工艺管道热处理施工方案(终版)

1、编号：DLNCC-12&13&14-GD-FN-005泰州东联化工有限公司泰州东联化工滨江项目主装置建筑安装工程30万吨/年气体分储装置、6万吨/年MTBEt置产品脱硫精制装置（二标段）工艺管道安装热处理施工方案编制:质量会签：安全会签：审核：批准：南化建设公司泰州项目部二0一三年二月目录第1章工程概况41.1工程简述本装置工艺管道布置共分三个区，分别为：1. 2主要材质1.3编制依据第2章施工准备52. 1施工准备3. 2施工程序第3章目的、定义53. 1目的3.2定义3. 2.1焊接热处理3. 2.2预热4. 2.3后热3.2.4焊后热处理3.2.4.1目的第4章热处理工艺74.1检查先决

2、条件4.2施工方法4.3焊前热处理1.Q4.3.1预热方式1.Q4.3.2预热温度1.Q4.4焊后热处理1.Q设计要求进行热处理的所有焊接接头应加热到6QQ-65QC进行焊后热处理并保温2.4min/MM。1.Q设计要求进行热处理的所有焊接接头应加热到6QQ-65QC进行焊后热处理并保温2.4min/恻。1.Q4.4.3热处理加热方法1.Q热处理加热采用电阻加热，即将电阻加热绳缠绕在焊接接头上（两侧均不低于3倍焊缝宽度），将热电偶插入其中（热电偶端部与焊缝表面紧密接触），外层用石棉包裹（石棉层厚度不低于5Qmm,宽度两侧均不低于5倍焊缝宽度）。电源引入热处理控制箱，再用耐火电缆与加热绳联结，用

3、耐火电缆将热电偶与热处理记录仪相联，热处理记录仪与热处理控制箱用电缆联接。在热处理控制箱上设定好热处理工艺，由热处理控制箱控制热处理工艺，热处理记录仪记录热处理曲线图。1.Q444热处理工艺参数11热处理曲线图如下1.120#、16MN热处理曲线114.5硬度试验12第5章质量保证措施135.1贯彻“质量第一”的原则1.35.2质量控制依据5.3项目质量保证体系135.4 质量保证的具体措施5.5 工程质量控制点1.3145.6质量记录15第6章安全保证措施156.1安全保证体系1.56.2保证安全的措施156.3安全技术措施66.4注意事项176.5现场文明施工7第7章劳动力及施工机具计划1

4、87.1劳动力计划1.87.2施工机具、材料计划1.8.第8章JSA工作安全分析表1JSA工作安全分析1第8章JSA工作安全分析表21第1章工程概况1.1工程简述本装置工艺管道布置共分三个区，分别为：产品脱硫精制装置(第12单元)10157-1-2P30万吨/年气体分储装置(第12单元)10157-2-1P6万吨/年MTBE装置(第13单元)10157-2-2P工艺管道生产流程复杂，工艺连续性强，具有高温、高压、低温、易燃、易爆和腐蚀等工艺特点，因此，对管道材料检验、焊接、安装、压力试验等要求较高。工程施工的特点为：工期紧、任务重、质量要求高、安全性要求高。工艺管道施工时，公用工程管道执行工业

5、金属管道施工及验收规范GB50235-2010物料管道执行石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范SH3501-20111.2主要材质本装置管道需热处理材质主要有20#、16Mn等材质，根据设计及相关规范要求，其中介质为胺液、贫胺液、富胺液、干气、气柜气、含氧尾气、含碱污水、碱液、废气、化工轻油等含有氨离子的管线需要进行应力消除处理，由于本装置所有碳钢材质壁厚V25mm且最小抗拉强度V490MPa只需做焊后应力消除处理。1.3编制依据(1)设计图纸及合同文件。(2)工业金属管道工程施工及验收规范(GB50235-2010。(3)现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范(GB50236-ll

6、o(4)工业安装工程质量检验评定统一标准(GB50252-94)(5)工业金属管道工程质量检验评定标准(GB50184-2010)(6)我公司质量、环境和职业健康管理手册和质量、环境和职业健康体系文件(7)石油化工铭铝耐热钢焊接规程SH/T3520-2004(8)石油化工剧毒、可燃介质管道施工及验收规范SH3501-2011(9)石油化工金属管道工程施工质量验收规范GB50517-2010(10)焊接工艺评定第2章施工准备2. 1施工准备2.1.1施工前由技术人员编制管道热处理方案，上报总承包方及监理审批。2.L2热处理人员施工前需进行有针对性的培训、考试，合格后才允许进行现场施工。2.L3由

7、技术人员对施工班组进行现场施工技术交底，交清工程内容、工程量、施工方案、关键技术、特殊工艺要求、安全措施、质量标准、工序交接要求及其它注意事项。2.L4控温仪的打点记录仪、钳型电流/电压表、热电偶以及硬度测试仪应经过校准并在有效周期内，准确度应达到的要求，其测量范围应满足工艺要求；补偿导线型号应与热电偶相匹配。2.1.5准备完好的热处理设备、加热绳及加热绝热使用的保温棉。2.L6填发热处理记录及报告，热处理曲线报告，硬度检测报告由第三方负责等。2.L7按施工一览表计划、结合本公司设备管理各项规定，保证进场设备数量、规格、完好率100%,满足施工工艺及进度要求。2.L8热处理要单独使用配电箱，防

8、止中途跳闸，影响热处理工艺。2.L6热处理施工尽可能安排在晴天进行，如果在雨天实施热处理施工，必须采取有效的措施（预备遮雨伞或挡雨棚），保证热处理对象不被淋湿。2.L7一次电缆敷设完毕，电源控制柜接线完毕，二次电缆经短路及断路检查合格。加热器经检查完好，电阻带无断头、断股现象，瓷管、套管无破损、松动现象。2.L8焊接接头两端的管段应垫实、支撑牢固，防止高温下变形，被处理件的管道内不得有穿堂风、积水或蒸汽。检查施工现场四周有无漏水、漏油处，严禁有水珠或油珠溅落在加热片或被加热区上。2.2施工程序焊前预热、焊后热处理的方法与要求。3.2定义321焊接热处理在焊接之前、焊接过程中和焊接之后，将焊件全

9、部或局部（以坡口为中心各不小于壁厚的5倍且100mm）加热到一定温度，保温一定时间，然后以适当的速度冷却下来，以改善工件的焊接工艺性能和力学性能，是改善焊接接头的金相组织的一种工艺方法。焊接热处理包括预热、后热和焊后热处理。3. 2.2预热焊接开始前，对焊件的全部或局部进行加热的一种焊接热处理工艺。3. 2.3后热指焊后不能立即进行热处理时，焊后立即进行后热处理（即保温缓冷），后热温度应为300C-350C,保温时间0.5小时，使焊件缓冷的热处理工艺。4. 2.4焊后热处理焊接工作完成后，将焊件加热到一定温度，保温一定时间，使焊件缓慢冷却下来，以改善焊接接头的金相组织和性能或消除残余应力的一种

10、焊接热处理工艺。（本装置主要为20#、和15CrMo）3. 2.4.1目的1）消除或降低焊接残余应力2）消除焊接热影响区的淬硬组织，提高焊接接头的塑性和韧性3）促使残余氢逸出3. 4.2焊后热处理施工操作流程检查先决条件热处理规范确定加热器的安装测温计的安装保温材料的安装焊后热处理操作页脚内容6硬度检测I技术文件第4章热处理工艺4. 1检查先决条件4.1.1人员要求4.1.1.1热处理操作人员应经过理论知识和操作知识培训，取得资格证书。没有取得资格证书的人员只能从事辅助性的焊接热处理工作，不能单独作业或对焊接热处理进行评价。焊接热处理人员包括热处理技术人员和热处理工。4.1.1. 2热处理技术

11、人员的职责是：a) 应熟悉相关规程，熟练掌握、严格执行本规程，组织热处理人员的业务学习；b) 负责编制焊接热处理施工方案、规程等技术文件，指导并监督热处理工的工作；c) 收集、汇总、整理焊接热处理资料。4. 1.L3热处理工的职责是：a) 按焊接热处理施工方案进行施工；b) 记录热处理操作过程；c) 在热处理后进行自检。4. 2施工方法4.2. 1热电偶固定1)应根据热处理的温度和仪表的型号选择热电偶。宜选用防水型的恺装热电偶，热电偶的直径与长度应根据焊件的大小、加热宽度、固定方法选用。2) 热电偶冷端温度不稳定时，必须使用补偿导线，必要时应采取补偿措施。热电偶与补偿导线的型号、极性必须相匹配

12、。3)热电偶的热端顶部绑扎在焊缝中心，热端必须接触可靠，再用铁丝固定热电偶冷端，热电偶冷端应避开高温，安装时必须保证热电偶的热端与焊件接触良好，避免出现虚假测温现象。热电偶的热端上的两接线柱固定的补偿导线不得相互接触。4）热电偶的安装位置，应以保证测温准确可靠、有代表性为原则。5）补偿导线不得随意打捆或绑扎，以免导线内部匮断。补偿导线敷设和回收时，应避免死弯。补偿导线高处敷设和回收时，应用棕绳牵引，严禁抛掷。经常检查热电偶的接线柱的螺丝，热电偶的热端不得开裂，冷端不得松。6）测温点布置（1） 测温点布置在焊缝上，测温点的位置和数量应满足相关标准和规范要求，根据施工方案布置；（2）无特殊要求时，

13、可参考以下要求布置：DN300mni时、每个焊接接头对称安置2个热电偶测温计如图b；4.2.2加热方法及范围1）焊前预热采用电加热法加热，并应在坡口两侧均匀进行，防止局部过热。加热范围以焊缝中心线为基准,两侧各不小于三倍壁厚，且不小于100mm。T一焊预热加热范围示意图2）焊后热处理采用电加热法，加热范围以焊缝中心为基准，两侧各不小于焊缝宽度的三倍，加热区以外的100mm范围应内予以保温。423加热器的安装焊后热处理加热范围示意图1）当管道焊接接头处于垂直位置时（即管道为水平安装位置），加热器应以焊缝中心对称安装。当管道焊接接头处于水平位置时（即管道为垂直安装位置），安装加热器时，其中心应略低

14、于其接头位置约15s20mll1。2）多个加热器加热处理一个焊件时，加热器不能重叠，加热器中心位置必须在对应的热电偶测温点上。串联或并联一次加热处理多个焊件时，焊口的规格，保温宽度、厚度应一致。3）焊缝一端的管子较短时（端盖、堵头）应接一段相同管径的短管。焊缝两边不对称时（大小头、阀门）加热炉的中心位置可向体积大的一侧适当偏移。4）DN250mm,一般采用履带单排式加热绳。4.2.4保温材料安装4.2.4.1保温材料应符合规格要求。424.2保温宽度从焊缝中心算起，每侧不应小于管子壁厚的5倍，以减少温度梯度。424.3在加热器保温范围内包上一层保温棉，以保证加热到设计温度为准。用钢丝将保温棉与

15、热处理件紧紧固定，固定过程应注意保温棉与加热器及热处理件之间的松紧均匀，以防造成大的温差。4.2.4.4包装工作完成后，进行加热器与控制设备相连，接线时须注意与加热器相连的控制设备的热输出接头必须与热电偶接线相对应。同时再检查所有的安装步骤，确保没有短路等问题。4.2.5温差控制与保温4.2.5.1焊接热处理在恒温期间内各测点的温度应在热处理温度规定的范围内，其差值不得大于50Co焊接热处理的保温厚度以40mms60mm为宜，感应加热时，可适当减小保温厚度。对水平管道，可以通过改变保温层厚度来减小管道上下部分的温差。5倍，且每侧应比加热器焊接热处理的保温宽度从焊缝坡口边缘算起，每侧不得少于管子

16、壁厚的的安装宽度增加不少于100mm。4.3焊前热处理431预热方式预热方式分为局部预热和整体预热。电加热适用于整体预热和局部预热。火焰加热适用于现场局部预热（支管或管台角焊缝）。4.3.2预热温度4.3.2.1确定焊件的预热温度时，应综合考虑以下几个因素：a）钢材的焊接性；b）焊件的厚度、接头型式，环境温度；c）焊接材料的潜在含氢量和结构拘束度；d）异种钢焊接时，预热温度的选择应根据合金成分高的一侧或焊接性差的一侧进行选择。4.4焊后热处理4.4.1焊后热处理的接头4.4.1.1设计要求焊后需进行热处理的焊接接头；根据设计要求，管线（见附页）所有焊接接头均进行焊后热处理。4.4.2焊后热处理

17、温度的确定4.4.2.1碳素钢管子和管件设计要求进行热处理的所有焊接接头应加热到600-650C进行焊后热处理并保温2.4min/mm。设计要求进行热处理的所有焊接接头应加热到600-650C进行焊后热处理并保温2. 4mi n/mm。4.422合金钢管子与管件4.4.3热处理加热方法热处理加热采用电阻加热，即将电阻加热绳缠绕在焊接接头上（两侧均不低于3倍焊缝宽度），将热电偶插入其中（热电偶端部与焊缝表面紧密接触），外层用石棉包裹（石棉层厚度不低于50mm,宽度两侧均不低于5倍焊缝宽度）。电源引入热处理控制箱，再用耐火电缆与加热绳联结，用耐火电缆将热电偶与热处理记录仪相联，热处理记录仪与热处理

18、控制箱用电缆联接。在热处理控制箱上设定好热处理工艺，由热处理控制箱控制热处理工艺，热处理记录仪记录热处理曲线图。444热处理工艺参数各种材质热处理工艺参数材质壁厚(mm)加热速度(C/h)热处理温度(C)恒温时间冷却速度(C/h)20#设计要求所有管线300C以下时可不控制，300c以上时，不得超过5125/且不大于220600s650每毫米壁厚2.4min,且不少于lh300C以上时，不得超过6500/且不大于260,300C以下时自然冷却16Mn设计要求所有管线300C以下时可不控制，300c以上时，不得超过5125/且不大于220650s700每毫米壁厚2.4min,且不少于lh300C

19、以上时，不得超过6500/且不大于260,300C以下时自然冷却热处理曲线图如下20#、16Mn热处理曲线(C)儿800“c600C-650CX0.5h2003006005004001000123456(h)445管道焊接接头焊后热处理完成后，应对热处理焊口的10%做超声波检测或渗透或磁粉检测，以无裂纹为合格。注意事项：A、杜绝热电偶测温计与加热丝接触，防止短路出现，造成热处理中止现象。B、雨天热处理要做好防雨措施，防止补偿线接头及热处理件淋湿造成短路。C、热处理时，实行专人看管，防止中途停电或跳闸现象出现。D、杜绝加热丝与管道或具导电性件接触，防止短路现象出现，造成热处理中止。E、热电偶测温

20、计测温端应在焊缝的中间，接触点应具有良好的导温性。F、温控仪在热处理过程中任何人不得对已设定好的参数进行更改，中途停电除外。4. 5硬度试验4.1.1 对进行现场热处理的管道，应检查热处理温度的记录曲线、加热区域宽度。4.1.2 焊缝热处理后，由第三方负责硬度检测。应在母材、焊缝和热影响区分别各选取不少于1点测量硬度值(布氏硬度HB)。检查热处理效果，硬度值应符合设计文件、相关标准或焊接作业指导书的规定,并出具硬度检验报告。4.1.3 5.3碳素钢焊缝和热影响区的硬度值不宜大于母材硬度的120%；合金钢不宜大于母材硬度的125%,硬度检测焊接接头不应少于热处理焊缝总数的10%。一般不超过母材布

21、氏硬度HB加100,且不超过如下规定：合金元素3%HB270设计要求，介质为弱酸和弱碱的20#/抗H2s焊接接头均进行焊后热处理，热处理后，进行硬度检测，焊缝和热影响区的硬度值HB2!培训、交底1、 电工应持证上岗2、 安装漏电保护器3、 加热器、电缆与管道间必须绝缘。4、 通电前认真检查加热器绝缘瓷环并测试绝缘电1阻。是高空作业坠落或物体打击击伤或者死亡12./培训、交底钢平台铺设用手扳动人身伤害21电动工具未装漏电保护器触电、人身伤害23露天电气设备、电焊机、电气配电箱无防雨设施触电、人身伤害21电动工具电线破损人身伤害23随意更换电气设备熔断丝火灾、财产损失、人员伤害11过程中巡查，发现异常，立即切断总电源1、将加热器、保温毡绑扎牢固是2、按规范搭设脚手架及爬梯等临设3、高空作业应带安全带36严格按照安全制度执行注意指挥信号、用撬杠移动钢板是318执行临时用电规范和用电方案按“一机一闸一漏”要求装漏电保是7