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工业管道预制施工通用工艺

本工艺适用于设计压力不大于42MPa，设计温度不超过材料允许的使用温度的工业金属管道（以下简称“管道”）工程的施工准备工作。

编制依据及参考标准、规范

《港口与航道工程制图标准》JTST+142-1-2019FCC质量体系程序文件及作业文件。

充分利用预制厂设备、工装及集中作业环境的优势，本着预制“工厂化”、预制成品“产品化”的原则组织作业岗组进行预制。充分考虑预制能力、运输条件、吊装能力、安装条件等因素，确保预制深度达到65%以上。

直径小于2″、但焊口相对集中的管段，如伴热集管、伴热煨弯、取样器配管、阀组、软管站、小型设备及炉子附属成批小管线等。

管道支架，包括管托、承重及导向组合支架（带位号）、垫板、管式支架等。

考虑到预制厂与现场之间的道路运输条件及现场作业条件，管廊管线预制时直管宜两根相连，预制段长度不宜超过14米。

在单线图绘制时对于12″以上重要部位管线及高压厚壁管线提前标出需要进行现场实际测量的管段，预制前由现场施工人员对现场情况进行核对，对封闭段尺寸进行实际测量并进行计算，保证管段预制尺寸与现场情况相符。

管道预制加工的每道工序，均应核对组成件的标识，并做好标识的移植工作。

所需设计图纸资料齐备，经过图纸汇审和设计交底。

公司总部设计室完成管道的二次设计，已按工程总体进度计划向项目部交付管道单线图。

已完成管道预制施工技术方案的编制、审批和技术交底工作。

已根据工程总体施工计划，确定管道预制计划。

到货的管子、阀门、管道附件经验收合格且数量与规格能够满足管道预制条件。

施工方案中所提出的机具已准备就绪。

劳动力已落实、特殊工种（焊工）具有合格资质并持证上岗。

项目管道责任工程师对单线图按分区目录清查，并组织施工员核对二次标注内容，签字确认。

将单线图信息（单线图号、管段、焊口、支架等）录入计算机数据库，作为预制管理依据。

在管道预制前15天，由项目工程部计划员向预制厂下达预制计划，同时由项目技术部下发单线图，以此作为管道预制的依据。

预制厂计划员负责根据项目预制计划排出详细网络计划和班组作业计划(即三周滚动计划)，并按最早开工和最晚开工作出“S”曲线，以用于进度控制。

预制厂根据网络计划安排提出备料计划，项目供应部负责按备料计划向预制厂送料。

预制厂施工员根据专业施工方案进行技术交底，并按班组作业计划发放单线图，做好记录，组织施工。预制厂材料员根据班组作业计划进行材料发放，并做好登记。

施工期间，每天由班组将焊完并自检合格的焊口报施工员，施工员检查合格后报质检员进行外观检查，合格焊口录入计算机。质检员根据焊口完成情况随机抽口，填写无损检测通知单，无损检测人员按通知单要求检测。

预制厂计划员根据日检日报结果绘制出实际“S”曲线，与计划“S”曲线进行比较，从而确定实际进度是否正常，如果超出计划“S”曲线的下限，要分析说明原因，并采取相应措施。

管段预制焊口全部完成后，在计算机中作出特殊标记，施工员通知质检员检查。

根据项目预制计划，按单线图申请预制材料。

材料到预制厂后首先核对材质、规格、标识是否与设计相符。

钢管弯曲度超过允许偏差时在加工前进行调直。碳素钢、低合金钢管可冷调或热调，不锈钢管应冷调。

钢管冷调在常温下进行，公称直径不大于2″的管子，宜在管子调直机上进行，若用丝杠压力调直，其压模应与钢管外径相符。

公称直径大于2″的管子，首先应考虑对于个别弯曲度超标的钢管进行套裁下料的使用。其次对于碳素钢、低合金钢考虑用火焰加热进行调直。

钢管划线、下料时应按单线图的尺寸进行预制号料。

对于无应力要求高的重要部位配管、大口径（16″以上）及2″以上高压厚壁管线预制前核对管段划分、现场安装预留口是否合理，并应对管段预制尺寸进行必要的现场复测。现场尺寸复测应用细钢丝而不要用粉线，以提高测量准确度，测量后确定预制下料的实际尺寸。

对于材料余量小的贵重金属材料及高压厚壁管线应使用FCC自行开发的计算机排料软件进行套裁下料，避免材料的浪费。图1、图2是“管道线性排料系统”应用的示例图片：

下料、切割按下列方法进行：

镀锌钢管和公称直径小于等于2″的碳素钢、低合金钢管，采用无齿锯或切管机切割。

SHA、SHD级管道、有淬硬倾向的管子宜采用机械方法加工。

不锈钢管、有色金属管应采用机械方法或等离子方法切割。当不锈钢管用砂轮机切割时，必须使用专用砂轮片。

其它钢管可用火焰切割。

对支架材料，钢板使用剪板机和自动切割机切割下料，手工砂轮机修整，线型钢材截面小于60mm的应使用无齿锯切割，其它使用氧乙炔火焰切割。

切口质量符合下列规定：

切口表面应垂直平整，无裂纹、毛刺、凸凹、缩口、熔渣、氧化物、铁屑等。

钢管切割后，用直角尺检查切口平面，切口端面倾斜偏差a（如下图1）不应大于管子外径的1%，且不得超过3mm。

材质色标根据总包和建设单位的规定并结合FCC质量体系作业文件的规定及装置材料种类制定项目材料色标管理规定，并保证每种材料的唯一性。

色标移植：到货管材、管件在喷砂前将原有规格、壁厚等级及材质色标移植到管子端部100mm内壁处，待喷砂除锈检查合格，刷完底漆后将管内壁标识移植到管外壁上，材质色标采取沿管子、管件通长刷宽15～20mm的色标。

SHA级管道、高压管道、合金钢管道、钛管、不锈钢管道及低温管道应对预制管段实体进行炉批号的移植记录工作，炉批号应随焊口日报日检录入电脑并最终形成炉批号记录。

材料到预制区域后按管道预制过程标识和出厂标识的要求严格执行，以实现管材鉴定到管道安装的全过程可追溯性。

管段及焊口的编号和标识工作贯彻管段预制全过程。采用在单线图上标明焊口检验状态，在实物上用油性记号笔做标识方法进行。

管段标识在下料后即进行，管段及焊口的标识方法如下：

用2mm以上橡胶板制作150×100mm和150×60mm的框线模板各一个，作为管工每岗必备工具之一，标识时使用油性笔书写，字迹工整。

管道标识的位置：平行管线轴线方向，不热处理管线标识最近端距离焊道100mm，热处理管线标识最近端距离焊道350mm；管径DN≥8″的焊缝标识，对称两侧标注。

标识的颜色区分：管道标识使用记号笔标记。除不锈钢管道焊工使用蓝色外，其它管线管工、焊工均使用白色或黑色，质检员均使用黄色，其它人员不得使用黄色。

管道施工过程标识（以下简称管道标识）的内容、型式、适用范围应符合下列规定：

当管径≥φ168mm时：

当φ89mm≤管径≤φ114mm时：

当管径≤φ57mm（不含伴热线）时，依次标记焊口号、管线号、管段号、质检员代号(由质检员来填写)，其中焊口号放于焊道近侧，不画方框标识线。

不锈钢管道、铬钼钢管道、低温钢管道的焊缝，不使用钢印做标识。

管道标识的责任：焊工代号由焊工填写，质检员代号由质检员检验后填写，其余标识均由管工填写。管工和焊工自检合格，且所填内容齐全后，由施工员报检，经质检员外观检查合格后在焊口标识下画“黄色”线，质检员点口确定需检测的焊口并在焊缝上缠“红色”塑料带作为现场标识。

SHA、SHD级管道、有淬硬倾向的管子，应采用机械方法加工。

其它级别的管子，宜采用机械方法加工。亦可采用火焰加工。

高合金钢、不锈钢管应采用机械方法加工。不锈钢管用砂轮机修磨时，必须使用专用砂轮片。

当采用火焰或等离子加工钢管后，必须除去影响焊接质量的表面氧化层。

坡口加工型式应符合设计规定或焊接工艺评定要求。常用坡口型式见表1。

α=100b=70R=5

焊接坡口两侧的壁厚差大于下列数值时，应按图4要求进行加工。

SHA级管道、SHD级低温钢管内壁差0.5mm，外壁差2mm；

其余管道内壁差1mm；

SHB级管道外壁差2mm；

其它管道外壁差3mm。

注：1、用于管件且受长度条件限制时，图（a）①、（b）②和（c）中的15°角可改用30°。

2、图(d)限于介质非易燃易爆的管道及设计要求的坡口处理。

坡口加工完后应对其尺寸、型式、角度用焊缝角度尺进行检查，合格后方可组对。

管道上的所有支管及仪表取源部位开孔必须在管段预制组对前完成。

SHA、SHD级管道、高压管道、不锈钢管及有淬硬倾向的管道开孔采用机械开孔。对于DN≤2″的管道采用钻床，对于管径＞2″的管道采用里奇HC450型锯孔机，其图片见图5

其它级别及碳素钢管道的开孔可采用火焰切割。管子开孔直径≤2″的用棒式砂轮机将孔内壁毛刺清理干净。开孔直径≥3″用一般砂轮机将切割处打磨平整。

管道支吊架上的孔均采用钻床开孔。

弯管加工可采用冷弯和热弯两种工艺进行。

钢管冷弯宜采用机械法。当管子公称直径≥1″时，采用电动或液压弯管机、顶管机进行弯制；当管子公称直径≤1″时，可采用手动弯管器弯制。

钢管热弯可采用中频加热法弯制，奥氏体不锈钢也可采用电炉加热弯制。

弯管的最小弯曲半径符合表2的规定。

管道设计压力（MPa）

SHA、SHB、SHC、SHD级管道的弯管不得用焊接钢管弯制，其它管道设计允许用焊接钢管弯制弯管时，其纵焊缝应避开受拉或受压区，布置在弯管侧面45°的中性面区域内。

弯制有螺纹的钢管时，为防止螺纹损坏，起弯点离螺纹的距离不应小于管子外径的1.3倍，并采取保护措施。

制作弯管时，应选用壁厚正公差的管子。

弯管制作前应先确定起弯点和弧长，弯管弧长可按下式计算，并据此号料。

L=απR/180=0.01745αR

式中L——弯管弧长（mm）；

α——弯曲角度（°）；

合金钢管热弯时严禁浇水，热弯后应在5℃以上的静止空气中缓慢冷却。当环境温度低于5℃时，采取适当保温缓冷措施。

不锈钢管若需装砂弯制时，应使用木锤、铜锤或不锈钢锤振敲管子，不得使用铁锤。

管子弯制后，其外观应无裂纹、分层、起鳞、过烧等缺陷。

弯管制作后，弯管处的最小壁厚不得小于管子公称壁厚的90%，且不得小于设计文件规定的最小壁厚。弯管处的最大外径与最小外径之差，应符合下列规定：

SHA级管道应小于弯制前管子外径的5%；

SHB、SHC、SHD级管道应小于弯制前管子外径的8%。

输送剧毒流体或设计压力P大于或等于10MPa的弯管，直管段管端中心线偏差△（见图6）不得大于1.5mm/m，且不得大于5mm。其它类别管道的弯管，直管段管端中心线偏差△不得大于3mm/m，且不得大于10mm。

Π形弯管的平面允许偏差△（图7）应符合表3的规定。

管热弯或冷弯后的热处理，应符合下列规定：

钢管的热弯温度与弯后的热处理应按表4的规定进行，表中未列入的钢号，按材料供货状态要求进行；

常用钢管热弯温度及热处理条件

终弯温度小于900℃，且壁厚大于或等于19mm时，进行600℃～650℃回火

900℃～920℃正火

980℃～1020℃正火加

720℃～760℃回火

850℃～875℃完全退火或

725℃～750℃高温目火

0Cr18Ni9、Cr18Ni12MoTi

1050℃～1100℃固溶化

注：表中末列入的钢号，应按该材料供货状态的要求进行热处理。

钢管冷弯后的热处理应按表5的规定进行

常用钢管冷弯后热处理条件

600℃～650℃退火

680℃～700℃退火

720℃～760℃退火

Cr18Ni12Mo2Ti

SHA级管道、高压管道钢管弯制后，表面应进行磁粉检测或渗透检测，需要热处理的应在热处理后进行；当有缺陷时，可进行修磨。修磨后的壁厚不得小于管子公称壁厚的90%，且不得小于设计文件规定的最小壁厚。

SHA级管道弯管加工、检测后，应填写SHA级管道弯管加工记录。

管道组成件对接焊缝组对时，内壁要齐平，内壁错边量和对口间隙满足焊接工艺要求；不等厚的管道组成件对接坡口按焊接工艺要求修整。

法兰装配时，其密封面与管中心线垂直偏差不应超过0.25%，且不大于2mm。

组对法兰时，应先在上方进行定位焊接，用法兰角尺沿上下方向找正，合格后点固下方，再找正左右两侧并进行定位焊。

管线图中法兰的安装位置一般情况下是平眼(双眼)，在设计有要求的情况下也有立眼(单眼)，这两种情况都称为眼正。螺栓孔双眼应做跨管子中心线两侧对称排列，如图8A。

组对在专用平台或胎具上进行（见图9），在管段的组对、运输、吊装过程中，避免可能会造成的机械损伤。

管子对口时在距接口中心200mm处测量平直度（见图10），当管子公称直径小于100mm时，允许偏差为1mm；当管子公称直径大或等于100mm时，允许偏差为2mm。但全长允许偏差为10mm。

公称直径小于等于11/2″承插接口时，除机组的循环油、控制油、密封油管道承口与插口的轴向不宜留间隙外，其它管道管件与管子的间隙（见图11）符合设计文件或现行规范要求。

组对法兰应先将管段找平、找正，然后组对法兰，若需要同管段的两端焊接法兰时，应先焊好一端法兰，然后依此法兰为基准用线坠或水平尺找正后，再装配另一端的法兰，如图12进行控制。

管道焊接（焊接见焊接通用施工工艺篇）

管道预检查验收、组装及封闭保管

管道预制段在考虑方便运输及安装的前提下，尽可能在预制厂组装，如阀组管段、分配器及设备配管中尺寸较短的预制管段等，便于保管及安装时查找。

管道预制段预制工作结束后，质检工程师要对预制件进行总体检查，重点检查法兰与管子的垂直度、几何尺寸、管道内部的清洁情况、管端坡口加工情况、预制件的标识准确性等。

预制段组装前，组装件如有杂物时，可使用压缩空气（小管）和钢丝拖布拖拉清理法（大管）等方法对其内部进行清理。

管道预制段及预制段组装后，要及时进行管口封闭。经检查合格的预制段及组装件管端部采用塑料管帽或木板封堵。如图13所示：

预制件标识出厂合格标志后运至成品存放区。存放区应按装置区域及材质规划，分区分材质摆放，采用下垫T／CECS 94-2019标准下载，不得混放。

按预制管段的摆放地点在存放区分别设置标识牌，标识牌白底蓝字，用油漆标明装置、区号等字样。

预制厂专门设立保管员对预制管段输入电脑并进行建帐保管，预制管段安装出场时实行严格销帐制。

预制管段、支吊架验收合格后由质检员贴合格标签标识，贴于管段编号或支吊架编号右侧。标签如下所示：

翻边连接的管子，每批抽1%且不得少于两根进行翻边试验。当有裂纹时，应进行处理，重做试验。当仍有裂纹时，该批管子逐根进行试验，不合格者，不得使用。

铝管管口翻边使用胎具时可不加热T／CPIA 0017-2019标准下载，当需要加热时，温度应为150～200℃；铜管管口翻边加热温度应为300～350℃。

管口翻边后，不得有裂纹、豁口及褶皱等缺陷，并应有良好的密封面。