炉管焊接热处理方案.docx
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炉管焊接热处理方案
东营市胜星化工有限公司
180万吨/年加氢裂化项目120万吨/年连续重整装置
胜星四合一加热炉（炉管F-201-F204）
热处理方案
编制：
审核：
批准：
江苏炎鑫科技股份有限公司
2015年04月
目录
1、概述1
1.1适用范围1
1.2编制依据1
2、工程概况1
3、作业准备1
3.1技术准备及施工准备1
3.2热处理人员2
3.3热处理机具2
3.4热处理材料2
3.5安全器具3
4、施工方法4
4.1热处理流程图4
4.2预热6
4.3焊后热处理6
5、质量保证措施8
5.1质量目标8
5.2质量保证措施8
6、HSE措施9
6.1总则9
6.2安全施工的具体措施10
6.3工作危险性分析12
1、概述
1.1适用范围东营市胜星化工有限公司180万吨/年加氢裂化项目120万吨/年连续重整装置
本施工方案适用于、四合一加热炉炉管焊接施工。
1.编制依据
2《管式炉安装工程施工及验收规范》SH/T3506-2007
3《石油化工管式炉碳钢和铬钼钢炉管焊接技术条件》SH3085-1997
4《石油化工铬钼耐热钢焊接规程》SH/T3520-2004
5《钢制压力容器焊接规程》JB/T4709-2000
6《钢制压力容器焊接工艺评定》JB/T4708-2000
7《承压设备无损检测》JB/T4730-2005
8《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》
9《石油化工施工安全技术规程》（SH3505-1999）
10《金属里氏硬度试验方法》GB/T17394
11《绝热用硅酸铝棉及其制品》GB/T16400-1996
12公司Q/HSE体系文件及类似工程施工经验
2、工程概况
东营市胜星化工有限公司连续重整装置四合一加热炉（F201~204）项目落座与山东省东营市广饶县大王镇工业园区内。
四合一加热炉长30米、宽15米、高75米（钢结构高度为46米）四合一加热炉安装总重量约为2311吨（含非金属），江苏炎鑫公司承接整台加热炉的现场安装，四合一加热炉西侧、南侧重整装置在建，北侧为加热炉预制场地、有消防通道。
3.作业准备
3.1技术准备及施工准备
3.1.1项目工程开工前，作业指导书审批完成。
由中国石油天然气第七建设公司宁夏项目部焊接技术组提供施工记录图、施焊部件材质规格、焊接接头编号、预热及热处理工艺；编制热处理工艺卡、技术交底、安全交底，在施工前对参加作业人员进行安全技术交底，并且交底与被交底人进行双方签字。
3.1.2施工材料，设备,仪器，开工前到达现场并经计量检定合格。
3.1.3环境必备条件：
工作环境要做好防风、防雨、防雪措施，且要符合安全操作的条件（施工场所无易燃易爆物品）。
作业场所应放置足够数量的灭火器材并设置“高温防止烫伤”、“有电危险”等警示牌；作业场所附近无易燃易爆物品（应遵守施工场所对电器设备、易燃易爆物品的安全规定）。
3.1.4施工场地平整、无杂物，现场施工脚手架验收合格后方可使用。
热处理设备到施工场所的通道畅通，不得堆放杂物。
3.1.5焊接接头加热区以外每侧500mm不得有易燃物和承重钢丝绳、承重支架等。
焊后焊件表面不得有焊瘤、焊渣，飞溅要清理干净，焊工自检表面合格。
3.2热处理人员
序号
作业人员
数量
资格
要求
1
热处理技术员
1
大中专及以上文化程度。
1.负责完成委托热处理项目的前期准备，现场预热及热处理，结果通知等工作，降低成本。
2.应熟悉相关规程，熟练掌握、严格执行规程，组织热处理人员的业务学习。
3.对施工工序（程序）进行检查，发现质量或工艺问题有权督促施工人员进行返修，并记录备案。
4.负责完成热处理资料整理并通过水压资料检查和整体资料移交。
5.负责对热处理操作人员的安全技术交底并完全负责操作人员的安全工作及现场的文明施工。
6.密切配合监理、甲方进行的工作质量检查，协调并保持与之关系融洽。
7.负责完成热处理仪器设备的日常维护保养，掌握设备的健康状况，使设备在良好的状态下运行。
8.对热处理专业的新设备、新标准、新方法不断学习提高。
负责本专业员工的专业技能培训工作。
9.尊重和支持SHE检查人员工作，服从SHE人员监督和指导。
2
热处理工
1
初、高中及以上文化程度，持热处理操作证
1.热处理工必须持有热处理资格证发上岗证，持证上岗。
2.发现施工人员违章作业，有权制止，并及时向有关领导汇报。
3.协助专业主管进行班组施工场所的安全检查和施工项目开工前施工条件的检查。
4.做好班前交底，班组小结，保证施工记录完整准确。
5.协助专业主管随时跟踪、检查焊接热处理质量，做好施工
记录，收集、汇总、整理焊接热处理资料及时提交竣工移交资料。
6.尊重和支持SHE检查人员工作，服从SHE人员监督和指导。
7.尊重甲方、监理，做到有礼有节。
3
热处理辅助工
1
经安全、技术培
训合格
1．能独立操作；
2．严格执行江苏炎鑫项目用工制度。
3.3热处理机具
序号
名称
型号
精度
等级
数量
备注
1
远红外温度计
MT
Ⅰ级
2台
计量合格并在有效期内
2
里氏硬度仪
HT2000A
/
1台
计量合格并在有效期内
3
K型热电偶
Φ0.3长0.5米
Ⅱ级
1根
计量合格并在有效期内
4
记录仪
EL100-06
0．5级
2台
计量合格并在有效期内
5
手提式控温仪
60KW
/
2台
计量合格并在有效期内
6
热处理
WCK-60KW--0306厘米
/
1台
3.4热处理材料
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
硅酸铝纤维毯
7200*610*30
卷
20
2
绝缘胶布
盘
20
3
电解无尘石棉布
8000*1000*2
卷
5
800℃以上
3.5安全器具
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
安全带
条
3
2
安全帽
个
3
3
工具袋
个
2
4
安全带自锁器
个
2
5
安全警示牌
个
2
6
接地线
双色
米
50
3.6.热处理后进行硬度检查。
硬度试验合格后，填写完工通知单，反馈委托方以便进行下道工序委托。
4.施工方法
4.1热处理流程图
4.2预热
4.2.1炉管所用A335P9、A335P5钢材的预热温度为250~350℃，当焊接环境温度小于0℃时预热温度取上限。
4.2.2炉管的火焰预热工艺：
a）火焰焰心至工件的距离应在10mm以上；喷嘴的移动速度要稳定，不得在一个位置长期停留。
火焰加热时，应注意控制火焰的燃烧状况，防止金属的氧化和增碳。
c）火焰加热应以焊缝为中心，加热宽度为焊缝两侧各外延不少于100mm。
经远红外测温仪测温到达预热温度后，应立即使用干燥的保温材料对焊缝两侧进行保温，保温材料距焊缝边缘100mm,不影响焊接为准。
d）预热力求均匀
4.2.3不同钢号铬钼之间的焊接，预热温度应取淬硬性大的一侧材质的预热温度下限。
碳钢与铬钼钢、铬钼钢与奥氏体钢组成的焊接接头，仅预热铬钼钢一侧。
4.3焊后热处理
4.3.1热电偶测温要求
a）根据热处理的温度和仪表型号选择热电偶。
宜选用和热处理温度、仪表的型号匹配的防水型铠装热电偶。
热电偶的直径与长度应根据焊件大小、加热宽度、固定方法选用。
b）热电偶安装位置，应保证测温准确可靠、有代表性，测温点应在焊接接头中心线上。
c）用铅丝捆绑固定热电偶，应保证热端与焊接接头紧密牢固接触.
4.3.2加热器的安装
加热器安装时，应将焊件表面的焊瘤、焊渣、飞溅清理干净，使加热器和焊件表面紧贴，必要时使用夹具。
加热器必须以焊接接头为中心对称布置；加热宽度从焊接接头中心算起，每侧不小于焊缝宽度的3倍，且不小于25mm的区域，加热区以外的100mm应当予以保温。
4.3.3温差控制与保温
焊接热处理恒温过程中，承压管道在加热范围内，任意两点间的温差应小于50℃。
焊接热处理的保温宽度从焊接接头边缘算起，每侧不得少于焊缝宽度的5倍，且每侧应比加热器的安装宽度增加不少于100mm。
焊接热处理的保温厚度厚度20-40mm为宜。
对水平管道，可以通过改变保温层厚度和宽度来减小管道上下部分的温差。
4.3.4升降温速度：
a）升温过程中300℃以下可不控制。
b）升温至300℃后，升温速度不应大于220℃/h。
c）恒温后，降温时的冷却速度不应大于275℃/h
d）300℃以下自然冷却。
4.3.5恒温温度
A335P9（9Cr-1Mo） 750～780℃
A335P5（1Cr5Mo） 750～780℃
4.3.6恒温时间的规定
每毫米壁厚恒温3min,且不小于1h.
4.3.6焊接热处理升温前应进行下列检查
加热和测温设备、器具应符合工艺要求；加热装置的布置、温度控制分区及加热范围、保温层宽度及厚度、温度测点的安装方法、位置和数量符合工艺要求和规范要求。
4.3.7异种钢焊接接头的焊后热处理温度应取合金含量较高的一方的温度下限。
4.3.8热处理过程的操作注意事项
a）在管道焊接热处理时，必须堵住管子端部以防止通风并确保管内无水。
b）确保焊口在热处理过程中不受外应力影响。
c）确保在加热过程中焊件的膨胀及应力减少不产生问题。
d）在保温过程中，任意两点热电偶温差不得超过50℃。
e）在热处理过程中的保温时间具备累积性。
如果在保温一段时间里，因故障而中断了加热，当温度下降少于50℃恢复时，原来的保温时间仍然有效。
4.3.9焊接热处理后自检的要求
a）工艺参数在控制范围以内，并有自动记录曲线。
b）热电偶无损坏、无位移。
C）焊接热处理记录曲线与工艺卡吻合.
d）焊件表面无裂纹、无异常。
4.3.10焊接接头硬度检验
a）热处理完成后，将热处理完工通知单及时反馈委托方，以便及时进行下一步的硬度检验。
b）热处理后，应对焊缝、热影响区及其附近母材抽检表面布氏硬度，抽检数量不应小于热处理焊口总量的10%，
c）所测硬度值应符合布氏硬度HB≤241，否则必须从新进行热处理并作硬度测试。
4.3.11热处理不合格焊口的处理
接收到检测机构发的硬度不合格返工单后，应对硬度超标的焊口应重新进行热处理，热处理后，反馈委托方，重新委托检测机构进行硬度检验。
5.质量保证措施
5.2质量保证措施
5.2.1质量通病及预防措施
项次
质量缺陷预想
预防措施
1
温度偏差，曲线异常
热电偶绑固牢靠，所有端子接触良好，记录仪定期校验，选用匹配的补偿导线。
必要时安装补偿电阻。
2
恒温温度不足
选用功率适当的加热器，增加保温宽度、厚度，电流电压正常输出。
3
记录曲线异常
采用定期校验和运行良好的自动平衡记录仪，选用合格的加热设备和加热装置，采用正确的热处理施工工艺。
4
硬度超过标准
采用标准的热处理工艺，工作中严格执行工艺，选用经过校验合格的硬度检验设备进行检验。
5
断电
保温缓冷，通电后从通电后的实际温度，按规定的升、降温速度，重新进行热处理。
如热处理过程的恒温时间已超过80%，断电时，立即加宽、加厚保温，减缓降温速度，待冷却后进行硬度值检验，硬度值合格就不需要重新热处理，否则需重新热处理。
6
加热片烧断
立即更换或修复加热片，更换或修复后合上电源，重新更换或修复后的实际温度开始，按规定的升、降温速度重新进行热处理。
5.2.2作业过程中控制点的设置
序号
作业控制点
检验单位
见证方式
班
组
公
司
监理
CPECC
1
仪器、人员的配置合理
★
★
★
W
2
安全、质量技术交底
★
★
R
3
测温系统运行情况，准确程度
★
S
4
工艺参数执行情况
★
S
5
热处理质量抽查（硬度检验）
★
H
6
热处理原始报告真实准确
★
★
★
★
H
7
报告及记录曲线的整理、汇总和移交
★
★
★
★
H
见证方式：
R-记录确认点；W-见证点；H-停工待检点；S-连续监视监护
6、HSE措施
6.1总则
6.1.1遵守宁夏石化和总承包单位的有关规定，执行公司《安全防火管理规定》Q/JH121·20701·01-2005。
6.1.2恪守安全第一的准则。
施工作业人员执行《安全技术操作规程》Q/JH121·11004－2005，和HSE即《健康·安全·环境施工手册》。
6.1.3根据项目的施工特点建立施工现场的安全管理规章制度，确保安全管理体系的正常运行，具体措施如下：
（1）严格执行CPECC和业主相关安全管理规定及HSE管理规定。
（2）施工用电办理用电票，如需用电表计量用电量，其电表应重新校合。
所有临时电源应安装接地故障中断保护装置，符合安全要求。
电线电缆应无破损，电动设备应良好接地，并配备漏电保护器。
（3）施工前办理施工作业票。
人员入厂办理各种入厂手续。
人员入厂前应办理入厂手续，并要经过CPECC和业主进行安全教育，考试合格后，方可办理入厂手续。
安全教育包括现场安全规章制度，应急程序、事故报告及处理，安全报告的要求介绍。
（4）交叉作业应做好层间防护，重点防物体打击，防火花飞溅。
6.1.4根据施工企业易发生“四大伤害”的特点，重点抓好以下工作：
（1）安全防护措施的落实；
（2）做好个人防护，坚持“三保”利用；
（3）施工现场临时用电符合安全用电标准；
（4）严格执行宁夏石化的施工用火管理制度；
（5）严肃工序交接管理，实施安全技术交底；
（6）危险性大和特殊场所作业，须进行危险度预测。
6.2安全施工的具体措施
6.2.1进厂施工的人员必须按规定劳保着装，严禁携带香烟和火种入厂，在作业中按规定使用劳保用品。
6.2.2必须接受现场安全教育和施工交底，落实现场安全措施，对施工人员进行“HSE”预案的宣讲交底和演练，并将教育培训成绩登记在《施工安全作业证》上，以备查询。
6.2.3现场安全负责人、监护人必须按规定着装，以示区别。
6.2.4施工作业区必须和生产区进行隔离，经车间和厂安全部门验收合格后方可施工，并悬挂明显的安全警示牌。
6.2.5施工单位现场施工前期工作完成后，通知厂安全部门进行施工现场安全条件确认验收，经验收合格后方可动工。
6.2.6施工机具状态完好，指定专业人员进行管理和维护，按要求定置定位，作业区、预制区、材料堆放区要合理安排，并悬挂明显标识。
现场消防信道不得堆积施工材料和土方，保持消防信道畅通。
6.2.7施工现场按要求悬挂各种安全警示牌、安全标志牌，并拉上警戒线，严禁非施工人员入内。
6.2.8施工现场的应急措施必须落实到位，并组织人员实地演练，施工人员不准串入施工作业区以外的其它装置和生产区域，严禁乱动生产设施、电气仪表和消防设施。
6.2.10施工到位要建立自我约束、自我管理机制。
每天施工前进行安全教育、现场交底；施工完后进行安全讲评。
6.2.11施工作业前应到总承包单位相关责任部门办理各类票证：
动火证、进罐作业证、高空作业证等。
6.2.12应急预案
我公司预先制定的应急预案，主要包括：
应急组织、报警、火灾、吸入有害物质、人员受伤事故救援、紧急撤退计划等。
根据本公司HSE管理要求和相关的应急预案，结合本项目施工现场实际情况而编制的。
在施工实施中，将根据现场需要、工地管理单位的要求进行修订和补充制定其他事故情况的应急预案。
（1）应急组织
在公司应急指挥中心办公室领导下，项目部成立了由项目经理任指挥、现场施工负责人任副指挥、现场安全员、各作业队负责人组成的应急指挥小组，负责掌握险情发生情况并组织应急处理。
（2）应急管理对象
应急管理的范围是本项目在重整装置的施工现场。
应急管理应针对容易发生的事故（事件），其它虽不易发生却会造成严重后果的事故（事件）也应考虑进去。
实施应急管理的对象主要包括：
火灾、爆炸和有毒有害介质泄漏和吸入；物体打击、高空坠落、重大交通事故；人员受伤事故救援；事故报警；紧急撤退等。
（3）应急预案
A、报警：
火灾、气体泄压、喷溅、泄漏、医疗等紧急情况或异常危险情况都必须在第一时间报告直接负责人或安全员，并有权同时越级报警。
报警时应同时向对本工地负有管理职能的单位的HSE人员报告。
指总包单位和胜星石化。
报警时必须提供下面的信息：
●什么事情？
（描述紧急情况）●哪里发生？
（准确地点）
●报警人姓名、所属单位。
●任何其它相关信息。
B、人员受伤事故救援
安全作业前提：
（1）取得相关的作业许可证；
（2）确认安全的作业条件；
（3）有人意外受伤时，施工人员应立即行动
报告现场主管和公司领导。
报告内容应表明：
谁受伤；大概的受伤情况；具体的地点部位；
呼唤其他作业人员停止作业；
同时汇报相关部门。
（4）现场施工人员应与其他人员协助，将受伤人员稳妥地转移到平坦处，然后进行救护或送指定医院（5）事故发生在筒体内部时，现场监护救护人员根据伤情不能将伤员稳妥转移到筒体外时，应尽量使伤员平躺，以免伤情加重，等待接到事故报告的公司或医院的医护人员。
同时实施一些必要的临时急救，如止血等；
在救护时应注意一些基本的步骤和方法，如：
（6）不能盲目搬动伤员，应首先查看受伤情况；
（7）松开伤员的扣紧的衣领和腰带；
（8）有出血点的，先止血。
在出血点向心脏方向的前方压迫动脉血管；
（9）有可能骨折的，不可擅自还纳复位，应保持受伤部位的固定；
（10）出现心跳和呼吸缓慢或停止情况的，首先让伤员平躺，进行人工心脏挤压和人工呼吸；
（11）如果伤员在救援人员扶持的情况下仍不能自行移动的，救援人员应不少于二人，平抬伤员的头部和腰臀部，尽量地平移。
出人孔时，应内外各有二人同时配合；
（12）特别指明，不得单独一人在筒体内作业。
C、紧急撤退计划
当发生火灾/爆炸/有毒有害介质严重泄漏情况时：
要报告所有的火灾/爆炸/有毒有害介质泄漏事故，直接联系其负责人或更上级报告，报告突发事件的方位、突发事件类型和呼叫者的姓名。
现场人员将立即按照下面的要求撤离突发事件区域。
根据现场地理环境，人员撤离到指定的紧急集中区，具体位置定为施工工地北面空地上。
所有员工立即关闭能够放出火花的设备并步行撤退到紧急集中区。
不能移动得车辆应停在马路边，关闭发动机，把车钥匙留在车上，然后走到最近的紧急集合区。
一旦到达紧急集合区，应立即到集合区登记，报告出姓名、单位和部门及管理人员的名字。
在得到另外指示之前，员工应该一直留在紧急集合区。
F、以上为本项目施工现场应急预案。
在施工实施中，将根据现场需要、工地管理单位的要求进行修订并制定其他事故情况下的应急预案。
6.3工作危险性分析
升级会员 