硝酸尾气治理项目工艺管道施工方案

新疆新化公司硝酸尾气治理项目
工艺管道安装施工方案
批准：
审核：
编制：
中化二建集团新疆新化工程项目部
二O一一年十二月
目录
1.工程概况
本工程为新疆新化公司硝酸尾气治理工程。

本装置紧临正在生产使用的硝酸铵中和、氧化车间，主要用于治理硝酸铵中和、氧化车间排放的硝酸尾气，施工环境存在有毒有害气体，且施工与生产同时进行，属于冬季施工项目。

为了保证工程施工合理、有序地进行，保证工程工期，使工程施工有据可依，特编制本施工方案。

本方案仅适用于指导本工程施工。

2.编制依据
本工程有关设计施工图纸
《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2002
《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-2010
《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-2011
《工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》HGJ229-92
《管架标准图》
我公司已往同类工程施工经验及技术资料
3.管道施工总体程序
管道施工按照其施工特点划分为四个施工阶段：施工准备阶段、管道预制阶段、管道安装阶段、管道系统最终检验阶段。

施工程序如下图：
4.
施工现场具备施工条件，施工临时用电电源确定，满足施工要求。

现场必备的消防器材和安全设施齐备，并经检验合格，满足施工要求。

管道组成件和支承件经检验合格。

管道安装所使用的工、机具齐备，且经检验合格，检测仪器与计量器具应符合国家计量部门规定的精度等级，并经校验合格。

应有批准的施工方案及已经会审的施工图纸，并对施工人员进行详细的技术交底。

施工管理机构已健全，技术人员、安装技术工人配备合理，且经培训学习，持证上岗。

管道施工程序
施工准备材料验收管道预制管道焊接管道及阀门安装管
道水压试验管道吹洗
5.材料验收、保管、发放
材料到货后应由物资供应科组织各技术员、材料质量检查员、业主及监理现场代表进行材料检查验收，合格后方可入库保管，不合格的要作出标记，放至不合格存放区，并以书面形式提请业主及监理协调解决。

检验程序
检查产品质量证明书→检查出厂标志→核对炉号、批号、规格、材质→外管检查→材质复检→无损检验及试验→标识→入库保管
检验要求
所有材料必须具有制造厂的质量证明书或合格证，其规格、型号、材质、数量应符合设计要求，其质量要求不得低于相关标准的规定。

钢管、管件、阀门在使用前按相关标准进行100%外观检查，不合格者不得使用。

管子要实测检查直线度、管口椭圆度及壁厚偏差，其偏差不应超过有关规范的规定。

管道组成件表面不得有裂缝、缩孔、夹渣、折叠、重皮等缺陷。

管道组成件表面的锈蚀、凹陷及机械损伤的深度不应超过产品相应标准允许的壁厚负偏差。

法兰密封面应光洁，不得有径向沟槽，且不得有气孔、裂纹、毛刺或其他降低强度和连接可靠性方面的缺陷。

法兰端面上连接螺栓的支撑部位应与法兰结合面平行，以保证法兰连接时端面受力均匀。

螺栓及螺母的螺纹应完整、无划痕、毛刺等缺陷，螺栓与螺母应配合良好，无松动或卡涩现象。

金属垫片及非金属垫片的表面用平尺目测检查，应接触良好、无裂纹、毛刺、锈蚀及粗糙加工等缺陷；缠绕式垫片不应有径向划痕、松散、翘曲等缺陷。

不锈钢管道、管件的检验
本装置不锈钢管道组成件材质要严格检验，并做好标记，注意标识移植，做好材料的现场管理工作，具体检验要求如下;
对不锈钢管道采用光谱分析进行复查，并做好记录。

对于全部不锈钢管要逐根编号，并检查硬度。

不锈钢螺栓、螺母逐件进行光谱分析。

每批抽两件进行硬度检验，若有不合格，应加倍抽检，若仍有不合格，则该批螺栓、螺母不得使用。

阀门检验
合格证及质量证明书
阀门必须具有出厂合格证或产品质量证明书和制造厂的铭牌，铭牌上标明公称压力、公称直径、工作温度和工作介质，其规格、型号、材质必须符合设计要求。

外观检查
阀门无锈蚀、油漆脱落和损伤等缺陷，外观检验应符合要求。

尺寸检查
阀门的结构长度、通径、法兰螺纹等应符合规定，同型号、同规格抽查10%且不少于1个。

材质检查
不锈钢阀门的阀体、阀芯等组成件应进行光谱检验，复查材质并作出标记。

按设计文件“阀门规格书”中对阀门的阀体和密封面，以及有特殊要求的高温、高压、耐腐蚀的垫片的材质进行检查，每批至少抽查一件。

每批抽5%且不小于一个，硬度值的检查在坡口附近进行。

解体检查
密封性试验不合格的阀门，必须做好解体检查，组装后重新试验。

压力试验
阀门压力试验分为强度试验和严密性试验。

强度试验压力一般为公称压力的倍，停压5min，无泄露为合格；严密性试验压力一般为公称压力的1倍。

停压5min，无渗漏为合格。

试验介质为洁净水。

试验合格的阀门按规定做好标识，并填写相应的阀门记录。

阀门保护
试验合格的阀门应将阀门内部吹干并关闭，外漏的阀杆部分涂油脂，阀门密封面及关闭件涂防锈油，用阀门保护盖封闭进出口，以免损伤密封面和进杂物。

安全阀调试
安全阀按设计文件规定的开启压力进行调试，调压时压力应稳定。

每个安全阀启闭试验不得少于3次，调试合格后应及时进行铅封，并填写“安全阀最初调试记录”。

安全阀的调试应委托当地质量技术监督局进行。

阀门检验设有原料存放区、试压区、试压成品区（合格区）和不合格区。

材料的保管
经检验合格的管材、阀门、管件、紧固件应按现场分类摆放、碳钢、不锈钢要分开摆放，不同型号的不锈钢也要分开摆放，不锈钢下面应垫置道木；
安装之前不得将管材、管件与阀门开口端的盖帽拆除，以免进入杂物，阀门试压合格后，应排尽积水，并及时盖上盖帽；
现场焊条库内要保持干燥，不同的焊接材料要分开摆放。

材料的发放
材料管理人员要认真做好材料的入库、发放、退库等各项台帐．经常进行已完工程量，未完工程的库存量盘点，以保证施工的需要。

6.管道预制
管子的切割及坡口加工
原则上采用机械方法加工坡口。

碳钢管道也可采用氧--乙炔火焰切割或加工坡口，但采用氧--乙炔火焰切割加工时，应使用砂轮机除去坡口表面氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层，并应将凹凸不平处打磨平整。

不锈钢管道也可采用等离子弧切割坡口，但应打磨至金属光泽，坡口加工后应进行外观检查，坡口表面不得有裂纹、分层等缺陷。

坡口两侧的清理要求
管子组对前，应清理坡口及其内外表面，在坡口边缘20mm范围内不得有油、漆、垢、锈、毛刺、镀锌层、裂纹、夹层及其它对焊接有害的物质。

钢材坡口及坡口两侧的的清理，采用钢丝刷、砂轮片、锉刀等手工或机械方法进行。

油污可采用丙酮或酒精擦拭；
不锈钢管道坡口两侧各100mm范围内在施焊前应采取防止焊接飞溅物沾污焊件表面的措施(如涂白垩粉，防飞溅剂或将石绵置于坡口两侧等)；
不锈钢管在采用砂轮切割或修磨时，应使用专用砂轮片；
管道在切割前要将色标及标记移植到所切割的管道上。

坡口形式及尺寸
管子组对
对焊壁厚相同的管子、管件时，其内壁要做到平齐内壁错边量应小于壁厚的10%，且小于2mm；
对焊壁厚不同的管子、管件时，其内壁要做到平齐，内壁错边量如超
管道预制
单的管道在现场直接组装外，大直径和比较复杂、焊接要求高的管道均应进行现场预制；
管道预制应按单线图进行。

在每个方向至少留一个自由管口，并延长50～100mm ； 自由管段和封闭管段的选择力求合理，封闭管段应按现场实测后的安装长度加工；
管道预制时，管线上所有的管件，原则上都带上。

为便于安装时调节，配对法兰的其中一个及接设备口的法兰点焊于管道上。

并做到谁预制谁安装；
管段预制完后应及时编号，并妥善保管；
管道焊接
≥80采用钨极氩弧焊打底+手工电弧焊填充、盖面（简称GTAW+SMAW ）。

管道支吊架、小型钢结构制作的焊接方式采用SMAW 。

焊缝位置的规定
※相邻两个对接焊口间距离不得小于管子直径,且不得小于100mm （成型管件除外） ※支管焊接的管子不得开在焊缝上，并避免管孔焊缝与相邻焊缝的热影响区相重合（即距离至少50mm ）。

※焊口距支吊架边缘至少50mm 。

坡口形式的确定
※总则：坡口形式应符合设计规定，如设计未规定时，应按GB985《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》
※δ≤16mm：管道壁厚≤16mm对接接头采用Y型坡口，坡口形式如上图
δ≤16mm：管道壁厚≥16mm对接接头采用U型坡口，坡口形式如上右图
※不同厚度对焊时：管道壁厚不同时的对接接头坡口形式如下图
α
α
※中、低压平焊法兰与管道连接全焊透式接头坡口形式如上右图
碳钢管焊接
注：公用工程用焊接钢管（Q235-A、20#）采用手工电弧焊打底。

中、低压不锈钢管焊接工艺
※中、低压不锈钢管焊接充气保护
低压不锈钢管钨极氩弧焊打底和填充焊接时，管内必须充气保护。

保护气体可以采用氩气，也可采用氮气保护。

内充气保护装置（见下页）
保护气体流量：小直径管道保护气体流量为8-10L/min, 大直径管道保护气体流量
中、低压不锈钢管焊后酸洗、钝化处理
不锈钢焊后应使用酸洗、钝化膏对焊缝表面进行酸洗、钝化处理，酸洗、钝化处
理后，必须用清水洗净表面残液。

下料
（1）压力管道的下料采用机械方法切割。

（2）公用工程管道及钢结构下料，尽量采用机械方法切割，如采用气体火焰切割下料，焊前必须使用角向磨光机彻底清除坡口及两侧15mm范围内的氧化层及渗碳层。

坡口加工
（1）压力管道坡口加工采用机械方法。

（2）DN≤300以下薄壁管坡口采用ISD-150、300外部安装式电动坡口机加工，中、厚壁管坡口采用IPK固定式电动坡口机加工。

组对
（1）组对前应对坡口及附近母材进行检查,坡口及母材表面无裂纹、重皮、坡口损伤及毛刺等缺陷，坡口尺寸符合图样要求。

（2）组对前应将坡口表面及附近母材15mm范围内内、外壁的油、锈、污垢、漆等异物清除干净，直至发出金属光泽。

（3）组对时应做到内壁齐平，如有错边，其错边量应不超过壁厚的10%，且不大于1mm。

（4）不同厚度焊件对口时，其厚度差可按前图加工处理。

（5）焊口局部间隙过大时，应设法修整到规定尺寸，严禁在间隙内加填塞物。

（6）组对时禁止强力对口，严禁采用热膨胀法对口。

点焊
（1）点焊所使用的焊材必须与正式焊接时所使用的焊材一致，严格禁止乱用焊材。

（2）点焊焊工必须持有质量技术监督部门颁发的《锅炉压力容器、压力管道焊工合格证》。

（3）点焊焊接工艺与正式焊接的焊接工艺相同。

（4）点焊数量及点焊长度应根据管道直径确定，原则上每个焊口点焊不少于3点，长度不少于20mm，防止点焊焊缝开裂。

（5）点焊后应立即检查点焊焊缝质量，发现缺陷立即清除。

（6）点焊焊缝应打磨圆滑，便于引弧。

焊接过程
（1）引弧
①引弧应在坡口表面内进行，或采用引弧板引弧，严格禁止在母材表面引弧。

②钨极氩弧焊引弧，应采用高频引弧、电子脉冲引弧或采用引弧板引弧，禁止采用钨极直接碰击坡口表面引弧，防止产生夹钨缺陷。

③如果引弧不慎，造成电弧划伤，焊后应立即将电弧划伤部位打磨光滑，且必须
注意壁厚减薄量控制在设计和标准允许的范围内，如果超出标准规定，则必须补焊。

（2）收弧和接头
①收弧时应缓慢提起焊把（焊枪），注意填满弧坑，防止产生弧坑裂纹、缩孔（弧坑气孔）缺陷，发现弧坑裂纹和缩孔缺陷应立即清除。

②接头时应快速，一般应在2－3秒内更换好焊条，从而防止未接上或接头过高。

（3）预热
①预热方法采用电加热方法，不宜采用气体火焰加热方法。

②碳钢管焊前一般不需要预热，当冬季施工温度较低时，焊前需进行预热。

（4）根层焊接
①根层焊缝厚度一般不小于3mm，但一般不应大于4mm。

②根层焊接时，注意观查熔池，保持熔池缺口稳定，防止焊瘤、未焊透缺陷。

③根层采用手工电弧焊时，应采用熄弧焊方法（即电弧引燃3-4秒后熄弧1-2秒，再引燃电弧、再熄弧）。

④采用钨极氩弧焊打底时，应注意根层焊缝的充气保护。

⑤根层焊缝焊完后应立即进行外观检查，发现缺陷应立即清除。

（5）填充层焊接
①填充层焊缝厚度一般不小于2mm，但一般不应大于3mm。

②填充第一层焊接时，注意控制焊接线能量，防止根层焊缝烧穿。

③不锈钢管钨极氩弧焊焊接填充层时，应注意焊缝背面的充气保护。

④薄壁管填充焊时，可采用摆动焊，运条方式为：8字形、上月牙形、下月牙形。

⑤厚壁管填充焊时，采用多层多道焊，焊条一般不摆动。

⑥多层填充焊时，每层焊完后应立即检查焊缝表面质量，发现缺陷应立即清除，方可进行下层焊缝的焊接。

⑦不锈钢管道多层焊时，应控制层间温度小于60℃。

（6）盖面层焊接
①薄壁管盖面层焊接一般采用摆动焊，运条方式为：8字形、上月牙形。

②厚壁管盖面焊接采用多道焊时一般不摆动，应注意焊缝的成形，注意填满焊缝。

③盖面焊接应注意控制焊接线能量，防止焊缝表面产生咬边缺陷
④盖面焊接应特别注意缓慢熄弧（钨极氩弧焊延迟熄弧），填满弧坑，防止焊缝表面气孔和表面裂纹产生。

（7）意外中断焊接
①管道焊接接头一般应一次焊完，一般在当天完成焊接，且必须在当天完成根层焊缝的焊接。

②厚壁碳钢管道焊接过程中，意外中断焊接时，必须采取防止裂纹产生的措施，
如焊后缓冷、后热处理等。

再次焊接时，必须仔细检查（可采用着色探伤），确认无裂纹，重新预热后才能焊接。

（8）防风
①管道预制场地四周应封闭挡风。

②施工现场防风使用挡风板或挡风塑料布封闭。

③风速大于8m/s，严禁焊接。

（9）防雪
①管道预制场地加盖防雪棚。

②施工现场使用遮阳伞，或使用塑料布覆盖防雪。

③大雪天气施工现场严禁施焊。

（10）防潮
①露水大的早晨，焊接前使用气体火焰或电加热对焊接接头表面进行适当加热（加热温度50-60℃），除去焊接接头坡口及附近的水汽，防止气孔的产生。

②相对湿度大于90%时，使用气体火焰或电加热对焊接接头表面进行适当加热（加热温度50-60℃），除去焊接接头坡口及附近水汽，防止气孔产生。

焊接材料管理
※本工程施工用焊接材料，由项目部统一采购，必须采购正规生产厂家生产的焊接材料。

在施工现场设立二级焊材库，二级焊材库必须设有除湿、恒温、通风及照明装置，确保二级焊材库的温度、湿度符合国家规范要求。

※焊材入库前必须认真核对质量保证书，严格进行外观检查。

※焊条使用前必须严格烘烤，焊条烘烤按照不同焊条执行焊条说明及规范要求。

※焊接材料的发放与回收
※焊工必须凭焊接责任师签发的《焊材领用卡》，携带焊条保温筒和专用焊丝筒到焊材管理员处领用焊接材料。

※焊材的一次领用量不应超过该名焊工4小时焊接的需用量。

※当天未用完的焊接材料应回收。

焊工在再次领用焊材时应将未用完的焊条和焊条头交回焊材管理员。

回收的焊条放在专门的位置，准备重复烘烤，重复烘烤一般不超过二次；回收的焊条头放入焊条头堆放桶内，定期处理。

焊接检验
※焊前检验
1．检查坡口尺寸是否符合设计图纸和规范要求
2.检查母材及坡口表面是否有裂纹、分层缺陷。

检查坡口表面油污、锈、水分等杂物是否清除干净。

3.检查组对、点焊质量，点焊焊缝是否存在裂纹、气孔缺陷，组对间隙是否符合要求。

※焊接过程中检验
1.根层焊接完成后应检查根层焊缝质量，高压管根层焊接完成后即进行着色探伤，探伤合格后再焊接下一层焊缝。

2.每一填充层焊接完成后，焊工均应检查其焊接质量。

3.焊接过程中检查焊工执行焊接工艺纪律情况，焊工必须严格遵照《焊接工艺规程》施焊。

检查焊工焊接材料使用情况，严防错领错用焊材。

※标记移植
1.碳钢管道焊接，焊后焊工应在焊口附近打上本人的焊工钢印号；奥氏体不锈钢
管道焊接，焊后焊工应使用氯离子含量不超过25ppm的记号笔在焊口附近写上本人的焊工钢印号。

2.焊后焊工应将管线号、焊口编号等标记移植在焊口附近。

※焊后外观检验
1.焊后，焊工本人应立即对所焊焊口进行外观检查，发现焊缝表面咬边缺陷应立即进行打磨或补焊，发现表面气孔和表面裂纹缺陷应立即进行打磨，清除缺陷，并观察缺陷状况，并立即报告焊接责任工程师。

对于经打磨未发现贯穿性缺陷的，应立即进行返修，对于贯穿性缺陷的焊口，必须切除重新焊接。

2. 对余高较高的焊缝进行打磨，使其圆滑过渡。

3.焊接质量检查员应对每道焊口进行外观检查，并作好检查记录。

4.外观检验方法
①焊缝检验尺；② 5倍放大镜
※无损检测
1.无损检测方法
根据本工程施工图纸，检测方法为RT.管道焊接接头无损检测的缺陷等级评定，依据《工业金属管道工程施工质量验收规范》GB50184-2011。

※无损检测合格标准
无损检测合格标准应符合设计要求。

※返修
1.外观检查和无损探伤检验不合格的焊口，应即时进行返修焊接。

2.返修焊接次数
①碳钢管道不得超过3次。

②不锈钢管道不得超过2次。

3.返修焊接工艺
①正常返修，可按正常焊接时的焊接工艺参数进行。

②超次返修，必须根据《返修焊接工艺评定》，编制《超次返修焊接工艺卡》，并经技术负责人批准后，方可进行返修。

管段的组合及敞口的封闭
※各管段短节预制完成后进行射线拍片，需要表面探伤的进行表面探伤，合格后将焊工号、射线拍片标注在管段图上。

※探伤合格后用压缩空气（Ｐ=～）吹净管内浮尘、浮锈。

※依据管段图将相应的阀门及其它法兰连接件在工作台上进行组对。

※管段敞口封闭。

法兰敞口用标准塑料盲板封口。

管道敞口用胶合板及胶带封口保护。

※组合管段尺寸检验。

由专业工程师、质量检查员对预制管段进行全面检查，材料是否符合设计，加工尺寸，外观是否符合要求。

具体要求详见管段加工偏差允差表。

合格后由专业工程师、质量检查员确认签字。

转入保管库房或直接转入现场安装。

管段加工尺寸允许偏差见
管段组件标识
※预制完成后的组件应及时进行标识,标识的字母和序号应采用白漆或记号笔书写。

※不锈钢管严禁使用钢印标识，应采用白漆或记号笔书写。

7.管道预拼装及安装
管道安装工序图（见下图）
安装前的检查
经检验合格的预制管段应按单线加工图、配管平面图及管道布置图组装连接，一般应具备下列条件。

. 预制管道现场拼装优先原则
管道安装工序图
管道安装
≤10mm，管道连接时不得用强力对口、加热管子、加偏垫或多层垫的方法来消除接口处的空隙，偏差错口及不同心等缺陷。

在管道安装时注意焊缝的位置，应符合如下要求：
≥100mm。

‰，且不大于2mm，不得用强紧螺栓的方法消除歪斜，法兰连接还应保持同轴，其螺栓孔中心偏差一般不超过孔径的5%，且保证自由穿入，安装法兰时，可根据情况将螺栓分别涂以二硫化钼油脂、石墨机油等涂料。

碳钢管道安装
本项目碳钢管道的安装，除遵守上述管道安装的一般原则外，还应遵守如下规定：不锈钢管道安装时，除遵守管道安装的一般原则外，还应遵守如下规定：
当采用砂轮机切割不锈钢管子或打坡口时，应使用专用砂轮片；当采用氩弧焊焊接不锈钢管子时，氩气的纯度不得低于％。

×10-6（25ppm）。

×10-6（25ppm）的非金属垫片（石棉垫）。

不锈钢管道焊后要清洗，所有焊渣、飞溅物、污点与氧化色等均要除掉，清除方法包括机械清洗与化学清洗。

使用不锈钢刷子清除焊缝及热影响区表面的杂物、焊渣，然后用酸洗钝化膏进行清洗，清洗完毕用洁净水冲洗干净。

（1）遵守管道预制、安装通则和支架安装通则；
（2）配管人员必须有丰富的经验和高度的责任感；
（3）动设备配管要求全部氩弧焊打底；
（4）管道安装前，必须经有关工程师质检员检查确认管内的清洁度，并保证设备内件外在配管期间（包括试压和吹扫阶段）处于良好的清洁状态和良好的安全状态。

（5）配管期间，最好不要将设备管接口自带的金属薄盲板拆除。

若拆除设备管接口自带的金属薄盲板不可避免，需有专人在场监视，而且要立即采取有效措施封闭接口。

总之，任何时候都不允许动设备管接口敞开暴露状态。

特别对垂直朝上的动设备管接口，更要注意
（6）清洗吹扫合格的管道禁止被污染；
（1）支架安装是动设备配管质量和技术控制的重点；
（2）预制和安装必须严格按管道支架图型式施工，因为任何安装位置和制作形式的错误，都将影响配管施工质量，从而影响设备试运转；
（3）支架安装、调制，直接影响到动设备中心线是否偏离；
（4）支架必须和管道预制件一起安装，不准先安装管道后再安装支架；
（5）热膨胀管道的支架必须有适当的间隙顺利滑动。

阀门及补偿器安装
（1）预拉伸区域内固定支架间所有焊缝（预拉口除外）已焊接完毕，并经检验合格。

（2）预拉区域支、吊架已安装完毕，管子与固定支架已固定。

预拉口附近的支、吊架已预留足够的调整裕量，支、吊架弹簧已按设计值压缩，并临时固定，不使弹簧承受管道载荷。

（3）预拉区域内的所有连接螺栓已拧紧。

（4）波形补偿器在安装之前应检查其是否完好，其压盖螺栓是否有足够的长度。

安装时应按设计要求核对其规格、型号、压力等并保持同心，设置的临时固定管道固定以后应拆除。

（5）π形弯制作，应选择在平地上连接。

组对尺寸要对称正确。

预拉伸允许偏差为±10mm。

（6）预拉量为管线膨胀量的1/2。

8.静电接地
有静电接地要求的管线均要进行静电接地，阀门、管件等的法兰联接处要用扁钢跨接（不锈钢管道用不锈钢皮跨接）。

跨接后两法兰间电阻值应≤4Ω。

每根管道均应有进入静电接地网的途径。

9.工艺管道试验
管道系统试验总程序。