四旋施工方案.docx
《四旋施工方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《四旋施工方案.docx（91页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
四旋施工方案
中国石化股份有限公司齐鲁分公司
汽油国Ⅲ质量升级技术改造
第二催化装置技术改造项目
新增四旋及四旋区管道施工方案
编制单位：
山东齐鲁石化建设有限公司
编制日期：
编制人：
审核人：
项目经理：
SH/T3903-A.2
施工组织设计（方案）报审表
工程名称：
第二催化装置技术改造
编号：
致盛华监理工程有限公司（监理单位）
我方已根据施工承包合同的有关规定完成了新增四旋及四旋区管道工程施工组织设计（方案）的编制，并经我单位上级技术负责人审查批准，请予以审查。
附：
□施工组织设计/√施工方案
项目经理承包单位（章） 日期
专业监理工程师审查意见：
专业监理工程师
日期
总监理工程师审核意见：
项目监理机构（章） 总监理工程师
日期
汽油国Ⅲ质量升级技术改造项目施工方案审批表
单项工程名称
第二催化装置技术改造
施工单位名称
山东齐鲁石化建设有限公司
方案名称
新增四旋及四旋区管道
生产车间确认
工
程
管
理
组
施工审核
质检审核
费用控制审核
安环部意见
调度部意见
机动部意见
技术部意见
审批
备注
注：
审批完成复印发项目经理、项目部办公室，工程管理组存档
一、工程概况···················································1
二、编制依据···················································1
三、施工组织···················································2
四、施工工艺···················································2
五、质量保证措施···············································10
六、资源需求计划···············································12
七、文明施工···················································13
八、HSE管理··················································14
附、工作危害分析表··············································20
焊接工艺卡··················································24
热处理工艺卡················································30
工期计划·····················································31
一、工程概况：
1.1、第二催化装置新增四旋主要由四旋设备本体、临界流速喷嘴及其两侧锥形筒体组
成，设备为整体到货，由专门生产厂家制造。
同时施工的还有四旋入口管道及四旋区部
分小烟道。
中国石化工程建设公司设计，山东齐鲁石化建设有限公司负责施工。
1.2主要工程量：
1.2.1四旋设备重约2吨、材质15CrMoR.
1.2.2临界流速喷嘴重量：
0.226吨
1.2.3两侧筒体：
钢板重0.723吨，衬里重约0.65吨
1.3四旋烟道出口设计参数
1.3.1烟道设计压力0.2MPa，设计温度550℃，操作介质为催化剂和烟气，耐热衬里厚
度为100mm。
1.4工程特点及总体要求：
1.4.1旧设备及管线原内部有龟甲网，开孔难度增加。
1.4.2烟道内径小，加工难度大，铬钼耐热钢焊接要求高，材质种类多。
1.4.3四旋入口管道由R001至四旋入口全长26m，规格为φ426*9.5，管线、管件、阀
门均带内衬。
所有衬里接头处需经过特殊处理。
1.4.3不断优化施工工艺，提高工效，适时组织加班，做好安全管理、抓好质量控制，
确保成本和进度目标的实现。
二、编制依据
2.1SH3504-2000《催化裂化装置反应再生系统设备施工及验收规范》
2.2SH3520-2004T《石油化工铬钼耐热钢焊接规程》
2.3JB/T4709-2000《钢制压力容器焊接规程》
2.4GB50235-97《工业金属管道工程施工及验收规范》
2.5GB50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》
2.6SH3501-2002《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》
2.7JB4726-2000《压力容器用碳素钢和低合金钢锻件》
2.8重设B-3716《龟甲网隔热耐磨衬里施工技术条件》
2.9QA/HSE-04-2006《安全、环境与健康（HSE）管理》
2.10中国石化工程建设公司《汽油国Ⅲ质量升级技术改造第二催化装置技术改造四旋及出口管道图》设计图纸
三、施工组织
3.1施工要点：
3.1.1做好施工准备工作。
烟道临界流速喷嘴两侧提前进行预制，现场安装。
先安装四旋设备，然后安装小烟道及入口管道。
3.1.2四旋入口管道由R001至四旋入口全长26m带衬里部分，由专业单位进行制造，分段到货（每段1.5m并预先焊好通往松动点的接管）现场组对安装。
3.1.3由于管线带衬里无法进行水压试验，故安装时为保证安装质量，采用氩弧焊打底，电弧焊盖面的焊接工艺。
3.1.4根据进度优化施工方案，抓好质量，严控成本和进度。
3.1.5搞好文明施工、确保施工安全。
3.1.6项目组织机构：
炼油改造项目部组织机构图
四、施工工艺
4.1施工准备
4.1.1制定详细施工方案，焊工持证上岗，对焊工进行资格审查，具备焊接资格方可焊接。
4.1.2施工人员熟悉图纸和有关技术资料并进行技术交底。
4.1.3施工所需工、机具齐备、备品、备件符合质量设计要求。
4.1.4与二催化设备员对接，了解大烟道及R002设备的材质及内部情况，为选用符合要求的焊接材料打下基础。
4.2材料验收
4.2.1钢材、型材、管材、配件及焊条等材料，必须有出厂合格证，若有疑问必须进行材料的复验检查。
4.2.2钢板、管材、型材表面不得有气孔、结痕、拉裂、折叠、夹渣等缺陷，且不得有分层现象，锈蚀减薄量，划痕深度与实际负偏差之和应符合材料厚度允许偏差的规定。
4.2.3材料应做标记，并按材质、规格、型号等分类存放。
4.2.4管线上所使用的所有法兰锻件使用前必须进行外观检查，且应符合JB4726-2000中Ⅱ级的规定。
4.2.5合金钢管道组成件应采用光谱分析或其他方法对材质进行复查并应做标记，合金钢阀门的内件材质应进行抽查，每批抽查数量不得少于1个。
4.2.6及时要求组织四旋入口内衬管道（阀门、弯头）的到货验收，不合格不得使用。
所用15CrMoR钢板的化学成分及机械性能应符合GB6654-96的规定。
4.2.6.1用作柱型锚固钉和端板的0Cr13圆钢及钢板，应分别符合GB1220和GB4237的要求并经退火处理，表面硬度应不大于180，端板的厚度为6mm，尺寸为50*50mm，
4.2.6.2龟甲网用1.75*20或1.75*25钢带冲压制成，材质为0Cr13.要求结扣牢固，表面平整，相邻板条宽度偏差小于0.3mm，合格后方可采用。
4.3材料的保管
4.3.1管道组成件及管道支承件在施工过程中应妥善保管不得混淆或损坏，材质为不锈钢有色金属的管道组成件及管道支承件在储存期间不得与碳素钢接触，暂时不能安装的管子应封闭管口。
4.3.2施工现场应配备专用焊材库，焊材的储存、保管应符合下列规定：
4.3.2.1焊材库必须干燥通风，库房内不得放置有害气体和腐蚀性介质；
4.3.2.2焊材应存放在架子上，架子离地面的高度和与墙壁的距离均不少于300mm，并严防焊条受潮；
4.3.2.3焊材应按种类、牌号、批号、规格和入库时间分类堆放。
每垛应有明确的标注，防止混放；
4.3.2.4焊材库内应设置温度计、湿度计，保持库房内温度不低于5℃，空气相对湿度应不高于60%，并做好记录；
4.3.2.5焊条应设专人负责保管、烘干、发放和回收，并有详细记录
4.4.四旋小烟道锥段预制、流速喷嘴外部盒子预制
4.4.1首先按照图纸尺寸锥段进行展开放样，然后再划线、下料，卷制成型，材质为15CrMoR；件号（12），材质为Q235-B。
4.4.2喷嘴外部盒子现场测量原有盒子尺寸，下料，再卷制成型；再在盒子内部直接铺设一层龟甲网并焊接牢固，方可交防腐进行耐磨层施工；材质为20#钢。
卷管的同一筒节上的纵向焊缝不宜大于两道两纵缝间距不宜小于200mm，卷管组对时两纵缝间距应大于100mm，支管外壁距焊缝不宜小于50mm，卷管的周长偏差为5mm，圆度偏差不大于外径的1%，且不应大于4mm。
4.4.3在卷管加工过程中应防止板材表面损伤，对有严重伤痕的部位，必须进行修磨使其圆滑过渡，且修磨处的壁厚不得小于设计壁厚。
4.4.4卷管端面与中心线的垂直偏差不得大于管子外径的1%且不得大于3mm，平直度偏差不得大于1mm/M
4.4.5.锚固钉及龟甲网进行施工（已经按规定设计要求点焊锚固钉）。
焊接时，先将锚固钉和端板焊牢，然后再往器壁上焊，要求锚固钉四周应满焊、无咬肉，经0.5Kg手锤锤击发出清脆铿锵的金属声，锚固钉垂直度偏差不大于2mm，高度偏差为（0，-2），间距偏差为±5mm。
4.4.6.龟甲网施工
4.4.6.1龟甲网施工前应除去所有焊渣，如必要可进行喷砂，要求表面无浮锈、氧化皮及油污，以表面呈灰色金属光泽为合格，然后用压缩空气吹扫干净表面。
4.4.6.2龟甲网的滚制方向与钢带长度方向应一致，其结扣不得断裂、脱扣或松动，其成型应符合：
筒体部分用1/3R弧长（不小于300mm）样板检查，间隙不大于4mm；
锥体过渡圆弧处用直边不小于100mm的样板检查，间隙不大于6mm；
4.4.6.3龟甲网与端板逐一焊接，每个焊点的焊缝长度不应小于20mm；且每个网孔内焊缝总长不小于40mm。
4.4.6.4龟甲网结扣间隙、错边高度均不应大于0.5mm。
4.4.6.5两张龟甲网结合时，应将每个端头全部焊牢。
结合处的网孔面积不应小于基本网孔的1/2，且不应超过基本网孔的11/3，龟甲网的接头应尽量通过锚固钉端板的中心。
4.4.6.6龟甲网与插入件或固定件相交处，每个龟甲网端头都应与其点焊，不应由悬空的端头。
4.4.6.7龟甲网焊后，应打净药皮并清除干净。
4.4.6.8施工人员应对锚固钉、龟甲网进行全面质量检查，合格后方可进行衬里施工。
4.4.6.9如果除锈工作和衬里的施工时间间隔较长，衬里的整个区域应再次检查洁净度，如需要应再次清理。
4.5.现场开孔
4.5.1办理动火手续后第一步首先割除所安装四旋位置的原有小烟道。
然后拆除R001底部包有盒子的原有阀门及盒子；对R002顶部所开孔进行修整处理，使之达到设备安装的要求，四旋与小烟道的连接处端口也要处理好（龟甲网及衬里、挡圈）.
4.5.2第二步割除原临界流速喷嘴外部盒子，拆除螺栓紧固件，按照原位置画出小烟道轴线与大烟道的轴线交点，作为下部开孔的基准点。
4.5.3第三步在紧贴大、小烟道相贯处的补强圈边缘，割除支管（小烟道）；然后按照放样图画出改造开口位置线，进行开口，开口时先小范围开孔，再进一步修整口径及口径周围的衬里、龟甲网。
4.5.4第四步按照尺寸要求割断喷嘴入口出的旧小烟道，修整好端口、衬里、龟甲网、衬里挡圈，待下一步安装。
4.5.5开孔方位与标高应符合图样要求，方位允许偏差为士5mm，标高允许偏差为士5mm所有与设备不垂直的开孔接管，其安装角度允许偏差用样板检查（样板靠接管一边的长度应不小于l00mm），其间隙应不大于样板长度的1/100。
4.6.四旋设备安装
4.6.1允许施工后，办理必备的施工手续（票证齐全），然后在设备R002外侧搭设脚手架。
4.6.2待设备到货后及时进行验收。
4.6.3在地面及时安装四旋加强锥，并做好起吊准备。
4.6.5安装四旋经找正，然后焊接加强锥外的加强筋，安装后的找正应在同一平面内互成直角的两个方向进行，其垂直度允许偏差为5mm。
4.6.6然后安装四旋上部的弯头及锥体，此处应特别注意两端的接头处，旧烟道的接头处要按照规范要求留好坡口，同时安装好衬里挡板，修补局部不规整衬里；连接时敷设一层AA级刚玉衬里湿料，在衬里接头处添加适量的陶纤毡。
4.7四旋管道（小烟道锥段）安装
4.7.1先在标高5米、φ2432大烟道外侧打开人孔，具备条件施工后开始割除与大烟道根部部分的小烟道。
4.7.2按照设计尺寸划出锥段的开孔位置尺寸并进行开孔。
4.7.3安装锥段后，先矫正其位置尺寸然后进行焊接同时及时回复开孔周围边缘处的衬里。
4.7.4开口接管伸入设备内部长度允许偏差，为0-5mm.
4.8四旋入口管道安装
4.8.1四旋入口管道由R001至四旋入口全长26m带衬里部分，由专业单位进行制造，分段到货现场组对安装。
4.8.2专业单位提前预制，每段按照1.5m并预先焊好通往松动点的接管，接头（分段）端口符合安装要求，并经检验合格。
4.8.3因烟道小，采用分段预制，每段筒节完成后都应按照重设B-3716进行350℃的烘干热处理。
连接时敷设一层AA级刚玉衬里湿料，在衬里接头处添加适量的陶纤毡。
4.8.4保温碳钢管道经过横梁或者支架时，除注明外均加焊接性滑动管托。
4.8.5R001至四旋入口间阀门经SEI工艺专业设计同意取消。
4.8.6相关两个松动阀组待四旋入口管道主线安装完毕后再进行现场安装。
4.8.临界流速喷嘴及两侧衬里管道安装（小烟道）
4.8.1锥段安装完后，可进行流速喷嘴的安装，此部件要经业主负责人检查认可，其质量符合设计和规范要求。
4.8.2法兰应与管道同心，并应保证螺栓自由穿入。
法兰螺栓孔应跨中安装，法兰间应保持平行，其偏差不得大于法兰外径的且1.5‰不得大于2mm，不得用强紧螺栓的方法消除歪斜.
4.8.3吊装时，要特别注意，做到小心吊装不能碰撞，以免损坏内衬；安装时，要正确安装，敷设一层AA级刚玉衬里湿料，在衬里接头处添加适量的陶纤毡。
4.8.4安装喷嘴与旧烟道之间的筒体及小锥段（筒体及小锥段已提前预制完），按照规范要求处理好旧烟道接头处的坡口，同时安装好衬里挡板，修补局部不规整衬里。
4.8.5衬里管道安装前应检查衬里层的完好情况并保持管内清洁。
衬里管道安装时不得施焊加热扭曲或敲打。
4.8.6螺栓、螺母应涂以二硫化钼油脂、石墨机油或石墨粉：
管道安装的允许偏差（mm）
项目
允许偏差
座标
架空及地沟
室外
25
标高
架空及地沟
室外
±20
水平管道平直度
DN≤100
2L%,最大50
DN>100
3L%,最大80
立管铅垂度
5L%,最大30
成排管道间距
15
交叉管的外壁或绝热层间距
20
4.9.阀门安装
4.9.1阀门安装前，应检查填料，其压盖螺栓应留有调节裕量.
4.9.2阀门安装前，应按设计文件核对其型号，并应按介质流向确定其安装方向。
4.9.3当阀门与管道以法兰或螺纹方式，连接时阀门应在关闭状态下安装。
4.9.4当阀门与管道以焊接方式连接时，阀门不得关闭；焊缝底层宜采用氩弧焊
4.9.5水平管道上的阀门，其阀杆及传动装置应按设计规定安装，动作应灵活。
4.10．管道支、吊架的安装：
4.10.1滑动导向管支架安装时要保证管道能够自由伸缩滑动，必须保证管托安装于管底中心线上，不得有歪斜现象。
导向角钢与管托必须平行并且保证设计要求的间隙。
当管道有热位移时，滑动导向支架安装位置应为从中心线向热位移反方向偏移，偏移量为管道热位移的一半。
4.10.2固定管架是管道的安装定位点、受力点，必须保证管架的牢固稳定。
应按设计文件要求安装，并应在补偿器预拉伸之前固定，固定支架应牢固可靠，管托不得脱落，焊管托时，管子不得有咬边现象；导向支架和滑动支架的滑动面应洁净平整，不得有歪斜和卡涩现象，其安装位置应从支承面中心向位移反方向偏移，偏移量按设计文件规定，管道的绝热层不得妨碍其位移。
管托的滑动面要保持水平，不允许有倾斜现象。
4.10.3管式支架安装时，应现场进行实际测量，现场下料，先将管道预先用临时支架支撑好，再进行测量，防止安装后管支架悬空。
当支架支撑于地面而所处地面未打时，应先不焊接支腿的底板，并且支腿预留一定裕量，地面打好后再安装支腿底板。
4.10.4有坡度要求的管道管支架应根据设计要求和管架实际情况安装。
4.10.5、吊架在安装时要求吊架力量适当，即不能太松，起不到吊架的作用，同时也不能过紧，使管道受到额外的拉力。
另外要求吊架的铰链能按要求在一定范围内能自由转动。
吊架应现场进行实际测量安装，可调吊架在安装完毕进行调节，不可调吊架在安装吊架时应将管道预先吊起，在正常受力状态下进行吊架的安装焊接，保证吊架正常受力。
无热位移的吊架其吊杆铅垂安装，有热位移的管道吊架要向热位移相反方向按位移的一半倾斜安装。
4.10.6、管线安装前宜先按图纸中的位移量安装隔热管托，并用临时支撑撑住，再安装管线，管线就位后，去掉临时支撑。
4.10.7、有热位移的管道，在热负荷运行时，必须及时对支、吊架进行下列检查与调整：
a）活动支架的位移方向、位移值及导向性能应符合设计要求；
b）管托不得脱落，固定支架应牢固可靠；
c）弹簧支、吊架的安装标高与弹簧工作载荷应符合设计规定；
d）可调支架的位置应调整合适。
4.11.焊接与检验
4.11.1凡参加焊接的焊工只能在其已有的相应合格证范围内施焊，严禁无证上岗。
4.11.2焊接材料应有质量证明书，验收合格焊材应做上合格标记，妥善保管;焊工领用焊条必须使用焊条筒。
4.11.3焊接前，应先将坡口端面20mm范围内的氧化皮、水、油污、油漆、垢、毛刺等清洗干净，并用砂轮打磨直至露出金属光泽。
4.11.4定位焊及固定卡具焊缝的焊接、焊材及工艺与正式焊接要求相同。
焊接过程中注意引弧及收弧质量，收弧时将弧坑填满，多层焊时层间接头应错开。
焊前应对坡口两侧各不小于三倍壁厚、且不小于100mm的区域预热，预热温度250～350℃,加热区以外100mm范围内应予以保温，详见热处理工艺卡。
4.11.5焊接工作必须按焊接工艺规程的要求进行，焊接工艺见工艺卡。
4.11.6．焊接后的焊缝应进行外观检查，其表面质量、外观尺寸应符合设计文件或相关规范的要求，焊缝与母材应圆滑过渡。
4.11.6.1焊缝和热影响区表面不应有裂纹、气孔、弧坑和肉眼可见的夹渣等缺陷。
4.11.6.2焊缝表面的咬边深度不得大于0.5mm，焊缝两侧咬边总长度不得超过该焊缝总长度的10%。
否则，应进行修磨或补焊，使之平滑过渡。
经修磨部位的管壁厚不应小于设计要求的厚度。
4.11.7不宜在管道焊缝及其边缘上开孔。
4.11.8管道组成件组对时，对坡口及其内外表面进行的清理应符合规定，清理合格后应及时焊接。
4.11.9管道对接焊口的组对应做到内壁齐平，内壁错边量不宜超过壁厚的10%，且不大于2mm。
4.11.10对管内清洁要求较高且焊接后不易清理的管道，其焊缝底层应采用氩弧焊施焊。
4.11.11不等厚管道组成件组对，外壁错边量大于3mm时，按照规定应进行修整。
4.11.12烟道及四旋入口管道对焊焊缝进行外观检查后；
对于小烟道，先进行100%超声波检测，检测标准为JB/4730.3-2005Ⅰ级合格，质量等级为AB级；然后采用JB/T4730.2-2005标准进行20%射线检测，合格后交付防腐施工；
对于出入口管道因内侧先安装衬里后对接管道，无法进行射线检测，为保证安装质量，采用氩弧焊打底，电弧焊盖面的焊接工艺；先进行100%超声波检测，检测标准为JB/4730.3-2005Ⅰ级合格，质量等级为AB级，焊后全部进行着色，检测应在焊接完成24h后进行。
4.11.13不合格的焊缝必须进行返修，同一部位的返修次数不宜超过两次。
经过两次返修仍不合格的焊缝，如需再进行返修，应编制返修工艺措施，经技术总负责人批准后方可实施。
返修后仍按原规定方法进行检测。
4.11.14焊后热处理
4.11.14.1焊缝焊后热处理应在焊缝外观检查及规定的无损检验合格后进行。
4.11.14.2热处理后，应对焊缝、热影响区及附近母材抽检表面布氏硬度，抽检数量应不少于热处理焊口总量的10%。
所测焊缝及热影响区的硬度值应小于母材的125%，且应符合下列要求，否则，必须重新进行热处理并做硬度测试：
HB≤220，热处理工艺见工艺卡。
4.12压力试验
4.12.1因为该衬里管线无法进行灌水试压，所以本次压力试验采用气压试验。
因装置停工后现场没有高压气源，建设公司外租高压空气压缩机试压车，进行气压试验。
强度试验压力为1.15倍设计压力，严密性试验压为设计压力。
因设计压力不明确，试压时由二催化车间决定试压压力。
实验前将R001出口法兰与管道之间、四旋设备与管道之间加好盲板，连接松动点处关闭阀门。
经衬里管线自身的松动点接高压空气压缩机试压车进行充气试压，升压应逐级进行，先升压50%试验压力，经检查合格后，再以10%的强度试验压力逐级升压，每级停留不小于3min，达到试验压力后，稳定5min，以无变形、无渗漏为合格。
强度实验合格后，降至严密性实验压力，用涂刷肥皂水方法检查，如无泄漏，稳压半小时,不降压则严密性实验合格，试压合格后各方人员应及时共同签字确认，试压记录及时整理，并交相关部门确认；
4.12.2压力试验的一般规定
压力试验前，须对下列资料进行审查：
1.材质合格证，
2.组装记录和隐蔽记录，焊接工艺记录，无损探伤检测报告，热处理记录。
3.设备及外部检查。
检查设备的完整性、正确性。
检查焊缝、盲板、螺栓、压力表的校验设置情况，检查接管情况，连接螺栓是否均匀紧固。
4.12.3压力试验应在无损检测、热处理之后进行。
4.12.4压力试验介质为空气。
4.12.5在试压过程中，不得对受压元件进行任何修理，发现的缺陷要在卸压后消除，消除后应重新进行试压。
4.12.6进行压力试验时，各部位的紧固螺栓必须装配齐全。
试验时应装设两块压力表。
压力表应装设在任一松动点接口位置，且避免加设在加压装置出口管路附近。
压力表必须经过校验，其精度不低于1.5级，量程为最大被测压力的1.5-2倍。
试验前应对安全防护措施、试验准备工作进行全面检查。
4.12.7压力试验过程中，如果发现异常响动、压力下降、油漆剥落或加压装置发生故障等不正常现象时，应立即停止试验，并查明原因。
4.12.8压力试验完成后，应拆除试压的辅助部件，排净试验介质，并填写“压力试验记录”。
五、质量保证措施
5.1质量保证体系
5.2质量目标：
工程施工合格率达到100%，工程优良率达到96%以上。
焊接探伤检测一次合格率96％以上。
5.3质量控制点一览表
序号
控制点
控制点等级
检查/审查单位
施工
质检
监理
业主
1
安装方案
A
√
√
√
√
2
材料配件验收
升级会员 