惠州某炼油项目热处理方案

1．概述1．1编制说明****石油惠州**炼油项目包括厂内和厂外两部分。厂内包括常减压蒸馏等15套大型炼油工艺装置及与装置配套的油品储运、中心控制室、中心化验室等公用工程设施。厂外包括原油和产品码头、****原油中转库、铁路、海底原油管线等工程。建成后可年加工1200万吨原油。其中400万吨/年高压加氢裂化装置(106单元)、2×10万Nm3/h制氢装置(109单元)是****石油惠州****炼油项目厂内15套新建装置之一。新建加氢裂化装置106单元采用ShellGlbalSolution开发的加氢裂化技术新建2×10万Nm3/h制氢装置109单元以天然气和饱和炼厂气为原料，采用德国Uhde公司的工艺技术。高压加氢裂化装置106单元和2×10万Nm3/h制氢装置109单元由****工程建设公司SEI完成基础工程设计和全部详细工程设计，由山东****建设监理有限公司监理，由中国石化集团****建设公司承担建设施工。由于400万吨/年高压加氢裂化装置(106单元)、2×10万Nm3/h制氢装置(109单元)两单元工艺管线高压临氢较多，根据设计要求<工艺介质要求热处理（不管壁厚多少，均要求焊后热处理）的管道，包括与管道焊接支吊架，焊缝均应进行焊后热处理。该类管道等级有：2TB12R、2TB13R、5TB12R、5TB13R、26CP13R；另工艺介质没有要求的，按相关标准执行>；管道材质有TP321、TP316L、TP304L、TP347H、P11、P91、15CrMo、A106GR.B、20#、L245。根据图纸统计以上材质热处理焊口共：106单元需热处理焊口15066个，109单元需热处理焊口5464个；另106单元106-F-101A/BTP321焊口960个，106-F-201T9焊口688个、20#焊口24个，109单元制氢转化炉因炉管到货状态不详无法统计。1．2编制依据（1）****工程建设公司（SEI）提供的106、109单元管道施工图；（2）****工程建设公司（SEI）提供的106、109单元工艺管道说明；（3）SH3501-2002《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工验收规范》；（4）GB50235-97《工业金属管道工程施工及验收规范》；（5）GB50236-98《现场设备、工业金属管道焊接工程施工及验收规范》；（6）SCHT0055-2005****工程建设公司的关于“321、347型铬镍奥氏体炉管焊接技术标准”（施工标准）；2．热处理施工2．1热处理机具就位（1）热处理机具主要包括控制柜和仪表，安装在单独的工具房内，在运输时应防震、防颠，并且重要的是防止冲击性的碰撞。（2）机具附带的加热线应栓挂牢固，控制柜柜门关严，室内所有开关均应处于关闭状态。（3）机具运输到现场，应安放于现场安全位置，不得影响其它项目的施工，同时还要保持距离电源近，并且工估测加热线和补偿导线的长度，确认其最佳位置。（4）应对热处理控制柜进行调试，检查所有传动部件，齿轮应接触良好，打点机构和走纸机构运转正常，记录墨水应充足，海绵应蓬松，记录纸的量程、型号与控制柜匹配。润滑系统油量充足。（5）热处理机具运至现场后，卸车应平稳。2．2加热器的选用（1）管道加热器选用时，均应经过热工计算而选取，购货应保证质量，技术要求（电流电压）满足计算值。（2）使用时应根据管子的公称直径、壁厚以及焊缝宽度选用。管径在DN100～250之间，可选用组成品履带加热器；公称直径大于DN250时，同时选用两组（或多组）功率相同的加热器并用；管径在DN100以下时，可选用辫式加热器；马鞍三通或小半径弯管处以及其它焊接接头不规则处，也宜选用辫式加热器。2．3加热器的安装（1）当管道焊接接头处于垂直位置时（管道为水平安装位置），加热器以焊缝中心对称安装。（2）当管道焊接接头处于水平位置时（管道为垂直安装位置），安装加热器时，其中心应略低于其接头位置15～20mm；2．4热电偶及补偿导线的安装（1）热电偶的补偿导线编号宜连续，每一回路的加热线两端编号应一致，并且任意两线的编号不得重复，避免混淆；（2）使用前，应使用万用表检查热电偶和线路是否导通；（3）补偿导线不得随意打捆或绑扎，以免导线内部折断；（4）补偿导线敷设和回收时，应避免死弯；（5）补偿导线高处敷设和回收时，应用棕绳牵绅，严禁抛掷；（6）补偿导线不得裸露；（7）热电偶严禁绑扎异物，严禁抛掷；（8）经常检查热电偶的接线柱螺丝，热电偶的热端不得开裂，冷端不得松动、脱落；（9）热电偶和补偿导线应匹配（均选用K型，旧标准为EU-2型）；（10）加热器在安置前，应将热电偶的热端，用细铁丝固定在焊缝中心，热端上面用5mm厚的硅酸铝覆盖10mm×10mm面积，然后，再安置加热器，外部使用硅酸铝包扎严密。（11）公称直径不大于DN350管道焊接接头，每个接头设置1个测温点。对于水平管道，测点应设在顶部；对于非水平管道，测点可任意方向设置。（12）公称直径大于DN350管道焊接接头，每个接头应设置2个测温点。对于水平管道，测点应设在顶部和底部；对于非水平管道，测点可任意对称方向设备。（13）热电偶安置完毕，应固定牢靠。热电偶的热端和补偿导线均不得受热，并且在安全处加以固定，热电偶热端上的两接线柱固定的补偿导线不得相互接触。2．5技术负责人职责（1）各块区的技术负责人应与热处理（班组）人员密切配合，向热处理人员说明需进行热处理管线的材质、管线号和焊口号；（2）各块区的技术负责人应协助热处理前的焊缝硬度检查和无损检测；（3）块区的技术负责人应给热处理人员提供管道热处理的单线图，图中注明管线号、材质、规格、焊接接头编号、热处理日期和热处理操作者姓名，热处理人员应妥善保管；（4）热处理技术负责人应积极配合热处理后的焊接接头的硬度检测工作，工作结束后，最终向块区的技术负责人递交热处理工艺原始曲线和单线图。2．6热处理人员职责（1）热处理人员必须经过专门培训和专业技术的考核，熟悉本岗位工作，具有一定的处理事故的能力，并经主管单位考核合格后，方可上岗。（2）精心操作，认真记录，并及时填写机具运转记录。（3）热处理过程中，不得做与施工无关的工作。（4）热处理过程中不得脱岗、窜岗及是睡岗，严密监视热处理的情况，并应经常在施工地点巡回检查，及时处理热处理过程中突发的各种问题。（5）树立高度的自觉责任感，每天两班轮流值班，每班不得少于两人。（6）在热处理原始曲线上标明热处理时间、管线号、材质、规格、焊口号及操作者姓名。（7）积极配合热处理后的焊接接头的硬度检测工作，工作结束后，最终向热处理技术负责人递交热处理工艺原始曲线和单线图。2．7热处理工艺要求（1）绝热和加热要求管道焊接接头的局部热处理，其加热宽度应大于被处理的焊缝宽度的7倍。对于公称直径DN100以下的管焊缝，保温宽度应不小于加热宽度的2倍，保温厚度不小于20mm；公称直径大于DN100的管焊缝，保温宽度为400～600mm，保温厚度应不小于40mm。（2）热处理工艺参数①各种钢材的焊接接头热处理时，300℃以下升温速度可不控制，300℃以上升温、降温的速度、保温时间和保温温度见表2。碳钢焊接接头热处理温度降至300℃以下，在空气中自然冷却，记录仪可停止记录。热处理工艺参数表2序号材质升温速度℃/h保温温度℃保温时间h降温速度℃/h备注1A106GR..B、20#、L245≤220625±25δ/30≤260①δ为管材厚度mm②15CrMo材质质当δ≧10mmm或工艺要求求热处理外,其它不做热热处理②A335P111材质当δ≧6mm或工艺艺要求热处理理外,其它不做热热处理③P91任意厚均做做热处理2TP316LTP304L≤220875±25δ/25,不小于11/4≤2603炉管TP321/TP347H≤220900±254使用空压机鼓风强强制空冷415CrMo≤220675±25δ/20,不小于11≤2605A335P111≤220725±25≤2606P91≤220760±10≤260②加热应均匀，保温时，热电偶记录的温度应在保温温度范围内；多个热电偶测温时，其温差应不超过50，且应均在保温温度范围内。③热处理过程中，应对热处理是否符合热处理施工技术方案要求进行监督检查，监督检查人员应在《管道焊缝热处理质量检验记录》上签字确认。④热处理工艺曲线见图1、图2。3．热处理质量保证体系（1）热处理过程中应严把质量关，确保质量保证体系正常运转；（2）热处理质量保证体系见图3。项目经理项目经理质量保证工程师质量保证工程师工艺责任工程师质量检验责任工程师工艺责任工程师质量检验责任工程师焊接责任工程师无损检测责任工程师计量检验责任工程师项目热处理工程师项目器材负责人管道安装责任工程师焊接责任工程师无损检测责任工程师计量检验责任工程师项目热处理工程师项目器材负责人管道安装责任工程师各块区技术员各块区技术员图3热处理质量保证体系4．质量保证措施（1）根据施工记录，确认热处理工艺的合理性；（2）保温温度和保温时间达到要求数值，各种记录不得超过规定值；（3）不锈钢接缝焊完毕，应经过100%的外观检，质量合格后方可进行焊后热处理。高压管道热处理后，经过100%无损检测合格，中低压管道焊缝经射线探伤合格后进行焊后热处理。对于不锈钢管道在热处理前后均进行100%的渗透检测，全部应达到JB4730-94的I级合格。（4）热处理后，中低压碳钢管道和合金钢管道焊接接头应根据（每条管线）焊接接头的总数，按比例抽查焊缝及热影响区的硬度值，其硬度值要求和抽查比例表3。管道焊缝热处理后硬度要求材质焊缝硬度值（HBB）备注20#钢、20石石油裂化管道道≤200中低压管道抽查比比例20%，高压管道道热处理后抽抽查比例为100%，高压管道道不热处理时时抽查比例为为20%15CrMo/AA335PP11≤225炉管、工艺管道抽抽查比例不小小于10%A335P911≤241（5）高压不锈钢焊接接头处理前，焊接接头应按100%的比例进行铁素体含量检查，可接受的含量在3%～10%之间，热处理后可按10%的比例进行复检。每100英尺（304.8m）焊缝（长度）取一处焊缝，做定量光谱分析，化学成分其应与母材相同。（6）对于高压碳钢管道的焊缝热处理后，应进行100%的磁粉检验和20%的超声波检验，结果应符合JB4730-94《压力容器无损检验》的有关规定。如20%的超声波检验抽查不合格，应将比例扩大为100%进行。最终在结算时，应出示相关报告（热处理报告、检测报告等）作为依据。（7）炉管热处理后进行100%渗透检测，结果符合JB4730-94中的I级。（8）高压碳钢管线的阀门与管道焊接接头，焊后需要进行热处理时，阀门（应有冷却措施）应事先关紧，热处理时应分别进行，阀门安装时与法兰之间不得加正式垫片，热处理时严禁超温过烧。高压不锈钢管线阀门与管道焊接，该焊接接头不进行热处理。不锈钢的焊接时的层间温度值≤100℃。（9）热处理自动记录曲线出现异常，且被查部件的硬度值超过规定范围时，应按班次作加倍复检，并应查明原因，对硬度不合格的焊接接头，重新进行热处理‘（10）热处理后管线垂直度和直线度应符合施工规范的技术要求，其具体参见260万吨/年柴油加氢精制装置《压力管道施工技术方案》和《高压管道施工技术方案》；（11）热处理使用的所有计量器具，使用前应校验合格，且在有效时间内；（12）已经进行焊后热处理的管道上，应避免直接焊接非受压元件；（13）经焊后热处理合格的部位，不得再从事焊接作业。5．安全技术措施热处理工作的安全问题应引起足够的重视，必须按以下安全技术措施执行：（1）施工人员进入现场按规定着装，夏天不得穿凉鞋、拖鞋、高跟鞋、不得穿裙子或短裤；（2）保证安全用电，执行《施工临时用电组织设计》，工作时，应戴绝缘手套，穿绝缘鞋；（3）热处理室内应保持干净、整洁，天气炎热时室内宜配置电扇；（4）房子及机具应接地良好，室内应铺设绝缘胶皮，室内照明应设置防爆灯；（5）热处理过程中，工作人员应加强热处理场地的巡视检查；（6）热处理人员应提前24h掌握天气情况，雨期施工应加强保护；（7）热处理人员应经常检查加热器的电阻丝是否熔断；（8）加热器严禁重叠使用，（辫式加热器）多出部分应散放出来，并作临时固定；（9）加热器的电阻丝应与管子或其它导体用耐火硅酸铝隔离，以防加热器短路烧毁而断路；（10）不同功率的加热器不得同时使用于同一回路，加热器不得超负荷工作；（11）加热器使用时，应尽量避免加热器连续工作，尽可能地经常调换使用，长期连续使用同一个加热器，容易使加热器寿命降低，导致其烧坏；（12）应经常检查加热器的质量，谨慎使用电阻丝有埙坏的加热器。有条件时应进行修理。没有妥善的保护措施，避免使用质量有疑问的加热器，以防烧坏管子或管件；（13）对加热器有质量疑问时，不得擅自使用；（14）热处理过程中，操作人员不得脱岗、串岗及睡岗，并且要经常严密监视热处理的情况，并在施工地点巡回检查，及时处理热处理过程中突发的各种问题；（15）晚间施工，应有足够的照明，工作人员离开现场前，应关闭室内所有电源开关；（16）热处理区域应设置警戒线（安全防护线），禁止无关人员来回行走；（17）现场应设置一定数量的干粉灭火器；（18）热处理法兰附近的焊缝时，应将连接法兰的螺栓螺母松开，取出垫片；阀门两端的焊接接头进行热处理时，应将阀门关闭严实，并将阀门两侧的两个焊缝分两次进行热处理（不得同时进行热）；（19）热处理在禁火区作业时，必须按规定办理动火票。6．应提交的技术资料（1）J411管道焊缝热处理质量检验记录（2）J122热处理报告；（3）有关热处理后焊缝硬度报告；（4）热处理原始曲线；（5）压力管道单线图（热处理部位图）。7．热处理机具材料热处理的机具和材料一览表，见表4热处理机具材料一览表序号名称型号及规格单位数量备注1吊车25t台1搬运管道2尼桑拖车15t台13空压机0.8MPa、99m3/min台14热处理控制柜WDK6360，380V、360KWW台36回路5履带式加热器390mm×