管道热处理方案.pdf

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受控文件
编号:YZLY-XXXXX-FA
–GY-007
管道热处理施工技术方案
修改码:A发放编号:
有效期:2013-03-01~2013-12-01
印数:持有人:
编制:
审核:
批准:
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目录
一、编制依据.........................................................................................................................2
二、工程名称及概况.............................................................................................................2
三、热处理质保体系.............................................................................................................3
(一)热处理过程人员机构......................................................................................................3
(二)热处理过程机构人员职责..............................................................................................3
四、施工准备.........................................................................................................................3
(一)热处理前应具备的条件..................................................................................................3
(二)需要的热处理工、机具及消耗材料见表一.................................................................3
(三)施工前检查......................................................................................................................4
五、热处理工艺及要求:.....................................................................................................5
.......................................................................................................................5
:....................................................................................................6
...............................................................................................................7
.......................................................................................................................8
六、硬度检测及要求.............................................................................................................9
七、返工.................................................................................................................................9
八、安全措施.........................................................................................................................9
九、JHA.................................................................................................................................11
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一、编制依据
1.《工业金属管道施工及验收规范》GB50235-2010
2.《现场设备、工艺管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-2011
3.《现场设备、工业管道焊接工程施工质量验收规范》GB50683-2011
4.《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2011
5.《石油化工钢制管道工程施工工艺标准》SH/T3517-2001
6.《石油化工设备和管道涂料防腐蚀技术规范》SH/T3022-2011
7.《石油化工设备管道钢结构表面色和标志规定》SH3043-2003
8.《石油化工工艺装置布置设计规范》SH3011-2011
9.《扬子炼油质量管理程序》
10.《石油化工金属管道工程施工及验收技术条件》40BJ019-2011
11.《石油化工建设工程项目施工过程技术文件规定》SH/T3543-2007
12.《工程建设交工技术文件规定》SH3503-2007
二、工程名称及概况

XXXX装置为操作压力大,壁厚等级高,材质种类多,介质腐蚀强,物料大部分为
易燃、易爆,工程施工空间有限,高空作业多,造成管道热处理施工难度大。本方案
是为管道热处理这一特殊过程而特别编制的。

本方案仅适用于XXXX裂化装置中根据设计文件规定的热处理管线,其中包含
TP321材质不锈钢管线、CRMO合金钢管线、加热炉炉管管线、高温高压碳钢管线,
以及介质腐蚀性高的中低压管线。

热处理管道共9621米,其中20#管道6417米,15CrMo管道796米,TP321管道
853米,P11管线180米,A106B管线2414米,06CR19NI10管线30米,TP347管线
500米,焊口数量14101道,。(详见附表)
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三、热处理质保体系
(一)热处理过程人员机构
热处理过程人员机构图
(二)热处理过程机构人员职责
项目经理对焊接质量负全责;施工经理负责机具、人员的调配,合理安排施工程
序、施工区域,同时做好优质施工、文明施工和安全施工的综合管理体系工作;质量
经理负责质量保证体系的运行,质量监督和指导检查工作;质检员负责管道热处理前
的确认,负责热处理工艺实施;技术员负责热处理工艺的制定和技术工作的管理;安
全员负责整个过程的安全防护,避免人身伤亡(如触电或高空坠落),防止火灾等造
成财产损失;施工员负责本队热处理工作安排、机具落实、施工人员的组织及热处理
工艺管理工作的贯彻实施;施工执行人负责本队热处理工作的实施,凡参加热处理的
操作人员,施工前须报项目部审批并经工艺负责人技术交底后方可作业。
四、施工准备
(一)热处理前应具备的条件
,焊缝外观成形良好,焊肉饱满,飞溅、药皮等杂物已
清除干净;
(磁粉检测、渗透检测等)需在焊缝热处理工作完成且
硬度检测合格后进行;
;
、仪表元件等;
,天气应晴好。大风天、下雨天若没有相应防护措施,严禁进行热
处理。
(二)需要的热处理工、机具及消耗材料见表一
表一
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序号名称规格或型号单位数量备注
1自动温度控制仪WK-Ⅱ-60台4

=
4热电偶Φ6Χ600支30
5电缆3Χ240MM2+2Χ120MM2米800
6电缆10MM2米720
7补偿导线K型米720
8硬度检测仪便携式台1
9红外线温度检测仪台1
10硅玻璃纤维带45Χ3米1000
11岩棉毡米310
12氧气瓶93
13乙炔瓶31
14绝缘胶带卷20
15仪表记录纸盒5
16记录笔支4
(三)施工前检查
,如有不合格
必须返工,合格后方可进入热处理工序。
,加热器应根据管径大小选用加热绳或加热带
(具体选用应根据现场情况定)。
,热处理焊口两端各2~3米距离内需加设临时支撑;
管口两端用管帽或破布封堵以避免穿堂风。
,加热范围可控制在焊缝两侧30~50mm内,加热器
外用石棉保温棉包裹,保温范围为焊缝两侧各100~150mm。
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五、热处理工艺及要求:
管道进行热处理的目的在于消除焊接残余应力,降低装置投运后具有应力腐蚀
特性的物料管道的应力腐蚀,延长装置的使用寿命,减少检修频次。
管道焊缝的焊后消除应力热处理采用电加热方法进行:
管段与管段间的对接焊缝用履带式电加热片;
管段与管件(三通、弯头)间、管件与管件间的对接焊缝,用绳式电加热器。
热处理工艺应严格按照下列要求执行。

施工方案编制、技术交底
控制1A
工序交接
控制2C合格
热处理申请
控制3C
热处理准备
控制4C
热处理
控制5B
硬度检查
不合格重新申请
控制6B合格
无损检测
资料检查
不合格重新申请
控制7A合格
热处理报告
控制检查共检
控制内容见证资料
环节等级点
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方案编制审批记录
1A☆审查方案,进行技术交底
技术交底记录
现场进行工序检查,确认上道工序是否
2C材料验收记录
合格
3C委托所热处理的管线号、材质及规格热处理委托单
4C准备热处理机及相应机具
5B☆严格按热处理方案操作热处理工艺曲线
焊缝热处理硬度报
6B☆对熔合区、热影响区及母材进行硬度检测
告
焊缝探伤委托票合
7A☆焊缝探伤、合格级别及返修情况
格及报告
项目
ABC
级别
建设单位、监理单位、监理单位、中石化五公
检查性质中石化五公司
中石化五公司司
:
缠绕电加热片(绳)电加热片(带)外部
确认热处理焊口
安装热电偶包裹硅酸铝纤维
不合
格
取出温度记录曲
焊缝硬度检测通电进行热处理输入温控曲线
线并作标记
填写热处理记录
热处理完成
热处理操作过程简述:
2)履带式电加热片加热法:用履带式电加热片进行热处理时,
的加热片,其操作过程如下:
用硅玻璃纤维带将热电偶绑扎固定于焊缝处。用铁丝绑扎固定热电偶时,绑扎点
数不应少于两处。热电偶头部应置于焊缝处,其与焊缝中心的间距不得大于20MM,
且应紧贴管外壁。
将履带式电加热片沿焊缝圆周方向包裹于焊缝外侧。履带式电加热片应紧贴管道
外壁包裹于焊缝处,并用铁丝绑扎固定,绑扎点数不得少不两处。其两端应沿管
道轴线方向对称布置于焊缝两侧,搭接长度不得小于50MM。
在履带式电加热片外部包裹岩棉毡保温层。保温层用硅玻璃纤维带绑扎,其厚度
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不得小于100MM,宽度以超出加热片两端部各100MM为宜。
封闭两端管口:因穿堂风能严重影响热处理时的升、降温速率及恒温过程,故热
处理前必须封闭两端管口。
连接电加热片和热电偶的电缆。连接电缆时,在焊缝和温控仪附近各应设立一电
缆固定点,以免由于电缆晃动而引起热电偶、加热片松动。
热处理参数及热处理曲线。
3)绳式电加热器加热法:用绳式电加热器进行热处理时,,长度
。其操作步骤及各项参数同“履带式加热片加热法”。同时,
需注意如下事项:
绳式加热器应紧密、对称地缠绕在焊缝及其两侧的管外壁上。加热区域为焊缝及
其两侧各40MM的带状范围。
热电偶头部应置于焊缝处或尽可能靠近焊缝的管道外壁处。
保温用岩棉毡端部与外圈加热绳间的距离不得小于100MM,保温层厚度为100MM。
管道同一三通、弯头、大小头等管件处相距较近的焊缝,在保证每道焊缝加热范
围的前提下,可选用同一根加热绳同时进行热处理。热电偶应置于靠近保温层边
缘的焊缝处。


温度
(℃)
300℃
(且总恒温时间≥1h)时间(min)
注:δ为管子壁厚(mm)
当壁厚小于23MM时,升温速率≤220℃,大于23MM时,速率为≤5125/δ.
当壁厚小于23mm时,降温速率≤260℃,大于23mm时,速率为≤6500/δ.
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材质热处理温度恒温时间最短热处理时间硬度值≤
20#620±
TP321900±
15CrMo700~
δ
TP347H900±
A106B620±
P11700~
注:热处理采用电阻加热,恒温时,在加热范围内任意两点间的温差应低于50℃,
测温点对称布置在焊缝中心两侧,且不得少于两点,水平管道的测点应上下对称布置。
热处理温度按照焊接工艺确定,热处理后对焊缝进行100%硬度测试,焊缝硬度值应符
合焊接工艺评定和焊接工艺指导书的要求。

℃后按热处理曲线的要求控制加热速率,恒温
过程达到要求后按热处理曲线缓慢降温,降温至300℃以下后可自然冷却。
,总体恒温时间≥1H。在恒温期间内,最高与最低温度差应小
于50℃。
,总体恒温时间≥。在恒温期间内,最高与最低温
度差应小于50℃。
,总体恒温时间≥2H。在恒温期间内,最高与最低温度差应
小于20℃。
,且不小于25mm。
加热区以外的100mm范围内应予以保温。管道两端应封闭。
,焊接阀门应拆除阀门压盖和填料,
并注意避免阀芯损坏。
,对于DN≥300以上的焊口,应至少布置2根热电偶。
,以免产生变形。
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,应测定硬度,并做好记录及标识。
六、硬度检测及要求
,通过检查热处理曲线图和焊口硬度来评价。热处曲线
图中的升温速率、降温速率、恒温温度及时间和规定相符合,且焊缝、热影响区的硬
度值符合要求,则该焊缝热处理合格。否则,需重新进行热处理。检查员在热处理过
程中严格按热处理方案进行检查监督,严格控制加热速度、恒温温度、恒温时间和冷
却速度。
,每一道焊口均要按要求测定焊缝硬度,每道焊口至少测定
三处(焊缝、热影响区),每处测定三点然后取平均值,若硬度值符合下列规定:碳
素钢不应大于母材硬度的125%,且当含Cr<2%时,硬度不宜大于HB225,当含Cr>2%
时,硬度不宜大于HB241,即硬度值一般不超过母材布氏硬度HB+100,焊口及热影响
区的硬度值不超过该处母材硬度值的120%,则该焊口的硬度值合格。检验数量不应少
于热处理焊口总数的20%;硬度值超过规定时,应增加一倍点数检查,如仍不合格则
应重新热处理,并对硬度重新测定。
,并附热处理曲线。报告结果须经有关人员
签字确认。
七、返工
对硬度检查或现场验收不合格的焊口,质量负责人应下发返工通知单,施工人员
按原工艺要求重新进行热处理,并填写不合格记录。
八、安全措施
:进入施工现场必须戴好安全帽,高空作业必须系好安
全带、设好安全网、使用工具袋,严禁从高空抛掷物件。
,要求有较高的稳定性。脚手架的搭设须
规范且符合要求,严禁随意搭设脚手架。
,并采取防护措施,防止烫伤、烧伤。严
禁无关人员进入热处理区域。
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,否则在热处理前必须撤除。
施工用机具使用前要仔细严格检查,避免漏电,静电接地要有专人检查,以确保施工
安全。
,确保热处理后管子不变形。
,以防烫伤或烧伤。
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九、JHA
JOBHAZARDASSESSMENTWORKSHEET工作危险性分析(JHA)表
COMPANY/公司:PROJECT200万吨/年XXXX裂化装置
工程
DATE/日期:2013年3月5日工作管道热处理作业
序现有安全控制措风险度
工作步骤危害因素主要后果LS建议改正/控制措施
号施(R)
1、根据施工图纸的技术要求,应由技术人
施工不明
管道出现质量石油化工施工安员编写热处理施工方案。
1编写施工方案确,影响质111
问题全技术规程2、编写在热处理过程中应采取的各项安全
量
技术措施。
不熟悉工艺参加热处理的人员,必须经过技术培训和
热处理人员的确人员伤害、财产石油化工施工安
2要求,易造111安全教育,掌握热处理的操作方法和安全
定损失全技术规程
成事故要求。
石油化工施工安
全技术规程
影响工期、1、根据热处理施工方案,选用合适的热处
热处理前的准备出现质量问人员伤害、财产理机、电缆、配电箱等设施。
3155
工作题、安全事损失2、由热处理人员和专业电工、技术人员共
故同对热处理设施安装情况进行检查确认。
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1、用远红外线电加热器进行焊缝热处理
时,与端子连接的受热部分的电源线,应
采用多股胶合铜线,并用陶瓷环绝缘。与
加热元件接触的保温材料,宜用高温的硅
酸铝陶瓷纤维。远红外线加热元件应接用
110-220V电源。
管道热处理过程造***员伤害、石油化工施工安2、采用油雾化燃烧法热处理时,管道周围
4易发生火灾4520
中财产损失全技术规程的易燃物应清理干净,与有可燃介质的设
备和装置之间的安全距离保持30米以上,
否则应采取隔离措施。现场应配备足够的
消防器材,必要时应配备消防车监护。点
火前应检查罐内是否有可燃气体,点火时
应先将点火器点燃,再进行喷油点火。风
筒附近严禁站人。
1、施工现场所剩的油料应采取可靠的泄露
措施,防止因油料泄露污染现场环境。
影响环境卫
5热处理结束造成环境污染无2482、在施工完毕后,所用的电缆、配电箱、
生
热处理机、电动空压机等设施,应及时撤
离,并对现场进行彻底卫生清理。
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