催化工艺管道热处理方案

第1页共12页340万吨/年催化裂化装置工艺管道热处理施工技术方案编制：施工技术审核：安全管理审核：质量管理审核：审核：批准：第2页共12页目录1．工程概述........................................................................................................................................32．编制依据........................................................................................................................................33．热处理施工工艺流程....................................................................................................................34．施工准备........................................................................................................................................35.焊缝热处理......................................................................................................................................46.焊缝热处理检验..............................................................................................................................57.热处理施工......................................................................................................................................58.质量保证措施................................................................................................................................79.HSE保证措施.................................................................................................................................710．劳动力组织、施工机具计划、施工技措用料........................................................................1211.管道热处理施工JHA风险分析................................................................................................13第3页共12页1．工程概述中化泉州1200万吨/年炼油项目340万吨/年催化裂化装置工艺管道安装工程，由中化泉州石化有限公司投资兴建，中国石化工程建设工程有限公司（简称SEI）总承包,负责安装施工。管道需要进行焊后热处理的材质有20#、20G、Q245R、15CrMo、15CrMoR、15CrMoG、1Cr5Mo等。2．编制依据2.1《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-2010；2.2《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2011；2.3《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-2011；2.4《石油化工铬钼耐热钢焊接规程》SH3520-2004；2.5《石油化工金属管道工程施工质量验收规范》GB50517-2010；2.6《石油化工建设工程施工安全技术规范》GB50484-2008；2.7《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005；2.8SEI提供的施工图及设计与施工说明，管道材料等级表；3．热处理施工工艺流程4．施工准备4.1施工前，施工技术人员应根据设计文件、施工图及标准规范结合本装置实际情况编制专项施工技术方案，并按有关规定经逐级审批完毕后，向施工人员进行技术交底。4.2施工人员应认真熟悉施工图、设计文件及施工技术方案要求，深刻领会设计意图，掌握热处理技术要求和质量验收标准。4.3做好施工机具、设备的准备工作，热处理机具、电加热器、热电偶等设备应性能良好，随时可用，保温材料准备齐全。4.4热处理前，需热处理焊缝的焊接工作全部结束，焊缝的外观检查符合设计和标准规范要求。资料整理硬度合格硬度不合格焊缝热处理硬度检验焊缝检验工序交接管道焊前预热（铬钼钢）管道焊接热处理准备准备制定热处理工艺、技术交底管道组装、预热、定位焊（铬钼钢）第4页共12页5.焊缝热处理5.1热处理方法;采用电加热自控温度热处理机进行处理。5.2管道组成件，应按焊接工艺规范进行预热，如表5.2所示。管道组成件焊前预热要求表5.2母材类别名义壁厚mm规定的母材最小抗拉强度MPa预热温度℃20#,20G≥25全部≥80全部＞49015CrMo、15CrMoR、15CrMoG≥10全部150~2001Cr5Mo全部全部250~350预热在坡口两侧均匀进行，预热范围宜为坡口中心两侧各不小于管壁厚的5倍，且不小于100mm，加热区及以外100mm范围应保温，具体方法见图5.3。5.3热处理加热范围为焊缝两侧各不少于焊缝宽度3倍，且不小于50mm，加热区及以外100mm范围内应予以保温。管道两端应封闭。管道热处理加热、具体方法见图5.3。图5.35.4管道热处理的温度及恒温时间要求应符合表5.6要求。5.5焊缝热处理的加热速度、恒温时间及冷却速度要求如下：——加热速度：升温至300℃后，加热速度按5125/δ℃/h计算，且不大于220℃/h。——恒温时间：碳钢2.5min/mm壁厚、合金钢3min/mm壁厚，最短恒温时间应符合表5.3要求，在恒温期间，各测点的温度应在热处理温度规定的范围内，其差值不得大于50℃。——冷却速度：恒温后的冷却速度按6500/δ℃/h计算，且不大于260℃/h，冷却至300℃以后可自然冷却。5.6异种钢焊接接头的热处理温度应按合金含量较高的材质确定，但不得高于合金成份较低一侧钢材的下临界点Ac1。常用钢材焊接接头热处理基本要求表5.6加热范围≥503b3b≥100≥100硅酸铝保温层电加热器封闭物封闭物热电偶热处理加热、保温方法简图第5页共12页母材类别名义厚度mm母材最小规定抗拉强度MPa金属热处理温度℃保温时间min/mm最短保温时间h布氏硬度[b]20#,20G＞19全部600～6502.41≤20015CrMo＞13全部650～7002.42≤225全部＞4901Cr5Mo全部全部750～7802.42≤2415.7热处理曲线图5.8热处理完后进行热处理标识，在热处理完的焊口标上“RCL”，并进行焊口标识移植。6.焊缝热处理检验6.1焊缝热处理完毕，应首先确认热处理自动记录曲线符合要求，然后100%对热处理焊缝在焊缝及焊缝两遍热影响区各取一点测定硬度值。6.2热处理后焊缝的硬度值，应符合表5.6要求。6.3经焊后热处理合格的管道焊接接头，不得再进行焊接作业，否则应重新进行热处理。7.热处理施工7.1热处理机具7.1.1热处理机具主要包括控制柜和仪表，安装在单独的工具房内。7.1.2机具附带的加热线应栓挂牢固，控制柜柜门应关严，室内的所有开关均应处于关闭状态。7.1.3应对热处理控制柜进行调试，检查所有传动部件，齿轮应接触良好，打点机构和走纸机构应运转正常，记录墨水应充足，海绵应蓬松，记录纸的量程、型号与控制柜匹配。7.2加热器的选用7.2.1使用时应根据管子的公称直径、壁厚以及焊缝宽度选用。管径在DN100～250之间，可选用单组成品履带加热器；公称直径大于DN250时，同时选用两组（或多组）功率相同的加热器并用；管径在DN100以下时，可选用辫式加热器；马鞍三通或小半径弯管处以及其它焊接接头不规则处，也宜选用辫式加热器。恒温温度300℃Oh℃≥1h恒温时间≤220℃/h≤260℃/h热处理曲线第6页共12页7.3加热器的安装7.3.1当管道焊接接头处于垂直位置时（即管道为水平安装位置），加热器应以焊缝中心对称安装；7.3.2当管道焊接接头处于水平位置时（即管道为垂直安装位置），安装加热器时，其中心应略低于其接头位置约15～20mm；7.4热电偶及补偿导线的安装7.4.1热电偶的补偿导线编号宜连续，每一回路的加热线两端编号应一致，并且任意两线的编号不得重复，避免混淆；7.4.2使用前，应使用万用电表检查热电偶和线路是否导通；7.4.3补偿导线不得随意打捆或绑扎，以免导线内部匮断；7.4.4补偿导线敷设和回收时，应避免死弯；7.4.5补偿导线高处敷设和回收时，应用棕绳牵引，严禁抛掷；7.4.6补偿导线不得裸露；7.4.7热电偶严禁绑扎异物，严禁抛掷；7.4.8经常检查热电偶的接线柱螺丝，热电偶的热端不得开裂，冷端不得松动、脱落；7.4.9热电偶和补偿导线应匹配；7.4.10加热器在安置前，应将热电偶的热端，用细铁丝牢固地固定在焊缝中心，热端上面用5mm厚的硅酸铝覆盖10mm×10mm面积，然后，再牢固地安置加热器，外部使用硅酸铝包扎严密；7.4.11公称直径小于DN350的管道焊接接头，每个接头设置1个测温点。对于水平管道，测点应设在管道上表面；对于非水平管道，测点可任意方向设置；7.4.12公称直径大于DN350的管道焊接接头，每个接头应设置2个测温点。对于水平管道，测点应设在顶部和底部；对于非水平管道，测点可任意对称方向设置；7.5合金钢热处理注意事项7.5.1达到预热温度后，拆掉加热器立即进行底层焊道的氩弧焊打底焊接，打底焊接要求一次连续焊完，焊道要焊透、成型要好，焊道焊肉厚度不得小于3mm。7.5.2多层焊时层间温度应等于或稍高于预热温度，每层的焊条接头应错开。7.5.3管道的打底焊道焊接完毕，应立即进行盖面焊道的焊接，在整个焊接过程中焊接层间温度必须符合焊接工艺指导书（WPS）要求，若温度低于层间温度要求，应采取措施加热，每条焊缝要一次连续焊接完。7.5.4在管道焊接过程中若因故（停电、大风、下雨等）中断焊接，必须按要求采用后热、缓冷等措施。再行焊接前应进行检查，确认焊道无裂纹后方可按原焊接工艺要求进行预热、加热继续焊接。7.5.5管道焊缝焊完后，应立即进行300～350℃，15～30min的后热处理，然后保温缓冷。然后进行焊后热处理。第7页共12页8.质量保证措施8.1根据施工记录，确认热处理工艺的合理性；8.2保温温度和保温时间达到要求数值，各种记录不得超过规定值；8.3热处理前法兰、阀门、仪表件等必须处于断开状态，若为焊接阀门阀门处于开启状态。8.4热处理自动记录曲线异常，且被查部件的硬度值超过规定范围时，应按班次作加倍复检，并应查明原因，对硬度不合格的焊接接头，重新进行热处理；8.5热处理后管线的垂直度和直线度应合乎施工技术要求，其要求见本装置管道施工方案；8.6热处理使用的所有计量器具，使用前应校验合格，且在有效时间内；8.7热处理期间，业主应保证现场电力的连续供应。8.8热处理期间，做好防雨工作，准备好塑料布。9.H