液硫输送管道施工方案.doc

液硫输送管道施工方案
一、工程概况
1.1 项目背景与施工范围
本工程为硫磺回收装置配套液硫输送管道系统施工，主要涉及液硫从冷凝冷却器至液硫贮槽的输送管线安装，包含管道预制、安装、伴热系统施工、试压吹扫及防腐保温等全流程作业。管道设计压力为1.0MPa，设计温度165℃，输送介质为液态硫磺（粘度范围10-200cP，温度控制在135±10℃）。
1.2 管道设计参数
项目
内管参数
夹套管参数
管径
DN50-DN150
DN100-DN200（含保温层）
材质
20#无缝钢管
Q235B无缝钢管
连接方式
焊接（内管焊缝隐蔽型）
法兰连接（夹套法兰）
伴热介质
0.3-0.6MPa饱和蒸汽
-
设计温度
165℃
180℃
1.3 主要工程量
· 夹套管安装：总长度860米（含弯头、三通等管件32个）
· 阀门安装：夹套旋塞阀18台、夹套蝶阀6台、疏水阀24组
· 伴热系统：蒸汽分配站2套、疏水器组24套
· 管道防腐：环氧富锌底漆+聚氨酯面漆（干膜厚度≥200μm）
· 保温工程：硅酸铝纤维毡（厚度100mm）+彩钢板保护层
二、施工准备
2.1 技术准备
1. 图纸会审与交底
组织技术人员进行施工图纸会审，重点核查夹套管尺寸匹配性、管道坡度（设计坡度≥3‰）、清扫口设置位置等关键节点。编制《夹套管施工工艺卡》，明确内管与套管的组对间隙（30-50mm）、蒸汽导流孔角度（45°倾斜）等技术参数。
2. 标准规范配备
配备《工业金属管道设计规范》（GB50316）、《石油化工夹套管设计规范》（SH/T3040）、《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》（GB50236）等标准，确保施工全过程合规。
2.2 材料验收与管理
1. 材料进场检验
o 内管、套管及管件需提供材质证明书，逐根进行外观检查，无裂纹、凹陷、重皮等缺陷，壁厚偏差≤12.5%
o 夹套阀门须具备蒸汽夹套接口，阀芯动作灵活，法兰密封面无划痕
o 蒸汽伴热系统疏水阀进行单体试验，确保排水温度≤80℃
2. 材料存放要求
o 钢管分类存放于防雨棚内，垫高200mm以上，管口采用塑料帽密封
o 阀门、法兰等精密部件存放于干燥库房，堆叠高度不超过3层
o 保温材料存放于防潮仓库，严禁淋雨受潮
2.3 机具准备
设备名称
规格型号
数量
用途
数控管道切割机
CG2-110
2台
管道坡口加工（V型坡口，角度30°±2°）
氩弧焊机
WS-400
6台
内管焊接（背面充氩保护）
蒸汽试压装置
0-2.5MPa
2套
夹套管试压（内管、夹套分别试压）
光谱分析仪
Q230
1台
材料材质复验
超声波探伤仪
CTS-9003
1台
焊缝检测（Ⅰ级合格）
红外测温仪
ST60
2台
伴热系统温度监测
三、具体施工方法
3.1 管道预制
1. 夹套管组对工艺
o 内管预制：采用机械切割下料，坡口加工后进行内壁喷砂（Sa2.5级），对口错边量≤0.8mm。焊接采用氩电联焊，焊丝H08Mn2SiA，焊条E4315，焊后进行100%射线检测（Ⅱ级合格）。
o 套管组对：套管与内管同心度偏差≤3mm，采用专用工装固定。在套管两端安装夹套管中间件（带45°倾斜蒸汽导流孔），确保蒸汽在环形腔室均匀分布。
2. 管件制作要求
o 弯头采用热煨成形（弯曲半径R=3D），内管与套管同步煨制，避免产生椭圆度（偏差≤5%）
o 三通采用整体锻造夹套三通，支管与主管夹角90°±1°，内管焊缝进行100%超声检测
3.2 管道安装
1. 安装流程
测量放线→支架安装→管道吊装→法兰连接→夹套伴热系统安装→临时固定→应力复核
2. 关键安装技术
o 管道支架：采用滑动支架（间距≤6米）与固定支架（蒸汽分配站处）组合，支架与管道之间垫3mm厚聚四氟乙烯板（摩擦系数≤0.3）
o 坡度控制：每10米设置坡度测点，确保液硫流向坡度（3‰-5‰），最低点设置排液阀，最高点设置排气阀
o 夹套法兰安装：使用扭矩扳手按对角顺序紧固螺栓（力矩值45-60N·m），法兰间采用耐高温石墨垫片（厚度3mm）
3.3 伴热系统施工
1. 蒸汽夹套安装
o 夹套蒸汽入口设置过滤器（滤网孔径≤0.5mm），出口安装双金属片式疏水阀（排量≥设计值1.5倍）
o 夹套管分段长度控制在6米以内，每段设置蒸汽进口与凝液出口，确保蒸汽流速≥15m/s
2. 温度监测系统
在管道直管段每30米、阀门前后2米处设置温度检测点，采用K型热电偶（测量范围0-300℃），通过补偿导线接入DCS系统。
3.4 试压与吹扫
1. 压力试验
o 内管试压：采用洁净水作为介质，试验压力1.5MPa，保压30分钟压降≤0.05MPa
o 夹套试压：采用压缩空气，试验压力0.9MPa，保压30分钟，涂刷肥皂水检查无泄漏
o 联合试压：内管1.0MPa、夹套0.6MPa同时保压1小时，检查法兰、阀门密封面无渗漏
2. 管道吹扫
o 内管吹扫：采用压缩空气（压力0.6MPa），靶板置于吹扫口，连续吹扫5分钟靶板无铁锈、杂物
o 夹套吹扫：蒸汽吹扫前进行暖管（升温速率≤50℃/h），连续吹扫3次（每次间隔30分钟），疏水阀排水清澈
3.5 防腐与保温
1. 表面处理
管道除锈等级达到Sa2.5级，表面锚纹深度50-80μm，除锈后4小时内完成底漆涂刷（干膜厚度≥80μm）
2. 保温施工
o 保温层采用分层错缝包扎，搭接长度≥100mm，捆扎间距≤300mm
o 保护层采用0.5mm厚彩钢板，接口搭接宽度50mm，咬口严密，坡度方向设置排水孔
四、质量控制措施
4.1 质量控制点设置
控制阶段
关键控制点
控制方法
验收标准
材料验收
内管壁厚、材质
光谱分析、超声波测厚
壁厚偏差≤12.5%，材质符合设计要求
焊接过程
内管焊缝质量
100%射线检测
GB50236-2011 Ⅱ级合格
管道安装
坡度、同心度
水准仪测量、百分表监测
坡度偏差≤1‰，同心度≤3mm
试压过程
压力降、泄漏情况
压力表监测、肥皂水检漏
压降≤0.05MPa/30min，无可见泄漏
4.2 质量通病防治
1. 夹套管堵塞
o 预制阶段采用压缩空气吹扫内管（压力0.6MPa），确保无焊渣留存
o 安装时在管道拐弯处设置清扫口（DN50四通接口），配备专用疏通工具
2. 蒸汽伴热不均
o 蒸汽导流孔采用数控钻孔（孔径10mm，45°倾斜），确保蒸汽均匀分布
o 夹套管外壁设置测温点，温差控制在±5℃以内
3. 法兰泄漏
o 法兰面进行平整度检测（偏差≤0.1mm/m），密封垫片采用含镍石墨缠绕垫
o 螺栓紧固采用扭矩法，分三次递增紧固（初拧30%→中拧60%→终拧100%）
五、安全与环保措施
5.1 安全防护措施
1. 高空作业防护
o 2米以上作业设置安全网，使用双钩安全带（高挂低用）
o 脚手架搭设后进行验收（荷载试验1.5kN/m²），跳板铺满率100%
2. 焊接作业防护
o 受限空间焊接配备轴流风机（风量≥10次/h换气），焊工佩戴送风式面罩
o 氧气、乙炔气瓶间距≥5米，距明火点≥10米，设置防回火装置
3. 蒸汽作业安全
o 蒸汽管道试压时设置警戒区（半径5米），配备应急降温水箱（水温≤30℃）
o 疏水阀操作采用专用工具，佩戴耐高温手套（耐温≥200℃）
5.2 环境保护措施
1. 噪声控制
o 切割、打磨作业采用低噪声设备（昼间≤70dB，夜间≤55dB）
o 高噪声作业集中在8:00-18:00进行，设置隔声屏障（降噪量≥25dB）
2. 废弃物处理
o 焊接烟尘采用移动式焊烟净化器（收集效率≥90%）
o 废焊条、砂轮片等危险废物分类存放，交由有资质单位处置
3. 水土保持
o 施工场地设置排水沟（坡度2%）和沉淀池（三级沉淀）
o 保温材料切割在封闭车间进行，粉尘排放浓度≤8mg/m³
六、施工进度计划
6.1 关键节点控制
施工阶段
起止时间
工期（天）
主要工作内容
施工准备
第1-7天
7
材料进场、机具调试、技术交底
管道预制
第8-28天
21
夹套管组对、焊接、探伤
现场安装
第29-58天
30
支架安装、管道吊装、阀门连接
系统试压
第59-65天
7
内管试压、夹套试压、联合试压
防腐保温
第66-78天
13
表面处理、涂料施工、保温安装
吹扫调试
第79-85天
7
蒸汽吹扫、伴热调试、系统联动
竣工验收
第86-90天
5
资料整理、现场验收、问题整改
6.2 进度保障措施
· 采用BIM技术进行施工模拟，提前发现管线冲突（碰撞检查覆盖率100%）
· 预制与安装平行作业，设置2个预制班组（日均预制量≥40米）
· 关键材料（如夹套阀门）提前备货，储备量满足15天施工需求
七、验收标准与流程
7.1 验收依据
· 《工业金属管道工程施工质量验收规范》（GB50184）
· 《石油化工工程施工质量验收规范》（GB50461）
· 设计文件及施工图纸（含设计变更单）
7.2 验收内容
1. 外观检查
o 管道无明显变形，坡度符合设计要求，标识清晰（介质流向、温度压力参数）
o 保温层平整无破损，保护层搭接方向正确（顺介质流向）
2. 性能测试
o 伴热系统升温试验：从常温升至135℃耗时≤2小时，温度波动≤±5℃
o 系统运行测试：连续运行72小时，无泄漏、堵塞现象，疏水阀工作正常
3. 资料验收
o 施工记录：材料合格证、焊接记录、探伤报告、试压记录等
o 竣工图：包含实际安装尺寸、焊缝位置、检测点布置等信息
7.3 验收流程
施工单位自检→监理验收→第三方检测→业主验收→试运行→竣工验收备案
八、应急预案
8.1 管道堵塞应急处理
1. 堵塞判断：通过温度骤降（≥10℃/h）、压力升高（≥0.2MPa）判定堵塞位置
2. 处理措施：
o 蒸汽反向吹扫（压力0.4MPa，持续15分钟）
o 拆卸清扫口法兰，使用专用通条（前端加装硬质合金头）机械疏通
o 极端情况采用局部割管处理，修复后进行100%射线检测
8.2 蒸汽泄漏应急处置
1. 泄漏控制：立即关闭上游蒸汽阀门，设置警戒区，采用蒸汽云雾驱散装置（雾滴直径≤50μm）降低空间蒸汽浓度
2. 人员救助：接触蒸汽烫伤时，立即用流动冷水冲洗（≥15分钟），送医治疗
3. 修复方案：更换泄漏法兰垫片或阀门，重新紧固后进行气密性试验（压力0.6MPa，保压30分钟无泄漏）
8.3 火灾爆炸预防
· 施工现场严禁吸烟，动火作业办理许可证（配备2具8kg干粉灭火器）
· 可燃气体检测报警仪（检测范围0-100%LEL）设置在阀门组区域，报警值≤25%LEL
· 消防通道宽度≥4米，保持畅通，消防栓间距≤50米，保护半径≤30米
本方案未尽事宜，严格按照国家现行规范及设计文件执行。施工过程中如遇技术难题，由技术负责人组织专题论证，形成解决方案并履行审批手续后方可实施。