焦化加热炉炉管安装施工方案

中国石油化工股份有限公司沧州分公司 120 万吨 年延迟焦化装置技术改造延迟焦化加热炉炉管预制安装焊接施工技术方案 1 1 编制依据 a 中国石化工程建设公司提供的设计文件 b 石油化工管式炉碳钢和铬钼钢炉管焊接技术条件 SH3085 1997 c 石油化工管式炉钢结构工程及部件安装技术条件 SH3086 1998 d 石油化工建设工程施工安全技术规范 GB50484 2008 e 气焊 焊条电弧焊 气体保护焊和高能束焊的推荐坡口 GB T985 1 2008 f 承压设备无损检测 第二部分 射线检测 JB T4730 2 2005 2 工程概况 2 1工程简述 中国石油化工股份有限公司沧州分公司 120 万吨 年延迟焦化装置技术改造加热 炉为方形结构 上为对流室 下为辐射室 辐射室内东西方向布置两排炉管 每排 炉管 24 根 炉管均卧式布置 规格为 127 10 材质为 A335 P9 2 2工程特点 a 炉管预制安装工序要求严格 炉管预制阶段要严格按排版图标定的焊口号预留 安装口 b 安装阶段要密切配合钢结构 筑炉 架设等工种的施工交叉 严格按计划工序 安装 c 本次炉管施工技术关键在于焊接过程的质量控制 焊条 焊丝的保管烘烤 焊 条 焊丝的领用 坡口加工质量 焊口预热 焊接层间温度控制 焊后热处理 无损检测 硬度检验等均要严格执行方案规定 d 由于炉管中间接口 必须进行单根水压试验 工序较复杂 e 安装阶段在老厂内实施 作业环境复杂 施工安全是管理重点 2 3主要实物量 中国石油化工股份有限公司沧州分公司 120 万吨 年延迟焦化装置技术改造延迟焦化加热炉炉管预制安装焊接施工技术方案 1 延迟焦化装置加热炉炉管焊接工作量延迟焦化装置加热炉炉管焊接工作量 序号加热炉部位材质规格焊口数 1 辐射室炉管接口A335 P9 127 1052 2辐射室炉管弯管W234 WP91 127 1492 3转油线A335 P9 127 10 18 4短管A335 P9 48 3 7 14 4 5短管A335 P9 26 7 5 5 2 6短管A335 P9 33 4 6 5 2 7管接头A182F9 11 2 36 2 SCH160 6000 4 8管接头A182F9 3 4 36 2 SCH160 6000 2 9管接头A182F9 1 36 2 SCH160 6000 2 10法兰Cr9Mo WN125 B 16 S 13mm 4 11法兰Cr9Mo WN25 A 6 3 S 6 5mm 2 12法兰Cr9Mo WN20 A 6 3 S 5 5mm 2 合计 186 中国石油化工股份有限公司沧州分公司 120 万吨 年延迟焦化装置技术改造延迟焦化加热炉炉管预制安装焊接施工技术方案 2 3 施工工序 3 1炉管预制 预制场规划 施工机具配置 材料验收 技术文件编制 施工计划编制 施工技术交底 图纸发放 下料 切割 坡口加工 组对 定位焊 焊前预热标识 焊 接 报 检 无损检测 试压 硬度检测 焊后热处理 返修 不合格 不合格 材料审核 内部清洁 封口 图纸审核 中国石油化工股份有限公司沧州分公司 120 万吨 年延迟焦化装置技术改造延迟焦化加热炉炉管预制安装焊接施工技术方案 3 3 2炉管安装 安装条件确认 管排吊装 现场组对 现场焊接 报 检 无损检测 联合检查 系统压力试验 系统吹扫 系统恢复 硬度检测 焊后热处理 返修 焊前预热 支吊架安装 不合格 不合格 管排加固 中国石油化工股份有限公司沧州分公司 120 万吨 年延迟焦化装置技术改造延迟焦化加热炉炉管预制安装焊接施工技术方案 4 4 主要施工工艺 3 3材料验收及保管 4 1 1 炉管及其配件须具有出厂合格证明书和质量证明文件 炉管及配件应符合设计 文件指定规范 如 ASTMA335 等 的有关规定 4 1 2 炉管及其管件每批进行 5 的快速光谱分析 若有一件不合格 必须按原规定数 加倍检验 若仍有不合格 则该批材料不得使用 并应作好标识和隔离 4 1 3 炉管及其管件在使用前必须进行外观检查 内外表面应平整 不得有裂纹 折 叠 轧折 离层 结疤等缺陷 并不得有严重锈蚀现象 对存在的缺陷应完全 清除 清除深度不得超过壁厚的负偏差 其清理处实际壁厚不得小于壁厚所允 许的最小值 4 1 4 炉管及其管件应按材质 规格 类型分区存放 4 1 5 对质量证明文件检验项目不全或材质有疑义的炉管 管件必须进行复检 4 2 炉管预制 4 2 1 炉管预制原则 a 根据加热炉辐射室炉管布置及安装要求 炉管预制时每排炉管分两片进行 即 12 根一组 共计 4 组 每组 7 吨 炉管预制施工均在预制厂内进行 b 辐射室炉管在预制场制作胎具 用 10 槽钢连接固定胎具 成片预制 4 2 2 施工准备 a 焊前准备 1 炉管焊前应有相应的焊接工艺评定 焊接工艺评定目录见下表 序 号 评定材质 厚度范 围 mm 选用的评定适用材质焊接方法焊接材料 保护 气体 1A335 P96 3 171435AWA MVP9 P9GTAW SMAWER80S B8 R707 氩气 2A335 P9 1 5 11 48 0798AWA MVP9 P9GTAW SMAWER80S B8 R707 氩气 中国石油化工股份有限公司沧州分公司 120 万吨 年延迟焦化装置技术改造延迟焦化加热炉炉管预制安装焊接施工技术方案 5 2 参加炉管焊接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 经项目技术质量部确认后方可上岗施焊 严证上岗或越岗施工 3 施工员根据施工进度提前将工程所需焊材牌号 规格 数量计划报项目供应部 b 焊材管理 1 入库材料应具有合格质量证明文件 设计规范要求复验的焊接材料应进行复验 2 焊材库必须取得 质量管理合格证 后方可投入使用 焊接材料分类存放保管 专人负责 统一管理 作好记录 由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 以保证温度在 5 35 之间 湿度不超过 60 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 架子上宜放置 干燥剂 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 3 材料责任人员及时对焊材库的管理进行审核 并在记录上盖章确认 4 焊条开箱或焊丝拆捆零发 保管员做好标记移植并签章确认 5 焊工凭施工员签发的 焊材发放卡 领取焊材 焊条用焊条保温筒领取 在保温 筒中的存放时间控制在 4 小时以内 焊材发放人员作好发放记录 焊材发放卡 样表如下 焊 材 发 放 卡 工程名称 施工单位 管线号 焊条牌号Kg 焊丝牌号Kg 领用人月 日 施工员月 日 a 6 焊工退回的合格焊条 进行二次烘烤前 应做好记录 二次烘烤后 应优先使用 仍未用完的焊条 不得再用于炉管焊接 7 焊条使用前按照焊条说明书要求的参数进行烘干 c 焊接设备管理 1 焊接设备双表 电流表 电压表 齐全 且均在检定期内 中国石油化工股份有限公司沧州分公司 120 万吨 年延迟焦化装置技术改造延迟焦化加热炉炉管预制安装焊接施工技术方案 6 2 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 3 每台电焊机单独接地 实行一机一闸保护 4 地线应直接接到焊件上 不得接到钢结构或设备上 以防电弧击伤管道或设备 d 一般环境要求 1 空气相对湿度 90 2 氩弧焊时风速小于 2m s 手工电弧焊时风速小于 8m s 3 无雨天气 4 若满足不了上述要求时 应搭设防风挡雨棚 4 2 3 坡口加工 a 炉管焊接坡口的型式及尺寸 应符合设计文件的要求 坡口应宜用机械方法加 工 b 坡口角度见焊接工艺指导书及设计图纸要求 c 炉管坡口加工后 进行渗透检查 确定坡口无裂纹等缺陷 4 2 4 组对 a 组对间隙见焊接工艺指导书及设计图纸要求 b 组对时 内壁错边量不大于 1mm 4 2 5 焊前预热 a 对接焊缝采用电加热法 均匀加热 b 管道端口应封闭 避免空气对流 c 预热范围应为坡口中心两侧各不小于壁厚的 5 倍 且不小于 100mm 加热区以外 100mm 范围内宜以保温 d 预热及施焊过程中随时用电子点温计测温 预热温度宜在距焊缝中心 50mm 100mm 的范围内进行测量 各种材质焊缝的预热要求见下表 表一 预热及热处理参数表 中国石油化工股份有限公司沧州分公司 120 万吨 年延迟焦化装置技术改造延迟焦化加热炉炉管预制安装焊接施工技术方案 7 焊前预热焊后热处理 材料牌号 规格 mm 温度 规格 mm 温度 P9所有250 350所有750 780 e 预热温度作好相应记录 4 2 6 焊接 a 对接焊缝采用氩弧焊打底 手工电弧焊填充盖面的工艺 角接焊缝采用电弧焊焊 接 b 定位焊 定位焊与正式焊接工艺相同 圆周均布 3 4 点 采用搭桥式焊接 在焊接正式 焊缝时将定位焊点打磨干净 4 2 7 焊后热处理 a 焊缝应尽可能一次连续焊完 需进行预热焊缝若被迫中断施焊 重新焊接时先检 查确认表面无裂纹后重新预热方可施焊 需热处理的焊缝中断焊接或焊接完毕时 不能及时进行热处理时应对焊缝进行 250 350 不少于 15min 的后热缓冷 需热处理焊缝的无损检测在热处理完毕后进行 b 多层焊时层间温度应控制在等于或稍高于预热温度 c 预热及热处理参数 见表一 预热及热处理参数表 d 各种焊缝的预热及热处理参数详见 焊接工艺卡 e 热处理采用电加热方式 并应确保加热过程中能准确地控制热处理温度 且使焊 件温度分布均匀 f 焊后热处理前应将炉管加热区表面的油脂清洗干净 g 加热范围为焊缝两侧各不少于焊缝宽度的 3 倍 且不少于 25mm 加热区外 100mm 范围内应予以保温 且管道端口应封闭 h 应严格按照焊接工艺卡规定的热处理参数控制升温 恒温和降温过程 i 每道焊口安放两支测温热电偶 热电偶应在检定有效期内 安装时用镀锌铁丝捆 绑牢固 端部紧贴焊缝 各种材料按标准布置完毕后 对加热器 保温棉 连接头等进行自查 自查合格后 连线并送电进行热处理 中国石油化工股份有限公司沧州分公司 120 万吨 年延迟焦化装置技术改造延迟焦化加热炉炉管预制安装焊接施工技术方案 8 图 3 热处理工艺曲线 热处理温度 P9 750 780 恒温时间 2h 4 2 8 外观质量要求 焊缝与母材圆滑过渡 表面应无裂纹 气孔 夹渣 飞溅等缺陷 焊缝表面不 得低于母材表面 100 射线检测焊接接头余高不超过 1 0 1b b 为组对后坡口 最大宽度 且不超过 2mm 其余焊接接头 接头余高不超过 1 0 2b b 为组对 后坡口最大宽度 且不超过 3mm 焊缝表面不得存在咬边现象 4 2 9 无损检测 对接焊缝均采用射线进行 100 检测 执行标准为 JB4730 压力容器无损检测 焊缝合格等级为 级 角焊缝应进行 100 渗透检验 执行标准为 JB4730 压力容器无损检测 焊缝合格等级为 级 4 2 10 硬度检测 焊缝经热处理后 需按 20 的比例对其焊缝 母材及热影响区分别测定三个点 的硬度 其合格标准为 布氏硬度 HB 241 若未达到所需硬度时 必须再次 进行热处理并做硬度测试 4 2 11 焊缝返修 a 表面缺陷修补 表面缺陷用角向磨光机进行清除 缺陷清除后 焊缝厚度不低于母材最小厚度 时 表面打磨平整圆滑即可 若焊缝厚度小于最小厚度 则进行焊缝修补 t h 0 300 T 中国石油化工股份有限公司沧州分公司 120 万吨 年延迟焦化装置技术改造延迟焦化加热炉炉管预制安装焊接施工技术方案 9 缺陷打磨时 使砂轮片与焊缝平行 避免磨削过多 b 内部缺陷返修 1 合金钢管道的焊缝无损检测应在焊后热处理之后 2 射线检测判定为不合格的焊缝在缺陷清除后进行焊接修补 3 缺陷的清除采用角向磨光机打磨 将打磨部位修整成约 50 的坡口角度 合金 钢打磨后应进行着色检测确认缺陷是否消除 4 焊缝返修按正式施焊工艺要求进行 5 需预热焊缝进行修补时 预热温度取上限 6 需焊后热处理的焊缝修补完毕后按原工艺进行热处理及硬度检测 7 焊缝返修完毕后按照原检查程序进行外观检查和无损检测 8 不合格的焊缝同一部位的返修次数 不得超过两次 若超过返修次数 由施工 员制定措施 经施工单位技术负责人批准 方可再次返修焊口 4 3 辐射室炉管安装 4 3 1 预制炉管安装前 对预制过程的各工序和各检试验项目进行全面检查 检查合格 后方可出厂 吊装 检查内容包括 a 焊缝表面质量符合规范要求 b 预制各部尺寸符合设计图纸要求 偏差在标准规范要求范围内 c 现场固定口的坡口加工符合标准规范要求 尺寸 固定口位置符合排版图及设计 图纸要求 d 焊缝的热处理 无损检验 硬度检验合格 e 成片预制炉管加固牢固 f 内部清洁吹扫已经完成并经确认合格 4 3 2 预制炉管现场吊装前条件确认 a 辐射室钢结构安装基本结束 除预留外 主要部分验收合格 b 炉管的支 吊架安装已经完成 并验收合格 c 炉膛内侧墙和端墙筑炉已经完成 并经验收合格 d 炉膛内部的顶部和下部的衬里砌筑施工 须在炉管安装结束后进行 中国石油化工股份有限公司沧州分公司 120 万吨 年延迟焦化装置技术改造延迟焦化加热炉炉管预制安装焊接施工技术方案 10 e 辐射室东面侧板及钢结构预留 待全部辐射室炉管吊装结束后进行安装 4 3 3 炉管安装方法和要求 a 成片预制炉管运抵现场后 根据炉管排版图编号及安装顺序 将成片炉管放置在 加热炉东侧的地面上 b 根据炉管排版图编号及安装顺序 采用 50t 吊车吊装 16 吨吊车溜尾 吊装从加 热炉辐射室东面进入炉膛 c 炉管就位调整应满足设计要求 d 固定口组对可采用倒链及对口器进行组对 组对前炉管和弯头内部必须用水溶纸 封好 水溶纸的封堵位置应远离预热区 4 4 转油线预制安装 4 4 1 转油线预制原则 按图纸所给尺寸进行预制 4 4 2 转油线安装原则 a 转油线预制出厂要求与辐射室炉管预制相同 b 转油线的安装应在辐射炉管和对流炉管安装后进行 c 采用 25t 吊车进行吊装 4 5 炉管试压 4 5 1 炉管对接接长后 应进行强度水压试验 最小试验压力为 18MPa 水压试验合格 后应切割去试验盲板 再进行炉管和急弯弯管的组对 辐射室炉管全部焊接合 格后 应进行强度水压试验 最小试验压力为 8MPa 4 5 2 施工准备 a 绘制试压系统流程图 图中标明上水点 放空点 压力表安装位置 排水点 盲 板位置等 b 炉管试验采用水压试验 合格之后采用压缩空气吹扫 c 炉管试验人员应按照试压的要求 准备现场的临时管线连接 试压盲板和试验设 备 测量仪表 检查用的脚手架等 d 试验临时盲板采用钢板制作 盲板选用必须经过核算 4 5 3 试压条件的检查确认 a 质量证明书及检查或试验记录 热处理曲线 报告 检试验报告等齐全 正确无 中国石油化工股份有限公司沧州分公司 120 万吨 年延迟焦化装置技术改造延迟焦化加热炉炉管预制安装焊接施工技术方案 11 误 b 热处理工作已全部完成并经硬度检验合格 c 炉管全部按设计文件安装完毕 经核算需要增加的临时支吊架及加固已安装完毕 所有支 吊架的型式 材质 安装位置正确 数量齐全 紧固程度合格 试验用 压力表经校验合格 压力表精度不低于 1 5 级 量程为试验压力的 1 5 2 倍 按照试验的要求安装试验用压力表 压力表不得少于两块 d 试验用的脚手架必须塔设牢固并经安全人员检验合格 e 炉管最终试验前组织有关人员对系统进行最终检查确认 以检验炉管的安装及质 量情况 炉管的支 吊架系统进行重点检查 落实临时加固措施 临时管线的焊 接按照正式施工的要求进行 检查合格后在试压确认单上签字确认 4 5 4 水压试验 a 水压试验采用洁净水进行 水温不得低于 5 b 试压系统联合检查合格 经业主 监理批准试压后 即可进行上水升压 先打开 系统中最高点压力表根部阀进行排气 当系统排尽空气 上满水后再安装压力表 开启打压泵 对炉管进行升压试验 炉管上水及升压过程 派出小组进行沿线巡 回检查 c 炉管试压宜选在天气晴朗的天气下进行 以利于检查 d 炉管水压试验时 当压力达到试验压力后稳压 30min 对所有接头和连接处进行全 面检查 整个系统均不得有渗水或泄漏的痕迹 且无压降 目测无变形 e 试压过程中若发现渗漏 应降压消除缺陷后再进行试验 严禁带压修理 f 炉管系统试压合格后 应缓慢降压 试验介质按指定地点排净 并拆除所有盲板 和加固装置 g 试验检查合格后 及时填写试验记录 并请检验人员签字认可 h 吹扫 炉管试压完后应进行吹扫工作 将管内的存水排除干净 可采用压缩空气吹扫的 方法 吹扫压力不得超过管道系统的设计压力 5 主要资源需求计划 中国石油化工股份有限公司沧州分公司 120 万吨 年延迟焦化装置技术改造延迟焦化加热炉炉管预制安装焊接施工技术方案 12 序号名称型号数量单位备注 1 电焊机 ZX7 400ST 台 4 2 角向磨光机 100 台 8 3 角向磨光机 180 台 2 4 棒式砂轮机台 2 5 磁力切割机台 2 6 焊条筒个 6 7 焊条烘箱台 1 8 焊条恒温箱台 1 9 氩气表个 6 10 点温计个 2 11 钢丝刷把 6 12 钢挫把 6 13 锡箔纸胶带卷 10 14 二次电源线 3 10 1 6 米 200 15 把线米 200 16 地线米 200 17 接插头套 6 18 电焊把钳把 6 19 氩弧把把 6 20 氩气带米 400 21 砂轮线米 200 22 热电偶 EU Z 型 K 系列测温 0 1100 根 10 23 加热绳10 米 根 15 米 根根50 25 24 保温棉平方米130 25 镀锌铁丝千克39 26 钢板 16mmM220 27 槽钢 12 6m60 中国石油化工股份有限公司沧州分公司 120 万吨 年延迟焦化装置技术改造延迟焦化加热炉炉管预制安装焊接施工技术方案 13 28 无缝钢管20 DN25 SCH80 m30 29 无缝钢管20 DN150 SCH40 m50 30 阀门 Z61H 100 DN25 台 6 31 压力表 16 0MPa 台 3 32 压力表接头 虹吸管 10 0 台 4 33 汽车吊 50t 台 1 34 汽车吊 16t 台 1 35 倒链 10t 台 4 36 倒链 5t 台 4 37 倒链 3t 台 4 38 坡口机 台 1 39 钢制脚手架杆 根 300 40 卡扣 套 200 41 钢制跳板 块 50 42 试压泵 台 1 43 千斤顶 20 T 台 2 6 质量保证措施 6 1 施工前由专业焊接工程师依据设计和焊接工艺评定编制焊接作业指导书发至各施 工作业班组并进行技术交底 质检员负责审查焊工等人员资质 并将合格证复印 件交业主 监理代表备案 6 2 加强器材供应管理 确保器材质量 6 3 项目供应部统一负责工程器材供应管理工作 把好材料关 做好自行采购和顾客 提供材料的质量检验 复验 复测工作 保证器材检验率达 100 进入施工现场 器材的合格率达 100 按要求做好材料标识管理 严格材料的保管 发放 回收 管理 6 4 施工现场设立二级焊材库 库内配备温度 湿度控制仪器 建立焊材领用 保管 烘烤 发放 回收制度 并做好相应记录 焊条领用必须用保温筒 控制每天领 中国石油化工股份有限公司沧州分公司 120 万吨 年延迟焦化装置技术改造延迟焦化加热炉炉管预制安装焊接施工技术方案 14 用数量 当天未用完应及时退库处理 分类保管 重新烘干 焊条重新烘干不得 超过二次 6 5 管道质检员对焊接质量进行连续监控 焊缝检验实行日检日报 由质检员监控坡 口加工 组对间隙质量 并按质量控制点要求检验焊口外观质量 合格后在焊口 标识上加检验标识 质检员代号 按规定实施检测 在工序质量控制上坚持高 标准 严要求 保证做到不经过质检人员检查 确认合格且技术资料齐全的工序 不得转入下道工序施工 不得进行进度统计和计奖 实现工程技术 质量资料与 工程同步 提高施工过程控制能力 6 6 在焊接过程中 认真贯彻挡风 挡雨等防护措施 严格执行焊接工艺 加强焊接 设备 作业过程的控制 保证焊接一次合格率 对焊接一次合格率低的焊工应停 止其施焊 保证炉管焊接的内在质量 当焊接环境为雨天或风速 温度 湿度超 标时 必须按施工技术方案规定采取有效措施予以防护 否则不得进行焊接作业 专业焊接工程师应针对焊接质量问题进行分析 查找原因 实施质量改进 7 HSE 管理 7 1 安全方针 项目贯彻实施 FCC 的 HSE 方针 安全第一 预防为主 全员动手 综合治理 7 2 安全目标 四项重大事故 死亡 交通 设备 火灾爆炸 为零 减少一般事故发生 力争 事故为零 7 3 安全保证措施 7 3 1 依据 FCC 安全程序文件和业主 监理安全规程 在项目成立时制定项目安全管理办 法 规定本项目各项施工作业的安全程序 7 3 2 环境控制 a 施工现场设置合适的安全标志 标志牌的数量视现场生产情况确定 标志牌的式 样和警示用语符合 GB2894 88 b 施工用乙炔气 氧气等设置合理 牢固可靠并有必要的安全附件 c 所有交叉作业及一切有坠物伤人可能的作业 采取如防护网等有效隔离措施以防 中国石油化工股份有限公司沧州分公司 120 万吨 年延迟焦化装置技术改造延迟焦化加热炉炉管预制安装焊接施工技术方案 15 止坠落与坠物伤害 c 如射线作业等特殊作业 划出警戒区域 设置隔离措施 并通知业主和监理 如 有必要应设专人警戒 7 3 3 临边防护 a 一切坠落高度在 2m 及 2m 以上作业面的临边及所有的孔洞采取措施 如护栏 盖板等防护措施 设置警示标志 如因特殊原因无法实现 则设专人看护 b 设置护栏 栅栏时 应设置挡脚板 以防材料 工具等坠落 7 3 4 人员保护 a 职工在指定的任务范围内完成指定的工作并严格遵守安全操作规程和工作纪律 职工不得有侵害人身自由或对安全造成危害的行为