油田高压立管施工方案

油田高压立管施工方案一、工程概况本工程为油田高压立管安装项目，设计压力15MPa，设计温度120℃，介质为含硫原油（硫化氢含量80mg/m³）。立管规格为Φ168.3×14.3mm，材质选用20G高压锅炉用无缝钢管，执行GB5310-1995标准。施工范围包括井口至集输管网的立管系统安装，全长约85米，共设置3处固定支架、5处导向支架，沿线需穿越2处防爆墙及1处防火堤。二、材料选择与验收（一）主材选型钢管：采用20G无缝钢管，公称直径DN150，外径168.3mm，壁厚14.3mm，管表号Sch80。其许用应力[σ]在设计温度下为130MPa，符合设计压力15MPa的强度要求（管表号=（P/[σ]）×1000=115，选用Sch80满足要求）。管件：弯头采用长半径无缝弯头（R=1.5D），三通为锻制高压三通，材质均为20G，壁厚与主管一致。所有管件表面不得有裂纹、重皮、凹陷等缺陷，端面倾斜偏差不超过外径的1%且≤3mm。法兰：选用带颈对焊法兰（WN型），密封面为突面（RF），材质20#锻钢，执行SH3406标准。法兰的温度-压力额定值在120℃时不低于18MPa。阀门：采用锻钢闸阀（Z41Y-250），公称压力25MPa，阀体材质WCB，内件为不锈钢，阀门安装前需进行100%壳体压力试验（试验压力37.5MPa）和密封试验（试验压力27.5MPa）。（二）材料验收质量证明文件：钢管需提供材质证明书，包含化学成份（C≤0.24%、Si≤0.35%、Mn≤0.80-1.10%）、力学性能（抗拉强度≥410MPa，屈服点≥245MPa，伸长率≥24%）及无损检测报告。外观检查：钢管表面无裂纹、缩孔、夹渣等缺陷，锈蚀深度不超过壁厚负偏差的1/2。法兰密封面不得有径向划痕，螺栓螺纹完整无断丝。尺寸检验：用卡尺测量钢管壁厚，允许偏差±12.5%，同一截面壁厚差不超过10%。管件坡口角度为30°-35°，钝边1.5-2mm，间隙2-3mm。三、焊接工艺（一）焊接准备焊工资质：施焊焊工需持有质检总局颁发的《特种设备焊接操作人员证》，项目代号为GTAW-FeⅡ-6G-3/168-Fefs和SMAW-FeⅡ-6G-K-3/168-Fef3J。焊接材料：采用ER50-6实芯焊丝（直径2.4mm）配合TIG-R40钨极氩弧焊打底，E5015焊条（直径3.2mm、4.0mm）手工电弧焊填充盖面。焊丝需经200-250℃烘干1小时，焊条经350-400℃烘干1小时，存入80-100℃保温筒，取出后4小时内使用。坡口加工：采用机械方法加工V型坡口，坡口角度32°±2°，钝边2mm±0.5mm，组对前用角磨机清理坡口两侧20mm范围内油污、铁锈，露出金属光泽。（二）焊接工艺参数焊接层次焊接方法焊条/焊丝直径(mm)电流(A)电压(V)速度(cm/min)保护气体打底GTAWER50-62.495-11012-148-10Ar(99.99%)填充1SMAWE50153.2100-12024-2612-15-填充2SMAWE50154.0140-16026-2815-18-盖面SMAWE50154.0130-15025-2710-12-（三）焊接质量控制组对要求：内壁错边量≤1.4mm（壁厚的10%），对口间隙2.5mm±0.5mm，采用专用组对卡具固定，禁止强力组对。焊口中心距弯管起点≥168mm，距支架边缘≥50mm。层间处理：每层焊完后用角磨机彻底清理焊渣及飞溅，进行100%PT检测，确认无裂纹、气孔等缺陷后方可进行下一层焊接。焊接环境：风速＞8m/s时设置防风棚，相对湿度＞90%时采用局部加热除湿，环境温度低于0℃时需将工件预热至80-100℃。焊后热处理：对壁厚＞12mm的焊缝进行局部热处理，升温速率≤200℃/h，恒温620℃±10℃保持1小时，降温速率≤150℃/h，温度降至300℃以下自然冷却。四、安装施工流程（一）测量放线采用全站仪定位，立管中心线允许偏差±50mm，垂直度偏差≤1‰（全高≤8mm）。支架基础放线：固定支架轴线偏差≤10mm，顶面标高偏差±5mm，预埋钢板平整度≤2mm/m。（二）支架制作安装固定支架：采用20#槽钢[20a制作，与立管之间加3mm厚铬镍不锈钢垫片（304材质），焊接采用E309焊条，焊脚高度8mm。导向支架：滑动面采用聚四氟乙烯板（摩擦系数0.15），导向间隙20mm±2mm，支架间距：水平段6m，垂直段3m。安装要求：支架横梁水平度≤2mm/m，垂直度≤1°，所有焊缝进行外观检查，焊波均匀，无咬边、未熔合等缺陷。（三）立管安装吊装工艺：采用25t汽车吊分段吊装，吊点设置在距管段两端1/3处，使用专用吊装带（承重5t），吊装角度≤60°。组对顺序：先安装固定支架间的直管段，后安装弯头及分支管，最后进行调整段安装。立管垂直度每米偏差≤1.5mm，全高偏差≤10mm。穿墙处理：穿越防爆墙处设置刚性套管（Φ219×8mm），套管与立管之间填充防火岩棉（厚度≥50mm），两端用防火密封胶密封。（四）附件安装阀门安装：闸阀采用法兰连接，安装方向为介质从阀瓣下方流入，手柄朝向操作平台。阀门与法兰之间加金属缠绕垫片（304内环+石墨），螺栓规格M24×80，材质35CrMoA，紧固时采用扭矩扳手，初拧扭矩300N·m，终拧扭矩550N·m，按对角顺序分三次紧固。压力表安装：在立管上半部安装压力表，取源阀采用针型阀（J23W-320P），表盘直径150mm，量程0-25MPa，精度等级1.6级。五、试压与验收（一）强度试验试验介质：洁净水（氯离子含量≤25mg/L），试验压力22.5MPa（设计压力的1.5倍）。试验流程：缓慢升压至试验压力的30%（6.75MPa），稳压15min，检查无泄漏；继续升压至60%（13.5MPa），稳压15min，检查无异常；升至试验压力，稳压30min，压降≤0.675MPa为合格。（二）严密性试验试验压力16.5MPa（设计压力的1.1倍），介质为压缩空气（露点≤-40℃）。稳压24小时，泄漏率计算公式：A=（1-T1/T2）×100%，其中T1为试验开始时绝对温度，T2为试验结束时绝对温度，允许泄漏率≤0.5%。（三）无损检测焊接接头100%射线检测（RT），执行SY/T4109-2013标准，Ⅲ级为合格。固定焊口100%超声波检测（UT），执行SY/T4109-2013标准，Ⅱ级为合格。角焊缝100%渗透检测（PT），执行JB/T4730.5-2005标准，Ⅰ级为合格。六、安全技术措施（一）井控管理施工前进行防喷演习，每周2次，每次演习时间≤3min，记录演习过程及人员响应时间。作业区域设置风向标，上风向100m、下风向500m划定为警戒区，入口处设置“硫化氢作业区”警示牌。配备4台便携式硫化氢检测仪（量程0-1000ppm），报警值设置：低报10ppm，高报20ppm，每2小时检测一次并记录。（二）焊接安全焊工配备防尘面罩（过滤效率≥95%）、绝缘手套（耐电压3000V）及防火工作服。动火作业办理“受限空间动火许可证”，配备2台8kg干粉灭火器，动火点下方设置防火毯（面积≥2m²）。受限空间焊接时，强制通风量≥5次/h，氧含量保持在19.5%-23.5%。（三）高空作业2m以上作业设置双钩安全带（静载测试225kg），搭设满堂红脚手架（立杆间距1.5m，横杆步距1.8m），脚手板铺满且固定牢固。作业平台设置1.2m高防护栏杆，挡脚板高度180mm，平台脚手板采用50mm厚木板，承载力≥2kN/m²。（四）应急处置现场配备应急药箱（含抗硫化氢解毒剂）、正压式呼吸器（3台，备用气瓶6个），每台呼吸器有效使用时间≥45min。制定井喷应急预案，每季度组织1次演练，应急队伍响应时间≤15min，现场储备2套抢喷装置（含2FZ18-21防喷器）。七、质量保证措施过程控制：实行“三检制”（自检、互检、专检），每个检验批填写《管道安装检验批质量验收记录》（按SY/T4203-2019附录C格式）。计量管理：压力表、扭矩扳手等计量器具在检定有效期内使用，精度等级：压力表0.4级，扭矩扳手1级。文件管理：焊接记录包含焊工代号、焊接日期、环境温度、层间温度等参数，所有质量记录保存期≥5年。八、施工进度计划工序名称工期(d)开始时间关键节点材料验收3第1天材质证明审核支架安装5第4天固定支架混