溶出套管施工方案

孝义市兴安化工二期溶出与稀释工程套管预热器施工方案主 管： 审 核：编 制：编制单位： 七冶建设有限责任公司孝义兴安化工工程项目部目录一、编制依据 2二、工程概况 2三、施工准备 31、材料准备 32、焊接材料的选用及主要工机具 4四、施工工序 51、组对 52、焊接 63、探伤、退火 64、吊装 85、试压 96、安装 97、安装时还应注意如下要点 10五、安全及文明措施 10一、编制依据(1) 、东北大学设计研究院套管预热器施工图DBYG038；(2) 、钢制套管式换热器技术条件HG2650-95( 3)、工业金属管道设计规范 GB50316-200；0( 4)、现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范 GB50236-98； (5)、工业金属管道工程施工及验收规范 GB50235 ；( 6)、承压设备无损检测 JB/T4730； (7)、合同及相关工作联系单、工程联系单、图纸会审纪要等技术文件。二、工程概况 二期溶出套管预热器紧靠一期溶出东面，进场的材料就地堆放，施工采 用就地制造，就地安装，制作时土建还在施工，大量的管子堆放现场，场地 比较狭窄。二期共配置Ra101Ra11、1Ra201Ra21两组三套管加热器，分为111级，7层，由246个“U形弯管连接直管，座落在设备框架上，构成一组 整体压力容器加热设备。直管由料浆管(内管 168X 9,16Mn和加热室(外 管508X10, 508X20, 16Mn两部分组成，所有管路加上弯头、锥头总 重达 4700吨。1-9级共96根外套管(508X 10),单根长度65.6m,外管设计压力3.5Mpa,试验压力5.82Mpa设计温度250oC (介质为碱性蒸汽)。每根外管套3根内 管( 168X9),共288根内管，单根长度65.8m,内管设计压力9.9Mpa试 验压力17.93 Mpa ,设计温度300oC (介质为碱性料浆)。10级共96根外套管(508X 20),单根长度65.6m,外管设计压力6.4Mpa,试验压力12.14Mpa设计温度300oC (介质为碱性蒸汽)，每根外管套3根内管（68X 9）,共288根内管，压力、温度、介质等同1-9级内管。11级共60根大管（508X 20）,与19级内管连接，起料浆输送保温作 用，单根长度65.6m设计压力6.4Mpa,试验压力12.14Mpa设计温度300 oC （介质为碱性料浆）。此设备的用途是利用溶出的二次蒸汽，输送到加热室将隔膜泵送入的料 浆加热到设计温度，然后输入溶出系统进行处理。技术参数表如下：技术特性表名称套管预热器内管外管设计压力9.9MpaRa101 Ra1093.5MpaRa1106.4MpaRa1116.4Mpa试验压力17.93MpaRa101 Ra1095.82 MpaRa11012.14 MpaRa11112.14 Mpa设计温度C）300Ra101 Ra109250Ra110300Ra111300介质特性原矿浆 Na2O 浓度:240g/l固含:220g/l密度：1482kg/m腐蚀余量1.5焊缝系数0.9主要材质16Mn16Mn三、施工准备1、材料准备 、无缝钢管 168X9 16Mn GB6479-2000无缝钢管 508X10 16Mn GB6479-2000无缝钢管 508X20 16Mn GB6479-2000 、U形弯头、法兰、锥头、螺栓、螺母、垫片2、焊接材料的选用及主要工机具 、母材材质16Mn钨极氩弧焊丝选用THT50-62.0、2.5,手工 电弧焊盖面选用强度级别相当的J507焊条。冬季施工电焊条易结霜、吸 潮，电焊条在使用前进行烘干处理，把焊条放进烘箱加热到350C烘培1 小时直至干燥，取出后，贮存在保温筒内，在现场逐根取出使用，焊条 尽量烘多少用多少，如果反复烘干，要防止药皮脱落，否则会使保护效 果变差。 、氧气纯度应在98.5%以上，乙炔气的含硫量和含碳量不超过规定； 氩气的纯度不应低于99.6%且含水量不应大于50毫克/ 立方米。 、施工机具：钨极氩弧焊、手工焊机： 400A14 台氩弧焊、盖面用悬臂自动焊机： PCAWM-24A21 台盖面用焊条烘干箱：0(-400 C1 台烘烤焊条用焊条保温桶：8个焊条保温用气动管子坡口机：2台打磨坡口用卷扬机：2台供穿管及吊装用角向磨光机： 100- 15012 台打磨坡口用X光射线探伤设备：5套管道焊缝探伤用远红外线退火装置：2套管道焊缝热处理电动试压泵：25Mpa1台管道试压用履带式汽车吊：80T2台供吊装管用汽车吊：25T1台供吊装管用手拉葫芦（5T）10台供穿管用手拉葫芦（3D4台供对管、穿管用手拉葫芦（2D4台供对管用手拉葫芦（1D2台供对管用、人员：管理3人电焊工 24 人气焊工5 人管工 22人起重工4 人电工 2 人四、施工工序1组对材料到场后对其进行检查验收，所到材料必须具有出厂合格证及质量证 明书，符合国家质量规范标准要求，无缝钢管及管部件根据设计尺寸进行外 观检查，与设计订货数量、标准、型号核对准确无误，并逐根测量其椭圆度、 壁厚等，做好记录，不合格者严禁使用。平整好现场场地，用H型钢平铺成管道加工胎具，按材料情况把管道 长度下好，坡口加工，因单根钢管长度约8.2M长，用气焊加工质量参差不 齐，为此采用气动钢管坡口机将钢管单面加工成30的坡口，尺寸如下：然后将钢管放在可以转动的转台上，将坡口内外50mn内的铁锈脏物处 理干净，将两管端组对成2.5mm间隙进行点焊，而有时不能穿透反而成形不 好，实际上间隙都选在34mn之间。组对时，每根内管分两段组对，第一 段和第二段均为33米，用3根11m长的管子组对在一起，在下料时应注意 留出加工余量。2、焊接施焊前必须检查对口平直度、焊口错边量，正式施焊时将定位焊肉磨成 缓坡形。焊接方法采用氩电联焊，即钨极氩弧焊打底，手工电弧焊及机械自 动焊盖面。焊接前用角向磨光机清除焊口两侧内、外表面及焊丝表面的油污 和氧化膜，为防止管子内部的穿堂风影响焊接质量，将管子两端堵塞好。为 防止施焊场地风力影响，用彩条布搭设可移动挡风篷。引弧必须在焊道中进行，当观察电弧燃烧稳定，氩气保护正常以后即可 施焊。168X 9采用3点定位，508X10、508X 20采用4点定位，焊 肉在保证溶透的情况下小管尽量小而薄，大管宽而后，定位焊结束后，应在 原处稍许停留以免焊点氧化。焊接时，焊枪与工件表面或 70。80。的倾斜 角。焊丝与工件成1 0。 1 5。夹角，为了增强气体保护效果和减少热影响区 宽度以防止工件变形，采用短弧焊接，喷嘴与工件表面距离调整到13mn左 右。焊接过程中焊枪应均匀地作直线运动，并横向摆动，钨极要对准焊缝中 心，并不能和焊丝及溶池接触，以防产生钨极夹渣，电弧要稳定，焊丝是往 复加入熔池即将焊丝送到池边缘（离熔池前缘1/4 处）被熔化后随即移出熔 池，但不能把焊丝端脱离氩气保护区以防氧化，如此往复进行，在焊接开始 阶段，随着焊接温度升高，应适当增加焊丝频率，加快焊接速度。熄弧一般在熔池中多加焊丝再慢慢拉开电弧，并继续送出保护气体 3-5 秒钟或收弧板上收弧，不然易产生裂纹，气孔和焊穿现象。焊接时将套管两端用20mn厚的钢板焊死，所有组对焊接好的套管按图纸支架列线分层、分组分批编制号码，便于后面探伤、吊装方便高效。3、探伤、退火根据设计要求对焊缝进行外观检验和无损探伤检验，所有168内管对 接焊缝采用100%寸线探伤，H级为合格。但508大管采用热轧（挤压、扩） 管，热轧（挤压、扩）管在生产时外径的允许偏差为1%壁厚的允许偏差 为+15% -12.5%，圆度允许的偏差为不大于外径允许偏差的50%80%根据 我们测量的数据，这些钢管都在标准质量偏差之内，符合要求。根据国家规 范焊接质量要求，管子在组对焊接时内管应齐平，内壁的错边量偏差不应大 于2mm我们采用测量、记号、挑选组对的措施，尽量缩小因直径、壁厚、 椭圆度形成的累计误差，但还是不能完全达到内壁的错边偏差量小于2mm 在1mm4m不等。这种情况下，采用X射线探伤时会出现相应问题，不符合 H级要求，但焊缝的实际质量没有问题，则采用超声波探伤即可。为消除或减少焊接产生的应力，焊缝探伤合格后进行焊缝热处理。热处 理的方法选用退火处理，即采用LCD型履带电加器进行加热，退火温度有控 制箱控制，根据下表退火曲线参数退火（表一、表二）。本设备热处理后， 不得在设备本体金属上焊接任何构件，:匸39CT?6D 08DLliW :nn曲氧軋 J： + Mrh 0itT*6D0r:、ft ：-f r* Ai” ： 己“沪即髀一匚亠忖60501G3r ViNJeOr ii在组对内管的时候将探伤和退火的工序穿插其间，白天组对焊接，因考 虑到探伤时其他人员的安全距离，则选择晚上换班探伤，探伤合格的焊缝第 二天抽人员分批组对焊缝进行包裹、捆扎，晚上由专人进行热处理。4、吊装根据本次实际情况，采用从北向南K线开始3跨为一组分层吊装。待第 一层钢梁安装完毕，将之前在地面组对成型的套管用80吨吊车向厂房内的 第一层（最底层）横梁上吊装，设5个吊点，第一层11级12根大管吊装完 毕后，才能安装第二层横梁，再吊装第二层36根内管，每吊装完一层内管 立即安装上一层横梁，再吊装上一层内管，按照上述顺序逐层安装。第一个3跨吊装到顶才能进入下一组3跨的吊装，便于吊车能有足够的 旋转空间。在这一过程中，另一批人组对制作外套管，分组编号放于钢结构 厂房的东西两端，以便于后面外管穿管。示意图如下（图一）：4/然ne硬昭喚脣瞩晅蹌点攪架 套梁 1 L一 J一一一管内管外 x -8I5、试压内管设计压力为同等压力，为17.93Mpa内管单体试压仍然按照吊装顺 序分三次进行，每次将三跨所有内管连在一起试压。当前三跨内管安装完毕、 探伤合格、热处理完毕后，用 45*5及 32*5的无缝钢管靠近水源的一端 连接起来，用水泵注水试压，冬季天气比较寒冷，接一期生产原有热水比较 理想，试压时应将套管固定，试压合格后方能穿外管。外管安装完毕后，按 照设计要求分三个等级进行试压，1-9级Ra101Ra109 5.82Mpa,10级 Ra110 11级Ra111 12.14Mpa最后要进行整体压力试验。（另见试压方案）6、安装试压完毕，按编制好的号码3根一组按图纸距离用制作好的支架、间隔 板焊接固定，准备穿外管。套管预热器安装过程中因全部在钢结构框架内施 工，为此采取利用钢结构框架屋架的方式进行。在钢结构框架内高端和底端 共设4个5t的倒链，将捆好的内管悬空，穿外管时，卷扬机设在厂房中间， 从两头向中间穿，顺序按提前编制好的组别进行，将放于厂房东西两端的外 管用吊车逐一穿入内管一部分后，将卷扬机的钢丝绳栓在外管上往里拉，设 6 个吊点就可以了，每个吊点处必须站一个人操作导链，并铺上跳板，以保 证安全，为方便起见，在栓外管的钢丝绳上捆一根麻绳，当卷扬机牵引外管 到位后，可利用麻绳将钢丝绳迅速拉回去穿下一根外管。外管穿完，将一端的堵头内外焊接完毕，用卷扬拉动外管往一端串接， 直至另一端头，精确测量长度之后焊接堵头，最后用半瓦封死预留缺口。当 内、外直管安装完毕，就可安装U型弯管了，U型弯管共246个，其中11 级弯头采用焊接形式，不影响其他安装。U型弯管与法兰组对时必须在同一 胎具上进行，以保证其具有互换性。外管整体试压待二次蒸汽管和冷凝水管安装后一起试压7、安装时还应注意如下要点 、套管直管制造时，套管两端留出加工余量，安装前不截取，不组对 法兰，在内管装入套管时必须将焊口位置准确记录下来，按预先编制好的编 码标示于套管上面作好移交记录。 、在直管两端各设控制总长度的基准点，一般距离管端800m以内， 以基准点的测量起点为准进行测量，测量前 36 根直管起点须进行统一对齐， 统一测量，划线截取加工余量。 、每层36根直管安装就位，现场组装时，必须以弯管为基准调整各 管间的间隙，调整水平间距、垂直间距、相邻套管间距误差以保证弯管的 互换性。 、法兰接口组装时须处理好法兰的接口面，在焊接一对环连面法兰时， 为了防止焊接过程中引弧打坏法兰结合面和环垫，在法兰两侧跨接接地线， 、组对直管上的法兰。法兰螺栓孔跨间布置,在法兰连接面上划出“十” 字中心线，其误差控制在0.2mn以内，所有直管上的法兰点焊固定，以法兰 面“十”字中心线测量所有法兰间距（水平方向）和法兰面须在同一垂直面 上。 、按安装位置任意选择两端组装弯管法兰和弯管。若弯管的不值公差 超出，不得调套管，只允许调整“R值，不允许强力进行对口，这时法兰焊 口仍然只能点焊，拆除此法兰上的弯管，然后用此弯管按安装位置与其它直 管上的法兰进行组装，如有误，须再进行调整。 、上述技措完后，再安装所有弯管上的法兰，用螺栓把紧进组装，再 施焊全部接口，焊缝采用全焊透结构。五、安全及文明措施 、工程队坚持每周安全会和作业组班前安全交底活动，其内容根据工 程特点进行安全教育，讲解安全技术，操作规程，检查现场的不安全因数和 隐患，制定预防措施，对进入施工现场的工作人员必须进行入场安全教育， 学习本工种操作规程和有关安全制度，场内进口和危险区挂宣传画、标语或 警示标志。 、不允许氧气瓶和乙炔气瓶混运混堆，施工时，两种瓶子的距离达到 安全距离。 、现场临时用电要求一律采用“三相五线制”配线，所有插座插头要 全部改成“三相五线制”。每个临时配电盘（箱）必须全部安装灵敏的漏电 保护器。不允许裸线现象，控制开关设置安全保护箱（罩）。使用角向磨光 机必须佩戴安全面罩。 、做好现场的文明施工，材料的堆放和机具的布置要合理，并做好标 识，做到活完料清， 、吊装设施必须完好，如：卷扬机，链式起重机，汽车吊等，钢丝绳 须大于安全系数，吊装时，指挥信号准确，吊装点须牢固，吊物下面，绳索 的三角区和吊车把杆下不允许站人。 、防止高空坠落，做好“三宝”配戴，注意清查结霜、结冰情况。