高压工业管道预制通用施工工艺

QB中国石化集团企业(通用工艺)标准第四建设公司★配管工程★QJ/PG（工业）—01

高压工业管道预制通用施工工艺

1999—10—01发布2000-01—01实施

中国石化集团第四建设公司技术处发布高压工业管道预制通用施工工艺

1适用范围：1.1本工艺适用于工业管道中下列管道的预制：1)设计压力10～42MPa.2）设计压力≥4。0MPa，温度≥400℃。1。2FCC高压管道施工除应执行本工艺标准外，尚应执行国家现行有关标准、规范规定。1。3对不在适用范围内的高压工业管道施工，可参照本工艺标准执行。2施工准备2。1材料要求2。1.1一般要求2。1.1。1管道组成件及管道支承件必须具有制造厂的质量证明书，且产品的材质、规格、型号、质量标准应符合设计文件的规定，材料责任工程师应对产品的质量证明书进行审核确认。产品质量证明书填写的项目及数据应符合现行国家标准规定。2.1。1.2管道组成件及管道支承件应按国家现行标准要求进行100%的外观检查，不合格者不得使用。2.1.1。3合金钢管道组成件主体的关键合金成份，应采用快速光谱分析或其它方法进行材质复查。2.1。1。4管道组成件及管道支承件,经检查检验合格后，进行合格品标识，并与待检验及检验不合格品进行隔离，妥善保管,及时填写“高压管道检查验收（校验性)记录"（J405)2。1。2管子检验2。1。2.1管子按以下办法逐根进行无损检查，且不得有线性缺陷.外径DW〉12mm的导磁性钢管，应采用磁粉探伤。非导磁性钢管，应采用渗透（PT）检查.2.1。2。2管子经磁粉或渗透检查发现的表面缺陷允许修磨，修磨后的实际壁厚不应小于管子公称壁厚的90%.2。1.2.3下列情况应由材料供货部门负责按规定进行材料复验(复验要求见附录A、附录B）.钢号、炉罐号、规格型号与质量证件不符。质量证件中关键参数不清或有异议。规定应有质量证件中未列出或没有注明有关试验数据或参数。4）管材产品质量证明书中未注明无损探伤项目时，应逐根对管材进行探伤。5)产品质量证明书中有无损探伤项目,但外观验收检查中发现有裂纹、重皮、气孔等缺陷时，应按该批管材10%的比例进行探伤复验，如抽检不合格应100％全部进行探伤。2。1。2。4管材经复验检查有缺陷的部位除及时作标识外，应将其切除,要妥善存放。2。1。2。5预制场(厂）内各种材质的管道组成件及支承件，均应按材质分类、分规格存放，场地堆置应用木方垫置,严格将碳钢、不锈钢等混存堆置。2.1.3阀门检验2。1。3.1合金阀门应逐个对壳体进行光谱分析，若不符合,该批阀门不得使用.2.1.3。2合金阀门每批取10％且不少于1个进行阀门解体检查，阀标、阀座、密封环等进行光谱分析,如不合格则对该批阀门全部进行检查或由材料供应部门进行退货更换。2。1。3。3从同生产厂、同规格型号、同批阀门中抽查10％且不少于1个检查中盖垫片、螺栓、阀体填料是否符合要求。2。1.3。4阀门应逐个进行壳体压力和密封试验，不合格者,不得使用。安全阀应将设计文件要求进行调试定压，并填写“安全阀调整试验记录"（表J403）及阀门试验记录（表J401）。2.1.4其它管道组成件、支承件检验要求2.1.4.1施工员及施工人员在施工前应核对供货产品的合格证和质量证明书是否符合设计及相关标准规范的要求。2。1。4。2管道组成件、支承件表面应无超过壁厚负偏差的机械损伤、锈蚀、凹陷等缺陷，不得有裂纹、缩孔、夹渣、折叠、重皮等缺陷.不得有影响使用的缺陷、伤痕。2.1.4。3由施工员会同仪表施工技术人员确认测温、测压仪表管接头（管咀)是否和仪表配套，确认其规格、型式、选型、材质的正确。2.1.4。4螺栓、螺母应逐个进行光谱分析、检查，同时要作硬度检查,其检查要求详见附录C。2.1。4.5金属垫片的加工尺寸、精度、粗糙度、硬度等应符合规定。2。1.4.6弹簧支、吊架应按产品说明书要求作“全压缩变形试验和工作载荷压缩试验等试验。2.1.4。7管道组成件检试验合格后，应及时填写“高压管件检查验收记录"（表J404）。2。1.5焊材的检验、焊丝、焊条的检试验应由材料责任工程师严格把关，检验的项目内容及标准应符合不同材质的相关规定。焊接责任工程师应严格控制焊材的使用，并确认焊材质量证明的生产批号必须与实物标记相符。2。2主要机具和预制场（厂)地：2.2。1预制场（厂）根据合同规定、装置平面规划、施工组织设计要求，进行平面布置。2.2.2根据装置规模、配管工程量、施工工期确定预制场(厂）规模和配套机具装备.一般宜控制在每天加工400～600吋D。2.2。3主要施工设备、机具和工装2.2。3。1主要施工设备1)管子锯床、管子车床、钻床；2)切管机、坡口机、无齿据、等离子切割机；3）弯管机；4)角向磨光机、棒式磨光机；5）氩弧焊机、电焊机、硅镇流焊机、CO2焊机（半自动）等；6)焊条烘干箱、焊条恒温箱、去湿机；7)空压机、高压压风车。2.2。3。2主要施工机具及主要耗材1)小型液压弯管机、磁力气焊切割器、磁力电钻；2)倒链、千斤顶;3）2～5m钢卷尺、钢板尺、直角尺、法兰弯尺、角度尺、水平尺；4）石笔、记号笔、样板、划线带、测量用细钢丝、样冲、划规、手锤、粉线.2.2.3.3主要工装：1)小管弯管器;2)组对胎、卡具；3）管道预制场及配套设施；4)焊接胎具、机具、挡风雨棚。2.3作业条件2。3.1预制场（厂）已按合同规定、装置平面规划、施工组织设计要求，布置建造完，施工设备、机具配备完.2。3.2水、电、临时道路、运输、吊装机具准备完。2.3.3施工管理人员、作业人员配备到位，预制作业人员的组织管理就绪。2。3.4施工图纸资料、标准图集、施工及验收规范、规程、标准和管理性技术法规、管段预制单线图和施工工艺文件已准备就绪，满足施工要求；管段单线图绘制完(详见2.3。8).2。3.5施工人员已进行技术交底（详见2.3.7），施工程序、施工方法、质量标准、质量记录和成品保护要求明确。2。3.6已确定预制管道的范围、材质种类和规格。2.3。7施工技术交底：为使施工作业人员掌握主要的施工工序、施工工艺、施工方法、质量要求和安全防护要求,应由施工队长组织,施工员分阶段、分项目内容向班长、岗长及全体作业人员进行工序施工交底.班组作业人员要根据交底技术提示,认真熟悉设计图纸,并根据作业的内容安排好预制组焊计划。以保证顺利施工。2.3.8管段单线图绘制与使用：管段单线图是管道预制的主要依据，通常也是设计院配管施工图的一个基本组成部分，当设计院未提供时,在施工前由施工员按照管道单线图绘制管理程序，委托FCC设计院按配管平面布置图绘制完成管道单线图.管道单线图在使用前，应由施工员进行二次标注(管段图设计），标注管道预制焊口、安装焊口，管道支承件位置及编号、无损探伤比例、管段编号、焊接工艺要求等.3操作工艺3。1施工工序

管段编号、封闭、出厂图纸审查、设计交底焊接工艺评定管段编号、封闭、出厂图纸审查、设计交底焊接工艺评定工艺标准选用与补充原材料、管阀配件检查、复验下料切割螺纹加工密封面加工坡口加工加工面检查样板制作弯管加工预热焊接后热热处理硬度检测焊缝探伤着色检查热处理硬度检测着色管段图设计阀门清洗、试压支吊架制作3.2预制要求3。2.1高压管道的特点是操作压力高、焊口要求100％射线照相检查,且质量等级不低于Ⅱ级、要求预制件尺寸精确,安装应力最小，以确保安全运行,因此高压管道预制从原材料检验、复验、下料、坡口加工、组对、焊接、预制件结构尺寸等都具有很高的要求。3.2。2应充分利用管道预制厂（场）的机械设备、胎具和环境等有利因素，确保管道加工精度，加深管段预制深度，预制深度按焊口数计应达到70%左右。3.2.3预制前应对施工机具、设备、工装进行检查，使施工机具、设备、工装处在良好的状态，并经过计量检查，以保证施工精度和过程控制能力.3。2。4管段排料切割前应首先对管段单线图进行审核，主要审核:1）图号、管线号、管段号及材质是否与设计相符；2）管段分段、现场安装预留口是否合理，并应对管段预制尺寸进行必要的现场复测.现场尺寸复测应用细钢丝而不要用粉线，以提高测量准确度，测量后确定预制下料的实际尺寸.3）管道支吊架规格型号是否正确。3。2。5管段号料应由两人进行,一人号料，一个复核。对施工余量小的合金和厚壁管道应采用计算机辅助排料软件排料，以免浪费管材和增加不必要的焊口。3.2。6管段坡口加工应严格按本工艺标准规定或相关焊接工艺评定规定,用机械加工，并作好质量记录（S—A.PG—4、管段加工记录）。3。2.7管子螺纹及密封面加工应在弯管前进行,并保证加工质量.3.2.8弯管时应注意对管端螺纹、密封面进行保护，防止损伤和锈蚀，弯管应采用壁厚为正公差的管子制作.管子公称直径DN≤150宜采用冷弯（有色金属管除外），DN>150时宜采用热弯.弯管后应进行表面PT检查（需热处理的管段应在热处理后进行）。弯制后的弯管壁厚不得小于公称壁厚的90%，且不小于设计壁厚。3.2.9钢管热弯后的热处理应符合下列规定:1）壁厚〉19mm的碳素钢管应按表1（常用管材热处理条件）规定进行热处理.2）中、低合金钢管热弯时，当公称直径DN≥100mm或壁厚t≥13mm时，应按设计要求进行完全退火、退火+回火或回火处理。3)奥氏体不锈钢管弯管后，当设计无要求时，可不进行热处理。3.2。10热弯时应采用木碳做燃料不宜采用氧—乙烯火焰及焦碳，以免渗碳，除碳钢外不得用水冷却，弯管后应在5℃以上静止空气中缓慢冷却,否则，应将弯管用石棉被包套缓冷。3.2.11钢管冷弯后应按表2的规定进行热处理.3.2.12合金钢管热弯后需作硬度检查，其值应符合规范规定.3.2。13弯管制作完成后应进行表面无损探伤检查（需热处理时，应在其后进行）。3.2。14弯管加工后及时填写弯管加工记录.3。2.15坡口加工型式应符合设计规定或焊接工艺评定要求。常用坡口型式见表3。3.2。16不等厚管道组成件的对接坡口,当内壁错边量不应超壁厚的10％,且不大于1.6mm,否则应按图3。2。16要求进行修整.

T2T1T11.5T1T2

15°15°45°

①T2-T1≤10mm②T2-T1〉10mmT2T1T11.5T1T215°15°45°（a）内壁尺寸不相等

T2T21.5T145°T2T215°1.5T1T1T115°T1T1T2T21.5T145°T2T215°1.5T1T1T115°T1T115°

①T2-T1≤10mm②T2—T1>10mm15°15°（b）外壁尺寸不相等

30°≤5(c)15°30°≤5图3。2.16焊件坡口形式注:用于管件且受长度条件限制时，图（a）①、（b)②和（c）中的15°角可改用30°。常用管子热弯管温度及热处理条件（依据SH3501—1997表4.1.7—1）表3.2。16-1钢种或钢号热弯温度（℃)热处理要求(℃）10．20750——105016Mn900-105012CrMo15CrMo800--1050900-920正火12CrMoV800-1050980—1020正火加720—760回火1CrMo800—1050850—875完全退火或725—750高温目火1Cr18Ni9Cr18Ni12Mo2TiCr25Ni20900——12001050—1100固溶化注（1）10、20号钢的终弯温度低于750℃和16Mn钢的终弯温度低于900℃,壁厚等于或大于19mm的热弯管，应进行600——650℃的回火处理；（2）表中末列入的钢号,应按该材料供货状态的要求进行热处理。

常用钢管冷弯后热处理条件（依据SH3501-1997表4.1。7—2）表3。2。16-2钢种或钢号壁厚（mm）弯曲半径热处理要求（℃）10、20≥36任意600—650退火25—-36≤3Do<25任意一12CrMo15CrMo>20任意680—700退火10—-20≤3。5Do〈10任意一12Cr1MoV>20任意720-—760退火10--20≤3。5Do<10任意一1Cr18Ni9Cr18Ni12Mo2TiCr25Ni20任意任意一钢制管道焊接坡口形式和尺寸表3.2.16-3项

次厚度T（mm）坡口名称坡口形式坡口尺寸备注间隙c(mm）钝边p（mm）坡口角度α（β)（°）Tc1Tc1～３1型坡口

0～1.5__单面焊3~60~2。5双面焊pTcα2pTcα3～9V型坡口0～20~265~759～260～30～355~65α

α

Tpδdcδ=4～6d=20～403Tpδdcδ=4～6d=20～406～9带垫3～50~2板V型坡口

45～559～264~60～2cαTp4cαTp12～60X型坡口

0～30～355～65Tchαβp5Tchαβp12～60双V型坡口

h=8～120~31~365～75(8～12)cRTαbcβΦ1.5T6cRTαbcβΦ1.5T管径Φ≤76管座坡口

α=100b=70R=52～3_50～60(30～35）3.2.17管段及管件组对,应将组对焊口两侧各100mm范围表面脏物、油迹、水份和锈斑等污物清理干净,并呈现金属光泽.3.2.18组对应在专用平台或胎具上进行，对口宜用同母材的卡具固定，不宜使用临时点焊卡具。3.2.19点焊和正式焊接的焊工必须持有与焊接部位、焊接材料类别相符的有效焊接合格证书。3。2。20高压管道焊缝底层施焊采用氩弧焊焊接工艺，填充焊可按焊接工艺评定规定采用电弧或CO2气体半自动保护焊.3.2.21焊接全过程（焊前预热、焊接、焊后热处理）应严格遵守焊接工艺评定的各项要求。3.2。22焊后应进行100％外观检查，合格后按要求进行射线探伤（RT），热处理、硬度检查和着色检查(PT）。临时点焊焊点应修磨,并进行表面着色或其它表面检验.3.2。23焊后及时填写“管道焊接工作记录”（J412)。3.2.24预制管段编号和管支架编号，要求与图样一致，字迹清晰、规整、标记完整.3。2.25按设计或规范要求清理管段内部直至合格后,应对预制管段进行临时封闭，封闭可采用临时管帽、盲板或其它不易脱落的方法进行。3.2。26预制件应按单线图号分装置、分区、编号,存放，并及时整理预制质量记录，单线图及相关资料.4质量标准4.1下料切割4。1.1管段应采用机械方法切割，不允许气割，DN3″以下宜用无齿锯切割;DN4″以上用管子锯床或管子车子车床，切管机切割；不锈钢管用无齿锯切割时，应使用专用砂轮片。4.1.2切口表面应平整、无裂纹、垂直、毛刺、凸凹、缩口、溶渣、氧化物、铁屑等等。4.1.3切口端两倾斜偏差△（下图)不应大于管子外径的1%，且不得超过3mm.

△

管子切口端面倾斜偏差4.2螺纹及密封面加工4.2。1螺纹基本尺寸应符合GB150-98中规定，公差精度应符合GB197-81中有关规定，且不低于2a级。4.2。2螺纹加工粗精度不低于1:6，螺纹表面不得有凹陷、破损、毛刺等缺陷.4。2.3密封面加工粗糙度不应低于0。8，镜面不得有划伤、刮痕等缺陷。4。2.4密封面锥角误差不应大于±0。5o,并用样板做透光检查。4。2。5密封面应用标准透垫作色检查,接触线不得间断或偏位。4.2.6平面密封加工表面粗糙度不应低于3。2,端面应与管子中心垂直。4。3弯管加工4.3.1弯管角度偏差：管端中心偏差值不得超过1。5mm/m，且不大于5mm。4.3.2.弯管的最大外径（某一截面）与最小外径差不得超过弯管前管子外径的5％。4.3。3弯管前的壁厚之差不得超过弯管前壁厚的10％。4。3.4管子弯曲未端中心偏差值▽，见图4。3.4。

要求中心△要求中心实际中心

L

α

图4.3。4L4.4管道对接口的组对应做到内壁平齐，内壁错边量不宜超过壁厚的10％,且不得大于1。6mm。4。5管子对口时应在对接口中心200mm处测量平直度，当管径小于DN100时，允许偏差为1mm,当管子公称直径大于或等于DN100mm时，允许偏差为2mm，但组对件全长不得大于5mm。5成品保护5。1加工好的管子坡口，在管段组对前应采取保护措施。管坡口用塑料布封扎，防止雨淋或污染.5。2加工完毕的管子螺纹及管端密封面应涂油脂（不锈钢除外)并包塑料布封闭，或采取其它保护措施。5.3预制件如经脱脂或化学清洗的管段，其管端、管咀、法兰等开口处需封闭保护时,管帽，塑料膜、胶带等应清洁无油脂否则不得做为封包材料使用.5.4预制件未出厂交安前,不论何种材质管件均应垫置、有序摆放，不锈钢预制件不得与碳钢直接接触，应下垫木方或塑胶隔垫等。6安全措施及有关要求6.1正确下料是预制基础环节,下料组划线号料应采取自检和互检方法进行.6。2在下料单和单线图尺寸不一致或有疑问时，应经施工员核实方可进行下料。6。3管道吊装采用套有胶管的钢索吊具或尼龙特制吊具.6。4组对点焊或施焊时,零线要接在被焊件上,钳口接线可靠，防止电弧灼伤施焊件。电焊引弧宜采用引弧板，不得在管件坡口外母材上直接引弧。6.5严防组焊应力变形，要针对组焊件材质，壁厚、对口间隙条件采取相应的反变形预防或抗变形加固胎措施。6。6封闭厂房内作业，注意烟尘的排放和空气流通，最大限度减少焊接烟尘对人身损害。7质量记录1）管道组成件产品合格证和/或质量证件2)高压管道检查验收（校验性）记录：J4053）阀门试验记录：J4014）安全阀调整试验记录：J4035）高压管件检查验收记录：J4046)高压管段加工记录：S-A.PG-47）图纸汇审记录：J1088)专业技术/工序施工交底记录：S—T029)工程联络单：J11010）设计变更一览表11)施工过程工序交接记录：S—T.0412）合格焊工登记表：J10913）管道焊接工作记录:J412附录A高压管