焊前预热及焊后热处理施工方案(修).doc

13J/DH-FA002

大化集团合成氨厂2011年技改项目
工艺管道热处理施工方案
（HS1111-01AA）

编 制：于漪
审 核：
批 准：
会签 ：
安 全：
质 量：

中国化学工程第十三建设有限公司
大化集团搬迁改造工程项目经理部
二○一一年七月十日

目 录

1. 适用范围及编制说明 1
2. 工程概况 1
3. 编制依据 1
4. 施工方法及技术措施 1
5. 质量控制 4
6. 成品保护 5
7. 职业健康安全和环境管理 5
8.热处理作业人员与机具材料 6

1. 适用范围及编制说明
1.1本方案适用于大化集团合成氨厂2011年技改项目管道焊后热处理施工。
1.2本工程的热处理除执行本方案规定外，还应遵守有关施工验收规范和质量控制规定。
2. 工程概况
大化集团合成氨厂2011年技改项目工程工艺管道安装施工现场，位于大连市松木岛化学工业园区大化集团有限公司新建合成氨厂区内，主要包括新增中压蒸气管线图号（HS1111-01AA）、低温甲醇洗装置改造图号（HS111202CP）、新增干气管/洗氨水管管道（HS1112-01AA）。
3. 编制依据
3.1工艺管道施工图纸
3.2现场设备、工艺管道焊接工程施工及验收规范 GB50236-98
3.3工业金属管道工程施工及验收规范 GB50235-97
3.4石油化工工程铬钼耐热钢管道焊接技术规程 SHJ520-91
3.5本工程焊接工艺评定
4. 施工方法及技术措施
4.1热处理前应具备的条件
（1）凡需热处理管线，已按设计文件规定进行无损检测并经检测合格，无返修焊口；
（2）焊口附近清理干净，无杂物；
（3）为防止和降低热处理高温对阀门和仪表的负面影响，凡需热处理管线上，待处理焊口附近阀门、流量计、调节阀、仪表等原则上应予拆除，对不能拆除的阀门（对焊、承插焊）应使其处于全开状态；
（4）现场电源保证供电，不得随意停电；
（5）对需要热处理的高空焊口，需搭设好操作平台。
（6）温控系统安装检查、调试
控制热处理过程中各个阶段的升、恒、降温速率及三阶段各测温部位的温差，一般采用热电偶信号反馈，全自动程序或手工控制。
焊前预热及焊后热处理温度严格按设计或焊接工艺指导书的规定执行，见下表。
材质
焊前预热温度
焊后热处理温度
保温时间
15CrMo
150-250℃
680±10℃
1h

4.2热处理方法：采用电加热法
（1）在热处理过程中应能准确地控制加热温度，且使焊件温度分布均匀；
（2）采用履带式及绳状红外线高温陶瓷加热器，对焊口加热热电偶将温度信号反馈到“智能”温度控制器，实现温度自控和热处理工艺曲线的自动记录，测温点应在加热区内，且不少于两点。
4.3热处理流程

交
工
验
收
热
处
理
前
检
查
温控系统安装
检查、调试
加热系统
安装检查
保
温
送
电
调
试
热
处
理
操
作
工
装
拆
除
资
料
整
理
检
测
NO

4.4热处理工艺
（1）在进行包扎加热板前，应检查以下几项内容：
² 检查工件是否清洁和去除油脂。
² 检查工件表面是否有缺陷。
（2）加热板的安装
² 以焊缝中心为基准，在焊缝两侧均匀缠绕加热板；
² 缠绕加热板时要确保缠紧，加热板要紧贴工件表面，不得有重叠、交叉、悬空或松动。
（3）热电偶的安装
² 采用六个热电偶进行温度的检测。
² 六个热电偶的安装位置为沿管道径向各60度方向安装，热电偶的头部应靠近焊缝热影响区并紧贴在工件表面，用铁丝进行热电偶的固定。

（4）保温
² 采用50*600硅酸铝纤维保温棉进行保温。
² 硅酸铝保温棉应采用铁丝进行绑扎，防止松落。
² 各保温棉之间不得有搭接间隙，防止热量损失。
（5）补偿导线的安装
² 电加热板、热电偶和硅酸铝保温棉均已包好后，将热电偶、电加热板的连线分别连接。
（6）送电
² 接好各连接线并检查无误后，接通电源，打开温控仪，按照工艺参数调节好各数据后，向电加热板送电，开始加热。
（7）热处理
² 焊后热处理的加热范围，每侧不小于焊缝宽度的3倍，且不小于25mm,加热带以外100mm范围内应进行保温。
² 焊后热处理过程中宜采用热电偶测温，通过温度控制柜进行温度调节控制，通过自动记录仪记录热处理温度变化曲线。
² 加热速率：在400℃以下可不加控制，但温度升至400℃以上时，升温速率为205*25/δ（℃/h），且不大于220℃/h。
² 降温速率：恒温后的冷却速率为6500/δ(℃/h),且不大于260℃/h；400℃/h以下为自然冷却；δ为管壁厚度mm；
² 保温温度：650-700℃之间，恒温40分钟；
² 在常温——400℃之间的温度可不做记录其它温度区段应有连续的记录。
² 当工件冷却至室温后拆除加热板和热电偶。
（8）焊前预热及焊后热处理工艺要求
材质
焊前预热
焊后热处理
热处理曲线
壁厚
温度℃
壁厚
温度℃
时间h
（℃）T

t（h）

15CrMoG
≥10
150～250
≥10
680±10
1
4.5热处理效果检验
（1）对进行现场热处理的管道，应检查热处理温度的记录曲线、加热区域宽度、热处理参数应符合设计文件、焊接作业指导书或本标准的规定。
（2）为检验处理效果，在热处理结束后，按热处理焊口总数的100%进行硬度检验。硬度检验分别在焊缝、热影响区及母材上共测量五点硬度，在测量每一点硬度时，需用硬度计测量三次后取平均值，预热处理前比较检查热处理效果。硬度值应符合设计文件、相关标准或焊接作业指导书的规定。无规定时，碳素钢焊缝和热影响区的硬度值不宜大于母材硬度的120%；合金钢不宜大于母材硬度的125%。硬度测量位置参照如下简图所示：

（3）焊后热处理的焊缝硬度检测合格值
合金总含量
硬度值(一般不超过母材布氏硬度值＋100HBW)
＜3%时
布氏硬度值≤270HBW
3%~10%
布氏硬度值≤300HBW
＞10%
布氏硬度值≤350HBW
4.6资料整理
热处理结束后，在热处理结束后及时填写热处理记录表，取下记录纸，并标出各热电偶各自对应的温度曲线，单线图号，焊口号、焊工号、焊接日期、热处理日期、热处理工姓名，并加盖热处理专用章。
4.7施工重要环节
恒温恒差、恒温时间控制。
4.8施工中应注意的问题
5.1 热处理焊缝两侧应有支架支撑，避免热处理过程中管道加热区高温变形。
5.2 测温点应布置在管道下部，当有多个测温点时至少有一个测温点位于管道下部 。
5.3 除直径不大于DN100且壁厚小于10mm的管道焊缝可用氧乙炔焰加热进行预热和热处理、用测温笔或表面温度仪测温外，其它所有焊缝应使用专用的电加热带装置进行预热和热处理，预热可用测温笔或表面温度仪测温
5.4 所用仪表、热电偶及其附件应根据计量的要求进行标定或校验，灵敏度不得低于热处理温度的1%。
5.5 严格热处理过程控制，应随时检查加热器、温控柜、长图记录仪等工作是否正常。监控热处理时的升温、恒温、降温、记录是否在规定的范围内。
5.6 室外进行热处理时应有防风、雨措施，热处理前管道两端应堵塞，防止空气抽入管道。
5. 质量控制
5.1质量控制
（1）热处理前由项目热处理责任工程师编制热处理工艺并经批准后实施。
（2）热处理工艺实施前由项目热处理责任工程师向参加热处理的操作人员进行技术交底，并做好记录。
（3）热处理前项目热处理责任工程师组织对热处理条件（设备、管线状况、仪表、管口绝热、热电偶布置等）进行检查确认。
（4）热处理时应明确作业负责人，由其依据热处理工艺组织测量导线、管口绝热及控制系统的安装，并严格按热处理工艺要求控制热处理过程。按规定作好热处理记录。
（5）焊缝热处理后，应在母材、焊缝和热影响区选取数点测量硬度值（布氏硬度HB）；与热处理前硬度值进行比较，检查热处理效果；硬度值应符合设计文件、相关标准或焊接作业指导书的规定。无规定时，碳素钢焊缝和热影响区的硬度值不宜大于母材硬度的120%；合金钢不宜大于母材硬度的125%。检验数量每处三点求取平均值，且不应少于热处理焊缝总数的10%。
（6）项目热处理责任工程师或热处理技术人员对热处理全过程实施指导和监督检查。
5.2质量控制点
序号
质量控制点
控制等级
控制措施
1
400℃以上的升温速度及各测温点温差
BR
手动与自动温度比较、及时调控电加热器
2
恒温温度、时间及温差
AR
手动与自动温度比较、及时调控电加热器
3
400℃以上的降温速度及各测温点温差
AR
手动与自动温度比较、及时调控电加热器
4
热处理过程温度记录曲线
BR
手动和自动温度记录随时对照
5
热电偶固定
C
固定可靠
6
保温
C
按要求厚度保温
5.3质量记录
（1）管道焊缝现场热处理前检查表。
（2）管道焊缝现场热处理工艺过程温度曲线记录。
（3）管道焊缝现场热处理前后硬度检测报告（需要时）。
（4）管道焊缝现场热处理工艺报告。
6. 成品保护
对现场热处理的焊缝，热处理后应做好记录和标记，并打上热处理的代号钢印或永久性标记。未经允许不宜在焊缝表面进行再次焊接、烘烤、加热，以免破坏热处理效果。热处理后进行返修或硬度检查超过规定要求的焊缝应重新进行热处理。
7. 职业健康安全和环境管理
7.1安全措施
（1）电工应持证上岗。
（2）安装漏电保护器。
（3）加热器、电缆与管道间必须绝缘。通电前认真检查加热器绝缘瓷环并测试绝缘电阻。过程中巡查，发现异常，立即切断总电源。
（4）高空施工时将加热器、保温被支撑绑扎牢固，确保高空作业安全。
（5）保温被制作、铺设人员应做好个人安全防护。
（6）破损、废弃的保温材料应送至指定地点，统一处理。
（7）认真进行焊后热处理工艺技术交底，加强热处理过程控制。
（8）明确岗位责任：严格按施工方案的要求进行热处理过程控制， 热处理过程中发生的各种技术问题。
（9）400℃以上升温、恒温、降温段，对照自动记录每30分钟手工记录一次。
（10）如出现保温被脱离、张开和保温被外表面温度大于60℃时应及时修补，确保热处理全过程正常进行。
7.2作业环境
（1）热处理控制室保证通风良好。
（2）夜间施工应有足够照明灯具，避免照明死角，
（3）在明显地方和特殊工位悬挂警示牌；配电箱安装漏电保护器；材料摆放有序、现场整洁、道路畅通无阻；热处理周围拉警戒线；配置足够消防器材。
7.3环境因素辨识及控制措施

序号
作业活动
环境因素
主要控制措施
1
保温材料
人员伤害、环境污染
1、保温毡制作、铺设人员应作好个人安全防护；
2、破损、废弃的保温材料应送至指定地点，统一处理。

7.4危险源辨识及控制措施
序号
作业活动
危险源
主要控制措施
1
电加热系统
电击
1、电工应持证上岗；2、安装漏电保护器；3、加热器、电缆与管道间必须绝缘。通电前认真检查加热器绝缘瓷环并测试绝缘电阻。过程中巡查，发现异常，立即切断总电源
2
高空作业
物体打击
高空坠落
1、将加热器、保温毡绑扎牢固，确保高空作业安全；2、应按规范搭设脚手架及爬梯等临设、高空作业应带安全带
8.热处理作业人员与机具材料
8.1热处理作业人员
序号
岗 位
配备人数
序号
岗 位
配备人数
1
技 术
1
6
焊 工
1
2
热处理工
3
7
钳 工
1
3
过程监控员
1
8
电 工
1
4
安 全 员
1
9
管 工
1
5
记 录
1
10
架 子 工
2
8.2热处理施工机具材料一览表
序号
名 称
型号及规格
单位
数量
备 注
1
一次电源箱
90m2电缆
台
2

2
脚手架

3
热处理控制柜
ZWK60，90KW、120kW
台
2
6、9、12回路
4
履带式加热器
510mm×200mm
套
10
55～60A，220V
685mm×250mm
套
60～65A，220V
5
硬度计
里氏
只
1

6
测温笔
0～800℃
支
2

7
万用电表
MF30
块
2

8
一次电缆
90m2电缆
m
300

9
接长导线
10mm2
m
500
加热线
10
补偿导线
铜-康铜，K（EU-2）型
2×1.5mm2
m
1000
热电偶导线
11
铠装（简装）热电偶
镍铬-镍硅，K（EU-2）型
Φ3，L=600～1000mm
支
100
0～1100℃
12
记录纸

本
24

13
记录墨水
6色（红绿蓝黑紫棕）
套
3

14
塑料布

kg
50
防雨
15
硅酸铝卷毯
d=25mm
吨
2

16
细铁丝
16#
kg
100

17
彩色塑料带
红黄绿三色
盘
6
安全警戒线
18
绝缘胶布
500V
盘
20

19
医用白胶布

卷
3

20
棕绳
Φ20
m
30

21
手电筒
3节
把
2

22
电池
1#
节
6

23
记号笔

支
6

24
破布

kg
5

25
拖布

把
3

26
笤帚

把
3