中國石化集團第四建設公司長輸管道站內管道通用施工工藝

年5月29日中國石化集團第四建設公司長輸管道站內管道通用施工工藝文檔僅供參考長輸管道站內管道通用施工工藝1.適用范圍本工藝適用于SYS-4002-90和SY/T4067-93中規(guī)定的管道施工,包括末端計量調壓站、沿線清管站、分輸站、集氣站、配氣站、閥室等新建、擴建、改建站場的管道。2.施工準備2.1材料準備2.1.1鋼管及其附件2.1.1.1鋼管和各類管道附件(閥門、法蘭、三通、彎頭、異徑管和支吊架等)應有出廠質量證明書,其各項指標應符合國家或現行行業(yè)技術標準的規(guī)定。2.1.1.2若材質證書不全或數據不全或對數據有疑問的,應由供應部門負責材質證件的更換、補項或必要的復驗。2.1.1.3所有的管材和配件均應嚴格按照設計文件要求的規(guī)格、材質、等級進行選用,并按相關的標準驗收合格,每種材料必須有該材料的材料質量證明書。2.1.1.4閥門在安裝前必須完成外觀檢查,并按設計要求進行不同檢驗要求的耐壓強度試驗、泄漏試驗或氣密試驗,閥門試驗的合格標識鋼印齊全;電動、氣動閥門應經調試合格后,方可進行相應的壓力試驗,所有閥門在完成各種檢試驗合格后方可交付安裝。2.2施工設備和機具2.2.1主要設備:氬弧焊機、馬達焊機、吊管機、吊車、推土機、挖掘機、打壓車、壓風車、發(fā)電機、大客車。2.2.2主要機具:內對口器、經緯儀、水準儀、電火花試漏儀、超聲波探傷儀、射線探傷機、測厚儀、坡口機、切割機、電、氣動開孔機、套絲機、液壓彎管機、清管器、砂輪機、氧乙炔割炬、焊鉗及水平尺、角尺、盒尺、線錘等。2.3作業(yè)條件2.3.1站點土建基本完成,并辦理工序交接。2.3.2安裝材料、施工機具準備已具備連續(xù)施工條件。2.3.3施工現場已達到”三通一平”條件,滿足施工的水、電、氣使用條件。2.3.4與管道相連的設備已找正安裝完畢,基礎灌漿已達到強度要求,并辦理工序交接。2.3.5對參加施工的人員已進行了技術交底,并強調了施工中應重點控制的工序和部位,明確了技術要求、質量標準、安全施工和成品保護方法和工期要求。2.3.6施工暫設、管道預制場地和施工設施布置安裝完畢,設備、機具具備使用條件;技術準備、管理軟件已運行,施工管理基礎工作已到位。2.4施工前的技術準備工作2.4.1施工技術人員已詳細地核實施工圖紙,并制定了管道的施工技術措施。2.4.2參加施工的人員已掌握了施工要求的重點,熟悉了施工圖紙和材料選用。3操作工藝3.1施工工序材料驗收→土建、設備交安→管線和支架預制→預制段焊口檢驗→地下管網安裝→地上管網安裝→管線固定焊口檢驗→管線系統(tǒng)檢查→管線試壓→交工驗收。3.2圖紙審核:首先按照設計圖紙的要求,仔細核對設計材料和各部位的幾何尺寸,確定施工順序和預制的管段,采取的各種臨時措施,為施工作好各種準備工作。3.3管段預制:3.3.1管線預制按照施工管道單線圖注明的管段進行預制,要求預制件尺寸精確,使安裝應力最小,避免泄漏,以確保壓力管道安全運行。3.3.2應充分利用管道預制廠(場)的機械設備、胎具和環(huán)境等有利因素,確保管道加工精度、管段預制深度(預制深度按焊口數計應達到40%左右)。3.3.3預制前應對施工機具、設備、工裝進行檢查,使施工機具、設備、工裝處在良好的狀態(tài)并經過計量檢查,以保證施工精度和過程控制能力。3.3.4管段排料切割前應首先對管段單線圖進行審核,主要審核:1)審核圖號、圖紙版次、續(xù)接圖號或相關管線號及材料名稱、型號規(guī)格、材質、數量、單位是否與設計相符。2)管段分段、現場安裝預留口是否合理,并應對管段預制尺寸進行現場復測、劃分和標注管道預制段,確定預制下料的實際尺寸。封閉管段應按現場實測后的安裝長度加工?，F場尺寸復測最好用細鋼絲而不要用粉線。3)管道支吊架規(guī)格型號是否正確。3.3.5管段號料應由兩人進行,一人號料,一個復核。對施工余量小的合金管宜采用計算機輔助排料軟件排料,以免增加不必要的焊口。3.3.6管段坡口加工應嚴格按本工藝標準規(guī)定或相關焊接工藝評定規(guī)定加工。3.3.7彎管應采用壁厚為正公差的管子制作。管子公稱直徑DN≤150宜采用冷彎(有色金屬管除外),DN>150時宜采用熱彎。彎管后應進行表面PT檢查(需熱處理的管段應在熱處理后進行)。彎制后的彎管壁厚不得小于公稱壁厚的90%,且不小于設計壁厚。3.3.8鋼管熱彎后的熱處理應符合下列規(guī)定:1)壁厚>19mm的碳素鋼管應按表3.3.8(常見管材熱處理條件)規(guī)定進行熱處理。常見管子熱彎管溫度及熱處理條件表3.3.8鋼種或鋼號熱彎溫度(℃)熱處理要求(℃)10.20750-105016Mn900-105012CoMo15CrMo800-1050900-920正火12CrMoV800-1050980-1020正火加720-760回火1CrMo800-1050850-875完全退火或725-750高溫目火1Cr18Ni9Cr18Ni12Mo2Ti900-12001050-1100固溶化注:(1)10、20號鋼的終彎溫度低于750℃和16Mn鋼的終彎溫度低于900℃,壁厚等于或大于19mm的熱彎管,應進行600-650℃的回火處理;(2)表中未列入的鋼號,應按該材料供貨狀態(tài)的要求進行處理。2)中、低合金鋼管熱彎時,當公稱直徑DN≥100mm或壁厚t≥13mm時,應按設計要求進行完全退火、退火+回火或回火處理。3)中、低合金管冷彎時,當DN≥100mm或壁厚t≥13mm時,應按表3.3.8中要求進行熱處理。4)奧氏體不銹鋼管彎管后,當設計無要求時,可不進行熱處理。3.3.9熱彎后除碳鋼外不得用水冷卻,彎管后應在5℃以上靜止空氣中緩慢冷卻,否則,應將彎管用石棉被包套緩冷。3.3.10鋼管冷彎后應按表3.3.10的規(guī)定進行熱處理。常見鋼管冷彎后熱處理條件表3.3.10鋼種或鋼號壁厚(mm)彎曲半徑熱處理要求(℃)10、20≥36任意600-650退火25—36≤3Do<25任意--12CrMo15CrMo>20任意680-700退火10—20≤3.5Do<10任意--12Cr1MoV>20任意720--760退火10—20≤3.5Do<10任意--1Cr18Ni9Cr18Ni12Mo2TiCr25Ni20任意任意--3.3.11合金鋼管熱彎后需作硬度檢查,其值應符合規(guī)范規(guī)定。3.3.12熱處理后應進行無損探傷檢查。3.3.13坡口加工型式應符合設計規(guī)定或焊接工藝評定要求。3.3.14不等厚管道組成件的對接坡口,內壁錯邊量應符合表3.3.14的要求,否則應按圖3.3.14要求進行修整。管道組對內壁錯邊量表3.3.14管道材質內壁錯邊量鋼不宜超過壁厚的10%,且不大于2mm鋁及鋁合金壁厚≤5mm不大于0.5mm壁厚>5mm不宜超過壁厚的10%,且不大于2mm銅及銅合金、鈦不宜超過壁厚的10%,且不大于1mmT2T1T2T1T1T2T1T245°1.5T115°15°45°1.5T115°15°①T2-T1≤10mm②T2-T1>10mm(a)內壁尺寸不相等1.5T145°1.5T145°T215°15°T215°15°T2T1T1T2T1T1①T2-T1≤10mm②T2-T1>10mm(b)外壁尺寸不相等T2T2T115°T1T2T2T115°T115°1.5T1````15°1.5T130°≤530°≤5(c)內外壁尺寸均不相等(d)內壁尺寸不相等的削薄圖3.3.14焊件坡口形式注:用于管件且受長度條件限制時,圖(a)①、(b)②和(c)中的15°角可改用30°。3.3.15管段及管件組對,在組焊口兩側各100mm范圍表面清除臟物、油跡、水份和銹斑。3.3.16組對應在專用平臺或胎具上進行,對口宜用同母材的卡具固定。3.3.17點焊和正式焊接的焊工必須持有與焊接部位、焊接材料類別相符的有效焊接合格證書。3.3.18管道焊接一律采用氬弧和氬電聯(lián)焊焊接工工藝。3.3.19焊接全過程(焊前預熱、焊接、焊后熱處理)應嚴格遵守焊接工藝評定的各項要求。3.3.20焊后按要求進行射線探傷(RT)、熱處理、硬度檢查和著色檢查(PT),全部合格后,拆除臨時卡具。凡點焊卡具部位應進行著色和其它相關的檢查并及時修磨點焊部位。3.3.21及時填寫”管道焊接工作記錄(J412)。3.3.22預制管段編號和管支架編號,要求與圖樣一致,字跡清晰、規(guī)整、標記完整。3.3.23按設計或規(guī)范要求清理管段內部直至合格后,對預制管段進行臨時封閉,封閉可采用臨時管帽、盲板或其它不易脫落的方法進行。3.3.24預制件應按單線圖號分裝置、分區(qū)、編號存放,并及時整理預制質量記錄、單線圖及相關資料。4施工要求4.1下料、劃線、切割、坡口制作4.1.1首先要根據施工圖紙、單線圖、現場實測制作下料單,下料單一般是崗長制作,管道施工員復查,凈料尺寸根據管件坡口組對間隙,墊片厚度及各方向焊口數量綜合確定。4.1.2根據下料單凈料長劃線下料,同一管材連續(xù)下料時,段與管間留出加工余量,切割方法不同留出不同加工余量。4.1.3各種類型劃線包括直管、馬鞍口等,為了劃線準確,應使用樣板劃線。馬鞍支管連接段,先將馬鞍端下料,打磨合格后,由馬鞍端量尺,確定管段長度。馬鞍管開口在管段下料打磨后進行,打磨后的管段上定馬鞍口中心打樣沖眼或劃十字線,用樣板劃線開孔,開孔時留出打磨加工余量1～2mm(機械加工無須預留坡口打磨余量)。4.1.4管子加工切斷前必須移植原有標記,以保證正確識別管子的材質。鈦材管子易受鐵離子污染,故移植標記時,不得使用鋼印。4.1.5Φ89以下各種材質、規(guī)格的直管下料都可采用無齒鋸切割,Φ114以上的,根據材質選用機械、等離子及氧—乙炔切割,坡口機加工坡口或角式砂輪機加工坡口,但對于不銹鋼管、鈦管用砂輪切割與修磨時要使用專用砂輪,不能使用切割碳素鋼管的砂輪,以免受污染而影響不銹鋼與鈦管的質量。4.1.6用砂輪機切割時砂輪片的選擇和使用應符合下列規(guī)定:砂輪片與砂輪機的額定線速度匹配。砂輪片的材質、質量符合要求。砂輪片直徑應與被切割管子的直徑匹配。砂輪片與磨架間隙以3mm左右為宜。樹脂膠合砂輪片不得用含堿冷卻液。砂輪片不得側向磨削。砂輪片磨損后,其直徑小于夾板直徑+50mm時,不得使用。4.1.7用氧—乙炔焰或其它加熱切割方法切割或加工坡口時,環(huán)境溫度要符合下列要求,否則應進行預熱與緩冷。碳鋼不低于-20℃。低合金鋼不低于-10℃。4.1.8下料后管段要經復驗,確認尺寸準確,要打磨光滑,要標識齊全。4.1.9下料管段加工尺寸允許偏差要符合下列要求:長度偏差:自由管段為±10mm.封閉管段為±1.5mm。4.2組對、點焊4.2.1組對是將管與管、管與管件、管件與管件的組合,有對接連接、承插連接、跨接式三通連接等,為了方便組對,一般都要制作相應的組對胎具和吊裝固定胎具,對于大口徑管道和直管與直管對口多采用對口器,對口間隙用相同材質的焊絲或焊條芯間隔。4.2.2管道組對前,檢查管口的偏斜度和管坡口及橢圓度等尺寸,偏口率a≤0.01D外且<2mm。4.2.3管口橢圓度的校正方法:1)組對前校正,對管口分角度測量,如圖4.2.3。西東或30°西東或30°30°30°30°30°270°90°0°南圖4.2.3管口橢圓度校正分度圖首先測量圓周長,計算出正常圓直徑,然后將管口分成如圖所示若干等份,測量不同角度圓直徑,如0°、30°、60°、90°……(東西方向東南30°,東南60°……),角度根據管口直徑自行確定,目的是校正橢圓,檢查出哪個方向橢圓。然后用千斤頂、大錘冷校正或火焰加熱校正,注意大錘敲擊最好在管壁上墊有隔離層,防止管口被大錘敲擊造成的坑凹缺陷,錘擊點不得與支點重合,對薄壁管子應在錘擊處加熱,以防凹癟。這種方法最適用于兩組對管口外周長相同的情況。2)組對后校正,組對前先測量兩管口的外周長要相同,組對時應均勻對口,然后用千斤頂在管內頂、管外用斜鐵銷子和U型鐵校正,或用火焰加熱錘擊校正。這種方法不常見,對大口徑管較適用。3)對于壁厚相同管口外周長不相同情況,應設計并制作大小頭管件,不允許現場采用冷收口或熱收口自行制作大小頭。4.2.4對于壁厚不同的管口組對,應對厚壁管提前加工內坡口或外坡口,當壁厚差大于1.5mm時,采用機加工方法,當壁厚差≤1.5mm時,采用角式或棒式砂輪機、銼刀修磨加工,其質量要符合圖3.3.14要求。4.2.5組對胎具和組對用卡具可推薦使用,如圖4.2.5所示。接口用承托角鋼接口用承托角鋼圖4.2.5組對用卡具4.2.6點焊,即定位焊,焊前徹底清除坡口內外各20mm范圍的油污、鐵銹、氧化皮等對焊接有害的物質,點焊一般不少于三處,第一次定位點焊后,用相應直尺、角尺卡具檢查后進行第二次定位點焊,第三次定位點焊,直至整個對口固定為止。定位點焊的尺寸應符合表4.2.6要求。定位點焊的尺寸要求表4.2.6管壁厚度Smm<33≤S<55≤S<12≥12定位焊長度mm6～99～1312～1714～20定位焊高度mm22.53～5≤6點數22～43～54～64.2.7對接連接焊口組對應做到內壁平齊,內壁錯邊量應符合表3.3.14要求。4.2.8馬鞍口的組對,承插連接口的組對,均應有對接間隙:承插端部為1.5mm,馬鞍對接為1.5～2mm。4.2.9當對螺紋接頭采用密封焊時,外露螺紋應全部密封。4.2.10管道上儀表取源部件和排放點按規(guī)定位置先鉆孔后焊接,必要時焊后再絞孔。溫度計插孔的取源部件不得向里倒角。4.2.11管段對口時應檢查平直度,應在距接口中心200mm處測得,當DN<100mm時,其偏差不得大于1mm;當DN≥1mm時,允許偏差2mm,全長總偏差不得大于10mm。見圖4.2.11。α鋼板尺200mmα圖4.2.114.2.12法蘭面與管子中心垂直度及法蘭螺栓孔對稱水平度偏差應符合表4.2.12的規(guī)定。自由管段和封閉管段尺寸允差表4.2.12項目允許偏差(mm)自由管段封閉管段長度±10±1.5法蘭面與管子中心垂直度DN<1000.50.5100≤DN≤3001.01.0DN>3002.02.0法蘭螺栓孔對稱水平度±1.6±1.6其組對方法為:1)法蘭裝配前對其連接的尺寸進行測量,口徑應相等,管口如有變形必須予以矯正。對焊法蘭的內徑與管子內徑的偏差不應超過壁厚的10%,且不大于0.5mm。2)法蘭裝配時,其密封面與管中心線垂直偏差不應超過0.25%,且不大于2mm。3)組對法蘭時,應先在上方進行定位焊接,用法蘭角尺沿上下方向找正,合格后點固下方,再找正左右兩側并進行定位焊。4)法蘭螺栓孔應做跨管子中心線兩側對稱排列,如圖4.2.12-1。正確不正確圖4.2.12-1法蘭螺栓孔布位圖5)組對法蘭應先將管段找平、找正,然后組對法蘭,若需要同管段的兩端焊接法蘭時,應先焊好一端法蘭,然后依此法蘭為基準用線墜或水平尺找正后,再裝配另一端的法蘭,如圖4.2.12-2。水平尺水平尺線錘圖4.2.12-2法蘭裝配示意圖4.3管線安裝4.3.1驗收預制段質量,復核其各部位幾何尺寸;對埋地管線先行安裝,待埋管回填后再進行工藝管道的安裝。4.3.2一般管道安裝應從設備一側開始安裝,使固定焊口遠離設備,減少焊接應力對設備的影響;4.3.3管道預制段安裝后要及時安裝管道支架,不允許長期使用臨時支架或將管道重量傳到設備法蘭口處;4.3.4管道支架安裝要注意牢固可靠,支撐充分,達到設計要求。4.3.5管道與動設備連接時應符合表4.3.5要求:法蘭同軸度、同心度允許偏差表4.3.5機泵轉速(ＲＰＭ)平行度(ｍｍ)同心度(ｍｍ)徑位移(ｍｍ)3０００~６０００≤０.１０≤０.５０≤０.０５>６０００≤０.０５≤０.２０≤０.０２4.3.6緊固設備口螺栓時應使用百分尺對機泵聯(lián)軸節(jié)進行監(jiān)測,其允許偏差見上表。4.4管線試壓4.4.1按照圖紙和設計文件要求將施工結束的管道劃分成不同等級的管道系統(tǒng)進行壓力試驗,原則為:先高壓系統(tǒng)后低壓系統(tǒng),然后輔助系統(tǒng)。4.4.2試壓時使用的壓力表精度不得低于1.5級,量程為試壓系統(tǒng)的1.5倍,系統(tǒng)的壓力表不得少于2塊。4.4.3當采用水壓試驗時應設置高點放空、低點放凈。4.4.4使用盲板將不能參與系統(tǒng)試壓的設備、儀表等與待試驗系統(tǒng)隔離。4.4.5試壓用潔凈水進行,當溫度低于０℃時應采取有效的防凍措施。系統(tǒng)水壓試驗如有困難時可使用空氣進行試驗,但必須作好各種防護措施,保證水壓試驗的安全性。4.4.6水壓試驗時應緩慢升壓,嚴格按照施工技術措施的要求進行水壓試驗。4.4.7水壓試驗合格后應及時將管道內的積水放凈,并使用壓縮空氣進行吹掃,以避免管道內部銹蝕。4.5管道防腐保溫管道防腐工程嚴格按照防腐工程施工標準進行,并達到各項檢驗指標的要求,其實施要領詳見相關工藝標準。4.6管溝回填管道施工結束后,站內埋地管線應及時進行回填,回天之前應管道系統(tǒng)進行認真的檢查,完善防腐補傷、補口和管道保溫工作,土方回填滿足地下管道施工規(guī)范中回填土的要求。5質量標準5.1保證項目5.1.1管道施工符合設計文件和施工驗收規(guī)范的要求;5.1.2閥門的強度和嚴密性試驗,安全閥調試等結果符合設計要求和規(guī)范規(guī)定。5.1.3焊工資格考核無誤,焊材選用正確,焊接工藝可靠,接頭無損檢驗符合規(guī)定。5.1.4埋地管道的防腐和隱蔽工程應符合設計要求和規(guī)范規(guī)定。5.1.5管道的預拉伸和強壓縮應符合設計要求,管道與設備相接法蘭,其自控狀態(tài)下的平行度和同心度及管內清潔、支架安裝形式、位置等符合要求。5.2基本項目5.2.1使用的材料均滿足設計文件和施工驗收規(guī)范的要求,材質證件齊全,檢驗項目合格。5.2.2管道水壓試驗及吹洗合格并滿足動設備試運的要求。5.2.3管道支架支撐牢固可靠,按設計要求進行設置施工,并有安裝記錄、焊接記錄等質量記錄齊全。配管全部工序質量有效控制,質量檢驗基本項目均已合格。6成品保護6.1預制件標識包裝、成品保護6.1.1管道預制方便運輸,有足夠的剛度與強度,否則應有臨時加固措施。必要時應標出吊裝索具捆綁點的位置。6.1.2管道預制檢驗完畢后,做好編號與標記,做好防銹、涂漆管口封閉防護保管工作,并應配套完成,成套出廠。6.1.3管段安裝前若預制件上標識退色、磨損要及時發(fā)現并重新復制,檢查法蘭密封面的質量、清理管內雜物,合格后將管口及時包扎封堵,做出合格狀態(tài)標識。6.1.4在現場預制的管段要及時組裝、吊裝,以防止因長時間存放現場造成丟失和損壞。埋地管道預制完后要及時試壓、防腐、埋地并做好管道隱蔽工程記錄。6.1.5不銹鋼、合金鋼、有色金屬鋼管及預制件要與碳鋼隔離,存放于木材等軟質下墊物上。6.2安裝過程的成品保護6.2.1及時辦理工序交接,否則不得進行設備配管。6.2.2管段安裝后要及時將管線上的各個敞口處進行封堵,避免雜物進入管道內部,與設備連接法蘭處,應加入臨時石棉盲墊,管路經試壓吹洗后方可安裝正式墊片。6.2.3管線上的膨脹節(jié)要采取臨時保護措施,避免損壞或損傷。一般應使用石棉布將其包裹起來防止焊渣等損傷,對特種閥門的易損壞、易丟失配件應拆下入庫保管,待試車時復位投用。7施工中注意事項7.1嚴格執(zhí)行施工措施所規(guī)定的工序交接制度,在上一道工序未合格時嚴禁下一道工序的施工。7.2管道安裝過程中必須保證對連接的設備無應力配管,特別是動設備的配管。一般在設備法蘭附近的焊口焊接時,應使用專業(yè)儀器監(jiān)測動設備的應力狀態(tài)。7.3管道的坡度應滿足設計要求。7.4管道試壓、吹洗后,應打開低點放凈閥,用空氣吹凈管內殘余液,防止冬季施工凍壞管路附件、閥門。7.5經