新绛厚壁无缝管施工方案.doc

新绛厚壁无缝管施工方案
一、施工准备
1.1 材料验收与管理
管材检验：厚壁无缝管进场时需提供完整的质量证明书，核对规格（如Φ325×7mm）、材质（20#钢或16Mn）及力学性能（抗拉强度≥490MPa，屈服强度≥295MPa）。重点检查表面无裂纹、凹陷、重皮等缺陷，内壁锈蚀深度不得超过壁厚负偏差的1/2。管件（弯头、三通、法兰）需与管材材质匹配，阀门应进行壳体压力试验（试验压力为公称压力的1.5倍，保压5min无渗漏）及密封试验（试验压力为公称压力的1.1倍，保压15min无渗漏）。
焊材管理：采用E5015焊条（直径3.2mm/4.0mm），使用前经350℃烘干2小时，存入80-100℃保温筒，现场使用时间不超过4小时。焊丝（ER50-6）需去除表面油污、锈蚀，盘装焊丝使用前经机械除锈达到Sa2.5级。焊材库应设置温湿度计，相对湿度控制在60%以下，建立焊材领用登记台账。
1.2 施工机具配置
设备名称
型号规格
数量
用途
直流弧焊机
ZX7-500
4台
管道焊接
数控等离子切割机
LGK-100
2台
管材切割
超声波探伤仪
CTS-9006
1台
焊缝内部缺陷检测
X射线探伤机
XXQ-3005
1台
焊缝射线检测
电动试压泵
3DSY-40
1台
压力试验
喷砂除锈设备
PZ-600
1套
管道表面处理
液压外对口器
YDK-50
2台
管道组对固定
氩气保护装置
QP-10
4套
氩弧焊保护
1.3 作业条件确认
土建工程验收：管廊基础平整度误差≤5mm，预埋件位置偏差≤10mm，混凝土强度达到设计值的80%以上。施工区域划分：设置材料堆放区（防雨棚覆盖率100%）、预制区（配备20t龙门吊）、焊接区（配置防风棚，风速≤8m/s）及检测区（温度15-35℃，湿度≤85%）。临时用电采用三级配电系统，接地电阻≤4Ω，动力线路与照明线路分路敷设。
二、管道预制与安装
2.1 管道切割与坡口加工
切割方式：直径≥200mm的管道采用等离子切割，切口垂直度偏差≤1mm/m；直径＜200mm的管道采用机械切割，表面粗糙度Ra≤12.5μm。切割后清除管口毛刺，用角磨机打磨至露出金属光泽。
坡口形式：采用V型坡口，角度60°±5°，钝边1-2mm，组对间隙2-3mm。坡口加工后用专用量规检查，坡口内外20mm范围内用不锈钢丝刷去除氧化皮，直至露出金属光泽。对合金钢管道，坡口加工后需进行100%渗透检测，确保无裂纹缺陷。
2.2 管道组对与固定
组对要求：内壁错边量≤0.1倍壁厚且≤2mm，采用外对口器（液压式，夹持力≥50kN）固定，避免强力组对。组对前用直尺检查管道直线度，允许偏差≤2mm/m。定位焊采用与正式焊接相同的焊材，焊点长度10-15mm，厚度3-4mm，每道焊口定位焊不少于3处。
支吊架安装：滑动支架间距≤6m，固定支架间距≤18m，支架横梁水平度偏差≤2mm/m。支架与管道之间垫3mm厚氯丁橡胶垫，防止冷桥结露。立管支架每层设置1个，安装高度1.5-1.8m，垂直度偏差≤3mm。弹簧支吊架安装时需记录初始压缩量，与设计值偏差≤5mm。
三、焊接工艺
3.1 焊接方法选择
打底焊：采用钨极氩弧焊（TIG），焊丝直径2.4mm，保护气体为99.99%纯氩，流量8-12L/min。钨极直径3.2mm，尖端磨成30°角，伸出长度5-8mm。
填充/盖面焊：采用手工电弧焊（SMAW），焊条直径4.0mm，焊接电流140-180A，电弧电压24-28V，焊接速度80-120mm/min。多层多道焊时，层间温度控制在150-250℃，层间清根采用角磨机打磨，露出金属光泽。
3.2 焊接工艺参数
焊接层次
焊条规格
电流（A）
电压（V）
预热温度（℃）
层间温度（℃）
打底
ER50-6φ2.4
80-100
10-12
80-120
-
填充
E5015φ4.0
140-160
24-26
-
≥150
盖面
E5015φ4.0
120-140
26-28
-
≥150
3.3 焊后热处理
消氢处理：对于壁厚≥19mm的碳钢管，焊后立即加热至250-350℃，保温2小时，降温速率≤150℃/h。采用履带式电加热器，加热范围为焊缝两侧各100mm，测温点布置在焊缝中心及热影响区。
应力消除：合金钢管（如15CrMo）焊接后进行整体热处理，升温至620±20℃，保温时间按壁厚25mm/h计算（最低1小时），冷却至300℃以下空冷。热处理曲线需实时记录，升温速率≤100℃/h，降温速率≤50℃/h。
四、无损检测
4.1 检测范围与比例
射线检测（RT）：Ⅰ类管道（设计压力≥4.0MPa）100%检测，Ⅱ类管道（设计压力1.6-4.0MPa）固定焊口20%、转动焊口10%，Ⅲ类管道抽检5%。检测部位优先选择丁字焊缝、弯头与直管连接焊缝等应力集中部位。
超声波检测（UT）：RT检测不合格焊缝100%复检，直管段每10米检测1处壁厚，偏差≤0.5mm为合格。采用斜探头（K2.5，频率2.5MHz）进行横波检测，探头移动速度≤100mm/s。
4.2 检测标准与合格等级
RT执行NB/T47013.2-2015，Ⅰ、Ⅱ类管道焊缝质量不低于Ⅱ级，Ⅲ类管道不低于Ⅲ级。UT执行GB/T11345-2013，缺陷当量≤φ2mm平底孔为合格，单个缺陷指示长度≤10mm。检测报告需附底片编号、缺陷位置示意图，第三方检测比例不低于30%。
4.3 检测流程
焊后24小时（碳钢）或48小时（合金钢）内进行检测；RT检测前清除焊缝表面飞溅、焊疤，表面粗糙度Ra≤25μm；UT耦合剂采用机油，探头频率2.5MHz，晶片尺寸13×13mm，扫描速度≤100mm/s。不合格焊缝返修后需重新进行100%检测，同一部位返修次数不超过2次。
五、压力试验与吹扫
5.1 液压试验
试验介质：洁净水（氯离子含量≤25ppm），环境温度≥5℃，低于5℃时采取防冻措施（加入乙二醇，浓度30%）。试验压力：设计压力1.6MPa的管道，试验压力2.4MPa（1.5倍设计压力），采用2块1.6级压力表（量程0-4MPa），分别安装在试验段两端。
试验流程：缓慢升压至0.6MPa（30%试验压力），保压10min检查无泄漏；继续升压至1.6MPa（70%试验压力），保压10min；升至试验压力2.4MPa，保压10min，压降≤0.02MPa为合格；降压至设计压力，保压30min，用0.2MPa压缩空气检查法兰密封面无气泡。试验过程中严禁带压紧固螺栓，发现泄漏立即降压处理。
5.2 管道吹扫
空气吹扫：流速≥20m/s，连续吹扫3次，每次间隔20分钟，靶板（铝板，厚度5mm）放置于排气口，5分钟内无铁锈、尘土等杂物为合格。吹扫顺序按主管→支管→疏排管依次进行，吹扫口设置临时阀门控制。
蒸汽吹扫：用于高温管道（设计温度≥200℃），先进行暖管（升温速率≤50℃/h），再分段吹扫（每次吹扫15分钟，间隔30分钟），直至靶板无明显痕迹。蒸汽吹扫前应检查管道热位移，设置临时支架固定。
六、防腐与保温
6.1 表面处理
外壁除锈：采用喷砂除锈（石英砂粒径0.5-1.5mm，压力0.6-0.8MPa），达到Sa2.5级（表面无可见油脂、铁锈，残留氧化皮≤5%），表面粗糙度50-80μm。除锈后4小时内完成底漆涂装，避免二次锈蚀。
内壁处理：采用高压水射流除锈（压力25MPa），去除氧化皮及焊渣，再用压缩空气（露点≤-40℃）吹干，内壁清洁度达到GB/T8923.2-2008规定的Sa2级。对输送腐蚀性介质的管道，内壁需进行酸洗钝化处理，钝化膜厚度≥5μm。
6.2 防腐涂层施工
外壁防腐：环氧煤沥青加强级（一底二布三油），底漆（干膜厚度≥80μm）、面漆（干膜厚度≥120μm）采用高压无气喷涂（喷嘴压力15-20MPa），玻璃布（经纬密度20×20根/cm²）搭接宽度≥50mm，固化后总厚度≥0.6mm。涂层实干后进行电火花检测（3000V），无击穿为合格。
内壁防腐：无溶剂环氧涂料（固体含量≥98%），采用离心喷涂工艺（转速3000r/min），干膜厚度≥300μm，附着力（划圈法）≥5级。每200m抽查1处，进行附着力测试和厚度检测，不合格处需重新喷涂。
6.3 保温施工
保温材料：硬质聚氨酯泡沫塑料（密度≥60kg/m³，导热系数≤0.03W/(m·K)），厚度按设计计算确定（介质温度200℃时，保温层厚度≥80mm）。保温层采用现场发泡施工，泡沫密度偏差≤5kg/m³。
保护层：采用0.5mm厚铝皮，搭接宽度50mm，接口用自攻螺钉固定（间距≤200mm），弯头处采用虾米腰结构，圆弧过渡半径≥1.5倍管径。保护层施工前需检查保温层表面平整度，偏差≤5mm/m。
七、施工质量控制
7.1 关键工序控制点
工序名称
控制指标
检验方法
频次
焊接
一次合格率≥98%
RT/UT检测
每道焊缝
压力试验
压降≤0.02MPa/10min
压力表读数
试验全程
防腐层
附着力≥5MPa，无击穿
拉开法、电火花仪
每200m抽检1处
保温层
厚度偏差≤5%，密度≥60kg/m³
测厚仪、取样称重
每50m抽检1处
7.2 质量记录要求
焊接记录：包含焊工代号、焊接日期、工艺参数（电流、电压、速度）、热处理曲线，随工程进度同步提交。检测报告：RT/UT检测报告需附底片编号、缺陷位置示意图，第三方检测比例不低于30%。材料台账：建立管材、焊材、防腐材料的进场验收记录，可追溯至每批材料的质量证明文件。
八、安全与环保措施
8.1 安全防护
个人防护：焊工配备防尘面罩（过滤效率≥95%）、阻燃防护服（电弧防护等级ATPV≥10cal/cm²），高空作业（≥2m）使用双钩安全带（锚固点抗拉强度≥15kN）。打磨作业佩戴护目镜，噪声超过85dB时使用耳塞。
动火管理：焊接作业办理动火许可证，配备2具8kg干粉灭火器，作业点下方10m范围内设置防火毯（面积≥2m²）。氧气瓶与乙炔瓶间距≥5m，距明火≥10m，严禁暴晒。
8.2 环保措施
废弃物处理：焊渣、废焊条头分类收集，交由有资质单位处置；喷砂除锈产生的粉尘采用布袋除尘器收集，排放浓度≤120mg/m³。废油漆桶、稀释剂桶存放在危废仓库，设置防渗漏托盘。
噪声控制：等离子切割、喷砂作业设置隔音屏，昼间噪声≤70dB，夜间≤55dB。高噪声设备采取基础减振措施，操作人员佩戴噪声监测仪，超标时停止作业。
8.3 应急措施
施工现场设置应急物资库，配备急救箱（含止血带、烧伤药膏等）、应急照明、通讯设备。制定火灾、触电、高空坠落应急预案，每月组织1次应急演练。发生险情时立即启动预案，同时向监理和建设单位报告。
九、施工进度计划
施工阶段
工期（天）
主要工作内容
施工准备
7
材料验收、机具调试、技术交底
管道预制
15
切割、坡口加工、组对
管道安装
20
吊装就位、支吊架安装
焊接与检测
25
焊接、无损检测、返修
压力试验与吹扫
10
液压试验、空气吹扫
防腐与保温
15
表面处理、涂层施工、保温安装
验收整改
8
竣工资料整理、缺陷整改
注：总工期90天，雨天顺延，关键线路为管道安装→焊接与检测→压力试验。
十、验收标准
工程验收执行《工业金属管道工程施工质量验收规范》GB50184-2011，分部分项验收由监理单位组织，施工单位提供下列资料：竣工图、材料质量证明文件、焊接记录、检测报告、试验记录、隐蔽工程验收记录等。验收合格后签署工程验收证书，方可投入使用。