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工艺管道施工方案
工艺、煤气管道及压力容器安装工程
工程概况
河北旭阳200万t/年焦化工程工艺、煤气管道主要分为化产部分,焦炉本体部分和外线管网部分,化产部分又分为冷鼓、脱硫、硫氨、粗苯四个工段。涉及蒸气、压缩空气、氮气、水、焦油、碱、酸、氨水、苯等介质,压力容器主要包括几个储气罐等。管道的设计布置及工艺复杂,设备高大,设备最高处达到43m,煤气管道的管径、法兰、阀门大,且管中心标高层次不齐,这给施工吊装带来很大困难,在工期紧,施工难度大的情况下,就需要科学合理安排,保证安全的前提下,制定合理的施工方案,确保按期完成管道的安装任务。
编制依据
各工段部分的施工图纸;
《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235—97
《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-97
三、管道安装
1、管道加工
、管子切割
⑴、镀锌钢管和公称直径DN≦50的中低压碳素钢管采用机械法切割(型材切割机),DN>50的钢管采用氧—乙炔焰切割。
⑵、铸铁管用钢锯、月牙挤刀切割。
⑶、管子切口表面平整,不得有裂纹、重皮、毛刺、凹凸、缩口、熔渣、氧化铁屑等,切口平面倾斜偏差为管径的1%,但不得超过3mm。
、管件加工
管件加工应按设计图纸加工。
⑴、焊制弯头的节数满足规范要求
⑵、焊制三通的纸管垂直偏差不大于其高度的1%,且不大于3mm。
⑶、DN≥400的焊制和管件对其内侧焊缝根部封底焊。
、管道支、吊架制作
⑴、型式、材质、加工尺寸、精度及焊接符和设计要求。
⑵、焊接进行外观检查,不得漏焊、缺焊、裂纹、咬肉等缺陷,焊接变形予矫正。
⑶、制作合格后,进行防锈处理并妥善保管。
、管道预制
管道预制考虑运输和安装的方便,并留有调整余地。预制完毕的管段将内部清洗干净并封闭管口,以免杂物、雨水等进入管内,管段预制完毕后及时编号,并妥善保管。
2、管道除锈、防锈(涂漆)
,管道除锈后立即进行防腐处理,防腐处理的具体要求如下:
⑴、埋地钢管采用煤沥青冷缠带防腐,材料性能及防腐要求应符合设计要求。
⑵、涂漆规定
①涂料有油漆制造厂的产品合格证书,并经检验部门检验确认合格后方可使用。
②明装管道底漆刷完后,先刷一道面漆,剩下一道面漆待管道试压合格后,交工前再补刷。管道两端的焊接接头处留出100mm左右距离只刷底漆,待管道试压合格后再做防腐处理,但管道安装后不宜涂漆的部位可先涂漆,但需做好标记(指明装管道)
③现场涂漆一般任其自然干燥,多层涂刷的前后间隔时间保证漆膜干燥,否则不得进行下一工序施工。
④涂漆施工的技术人员和检查验收人员深入现场监督、指导,以保证质量安全。
⑶、质量检查
涂膜质量符合下列要求:
①漆膜均匀,颜色一致。
②漆膜附着牢固,无剥落、皱皮、气泡、针孔等缺陷。
③涂层完整,无损坏,无漏涂。
3、管道焊接
、管子对口,组对前将焊接口坡口面及内外侧15~20mm内清洁干净,不圆的整圆、准备好滚轮,压力对口工具,组对卡具,检查坡口质量。
、管道对口时,对口间隙及管壁内、外错边量均符合设计规范要求,不得用强力对口,也不允许用加热或加偏垫、多层垫的方法来消除接口端面的间隙、偏差、错口或不同心等缺陷。
、管壁错边量的要求:
相同壁厚管道,内壁错边量≤2mm;不同壁厚管道超过2mm,按GB50235—。
、点固焊及固定卡具焊缝的焊接,选用的构材料及工艺措施于正式焊接要求相同。
、管道焊缝位置要求:
⑴、直段上两对接焊口中心面间的距离DN≥150mm时,L≥150mm,DN<150mm,L≥DW(管外径)。
⑵、焊缝距离弯管起弯点L≥100mm且L≥DW。
⑶、不宜在管道焊缝及其边缘上开孔。
、工艺管道极其管内清洁要求较高且焊接后不易清理的管道,其焊缝底层采用氩弧焊施焊。
4、管道法兰连接
、材料检查:安装用的法兰材质、尺寸偏差、密封面平整光洁度、凹凸法兰的嵌合情况和凸面高度不得低于凹槽的深度,石棉橡胶板质地及表面有无折损和皱皮、金属垫片的加工尺寸、精度、光洁度和硬度等是否符合现行部颁标准、设计要求。
、装配要求:
⑴、法兰与管道焊接时,法兰端面与管子中心线垂直,其偏差为DN≤300mm时,允许偏差为lmm,当DN>300时,允许偏差为2mm。
⑵、管子插入法兰内距离密封面的距离为:L=(1/2-2/3)δ,δ为法兰厚度。
⑶、法兰连接用的螺栓为同一规格,安装方向一致,紧固对称、均匀,法兰连接保持平行,其偏差不大于法兰外径的%,且不大于2mm,不得用强紧螺栓的方法消除偏斜,法兰连接保持同一轴线,其螺孔能保证螺栓自由穿入。
5、螺纹连接
连接前根据不同介质的管道,选用合适的填料。
螺纹连接要点:
、选用合适的管子钳连接前在管端螺纹外面敷上填料,然后一次性装紧,不得倒回。装紧后留有螺尾,注意填料不得挤入管腔内,挤到螺纹外面的填料要清除掉。
6、管道安装
管道安装前,其管道在人力就位有困难的情况下,采用汽车吊或其它辅助机具(如链葫芦、自制手推车等)使其就位。
管道安装具备下列条件:
⑴、与管道有关的土建工程经检查合格,满足安装要求。
⑵、与管道连接的设备找正合格,固定完毕。
⑶、必须在管道安装前完成的有关工序如清洗、防腐与衬里进行完毕。
⑷、管子、管件及阀门等已经检验合格并具备有关的技术文件,管子、各种介质的管道按设计要求采用相应的连接方式。
、蒸汽管道安装
⑴、蒸汽管道所用的阀门在安装前进行严密性试验,试验压力为工程压力的倍,检查阀芯、阀座及各接合面的密封性。
⑵、管道一般情况下采用焊接,当DN≤50mm时,可采用氧—乙炔焊,DN>50时,采用电焊;与设备或附件连接处可采用法兰连接。
⑶、管道穿过墙壁或楼板处设置套管。
⑷、管道试压采用水压,强度试验压力Ps=,严密性试验压力Ps1=P,强度试验5分钟内压力不降为合格,严密性试验15分钟内压力不降或无渗漏为合格。
、压缩空气管道安装
⑴、管道连接:DN≤50mm氧-乙炔焊接,但DN≤50mm的焊接钢管可采用螺纹连接。DN>50的无缝钢管采用电焊连接。
⑵、支管从干管上部或侧面接出,为便于施工,支管与干管的角度一般为90°、60°、30°等,管道穿墙壁或楼板均设套管。
⑶、安装时,注意坡度与设计或规范相符。
⑷、管道试压采用水压试压,P<时,其强度试验压力Ps=,当P≥时,Ps=,,试验时间为10分钟。
、高低压氨水管道
(1)、焊接氨水管道支管时,要严格保证焊接质量,要求用压弧焊打底,不允许有夹渣和缩小管子有效断面的现象。
(2)、炉顶氨水管安装时,将桥管上部的连接口留出,待烘炉650℃时焊接。
(3)、高低压氨水管道需作水压试验,,即Ps=,试验时间为30分钟,以不渗漏为合格。
、煤气管道安装
⑴、根据两个支架之间的管道长度,将几根管子在地面上组装成整体。组装时应考虑到管道就位后环形焊缝距管托边缘不小于300mm;加固圈位置与管道的环缝错开50mm以上;组装管道的连接均应采用对接。
⑵、首先安装管托。安装管托要特别注重其水平位和标高。水平位置以支架的中心线为依据而确定;其标高根据支架上的水准点标记计算。
⑶、管托固定后,组装好的管段即可吊装就位,然后找正、对口、焊接。
⑷、波形补偿器安装时应注意方向。
补偿器安装时要按设计要求即冷紧值,调整其安装长度,即按当时的气温把补偿器预拉伸或预压缩。若设计无说明,可用下面公式计算:
受温度影响管道引起的热胀冷缩值即补偿量ΔL:
ΔL=a(t1-t2)L
再根据补偿量ΔL计算冷紧值ΔLt:
ΔLt=ΔL[(t1+t2)/2-t]/(t1-t2)
以上两公式中:
a——管道线膨胀系数,t<75°C时,a=°C;
t1——管壁计算最高温度,°C,冷煤气管道考虑太阳的照射或蒸气吹刷,取t1=60‘C;
t2——当地采暖室外计算温度,°C;
L——管道计算长度,m;
t——冷紧时大气温度,°C,可用实际温度。
⑸、流量孔板安装时要注意方向且同心。
⑹、安装结束后进行清洗或吹刷。吹刷时分段进行,先干管后支管。吹刷前应拆除阀门、孔板等,以短管代之。
⑺、安装结束后进行压力试验。
7、管道试压标准
此标准若与图纸相抵触,则以图纸为准。
①.蒸汽管道:试压标准为水压1Mpa,10分钟不漏、不渗为合格。
②.工业水管道:,30分钟不漏为合格。
③.压缩空气管道:,30分钟不漏、不渗为合格。
④.高压氨水管道及喷嘴:,30分钟不漏、不渗为合格。低压氨水管和氨水清扫管:,30分钟不漏、不渗水为合格。
⑤.煤气管道:煤气管道的计算压力等于或大于105pa()应进行强度试验,合格后再进行严密性试验;计算压力小于105pa/cm2),可只进行严密性试验。
⑥煤气管道严密性试验允许泄漏率为:
管道计算压力<105pa/cm2),试验时间2小时,每小时平均泄漏率1%;管道计算压力≥105pa/cm2),试验时间24小时,%。
8、管道的吹扫与清洗
⑴、吹洗方法应根据对管道的使用要求、工作介质及管道内表面的脏污程度确定。公称直径大于或等于600mm的液体或气体管道,宜采用人工清理;公称直径小于600mm的液体管道宜采用水冲洗;公称直径小于
600mm的气体管道宜采用空气吹扫;蒸汽管道应以蒸汽吹扫;非热力管道不得用蒸汽吹扫。
⑵、吹洗的顺序应按主管、支管、输排管依次进行,吹洗出的脏物,不得进入已合格的管道。
⑶、水冲洗时,宜采用最大流量,。水冲洗应连续进行,以排出口的水色和透明度与入口水目测一致为合格。
⑷、空气吹扫不得超过容器和管道的设计压力,流速不宜小于20m/s。
⑸、蒸汽管道应以大流量蒸汽进行吹扫,流速不得低于30m/s。
⑹、管道吹扫与清洗合格后填写“管道系统吹扫及清洗记录”及“隐蔽工程(封闭)记录”。
9、焊接质量全过程控制
⑴、全部焊工必须持证上岗,技术熟练。
⑵、焊接用材料必须有出厂合格证,质量可靠。残次材料不得使用,如药皮脱落或焊心生锈的焊条,受潮结块的焊剂,不准使用。
⑶、焊接工艺过程
焊件应用电弧刨机械清根,且清根应干净。
焊缝成型良好,表面光滑,焊缝高度应符合设计和规程要求,无明显咬边现象。
焊接试验,对不同焊件,不同类别的焊缝应根据设计图要求和焊接规范要求,进行不同的检验,合格签证验收。
四、压力容器安装
1、压力容器安装前首先进行土建基础的验收,基础验收合格后方可进行安装。对土建基础应进行下列各项检查:
⑴、砼强度达到设计标号的70﹪以上;
⑵、基础周围的土方已回填、夯实、整平;
⑶、平面位置允许偏差20mm;
⑷、预埋地脚螺栓中心偏差±20mm,预留地脚螺栓孔中心允许偏差±5mm。
2、容器找正一般进行两次。就位后进行第一次找正,确保容器方位正确。砼二次灌浆后进行全面的精确找正。应符合下列要求:
⑴、标高允许偏差为:±10mm;
⑵、位置允许偏差为:±5mm;
⑶、垂直度允许偏差为容器高度的1/1000,但不大于15mm;
⑷、水平度允许偏差为容器直径的1/1000,但不大于3mm。
3、安装完毕后,应进行严密性、强度试验。试验压力按设计要求进行,在设计无要求时应按下表规定进行。
工作压力(MPa)
严密性试验压力(MPa)
强度试验压力(MPa)
P≤
但不小于
<P≤
P+
试验过程中,应保持容器外表面干燥。压力应缓慢上升,达到规定强度试验压力后,稳压10~30min,以无泄漏,无异常为合格。压力降到设计工作压力后,检查所有焊接和连接部位,如无泄漏,至少稳压30min压力不降为严密性合格。
五、施工安全措施
⑴、施工现场设安全工长进行现场安全措施的落实与管理,对现场施工人员、现场机械设备及现场用电进行统一管理。要求参加施工的特工作业人员必须是经过培训,持证上岗。施工前对所有施工人员进行安全技术交底。进入施工现场的人员必须戴安全帽、穿防滑鞋,电工、电气焊工应穿绝缘鞋,高空作业必须系好安全带。
⑵、作业前应对使用的工具、机具、设备进行检查,安全装置齐全有效。
⑶、施工现场的机电设备、闸箱、电焊机,应有可靠的防水措施。电焊机使用严格安全操作规程,一次线不得超过2米,二次线不能破皮裸露。
⑷、吊装前技术人员向作业人员进行详细的技术交底;
⑸、吊装前要核算作业半径,正式吊装前要进行预吊;
⑹、吊装用钢丝绳扣要在符合规范的安全条件下工作;
⑺、上高作业的人员必须身体健康、戴好安全带;
⑻、搞好安全用电,所有用电设备的拆除及现场照明均由专业电工担任,使用的电动工具,必须安装漏电保护器。
⑼、定期进行安全检查,预防和控制事故的不安全因素。
(10)、加强现场保卫,注意防火防盗。
⑾、所有的安全活动记录及文件要齐全。