CN116475701A - 一种管道的工厂化预制方法 - Google Patents

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass

Abstract

本发明公开了一种管道的工厂化预制方法,属于管道预制技术领域,包括以下步骤原材料复检、下料、管端坡口、钻孔、组对、焊接、热处理、工序检测、内外表面清洁、产品检验、标记、防护和包装、储运,其中在内外表面清洁时对于不锈钢管段采用化学清洗,包括酸洗和钝化,完成后清水冲洗、压缩空气吹干;对于碳钢、合金钢内外表面的氧化皮和杂物采用喷砂清理。本发明通过上述结构,解决了管道制作受施工现场条件约束、架空作业安装困难、施工周期长、安全管理压力大的问题。

Description

一种管道的工厂化预制方法
技术领域
本发明涉及管道预制技术领域,尤其是涉及一种管道的工厂化预制方法。
背景技术
随着石油、化工、火力发电等装置大型化、集成化,工艺管道呈现复杂化、分布高度密集化,管道施工量非常大,而且管道直径、管壁厚度大幅增加,为保证管道安装速度,缩短管道安装施工周期,传统的现场施工方式显然不能胜任,而管道工厂化预制(异地预制)和成套自动焊接生产线技术,以其施工周期短、生产率高、焊接合格率高等优势,在现代管道施工中起到了重要作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种管道的工厂化预制方法,解决管道制作受施工现场条件约束、架空作业安装困难、施工周期长、安全管理压力大的问题。
为实现上述目的,本发明提供了一种管道的工厂化预制方法,包括步骤如下:1)原材料复检:检验管道预制所用的管子、管道组件、焊条、焊丝的质量证明书,其质量均符合预制设计文件的规定且符合现行国家标准,所述管道组件包括弯头、弯管、三通、大小头、凸台、接管座和法兰;
2)下料:按照预制工艺文件要求的尺寸,对管子进行下料划线,保留加工余量;
3)管端坡口:采用下料切割同时形成坡口,或采用专用坡口机加工坡口;
4)钻孔:根据工艺文件划线确定钻孔位置,钻孔完成后清理内外毛刺;
5)组对:按预制管段图纸将管子、管件、凸台、接管座和法兰在平台上逐渐组装固定成一个预制管段体系;
6)焊接:对组对后的管段焊口进行打底焊及焊缝焊接;
7)热处理:针对焊缝进行热处理,或采用热处理炉进行整体热处理;
8)工序检测:热处理后检查焊缝硬度、热成形生产的管件的硬度;
9)内外表面清洁;
10)产品检验:对管道组成件逐件进行外观、结构尺寸、直径、壁厚、焊缝、两端坡口尺寸的检验;
11)标记:按要求按规定的方法在成品上标识管道编号、介质流向、公称压力、公称直径、壁厚、材质;
12)防护;
13)包装、储运。
优选的,所述步骤2)管子采用机械方法切割,碳钢、碳锰钢采用火焰切割;不锈钢采用等离子方法切割。
优选的,所述步骤6)首先采取自动焊接方法,或采用手工焊接,焊前预热,焊后保温,焊缝进行100%射线探伤,同一缺陷位置返修不超两次。
优选的,所述步骤7)热处理的对象:①δ>19mm的碳钢、Cr≤0.5%的铬钼合金钢管道焊缝;②δ>13mm的铬含量,0.5%≤Cr≤2%的铬钼合金钢管道焊缝;③δ>13mm的铬含量,2.25%≤Cr≤3%的铬钼合金钢管道焊缝;所有厚度的马氏体钢和母材最小抗拉强度大于490MPa和Cr>0.3%的铬钼合金钢管道焊缝;④有应力腐蚀的焊接接头;且易产生焊接延迟裂纹的钢材在焊后进行热处理,如不能做到,在焊后均匀加热至200℃~350℃保温缓冷。
优选的,所述步骤8)热处理后检查焊缝硬度、热成形生产的管件的硬度,碳钢、碳锰钢δ>19mm,HB≤200、合金钢Cr≤2%,HB≤225;2.5%≤Cr≤10%,HB≤241。
优选的,所述步骤9)对于不锈钢管段采用化学清洗,包括酸洗和钝化,完成后清水冲洗、压缩空气吹干;对于碳钢、合金钢内外表面的氧化皮和杂物采用喷砂清理。
优选的,所述步骤12)包括以下内容:
a、需要涂漆的预制管段,将外表面清理干净后涂漆,;
b、不涂漆的范围为坡口及坡口边缘20mm以内;
c、法兰密封面涂防锈油;
d、标记处采用涂透明油漆。
优选的,所述步骤13)包括以下步骤:
a、小规格尺寸管段按不同材质分别包装并防潮;
b、大规格尺寸管段直接装车;
c、碳钢和不锈钢同车装车时,采取隔离措施;
d、采用纤维吊索吊装;
e、采用包装箱包装小规格管段时,内附防潮包装的装箱清单。
因此,本发明采用上述的一种管道的工厂化预制方法,具备以下有益效果:
1、管道预制可提前开工,无需等待土建完成即可提前预制。能够确保工期,提前完工。
2、预先排料,节约成本,根据管道施工图统计用料数量。长短搭配,提高管子利用率。
3、焊接位置变化,将大部分的全位置焊接改变成了易操作的平焊位置,降低了对焊工的技术水平要求。
4、车间操作易于采用自动焊接方式施工,可很大程度的提高焊接质量和焊接速度,以减少操作人员的劳动强度。
5、易于实现流水作业批量生产:下料、坡口制备、钻孔、组对、打底焊接、自动焊接、尺寸检验、焊缝探伤等依次展开,提高生产进度。
6、降低施工安全风险:由于现场施工特别是架空作业中施工工位多,且交叉施工机率大,互相干扰影响因素多,易造成安全事故。
7、把管道施工变成了设备安装:将以往的管道单一安装方式改变成了部件安装,减少了现场的工作人员和施工设备。特别是架空作业和高空作业尤为明显,提高了安装进度,降低了安装成本。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明一种管道的工厂化预制方法的工艺流程示意图。
具体实施方式
以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
除非另外定义,本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
如说明书附图1,本发明公开了工厂化预制,包括步骤如下:
1)原材料复检:检验管道预制所用的管子、管道组件、焊条、焊丝的质量证明书,其质量均符合预制设计文件的规定且符合现行国家标准,管道组件包括弯头、弯管、三通、大小头、凸台、接管座和法兰;
2)下料:按照预制工艺文件要求的尺寸,对管子进行下料划线,保留加工余量;
3)管端坡口:采用下料切割同时形成坡口,或采用专用坡口机加工坡口;
4)钻孔:根据工艺文件划线确定钻孔位置,钻孔完成后清理内外毛刺;
5)组对:按预制管段图纸将管子、管件、凸台、接管座和法兰在平台上逐渐组装固定成一个预制管段体系;
6)焊接:对组对后的管段焊口进行打底焊及焊缝焊接;
7)热处理:针对焊缝进行热处理,或采用热处理炉进行整体热处理;
8)工序检测:热处理后检查焊缝硬度、热成形生产的管件的硬度;
9)内外表面清洁;
10)产品检验:对管道组成件逐件进行外观、结构尺寸、直径、壁厚、焊缝、两端坡口尺寸的检验;
11)标记:按要求按规定的方法在成品上标识管道编号、介质流向、公称压力、公称直径、壁厚、材质;
12)防护;
13)包装、储运。
步骤2)管子采用机械方法切割,碳钢、碳锰钢采用火焰切割;不锈钢采用等离子方法切割。
步骤6)首先采取自动焊接方法,或采用手工焊接,焊前预热,焊后保温,焊缝进行100%射线探伤,同一缺陷位置返修不超两次。
步骤7)热处理的对象:①δ>19mm的碳钢、Cr≤0.5%的铬钼合金钢管道焊缝;②δ>13mm的铬含量,0.5%≤Cr≤2%的铬钼合金钢管道焊缝;③δ>13mm的铬含量,2.25%≤Cr≤3%的铬钼合金钢管道焊缝;所有厚度的马氏体钢和母材最小抗拉强度大于490MPa和Cr>0.3%的铬钼合金钢管道焊缝;④有应力腐蚀的焊接接头;且易产生焊接延迟裂纹的钢材在焊后进行热处理,如不能做到,在焊后均匀加热至200℃~350℃保温缓冷。
步骤8)热处理后检查焊缝硬度、热成形生产的管件的硬度,碳钢、碳锰钢δ>19mm,HB≤200、合金钢Cr≤2%,HB≤225;2.5%≤Cr≤10%,HB≤241。
步骤9)对于不锈钢管段采用化学清洗,包括酸洗和钝化,完成后清水冲洗、压缩空气吹干;对于碳钢、合金钢内外表面的氧化皮和杂物采用喷砂清理。
步骤12)包括以下内容:
a、需要涂漆的预制管段,将外表面清理干净后涂漆,;
b、不涂漆的范围为坡口及坡口边缘20mm以内;
c、法兰密封面涂防锈油;
d、标记处采用涂透明油漆。
步骤13)包括以下步骤:
a、小规格尺寸管段按不同材质分别包装并防潮;
b、大规格尺寸管段直接装车;
c、碳钢和不锈钢同车装车时,采取隔离措施;
d、采用纤维吊索吊装;
e、采用包装箱包装小规格管段时,内附防潮包装的装箱清单。
在具体实施过程中,经过原材料复检后,按照碳钢、合金钢管道预制工艺文件要求的尺寸,对管子进行下料划线,保留加工余量,采用专用坡口机加工坡口,根据工艺文件划线确定钻孔位置,钻孔完成后将内外毛刺清理干净;按预制管段图纸将管子、管件、凸台、接管座、法兰等在平台上逐渐组装固定成一个预制管段体系,对组对后的管段焊口进行打底焊及焊缝焊接。首先采取自动焊接方法,特殊情况采用手工焊接。采用自动焊接时,凸台、接管座如影响焊接可以待环缝自动焊接完成后再安装焊接。焊缝进行100%射线探伤,同一缺陷位置返修不超两次,对δ>19mm的碳钢、Cr≤0.5%的铬钼合金钢管道焊缝进行热处理,进行工序检测,其中碳钢、碳锰钢δ>19mm,HB≤200、合金钢Cr≤2%,HB≤225,用喷砂清理碳钢、合金钢内外表面的氧化皮和杂物,对喊道组成件逐渐进行外观、结构尺寸、直径、壁厚、焊缝、两端坡口尺寸的检验,并在成品上进行管道标号、介质流向、公称压力、公称直径、壁厚、材质等标识,在管段进行涂漆操作,要求漆膜均匀、无气泡、起皮等,其中坡口及坡口边缘20mm以内不得涂漆,在法兰密封面涂防锈油,标记处采用涂透明油漆。碳钢和不锈钢同车装车时,大规格尺寸管段可不用包装直接装车,但必须可靠固定防止运输途中碰撞变形,采用纤维吊索吊装,两者不能接触、采取隔离措施。
因此,本发明采用上述的一种管道的工厂化预制方法,解决管道制作受施工现场条件约束、架空作业安装困难、施工周期长、安全管理压力大的问题。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种管道的工厂化预制方法,其特征在于,包括步骤如下:
1)原材料复检:检验管道预制所用的管子、管道组件、焊条、焊丝的质量证明书,其质量均符合预制设计文件的规定且符合现行国家标准,所述管道组件包括弯头、弯管、三通、大小头、凸台、接管座和法兰;
2)下料:按照预制工艺文件要求的尺寸,对管子进行下料划线,保留加工余量;
3)管端坡口:采用下料切割同时形成坡口,或采用专用坡口机加工坡口;
4)钻孔:根据工艺文件划线确定钻孔位置,钻孔完成后清理内外毛刺;
5)组对:按预制管段图纸将管子、管件、凸台、接管座和法兰在平台上逐渐组装固定成一个预制管段体系;
6)焊接:对组对后的管段焊口进行打底焊及焊缝焊接;
7)热处理:针对焊缝进行热处理,或采用热处理炉进行整体热处理;
8)工序检测:热处理后检查焊缝硬度、热成形生产的管件的硬度;
9)内外表面清洁;
10)产品检验:对管道组成件逐件进行外观、结构尺寸、直径、壁厚、焊缝、两端坡口尺寸的检验;
11)标记:按要求按规定的方法在成品上标识管道编号、介质流向、公称压力、公称直径、壁厚、材质;
12)防护;
13)包装、储运。
2.根据权利要求1所述的一种管道的工厂化预制方法,其特征在于:所述步骤2)管子采用机械方法切割,碳钢、碳锰钢采用火焰切割;不锈钢采用等离子方法切割。
3.根据权利要求2所述的一种管道的工厂化预制方法,其特征在于:所述步骤6)首先采取自动焊接方法,或采用手工焊接,焊前预热,焊后保温,焊缝进行100%射线探伤,同一缺陷位置返修不超两次。
4.根据权利要求3所述的一种管道的工厂化预制方法,其特征在于:所述步骤7)热处理的对象:①δ>19mm的碳钢、Cr≤0.5%的铬钼合金钢管道焊缝;②δ>13mm的铬含量,0.5%≤Cr≤2%的铬钼合金钢管道焊缝;③δ>13mm的铬含量,2.25%≤Cr≤3%的铬钼合金钢管道焊缝;所有厚度的马氏体钢和母材最小抗拉强度大于490MPa和Cr>0.3%的铬钼合金钢管道焊缝;④有应力腐蚀的焊接接头;且易产生焊接延迟裂纹的钢材在焊后进行热处理,如不能做到,在焊后均匀加热至200℃~350℃保温缓冷。
5.根据权利要求4所述的一种管道的工厂化预制方法,其特征在于:所述步骤8)热处理后检查焊缝硬度、热成形生产的管件的硬度,碳钢、碳锰钢δ>19mm,HB≤200、合金钢Cr≤2%,HB≤225;2.5%≤Cr≤10%,HB≤241。
6.根据权利要求5所述的一种管道的工厂化预制方法,其特征在于:所述步骤9)对于不锈钢管段采用化学清洗,包括酸洗和钝化,完成后清水冲洗、压缩空气吹干;对于碳钢、合金钢内外表面的氧化皮和杂物采用喷砂清理。
7.根据权利要求6所述的一种管道的工厂化预制方法,其特征在于:所述步骤12)包括以下内容:
a、需要涂漆的预制管段,将外表面清理干净后涂漆,;
b、不涂漆的范围为坡口及坡口边缘20mm以内;
c、法兰密封面涂防锈油;
d、标记处采用涂透明油漆。
8.根据权利要求7所述的一种管道的工厂化预制方法,其特征在于:所述步骤13)包括以下步骤:
a、小规格尺寸管段按不同材质分别包装并防潮;
b、大规格尺寸管段直接装车;
c、碳钢和不锈钢同车装车时,采取隔离措施;
d、采用纤维吊索吊装;
e、采用包装箱包装小规格管段时,内附防潮包装的装箱清单。
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