碳化尾气总管改材质施工方案.doc

碳化尾气总管改材质施工方案 编制： 校核： 审核： 批准：制修车间2014年5月15日目录一、工程概况- 3 -二、编制依据- 3 -三、施工程序及准备- 3 -四、管道、管件预制- 3 -五、现场提前布置管道到位- 5 -六、施工步骤- 5 -七、钢丝绳计算- 6 -八、吊装示意图- 7 -九、安全注意事项- 10 -十、应急预案- 10 -一、工程概况1、任务简介 碳化尾气总管改材质是纯碱公司2014年大修重点项目，由制修车间承担全部管道的制作及更换任务。其中：DN1000mm管道135m，DN2000mm管道12m, DN600mm管道12m,22#-26#碳化塔DN350mm支管26m，以及相连阀门、法兰、管件等。新管道比原有管线降低1.65m，待大修结束后，拆除原有管道。2、工程特点及技术难点本次碳化尾气总管大修的主要内容是将原管道全部拆除，制作安装316L不锈钢材质的新管道。由于我公司首次进行316L不锈钢管道的制作及安装，故在管道的下料、卷制及焊接上都必须执行严格的技术规范。同时，在旧管道拆除及新管道安装过程中，需进行大量的高空吊装作业。所以，该项目具有焊接技术要求高、吊装作业难度大、时间紧任务重的特点，以及存在着管程长、安装尺寸复杂、焊接工作量大且质量控制不易等技术难点。因此，管道预制前需对原管道安装尺寸进行仔细测量并进行复核，确认无误后方可进行预制。316L不锈钢管道焊接必须严格按焊接工艺进行，焊接材料的选择必须按照施工方案及焊接工艺卡执行，严禁未经批准擅自更改或相互代用。同时，旧管道拆除前应提前进行法兰、阀门处的螺栓更换及部分管道的保温拆除和脚手架搭设工作。二、编制依据1、碳化尾气总管改材质施工任务单，编号：2014技字020（股份）-02。2、碳化尾气总管改材质施工图纸。3、工业金属管道工程施工及验收规范GB50235-97。4、现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB50236-98。5、徐工QY50K/QY130吊车使用性能表。6、股份公司安全生产管理标准与技术规程。三、施工程序及施工准备1、施工顺序技术交底施工准备管段下料管道卷制组对焊接新管段倒运旧管道拆除新管道安装交工验收。2、施工前的准备（1）施工图会审，技术文件交底。（2）对原管道安装尺寸进行测量及复核，结合施工图出管道分段预制图纸。（3）编制、审批施工方案。（4）报批、支领施工所需备件及材料。（5）施工前组织施工人员进行施工方法、技术要求及验收规范的介绍和学习。（6）组织施工人员到现场勘察，进行危险有害因素辨识，补充、完善安全施工方案。（7）对施工所用备件、材料进行检查验收，确保质量合格后方可使用。（8）编制上报施工所需的吊车、脚手架、照明设施、用电设备、保温拆除及现场管道断开处碱疤清理等计划。（9）对因影响施工需拆除的工艺管道进行位置及管道内介质进行确定，提前进行螺栓更换。（活螺栓）（10）对西侧7楼DN1000立管处钢平台加装斜支撑。（11）1#、2#净氨塔进口管道上侧（五楼处）各安装好吊装用横担梁一根。（12）西侧4楼DN1000横管钢平台东栏杆及照明设施提前拆除。（13）3#净氨塔东侧PVC三通处加装立支撑。（14）、预制1#、2#、3#净氨塔进气管三通直段部分，预制东侧立管处三通直段部分。（15）1#-4#净氨塔进口法兰处及4台蝶阀栽丝提前进行螺栓更换（活螺栓）。（16）施工现场清理，方便施工车辆进出，准备进场施工所需的各类机、器、具。（17）进场施工前必须办理好各类安全作业票证，严禁违章作业。（18）管道施工前，必须和相关单位进行工艺开、停车确认，待条件具备后方可施工。四、管道预制及技术要求1、板材下料（1）碳化尾气总管材质为316L不锈钢，钢板应远离碳钢材料摆放，并应清除周围的铁锈及含碳量高的边角余料。下料前应进行外观检查，表面不得有裂纹、折痕、分层，钢板边缘不得有重皮，表面不得有锈蚀。（2）钢板应使用非碳钢材料垫平后方可划线，划线必须准确、清晰。组装工艺需要的中心线、开孔的位置中心线及一些重要的切断线，都必须用记号笔作出标记。（3）板材下料采用等离子切割，边缘加工面应平滑、无熔渣和氧化皮，且不得有分层、裂纹和夹渣等缺陷。焊缝坡口形式严格按照图纸要求进行加工，并使用磨光机对坡口进行打磨，以露出金属光泽为合格。（4）钢板下料尺寸的测量部位按图示1所示，其下料尺寸允差应符合表1的规定：图示1 壁板尺寸的测量位置表1 筒体壁板尺寸允差 （mm）测量部位允差板宽（AC、BD）1板长（AB、CD）1.5对角线之差2直线度（AC、BD、AB、CD）122、管道卷制（1）管道卷制时应进行板料预弯，预弯长度不低于100。预弯及卷制过程中须确保板料弯曲方向与卷板机压辊轴线垂直，并用弧形样板检验；扇形板卷制时亦应确保中心线与卷板机上轴辊轴线平行，并用弧形样板检验。样板与管内壁的不贴合间隙应符合下列规定：a.对接纵缝处不得大于壁厚的10%加2mm，且不得大于3mm。b. 离管端200mm的对接纵缝处不得大于2mm。c.其他部位不得大于1mm。如出现过弯现象，须及时校正。板料应分多次卷制，禁止一次卷制成型。样板使用0.75的镀锌板制作，校圆样板的弧长应为管子周长的16I4。（2）筒体带板卷制成筒节后，应立即进行点焊固定，点焊焊条应采用与筒体焊接相同的焊条。（3）钢管矫正时不得使用碳钢材质的工器具。3、管道组对（1）管道组对按管段图进行，管道分段图见附图一。（2）管道组对时两节管道间的纵缝间距应大于100mm,纵缝布置保证实际使用时全部在管道顶部左右100mm范围内,支管外壁距焊缝50mm。（3）管道对接焊缝的内壁错边量应1。（4）管道的周长允差及圆度误差应符合表2的规定。表2 周长偏差及圆度误差(mm) 公称直径DN800DN1000DN2000周长偏差358圆度误差外径的1%且不应大于448（5） 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1mmm。（6） 焊缝不能双面成型的卷管，当公称直径大于或等于600mm时，宜在管内进行封底焊。（7）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。（8）7楼顶的水平管道分12节进行预制，按管段号进行数字标记，其中6m的共9节，7.5m的2节，4.5m的1节。各节预制完成后，利用130吨吊车吊装至重碱7楼处进行组焊，并安装好两管端法兰，按尺寸在相应位置安装斜插的支管，支管插入主管的深度为50mm。管道在管廊架上安装时须符合2：1000的斜度要求，对应8#碳化塔位置为最高点，向两侧倾斜。4、管道焊接管道焊接工艺要求如下：（1）管道开V型坡口，坡口角度605，钝边尺寸为0-2mm。焊前必须将坡口面及坡口边缘内外侧不小于25mm范围内油、漆、锈、毛刺等打磨干净，使之干燥。对口时应留有2mm间隙，错边量1mm。（2）管道材质为316L，故采用A022焊条进行施焊，直流反接，手工电弧焊。焊条使用前应烘干，温度320350，烘焙一小时。取用时放在保温筒中，随取随用。（3）焊道分为4层进行焊接。用3.2焊条打底，4.0、5.0焊条填充盖面，单面焊背面封底，背面用角磨机打磨干净。焊接电流见表3：表3 焊接电流焊条直径焊接电流3.280110A4.0110160A5.0160200A（4）对口焊接时采用严格的定位焊，并分段焊接，具体施焊顺序见附图。焊接时要控制层间温度在60以下，焊后立即冷却。层间清渣必须彻底，如有夹渣，必须立即清除，然后才可施焊。焊接时宜采用小电流、窄焊道、快速焊以减小热输入。引弧必须在坡口内进行，严禁随意打弧，避免飞溅。（5）为防止焊接裂纹和减少焊接应力，应避免强行组对。（6）全部焊缝均应进行外观检验，表面质量应符合如下规定：a.焊缝表面及热影响区域不允许有裂纹；b.焊缝表面不允许有气孔、夹渣和溶合性飞溅等缺陷；c.对接接头焊缝咬边深度应0.5mm，长度不应大于焊缝总长度的10%，且每段咬边连续长度应100mm；d.对接接头焊缝表面加强高不应大于焊缝宽度的0.2倍再加1mm，且最大为3毫米；e.对接接头焊缝表面凹陷深度应0.5mm；长度不应大于焊缝全长的10%，且每段凹陷连续长度100mm。（7）全部焊缝进行超声波或X射线探伤,对存在质量缺陷的部位必须进行返修。返修时须用碳弧气刨去除焊缝填充物后，使用磨光机进行打磨，直至露出金属光泽后，方可重新进行焊接。同一部位焊缝返修次数一般不得超过两次，如超过两次应经施工技术总负责人批准，并将返修情况计入交工资料。（8）焊缝表面清理干净后，在焊缝及其附近均匀涂抹钝化膏，约15分钟后用清水冲洗干净。现场钝化时间可根据现场温度及环境条件灵活掌握。五、旧管道拆除大修时，首先进行旧管道的拆除。拆除时分为东、西侧两大部分进行，为确保工期，两侧同时施工，必须确保在大修第一天全部拆除完毕。1、东侧管道的拆除（1）拆除19#塔（减排负责）及26塔（制修负责）支管管道。（2）将立管自5楼楼板处与三通断开，同时将三通与弯头断开，拆除三通部分。（3）拆除1#、2#净氨塔进气管道，并将DN600的立管与4楼处的主管气割断开后，使用160吨及80吨吊车将主管分2-3段拆除。（4）拆除带U型弯的立管，使用160吨吊车。吊装立面图及平面图见附图二、附图三。（5）拆除DN250回卤管道。（6）使用160吨吊车拆除东侧气液分离器。2、西侧管道拆除（1）拆除22#、23#、24#、25#塔支管管道。（2）将立管自4楼（横管处）三通上侧100mm处气割断开，利用130吨吊车拆除带U型弯的立管。吊装立面图及平面图见附图四、附图五。（3）将4楼钢平台上的主管自3#净氨塔厂房水泥立柱处断开后，使用130吨吊车拆除断开处以东部分的管道。（4）使用倒链及80吨吊车，将断开处以西部分的管道与3#净氨塔进气管断开后拆除。（5）拆除DN250回卤管道。（6）使用130吨吊车拆除西侧气液分离器。（7）使用30吨吊车拆除4#净氨塔进气管道，仅保留DN600的PVC三通。六、新管道安装待旧管道拆除完毕后，即可进行新管道的安装。安装时分为东、西侧两大部分进行，为确保工期，两侧同时施工。1、东侧管段安装（1）使用160吨吊车吊装气液分离器，并与预先安装好的主管进行连接，对称把紧法兰处螺栓。（2）使用160吨吊车吊装U型弯立管，与气液分离器相连，并在五楼楼板孔洞处为立管加装2根管托，以支撑和固定立管。（3）使用160吨和80吨吊车吊装4楼处的带弯头主管，利用提前预制好的三通直段与立管相连接，点焊固定。（4） 自1#、2#净氨塔进口处进行管道（件）及蝶阀和浆液阀的安装，根据浆液阀位置，现场开孔，并利用提前预制好的三通直段与横管相连接，点焊固定。（5）阀门安装时，螺栓须对称把紧，不得有遗漏、松动、歪斜等现象。安装后须开关零活，无阻滞，启闭行程符合使用要求。 2、西侧管段安装（1）使用130吨吊车吊装气液分离器，并与预先安装好的主管进行连接，对称把紧法兰处螺栓。（2）使用130吨吊车吊装4楼横管。（3）自3#净氨塔进口处进行管道（件）及蝶阀和浆液阀的安装，并与横管（提前预制好三通）相连接，点焊固定。（4）使用130吨吊车吊装U型弯立管，上端与气液分离器相连，下端与横管的三通相连。（5）现场开孔，安装4#净氨塔进气管，并与原管道的PVC三通相连后，安装好浆液阀。（6）30吨吊车配合，自浆液阀开始，向北安装4#净氨塔进气管。（7）自4#净氨塔进口处进行管道（件）及蝶阀和浆液阀的安装，并与已安装的4#净氨塔进气管相连接，点焊固定。（8）阀门安装时，螺栓须对称把紧，不得有遗漏、松动、歪斜等现象。安装后须开关零活，无阻滞，启闭行程符合使用要求。 3、碳化塔支管安装（1）使用130吨吊车及倒链，安装22#-26#塔支管。各塔支管拆除后，根据主管降低高度，现场实测主管与塔顶隔膜阀间距离，确定安装尺寸及所需的管道和管件规格、数量等。（2）各支管上的浆液阀两侧必须使用316L不锈钢短节进行连接，禁止使用其他材质的管道进行连接。其余管道均利用拆下的旧PVC管道。（3）各塔支管在安装过程中，如出现尺寸偏差，可使用挠性接头及尼龙偏垫进行找正后再行安装。（4）阀门安装时，螺栓须对称把紧，不得有遗漏、松动、歪斜等现象。安装后须开关零活，无阻滞，启闭行程符合使用要求。 七、管道运输与吊装1、管道运输管道按管段图预制完毕后，在大修前即将其运输至检修现场。运输机具为50吨吊车以及30吨平板车。管道放置在板车上应使用倒链捆绑牢靠，确保设备在运输中的安全。2管道吊装大检修施工中，管道的拆除和安装共需进行12次（不含4吨以下吊装）吊装作业，经现场实测和计算，吊装重量最大、起升高度最大的为东侧立管的拆除作业。故以此进行吊装作业计算，其余从略。该管道重量约为7.0吨，起升高度51m,拟采用徐工QAY260型汽车起重机，使用1根钢丝绳捆绑吊装。吊车支车位置在1#碳化塔南侧，回转半径28米，出杆长度为62.7米，支腿全伸，使用配重62吨，此时额定起重量为11.5吨，可以吊装。受力简图见右图，F=8800 Kg=86.24kN，其中F计算载荷，F=KQ K动载系数，取K=1.1；Q设备及索具重量，其中设备重约7000Kg，索具重1000 Kg。钢丝绳取安全系数K =6，则钢丝绳破断拉力F0=KF=686.24=517.44kN。试选钢丝绳规格为：32637+11770 MPa，其最小破断拉力为534kN，（起重工第二版，表2-7。咸志才主编，化学工业出版社，2007年10月版）故钢丝绳安全可靠，可以使用。八、进度安排及机具计划1、进度安排日期施工内容施工人员负责人技术员6月17日1.拆除22#-26#塔支管2.安装22#、25#塔支管钳工一班起重工3人郑强毕永潮韩宗平张乃霖3. 拆除19#塔钢基础斜支撑4. 拆四楼PVC立管5. 拆东侧立管三通下PVC管6. 拆除东侧立管7. 拆除东侧气液分离器8. 拆除回卤管9. 拆除3#、4#净氨塔进气管10. 拆除东侧4楼横向主管铆焊一班铆焊四班起重工7人史云栋霍春朴申洪涛刘东联杨立志郑贺伍李景峰11. 拆西侧7楼立管钢平台12. 拆西侧4楼钢平台护栏及照明设施。13. 拆除西侧立管14. 拆除西侧气液分离器15. 拆除回卤管16. 拆除西侧4楼横向主管17. 拆除3#、4#净氨塔进气管铆焊三班铆焊五班起重工8人史云栋梁永辉葛敬东毕永潮董凤义郑贺伍李景峰6月18日1. 安装东侧气液分离器2. 安装东侧立管3. 安装东侧4楼横向主管4. 现场开孔安装立管三通5. 安装1#、2#净氨塔进气管铆焊一班铆焊四班起重工7人史云栋霍春朴申洪涛刘东联杨立志郑贺伍李景峰6. 安装西侧气液分离器7. 安装东侧4楼横向主管8. 安装3#净氨塔进气管9. 安装东侧立管10. 现场开孔安装4#净氨塔进气管铆焊三班铆焊五班起重工8人史云栋梁永辉葛敬东毕永潮董凤义郑贺伍李景峰11.安装23#、24#塔支管郑强毕永潮韩宗平张乃霖郑强毕永潮6月19日1. 恢复19#塔钢基础斜支撑2. 恢复四楼PVC立管3. 恢复东侧立管三通下PVC管4. 安装1#、2#净氨塔进气管附属蒸汽管、水管5. 安装回卤管6. 安装立管上的取样点、测温点等7. 已安装的管道（含管托）进行焊接铆焊一班铆焊四班起重工7人史云栋霍春朴申洪涛刘东联杨立志郑贺伍李景峰8. 恢复西侧7楼立管钢平台9. 恢复西侧4楼钢平台护栏及照明设施。10. 安装3#、4#净氨塔进气管附属蒸汽管、水管11. 安装回卤管12. 安装西侧4楼横管上的取样点、测温点等13. 已安装的管道（含管托）进行焊接铆焊三班铆焊五班起重工8人史云栋梁永辉葛敬东毕永潮董凤义郑贺伍李景峰14. 安装26#塔支管15. 检查、紧固各塔支管阀门及法兰处螺栓郑强毕永潮韩宗平张乃霖郑强毕永潮2、机具计划序号名称规格负责人单位数量用途1吊车260吨司机台1吊装 2吊车130吨司机台13吊车80吨司机台24吊车30吨司机台15平板车30吨司机台16钢丝绳32637+11770 MPa 16m刘东联根47钢丝绳24637+11770 MPa 16m刘东联根48钢丝绳14637+11770 MPa 6m刘东联根49卡环10吨刘东联件610等离子切割机LGK-160史云栋台5安装11空压机V-1.05/10史云栋台312交流焊机YK-505FL4HGE史云栋台113直流焊机ZX7-500S史云栋台1314倒链2吨史云栋台615气割工具史云栋套6九、安全注意事项（1）施工工作进行前，必须召集所有施工人员明确分工和专项安全技术交底，并作好记录。（2）对施工现场进行危险因素辨识，达到四不伤害。（3）参与施工人员严格执行起重“十二不吊”，严禁违章作业。（4）提前办理好动火证、吊装作业票、占道票、检修作业票等票证。（5）凡参加施工人员，必须听从指挥，熟悉吊装方法和工作内容，严格执行操作规程和施工规范，树立安全第一的思想，分工明确，统一指挥，服从调度。如有变更，要与技术人员协商解决，不允许私自更改。（6）对所有施工机具应严格检查，养护，试吊或正式吊装前，所有承力钢丝绳均应张紧，吊装时，起重机应采用慢速。（7） 管道起吊前，要认真检查钢丝绳、倒链是否捆绑牢固，现场杂物清理干净，经试吊无异常后，方可正式起吊。（8）无关人员不能在吊装范围内来回走动或停留，吊装现场实行隔离，悬挂警示牌，派专人监护。（9）氧、乙瓶间距在5米以上，距明火10米以上；由本工种专人负责气瓶的监护，有护晒装置，并坚守岗位。 （10）进入现场人员必须穿戴好劳保用品，登高作业系好安全带。（11）吊装现场实行封闭管理，严禁无关人员出入。（12）重点作好防止高空坠落，物体打击，防止起重伤害事故发生。（13）气带、电焊把线、一次线、地线等禁止互相缠绕。（14）作业环境有氨气及一氧化碳，作业人员做好个人防护，随身携带检测装置。（15）安全员要经常到现场检查，发现违章作业人员时，令其停止施工。（16）检查脚手架、跳板等要符合国家安全规定，否则禁止使用、作业。（17）未尽事宜按纯碱公司发安全管理规定与技术规程执行。十、应急预案 成立应急管理小组，负责对吊装潜在的事故或紧急情况发生后的应急处理。其职责是：对外紧急联系、现场救护、组织现场紧急疏散、清点人数和确认无伤害。组长：罗海贵副组长：李新，卢玉澎组员：李晓辉，佟玉梅，李景峰， 联系电话：罗海贵13831518728李新15100562270卢玉澎13473550925李晓辉13363399389佟玉梅13785541566李景峰15230541836（1）、应急处理的方法组织参加施工人员学习应急预案，明确职责分工，熟悉掌握处理步骤，设立安全集结区，在事故状态下，根据事故的种类，由组长组织各专业组的施工人员进行下列应急处理工作。1）、进行报警，报告和引导，紧急撤离现场，在安全地带集结。2）、进行检查及处理。3）、进行灾害扑救和控制。.4）、救护伤员，保护事故现场。5）、组织或协助进行事故调查。6）、对现场作业每个环节的安全措施分项检查，落实。7）、恢复施工作业。（2）、应急处理的过程1）、事故发生后，第一知情人应直接汇报组长罗海贵，同时采取果断操作，最大限度地保护自巳和他人的人身安全和设备的安全。2）、快速拨通紧急电话，简捷说明如下内容，事故现场的确切地点，事故状态，伤亡情况。相关报警电话：火警8511378，医院急救8511421。3）、发生突发事故时，现场人员立即大声呼唤，通知现场作业人员，按预先制定的紧急撤离路线快速撤离到指定的集结区。4）、听到紧急撤离信号后，现场所有人员应保持冷静，立即停止工作，切断电源，按撤离路线快速撤离到指定的集结区，不允许乱跑动。5）、撤离人员到达集结区后，指挥人员清点人数，等待下一步指示，事故信号未解除，不得回到原工作岗位。 附图一 碳化尾气总管管道预制分段图附图二 东侧立管拆除作业吊装立面图附图三 东侧立管拆除作业吊装平面图附图四 西侧立管拆除作业吊装立面图附图五 西侧立管拆除作业吊装平面图