊接接头的坡口形式、尺寸及组对要求如下表：

管壁厚相同的管线，其坡口加工形状如前表所示。对壁厚不同的管线，其坡口加工形状如下图所示（注：坡口钝边为1～2mm）

壁厚不同的管线坡口加工示意图

b.管子坡口应按下列方法加工：

不锈钢管道、合金钢的管子，应采用机械方法切割和加工坡口；当不锈钢采用等离子切割时，切割后必须除去影响焊接质量的表面层。

DN100以下碳钢管道采用机械方法切割和加工坡口，DN100以上碳钢管道可采用氧乙炔焰切割，切割后必须用角向磨光机除去坡口表面氧化层。

焊接接头组对前，应用手工方法将坡口两侧20mm，范围内的内外表面清理干净，并且确认坡口加工形式，尺寸，表面粗糙度符合规定，不得有裂纹，夹层等缺陷。

壁厚相同的管道组成件组对时，应使内壁平齐，其错边量不应超过管道壁厚的10%，且不大于1mm。

不锈钢管采用电弧焊时，坡口两侧各100mm范围内应涂白垩粉或其他防粘剂。

施工过程中焊件应放置稳固，防止焊接或热处理时发生变形，除设计要求进行冷拉伸或冷压缩外，不得用强力方法组对焊接接头。

定位焊应与正式的焊接工艺相同。定位焊的焊缝长度宜为10～15mm，高宜为2～4mm，且不超过壁厚的2/3。

有焊前预热要求的合金钢，定位焊前也必须按正式焊要求进行预热。

在合金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堆焊过渡层；焊接在管道上的组对卡具不得用敲打或掰扭的方法拆除。

碳钢管道焊接工艺参数：

a.碳钢管道氩弧焊或氩电联焊焊接工艺参数见下表：

b.不锈钢管道焊接工艺参数（见下表）

氩气流量(L/min)

c.合金钢管道焊接工艺参数（见下表）

氩气流量(L/min)

焊条使用前要按照规范及焊条使用要求进行烘烤，烘烤严格温度按照规定要求进行。对焊接有预热和焊后热处理要求的合金钢管道，必须严格按照焊接方案进行。预热范围应以对口中心线为基准两侧各不小于100mm的区域。加热区以外的100mm的区域应保温，焊后立即进行热处理。如不能立即进行热处理，需对焊口进行保温缓冷，而后进行热处理。

奥氏体不锈钢管道焊接，应按下列要求进行：

a.单面焊焊缝宜用手工钨极氩弧焊焊接根部焊道，管内应充氩气保护；

b.在保证焊透及熔合良好的条件下，应选用小的焊接工艺参数，采用短电弧和多层多道焊接工艺，层间温度应按焊接作业指导书予以控制。

SY／T 7060-2016标准下载c.奥氏体不锈钢焊接接头焊后应进行酸洗与钝化处理。

d.焊接完成后，及时将焊缝表面的溶渣及附近的飞溅物清理干净。

e.当环境温度低于0℃，除奥氏体不锈钢外，无预热要求的钢种，在始焊处100mm范围内，应预热到15℃以上。

4.8.4焊接检查、检验、检测

焊接后按照设计和标准规范要求，对焊缝进行表面和内部的质量检查。进行热处理的合金钢焊缝，热处理后还必须进行硬度检测。

为了避免耐热钢（12Cr1MoVG、15CrMo等）管道在焊接的过程中产生延迟裂纹，在施工的过程中，应选择尽可能低的预热温度和偏小的焊接线能量。管道组对、焊接前要进行焊前预热，管道焊后冷却至环境温度后进行焊后热处理。

耐热钢管道焊前预热参数及方式见下表。

注：1）钨极氩弧焊打底时，预热温度可降低50℃；

为降低焊接接头残余应力T∕CAGHP 012-2018 采空塌陷防治工程设计规范（试行）.pdf，改善焊缝金属的组织和性能，对耐热钢管道焊接完毕之后进行焊后热处理。热处理参数见下表：