石油天然气站内工艺管道施工及验收讲稿.docx
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石油天然气站内工艺管道施工及验收讲稿
石油天然气站内工艺管道施工及验收（讲稿）
石油天然气
站内工艺管道工程
施工及验收
（讲解提纲）
石油天然气站内工艺管道工程施工及验收
一．概述
（一）石油天然气站内工艺管道施工验收主要相关标准
《石油天然气站内工艺管道工程施工及验收》SY0402-2000
《石油天然气建设工程施工质量验收规范》（站内工艺管道工程）SY4203-2007，
《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-1997
《压力管道规范工业管道》GB/T20801-2006
《石油天然气站内工艺管道工程施工及验收规范》GB50XXX
（二）范围
适用于新建、改（扩）建（陆上石油天然气集输工艺相关）输送原油、天然气、煤气、成品油等的站内工艺管道工程。
不适用于炼油化工厂、天然气净化厂厂内管道；站内泵、加热炉、流量计及其他设备本体所属管道。
（油气田内部脱水装置、加油站、站内高温导热油管道。
）
（三）术语
（1）管道：
由管道组成件装配而成，用于输送、分配、混合、分离、排放、计量或截止流体流动。
除管道组成件外，管道还包括管道支承件，但不包括支承构筑物，如建筑框架、管架、管廊和底座（管墩或基础）等。
（2）石油天然气管道：
是指石油（包括原油、成品油）、天然气管道及其附属设施（简称管道设施），包括油气田工艺管道（包括集输、储运、初加工和注气管道）和长输（输油、输气）管道。
（3）站内工艺管道：
油气田工艺管道的站内部分。
（4）管道单元：
采用预制的方法，将管道、管道附件按照设计的要求进行部分组装而成的单元。
（5）压力管道：
受国家安全监察的特种设备之一，是指利用一定的压力，用于输送气体或者液体的管状设备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于0．1MPa（表压）的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质，且公称直径大于25mm的管道。
（6）工业管道：
压力管道的一部分，是指企业、事业单位所属的用于输送工艺介质的工艺管道、公用工程管道及其他辅助管道。
《特种设备目录》将工业管道划分为工艺管道、动力管道和制冷管道三个品种。
（7）管道组成件：
是用于连接或装配成压力密封的管道系统机械元件，包括管子、管件、法兰、垫片、紧固件、阀门、安全保护装置以及诸如膨胀节、挠性接头、耐压软管、过滤器、管路中的仪表（如孔板）和分离器等。
GB50316：
用于连接或装配成管道的元件，包括管子、管件、法兰、垫片、紧固件、阀门、以及管道特殊件。
管道特殊件是按工程设计条件特殊制造的管道组成件，如膨胀节、特殊阀门、爆破片、阻火器、过滤器、挠性接头及软管等。
GB50235：
用于连接或装配管道的元件，它包括管子、管件、法兰、垫片、紧固件、阀门以及膨胀接头、挠性接头、耐压软管、疏水器、过滤器和分离器等。
（8）管件管道组成件的一个类别，通常包括弯头、三通、异径管、管帽、翻边短节和活接头等。
支管座：
子管与母管轴向成90°异径连接时，用于母管孔上的与支管相连接的过渡件。
（9）紧固件：
用于法兰连接的螺栓和螺帽。
（10）压力管道元件：
是指特种设备安全监察范围内的压力管道组成件和支吊架。
（11）撬装设备：
在工厂将机泵和工艺管道等组装到钢质底座上，整体拉运到现场、直接安装在基础上的成套设备。
（把可以实现部分或全部化工流程的诸多装置，集成在一个橇体上，以方便运输和快速组态）。
（12）质量证明书：
材料质量证明（检验文件）的一种形式。
由制造厂生产部门以外的独立授权部门或人员，按照标准及合同的规定，按批在交货产品上（或取样）进行检验和试验，并注明结果的检验文件。
制造厂质量证明书由独立于生产部门的制造厂检验部门签署并批准生效。
法律法规有规定的，由法定检验检测机构出具监督检验证明。
（13）外观（目视）检查：
是指对易于观察或能做外观检查的组成件、连接接头及其它管道元件的部分在其制造、制作、装配、安装、检查或试验之前、进行中或之后进行的观察。
目视检查应包括核实材料、组件、尺寸、接头的制备、组对、焊接、粘接、钎焊、法兰连接、螺纹或其它连接方法、支承件、装配以及安装等的质量是否达到相关标准和工程设计的要求。
（14）干空气：
露点低于-40℃的空气。
（15）汽化器：
用于加热低温液体或液化气体，使之汽化为设计温度下的气体的一种加热装置。
（16）干空气干燥法：
通过持续地向管道内注入干空气进行吹扫，使残留在管道内的水分蒸发，并将蒸发后的湿空气置换出管道外，从而达到管道干燥目的的施工方法。
（17）真空干燥法：
在控制条件下用真空泵不断地抽取管道内的气体，降低管道中的压力直至达到管壁温度下水的饱和蒸汽压，使残留在管道内壁上的水沸腾而迅速汽化，随后被真空泵抽出的施工方法。
（18）液氮干燥法：
液氮经汽化器汽化，加热器加热后以不低于50℃的温度进入管道进行低压间断性吹扫，从而达到管道干燥目的的施工方法。
（四）工业管道分级及施工企业资格
（1）工业管道按设计压力、设计温度、介质毒性程度、火灾危险性划分为GC1、GC2、GC3三个等级。
（A）符合下列情况之一的管道为GC1级：
1）毒性程度为极度危害的介质；
2）毒性程度为高度危害的气体，工作温度高于标准沸点的高度危害的液体；
3）设计压力大于等于4.0MPa，火灾危险性为甲、乙类可燃气体或者甲类可燃液体；
4）设计压力大于等于10.0MPa的管道和设计压力大于等于4.0MPa且设计温度大于等于400℃的管道。
（B）除本条（三）规定的GC3级管道外，介质毒性程度、火灾危险性、设计压力和设计温度低于本条
（一）规定（GC1级）的管道为GC2级。
（C）无毒、非可燃流体介质，设计压力小于等于1.0MPa且设计温度高于-20℃但不高于185℃的管道为GC3级。
（2）工业管道分级的改变情况
级别
原法规分级
GB/T20801-2007（新压力管道许可规则）分级
GC1
1输送极度危害介质的管道；
2输送甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体介质且设计压力P≥4.0MPa的管道；
3输送可燃流体介质、有毒流体介质，设计压力≥4.0MPa且设计温度≥4000C的管道；
4输送流体介质且设计压力P≥10.0MPa的管道。
1输送下列有毒介质的压力管道：
a）极度危害介质；
b）高度危害气体介质
c）工作温度高于标准沸点的高度危害液体介质。
2输送下列可燃、易爆介质且设计压力大于或等于4.0MPa的压力管道：
a）甲、乙类可燃气体；
b）液化烃
c）甲B类可燃液体
3设计压力大于或等于10.0MPa的压力管道和设计压力大于或等于4.0MPa且设计温度大于或等于400℃的压力管道。
GC3
1输送可燃流体介质、有毒流体介质，设计压力<1.0MPa，且设计温度<4000C的管道；
2输送非可燃流体介质、无毒流体介质，设计压力<4.0MPa且设计温度<4000C的管道。
输送无毒、非可燃流体介质，设计压力小于或等于1.0MPa且设计温度大于-20℃但不大于185℃的压力管道。
（注意：
不包括有毒、可燃和低温管道）
（3）承担站内工业管道安装的施工单位除按规范规定应具备相应的施工企业资质外，尚应取得国家质量监督部门颁发的相应级别的“压力管道安装许可证”
二．站内工业管道的施工准备
（一）施工准备是管道安装整个施工过程的重要阶段。
包括技术准备、现场准备和资源准备。
（1）技术准备
（A）设计审查；
1）进行图纸会审，核对设计文件。
2）掌握工程的重点和难点，熟悉工艺流程。
3）会同设计单位现场交接和复查测量控制点、施工测量用的基准点及水准点，并对地下的障碍物进行标记。
（B）编制施工组织设计
施工组织设计至少应包括：
编制依据、工程概况、施工部署、关键施工方案、进度计划、资源准备、质量保证措施、施工平面布置以及质量、健康安全环境等主要措施内容。
（C）进行工艺评定，施工方案和工艺规程等有关技术文件；
（D）技术交底和人员培训；
（E）绘制单线图：
“单线图”是根据设计图纸将每条管道按照轴側投影的绘制方法，画成以单线表示的管道空视图。
作为管段预制加工时使用材料和加工尺寸的依据，即成为“管段加工图”。
作为工程交工技术文件的内容。
（2）现场调查和准备
（A）确定交通运输方案。
（B）了解施工场地与相邻工程、农田水利等的关系。
（C）调查可利用的电源、动力、通信、消防、劳动力、生活供应及医疗卫生条件。
（D）调查施工中对自然环境、生活环境的影响及需要采取的措施。
（E）按照施工组织设计进行现场条件准备。
（3）资源准备
（A）建立项目组织机构。
（B）配备施工人员，进行技术培训、质量安全教育。
（C）进行施工机具和检测器具配置。
。
（D）进行施工主要材料的准备。
三．站内工艺管道的施工过程控制
（一）材料、管道附件、撬装设备的验收、检验与储存
（1）验收和检验
（A）工程所用的材料、管道附件、撬装设备的验收应由施工单位、物资供应单位和建设（或监理）单位的人员进行。
（B）不合格的材料、管道附件、撬装设备严禁安装使用。
（C）材料订货标准
1）有特殊要求的管材（钢管）应按设计要求订货和检验。
在含硫和硫化氢的油气介质等苛刻环境条件下的管材，设计应规定特殊的订货技术条件作为采购和验收的依据。
2）弯管的质量应符合国家现行标准《油气输送钢制弯管》SY/T5257-2004的规定，
3）异径管的质量应符合现行国家标准《钢制对焊无缝管件》GB/T12459-2005的规定，
4）三通的质量应符合应符合现行国家标准《钢制对焊无缝管件》GB/T12459-2005的规定，并应满足下列要求：
5）支管座的质量应符合现行国家标准《钢制承插焊、螺纹和对焊支管座》GB/T19326-2003的规定，
6）高酸性环境中使用的管件、紧固件，应按设计要求进行处理，合格后方可使用。
7）高压管件及紧固件技术要求符合《PN16-32MPa锻造角式高压阀门、管件、紧固件技术条件》JB450的规定。
8）带有伺服机械装置（电动、气动、液压、气流联动、气液动、电液动、电磁动等）阀门应有使用说明书。
9）撬装设备内的工艺管道安装应符合本规范的规定。
（D）质量证明文件及其核查
1）材料、管道附件、撬装设备等应有产品质量证明文件、出厂合格证、使用说明书，进口物资应有商检报告，其质量必须符合设计要求和产品标准。
2）撬装设备制造厂应提供试压记录。
3）管件及紧固件使用前应核对其制造厂的质量证明书，并确认下列项目符合国家或行业技术标准的有关规定：
化学成分
热处理后的力学性能
合金钢管件的金相分析报告
管件和紧固件的无损检测报告
4）对质量有疑问时，应对材料进行复验。
材料的理化性能检验、试验及复验应由取得国家或行业相应资质的单位进行。
质量证明文件应包括标准以及合同规定的检验和试验结果，且具有可追溯性；未包括检验和试验结果的质量证明文件（合格证）仅限于GC3级管道组成件。
管道组成件的质量证明文件除应按设计文件及GB/T20801.2-2006的规定外，还应满足以下要求：
a）设计文件规定进行低温冲击韧性试验的材料，质量证明文件中应有低温冲击韧性试验报告。
b）设计文件规定进行晶间腐蚀试验的不锈钢管子和管件，质量证明文件中应有晶间腐蚀试验报告。
c）质量证明文件提供的性能数据如不符合产品标准或设计文件的规定，或接受方对性能数据有异议时，应进行必要的补充试验。
（E）外观和尺寸检查
1）工程所用的材料、管道附件、撬装设备等在使用前，应按设计技术要求核对其规格、材质、型号，并进行外观检查，其表面质量和尺寸偏差应符合设计或产品标准国家或行业标准的有关规定。
2）对阀门、三通、弯头、异径管、法兰、螺栓、螺母、垫片、支吊架、补偿器、绝缘接头、汇管、封头等的表面质量和尺寸偏差的检验要求作了具体补充规定。
a）阀门试验前应逐个进行外观检查，其外观质量应符合下列要求：
1．阀体、阀盖、阀外表面无气孔、砂眼、裂纹等。
2．垫片、填料应满足介质要求，安装应正确。
3．丝杆、手轮、手柄无毛刺、划痕且传动机构操作灵活、指示正确。
4．铭牌完好无缺，标识清晰完整。
5．备品备件应数量齐全、完好无损。
6．液压球阀驱动装置，应按出厂说明书进行检查，压力油应在油标三分之二处，各部驱动灵活。
7．检查电动阀门的传动装置和电动机的密封、润滑部分，使其传动和电气部分灵活好用，并调试好限位开关。
b）弯头壁厚减薄量应小于厚度的10%，且实测厚度不应小于设计计算壁厚。
c）“Π”形和“L”形补偿器的弯曲钢管的圆度不应大于外径的8%，壁厚减薄量不应大于公称壁厚的15%，且壁厚不小于设计壁厚。
“Π”形补偿器悬臂长度允许偏差为±10mm；平面翘曲每米允许偏差为±3mm，且总长平面翘曲允许偏差为±10mm。
d）弹簧支吊架自由状态时，弹簧各圈节距均匀，其节距允许偏差不应大于平均节距的10%。
弹簧两端支撑面与弹簧轴线应垂直，其允许偏差不应大于自由高度的2%。
e）防腐（保温）管的管端预留长度应符合设计要求，外观应完好无损伤，标识完整、清晰并与防腐等级（保温厚度）相符。
3）撬装内设备应完好，尺寸应符合设计规定，并对进出接口法兰进行检查并予以保护。
撬装设备内控制箱、仪表、管路、阀门、元器件应符合设计要求。
4）压力管道元件的材料标记应符合相应标准和合同的规定，并应逐件标记。
标记应清晰、牢固,公称直径小于或等于DN40的材料可采用标签或其他替代方法进行标记。
标记内容至少应包括制造厂标记以及材料（代号）名称，下列管道组成件的标记还应包括材料炉批号或代号：
a）GC1级管道用管道组成件；
b）按本部分要求进行冲击试验的管道组成件；
c）铬钼合金钢（螺栓材料除外）管道组成件；
d）用于高温条件下的奥氏体不锈钢（H型）管道组成件；
e）镍及镍合金、钛及钛合金管道组成件。
管道组成件应尽量保存材料的原始标记。
当无法保存原始标记时，应采用移植方法重新标识。
材料标识也可采用管道组成件的工程统一编码。
标记方法的采用应以对材料表面不构成损害或污染为原则，并应尽量避免降低材料的使用性能。
低温钢及钛材不得使用硬印标记。
当奥氏体不锈钢和有色金属材料采用色码标记时，印色不应含有对材料构成损害的物质，如硫、铅和氯等。
如采用硬印或雕刻之外的其他标记方法，制作者应保证不同材料之间不会产生混淆，如分别处理（时间、地点）或采用区分色带等方法。
（F）补充性和验证性检验
1）合金钢管宜用快速光谱分析仪进行光谱分析，每批应抽查5%，且不少于一件。
对于合金钢、含镍低温钢、含钼奥氏体不锈钢的管道组成件，应采用光谱分析或其他方法进行材质抽样检查，抽样数量取每批（同炉批号、同规格，下同）的5%且不少于一个管道组成件。
2）对于以下管子和管件，应每批应抽样5%，且不得少于一根（个）进行外表面磁粉或渗透检测，检测结果不得有线性缺陷：
a）GC1级管道中设计压力大于或等于10MPa的管子和管件；
b）GC1级管道中输送极度危害介质的管子和管件。
3）用于高压（设计压力大于6.4MP）管道上的螺栓、螺母使用前每批抽两个进行硬度检查，不合格应加倍检查，仍有不合格则应逐个检查，不合格不能使用。
（当直径大于等于M30且工作温度大于等于500℃时应逐个检查，螺母硬度不合格不得使用，当螺栓硬度不合格时再取硬度最高、最低的各一根进行力学性能校验，若不合格，取硬度相近的作加倍校验，如仍有不合格则该批螺栓不得使用。
对于设计压力大于或等于10MPa的GC1级管道用高压螺栓和螺母，每批应抽取２根（个）进行硬度检验。
4）阀门应逐个进行强度和密封试验，
强度试验压力应为设计压力的1.5倍，密封试验压力为设计压力；
电动阀门应按要求调好限位开关试压运转后，两面都应进行单面受压条件下的开启，开启压力应不小于设计压力。
阀门壳体压力试验和密封试验应满足以下要求：
a）用于GC1级管道的阀门，应逐个进行壳体压力试验和密封试验。
b）用于GC2级管道的阀门，应每批抽查10%，且不得少于一个。
c）用于GC3级管道的阀门，应每批抽查5％，且不得少于一个。
经设计者或业主同意，对于公称压力小于等于PN100、且公称直径大于等于600mm的闸阀，可随系统进行压力试验，密封试验可采用色印方法。
带夹套的阀门进行夹套压力试验时，其试验压力应不小于1.5倍的夹套公称压力。
5）安全阀安装前应按设计文件规定的开启压力进行压力调试。
当设计无规定时，其开启压力为工作压力的1.05～1.15倍。
回座压力应在0.90～1.05倍工作压力之间，调试不少于三次。
调试合格后铅封，并填写记录。
应按设计文件规定的设定压力对安全阀进行调试，每个安全阀的启闭试验应不少于3次，并应填写安全阀整定记录。
6）加倍抽样检查、检测或试验
对管道组成件进行抽样检查、检测或试验时，若有一件不合格，可按原规定数量的两倍抽样，再进行检查、检测或试验；若仍有不合格，则该批管道组成件不得使用，或对该批管道组成件逐个进行检查、检测或试验，其中的合格者仍可使用。
（2）储存
（A）管材
1）钢管应分规格、材质、分层同向码垛，分开堆放，堆放高度应保证钢管不失稳变形，且最高不应超过3m。
底层钢管垫软质材料，并加防滑楔子。
垫起高度为200mm以上。
2）检防腐管应根据规格、防腐等级、同向分类码垛堆放，防腐（保温）管之间、底层宜垫软质材料。
底层加防滑楔子。
（B）管道附件
1）管道附件应分类存放，保证管件的坡口不受损伤。
弯头、弯管、异径管、三通应采取防锈、防变形措施。
2）绝缘接头、绝缘法兰、法兰、垫片、盲板、应存放在库房中并加以保护，并应保证法兰的结合面不受损伤。
（C）阀门、撬装设备宜原包装存放，随机工具、备件、资料应分类造册、妥善保存。
（D）焊接材料、防腐材料应分类入库存放。
库房应做到通风、防潮、防雨、防霜、防油类侵蚀。
易挥发的材料要密闭存放。
（二）下料与加工预制
（1）钢管下料
（A）钢管因搬运堆放造成的弯曲，使用前应进行校直，其直线度每米不超过1.5mm，全长不超过5mm。
（B）设计压力大于6.4MPa条件下使用的钢管采用机械切割；在设计压力小于等于6.4MPa条件下使用的钢管可采用火焰切割，切割后必须除去切割表面的氧化层，消除切口弧形波纹。
切口质量应符合规范要求
（C）坡口加工应根据设计和焊接工艺规程的规定。
加工完成后如有机械加工形成的内卷边，应清除整平。
碳钢、碳锰钢可采用机械加工或火焰切割和制备坡口。
低温镍钢和合金钢宜采用机械加工切割和制备坡口。
如采用火焰切割，切割后应用机械加工或打磨方法消除热影响区。
不锈钢、有色金属应用机械加工或等离子切割和制备坡口。
不锈钢、镍基合金及钛管采用砂轮切割或修磨时，应使用专用砂轮片。
不排除采用其它切割和制备方法的可能性，但应经过技术评审。
当设计文件和相关标准对坡口表面有无损检测要求时，无损检测及缺陷处理应在施焊前完成。
（2）管件加工
（A）弯管制作
1）宜采用壁厚为正公差的钢管制作弯管。
当采用负公差的钢管制作弯管时，钢管弯曲半径与弯管前钢管壁厚的关系宜符合下表规定。
弯曲半径R
弯管前钢管壁厚
R≥6D
1.06Tm
6D＞R≥5D
1.08Tm
5D＞R≥4D
1.14Tm
4D＞R≥3D
1.25Tm
注1：
D为公称直径（mm）。
2：
Tm为设计壁厚（mm）。
2）高压钢管的弯曲半径宜大于钢管外径的5倍，其他钢管的弯曲半径宜大于钢管外径的3.5倍。
3）用直缝管制作弯管时，受拉（压）区应避开焊缝。
4）钢管应在其材料特性允许的范围内冷弯或热弯。
5）制作高合金钢弯管时宜采用机械方法；当充砂制作弯管时，不应用锤击。
6）钢管热弯或冷弯后的热处理
a）除制作弯管温度自始至终保持在900℃以上的情况外，用壁厚大于19mm的碳素钢制作弯管后，应按规范进行热处理。
b）中、低合金钢管进行热弯时，对公称直径大于或等于100mm，或壁厚大于或等于13mm的，应按设计要求进行处理。
c）中、低合金钢管进行冷弯时，对公称直径大于或等于100mm，或壁厚大于或等于13mm的，应按表的要求进行热处理。
d）用奥氏体不锈钢管制作的弯管，可不进行热处理。
当设计要求热处理时，应按设计要求进行。
e）冷弯或冷成形加工后的热处理应符合本规范的规定。
母材类别
名义
厚度
母材最小规定抗拉强度
金属热处理温度
保温
时间
最短保温时间
h
布氏硬度[b]
≤
mm
MPa
℃
min/mm
碳钢（C）、碳锰钢（C-Mn）
≤19
＞19
全部
无
600～650
…
2.4
…
1
…
200
合金钢（C-Mo、Mn-Mo、Cr-Mo）
Cr≤½%
≤19
＞19
全部
≤490
全部
＞490
无
600～720
600～720
…
2.4
2.4
…
1
1
…
225
225
合金钢（Cr-Mo）½%＜Cr≤2%
≤13
≤490
无
…
…
…
＞13
全部
700～750
2.4
2
225
全部
＞490
700～750
2.4
2
225
合金钢（Cr-Mo）
2.25%≤Cr≤3%和C≤0.15%
≤13
全部
不要求
…
…
…
＞13
全部
700～760
2.4
2
241
合金钢（Cr-Mo）
3%0.15%
全部
全部
700～760
2.4
2
241
马氏体不锈钢
全部
全部
730～790
2.4
2
241
铁素体不锈钢
全部
全部
无
…
…
…
奥氏体不锈钢
全部
全部
无
…
…
187
低温镍钢（Ni≤4%）
≤19
＞19
全部
无
600～640
…
1.2
…
1
…
…
双相不锈钢[a]
全部
全部
1.2
½
…
a．双相不锈钢钢管是否进行焊后热处理不做具体规定，但热处理应符合材料标准要求；
b．设计有规定时，碳钢和奥氏体不锈钢的硬度可按本表取值。
c．对于有应力腐蚀倾向或对消除应力有较高要求的管道，在弯曲或成形加工后，应按设计文件的规定进行热处理。
d．采用管子扩口、缩口、引伸、墩粗时，成形应变率为本表规定值的一半；
e．固溶处理的保温时间为20min/25mm或10min，且取其中的较大值。
f．要求冲击试验的材料在冷成形或冷弯后，当成形应变率大于5%时，应按要求进行热处理。
g．高温使用的奥氏体不锈钢钢管或镍基合金钢管，在冷、热弯曲或成形后，应按下表规定进行热处理。
材料类别及使用条件
成形应变率%
热处理
设计温度小于675℃的奥氏体不锈钢及镍-铁-铬合金（800H、800HT）热弯或热成形
＞15
固溶处理
设计温度大于等于675℃的奥氏体不锈钢（H级）及镍-铁-铬合金（800H、800HT）热弯或热成形
＞10[a]
固溶处理
奥氏体不锈钢及镍基合金（800H、800HT）冷弯或冷成形
按设计规定
7）弯管质量要求：
a）无裂纹、无过烧、分层、无皱纹；
b）任一截面上的最大外径与最小外径之差
设计压力大于或等于10MPa的弯管，应不大于制作弯管前钢管外径的5%；设计压力小于10MPa的弯管，应不大于制作弯管前钢管外径的8%。
弯管的不圆度
a）不圆度应满足以下要求：
1）弯管的不圆度u（%）应按式
（1）
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