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1、.孝義市興安化工二期溶出與稀釋工程套管預熱器施工方案主管：審核：編制：編制單位：七冶建設有限責任公司孝義興安化工工程項目部1 目錄一、編制依據.2二、工程概況.2三、施工準備.31、材料準備.3 2、焊接材料的選用及主要工機具.4 四、施工工序.51、組對.5 2、焊接.6 3、探傷、退火.6 4、吊裝.8 5、試壓.9 6、安裝.9 7、安裝時還應注意如下要點.10 五、安全及文明措施.10 2 一、編制依據（1）、東北大學設計研究院套管預熱器施工圖DBYG038.0；（2）、鋼制套管式換熱器技術條件HG2650-95；（3）、工業金屬管道設計規范GB50316-2000；（4）、現場設備、2、工業管道焊接工程施工及驗收規范GB50236-98；（5）、工業金屬管道工程施工及驗收規范GB50235；（6）、承壓設備無損檢測JB/T4730；（7）、合同及相關工作聯系單、工程聯系單、圖紙會審紀要等技術文件。二、工程概況二期溶出套管預熱器緊靠一期溶出東面，進場的材料就地堆放，施工采用就地制造，就地安裝，制作時土建還在施工，大量的管子堆放現場，場地比較狹窄。二期共配置Ra101Ra111、Ra201Ra211 兩組三套管加熱器，分為 111級，層，由246個“U”形彎管連接直管，座落在設備框架上，構成一組整體壓力容器加熱設備。直管由料漿管（內管1689,16Mn）和加熱室（外管50810，3、50820，16Mn）兩部分組成,所有管路加上彎頭、錐頭總重達 4700噸。1-9級共96根外套管(50810)，單根長度65.6m，外管設計壓力3.5Mpa,試驗壓力 5.82Mpa，設計溫度250oC（介質為堿性蒸汽）。每根外管套3 根內管（1689），共 288根內管，單根長度 65.8m，內管設計壓力9.9Mpa,試驗壓力17.93 Mpa,設計溫度300oC（介質為堿性料漿）。10級共96根外套管(50820)，單根長度65.6m，外管設計壓力6.4Mpa,試驗壓力 12.14Mpa，設計溫度 300oC（介質為堿性蒸汽），每根外管套 3 根3 內管（1689），共 288根內管，壓4、力、溫度、介質等同1-9級內管。11級共 60根大管(50820)，與 19級內管連接，起料漿輸送保溫作用，單根長度 65.6m，設計壓力 6.4Mpa,試驗壓力 12.14Mpa，設計溫度 300oC（介質為堿性料漿）。此設備的用途是利用溶出的二次蒸汽，輸送到加熱室將隔膜泵送入的料漿加熱到設計溫度，然后輸入溶出系統進行處理。技術參數表如下：技術特性表三、施工準備1、材料準備、無縫鋼管1689 16Mn GB6479-2000 無縫鋼管50810 16Mn GB6479-2000 無縫鋼管50820 16Mn GB6479-2000 名稱套管預熱器內管外管設計壓力9.9Mpa Ra101 Ra5、109 3.5Mpa Ra110 6.4Mpa Ra111 6.4Mpa 試驗壓力17.93Mpa Ra101 Ra109 5.82 Mpa Ra110 12.14 Mpa Ra111 12.14 Mpa 設計溫度()300 Ra101 Ra109 250 Ra110 300 Ra111 300 介質特性原礦漿Na2O 濃度:240g/l固含:220g/l密度：:1482kg/m3腐蝕余量1.5 焊縫系數0.9 主要材質16Mn 16Mn 4、U形彎頭、法蘭、錐頭、螺栓、螺母、墊片2、焊接材料的選用及主要工機具、母材材質 16Mn，鎢極氬弧焊絲選用 THT50-6 2.0、2.5,手工電弧焊蓋6、面選用強度級別相當的J507焊條。冬季施工電焊條易結霜、吸潮，電焊條在使用前進行烘干處理，把焊條放進烘箱加熱到 350烘培 1小時直至干燥，取出后，貯存在保溫筒內，在現場逐根取出使用，焊條盡量烘多少用多少，如果反復烘干，要防止藥皮脫落，否則會使保護效果變差。、氧氣純度應在 98.5%以上，乙炔氣的含硫量和含碳量不超過規定；氬氣的純度不應低于99.6%且含水量不應大于50毫克/立方米。、施工機具：鎢極氬弧焊、手工焊機：400A 14臺氬弧焊、蓋面用懸臂自動焊機：PCAWM-24A2 1臺蓋面用焊條烘干箱：0。C-400。C 1臺烘烤焊條用焊條保溫桶：8個焊條保溫用氣動管子坡口機：2臺打磨坡口用卷7、揚機：2 臺供穿管及吊裝用角向磨光機：100-150 12 臺打磨坡口用X光射線探傷設備：5套管道焊縫探傷用遠紅外線退火裝置：2套管道焊縫熱處理電動試壓泵：25Mpa 1臺管道試壓用履帶式汽車吊：80T 2臺供吊裝管用汽車吊：25T 1臺供吊裝管用手拉葫蘆（5T）10臺供穿管用5 手拉葫蘆（3T）4臺供對管、穿管用手拉葫蘆（2T）4臺供對管用手拉葫蘆（1T）2臺供對管用、人員：管理 3人電焊工 24人氣焊工 5人管工 22人起重工 4人電工 2人四、施工工序1、組對材料到場后對其進行檢查驗收，所到材料必須具有出廠合格證及質量證明書，符合國家質量規范標準要求，無縫鋼管及管部件根據設計尺寸進行外觀8、檢查，與設計訂貨數量、標準、型號核對準確無誤，并逐根測量其橢圓度、壁厚等，做好記錄，不合格者嚴禁使用。平整好現場場地，用 H 型鋼平鋪成管道加工胎具，按材料情況把管道長度下好，坡口加工，因單根鋼管長度約 8.2M長，用氣焊加工質量參差不齊，為此采用氣動鋼管坡口機將鋼管單面加工成30的坡口，尺寸如下：然后將鋼管放在可以轉動的轉臺上，將坡口內外 50mm 內的鐵銹臟物處理干凈，將兩管端組對成 2.5mm 間隙進行點焊，而有時不能穿透反而成形不好，實際上間隙都選在 34mm 之間。組對時，每根內管分兩段組對，第一段和第二段均為 33米，用 3 根 11m長的管子組對在一起，在下料時應注意留出加工余量9、。6 2、焊接施焊前必須檢查對口平直度、焊口錯邊量，正式施焊時將定位焊肉磨成緩坡形。焊接方法采用氬電聯焊，即鎢極氬弧焊打底，手工電弧焊及機械自動焊蓋面。焊接前用角向磨光機清除焊口兩側內、外表面及焊絲表面的油污和氧化膜，為防止管子內部的穿堂風影響焊接質量，將管子兩端堵塞好。為防止施焊場地風力影響，用彩條布搭設可移動擋風篷。引弧必須在焊道中進行，當觀察電弧燃燒穩定，氬氣保護正常以后即可施焊。1689 采用 3 點定位，50810、50820采用 4 點定位，焊肉在保證溶透的情況下小管盡量小而薄，大管寬而后，定位焊結束后，應在原處稍許停留以免焊點氧化。焊接時，焊槍與工件表面或 70。80。的傾斜角。10、焊絲與工件成 10。15。夾角，為了增強氣體保護效果和減少熱影響區寬度以防止工件變形，采用短弧焊接，噴嘴與工件表面距離調整到 13mm 左右。焊接過程中焊槍應均勻地作直線運動，并橫向擺動，鎢極要對準焊縫中心，并不能和焊絲及溶池接觸，以防產生鎢極夾渣，電弧要穩定，焊絲是往復加入熔池即將焊絲送到池邊緣（離熔池前緣1/4 處）被熔化后隨即移出熔池，但不能把焊絲端脫離氬氣保護區以防氧化，如此往復進行，在焊接開始階段，隨著焊接溫度升高，應適當增加焊絲頻率，加快焊接速度。熄弧一般在熔池中多加焊絲再慢慢拉開電弧，并繼續送出保護氣體 3-5秒鐘或收弧板上收弧，不然易產生裂紋，氣孔和焊穿現象。焊接時將套管兩端用11、 20mm 厚的鋼板焊死，所有組對焊接好的套管按圖紙支架列線分層、分組分批編制號碼，便于后面探傷、吊裝方便高效。3、探傷、退火根據設計要求對焊縫進行外觀檢驗和無損探傷檢驗，所有168內管對7 接焊縫采用100%射線探傷，級為合格。但508大管采用熱軋（擠壓、擴）管，熱軋（擠壓、擴）管在生產時外徑的允許偏差為 1%，壁厚的允許偏差為+15%、-12.5%，圓度允許的偏差為不大于外徑允許偏差的50%80%。根據我們測量的數據，這些鋼管都在標準質量偏差之內，符合要求。根據國家規范焊接質量要求，管子在組對焊接時內管應齊平，內壁的錯邊量偏差不應大于 2mm。我們采用測量、記號、挑選組對的措施，盡量縮小因12、直徑、壁厚、橢圓度形成的累計誤差，但還是不能完全達到內壁的錯邊偏差量小于2mm，在 1mm4mm不等。這種情況下，采用X射線探傷時會出現相應問題，不符合級要求，但焊縫的實際質量沒有問題，則采用超聲波探傷即可。為消除或減少焊接產生的應力，焊縫探傷合格后進行焊縫熱處理。熱處理的方法選用退火處理，即采用 LCD 型履帶電加器進行加熱，退火溫度有控制箱控制，根據下表退火曲線參數退火（表一、表二）。本設備熱處理后，不得在設備本體金屬上焊接任何構件，8 在組對內管的時候將探傷和退火的工序穿插其間，白天組對焊接，因考慮到探傷時其他人員的安全距離，則選擇晚上換班探傷，探傷合格的焊縫第二天抽人員分批組對焊縫進行13、包裹、捆扎，晚上由專人進行熱處理。4、吊裝根據本次實際情況，采用從北向南K線開始 3 跨為一組分層吊裝。待第一層鋼梁安裝完畢，將之前在地面組對成型的套管用 80 噸吊車向廠房內的第一層（最底層）橫梁上吊裝，設5 個吊點，第一層11級 12根大管吊裝完畢后，才能安裝第二層橫梁，再吊裝第二層 36 根內管，每吊裝完一層內管立即安裝上一層橫梁，再吊裝上一層內管，按照上述順序逐層安裝。第一個 3跨吊裝到頂才能進入下一組 3跨的吊裝，便于吊車能有足夠的旋轉空間。在這一過程中，另一批人組對制作外套管，分組編號放于鋼結構廠房的東西兩端，以便于后面外管穿管。示意圖如下（圖一）：9 5、試壓內管設計壓力為同等壓14、力，為 17.93Mpa,內管單體試壓仍然按照吊裝順序分三次進行，每次將三跨所有內管連在一起試壓。當前三跨內管安裝完畢、探傷合格、熱處理完畢后，用45*5 及32*5 的無縫鋼管靠近水源的一端連接起來，用水泵注水試壓，冬季天氣比較寒冷，接一期生產原有熱水比較理想，試壓時應將套管固定，試壓合格后方能穿外管。外管安裝完畢后，按照設計要求分三個等級進行試壓，1-9 級 Ra101Ra109 5.82Mpa,10級Ra110、11級 Ra111 12.14Mpa,最后要進行整體壓力試驗。（另見試壓方案）6、安裝試壓完畢，按編制好的號碼3 根一組按圖紙距離用制作好的支架、間隔板焊接固定，準備穿外管。套管15、預熱器安裝過程中因全部在鋼結構框架內施工，為此采取利用鋼結構框架屋架的方式進行。在鋼結構框架內高端和底端共設 4 個 5t 的倒鏈，將捆好的內管懸空，穿外管時，卷揚機設在廠房中間，從兩頭向中間穿，順序按提前編制好的組別進行，將放于廠房東西兩端的外管用吊車逐一穿入內管一部分后，將卷揚機的鋼絲繩栓在外管上往里拉，設6 個吊點就可以了，每個吊點處必須站一個人操作導鏈，并鋪上跳板，以保證安全，為方便起見，在栓外管的鋼絲繩上捆一根麻繩，當卷揚機牽引外管到位后，可利用麻繩將鋼絲繩迅速拉回去穿下一根外管。外管穿完，將一端的堵頭內外焊接完畢，用卷揚拉動外管往一端串接，直至另一端頭，精確測量長度之后焊接堵頭，最16、后用半瓦封死預留缺口。當內、外直管安裝完畢，就可安裝 U型彎管了，U 型彎管共 246 個，其中 11級彎頭采用焊接形式，不影響其他安裝。U型彎管與法蘭組對時必須在同一胎具上進行，以保證其具有互換性。外管整體試壓待二次蒸汽管和冷凝水管10 安裝后一起試壓。7、安裝時還應注意如下要點、套管直管制造時，套管兩端留出加工余量，安裝前不截取，不組對法蘭，在內管裝入套管時必須將焊口位置準確記錄下來，按預先編制好的編碼標示于套管上面作好移交記錄。、在直管兩端各設控制總長度的基準點，一般距離管端800mm 以內，以基準點的測量起點為準進行測量，測量前 36根直管起點須進行統一對齊，統一測量，劃線截取加工余量17、。、每層36根直管安裝就位，現場組裝時，必須以彎管為基準調整各管間的間隙，調整水平間距、垂直間距、相鄰套管間距誤差以保證彎管的互換性。、法蘭接口組裝時須處理好法蘭的接口面，在焊接一對環連面法蘭時，為了防止焊接過程中引弧打壞法蘭結合面和環墊，在法蘭兩側跨接接地線，、組對直管上的法蘭。法蘭螺栓孔跨間布置，在法蘭連接面上劃出“十”字中心線，其誤差控制在0.2mm 以內，所有直管上的法蘭點焊固定，以法蘭面“十”字中心線測量所有法蘭間距（水平方向）和法蘭面須在同一垂直面上。、按安裝位置任意選擇兩端組裝彎管法蘭和彎管。若彎管的不值公差超出，不得調套管,只允許調整“R”值，不允許強力進行對口，這時法蘭焊口仍18、然只能點焊，拆除此法蘭上的彎管，然后用此彎管按安裝位置與其它直管上的法蘭進行組裝，如有誤，須再進行調整。、上述技措完后，再安裝所有彎管上的法蘭，用螺栓把緊進組裝，再施焊全部接口，焊縫采用全焊透結構。五、安全及文明措施11、工程隊堅持每周安全會和作業組班前安全交底活動，其內容根據工程特點進行安全教育，講解安全技術，操作規程，檢查現場的不安全因數和隱患，制定預防措施，對進入施工現場的工作人員必須進行入場安全教育，學習本工種操作規程和有關安全制度，場內進口和危險區掛宣傳畫、標語或警示標志。、不允許氧氣瓶和乙炔氣瓶混運混堆，施工時，兩種瓶子的距離達到安全距離。、現場臨時用電要求一律采用“三相五線制”配線，所有插座插頭要全部改成“三相五線制”。每個臨時配電盤（箱）必須全部安裝靈敏的漏電保護器。不允許裸線現象，控制開關設置安全保護箱（罩）。使用角向磨光機必須佩戴安全面罩。、做好現場的文明施工，材料的堆放和機具的布置要合理，并做好標識，做到活完料清，、吊裝設施必須完好，如：卷揚機，鏈式起重機，汽車吊等，鋼絲繩須大于安全系數，吊裝時，指揮信號準確，吊裝點須牢固，吊物下面，繩索的三角區和吊車把桿下不允許站人。、防止高空墜落，做好“三寶”配戴，注意清查結霜、結冰情況。