特气管道施工工艺标准

QG/ZDⅡ-T03-12-中国电子系统工程第二建设公司干净厂房高纯气体管道施工工艺原则拟稿单位：总工程师办公室编制：邓顺志审核：王开源批准：侯忆一月二十五日目录1、总则----------------------------------------------------------------------------------12、高纯气体的三个重要参数-------------------------------------------------------13、管道材料选择----------------------------------------------------------------------24、施工程序----------------------------------------------------------------------------45、图纸会审----------------------------------------------------------------------------56、工程测定----------------------------------------------------------------------------57、绘制管段图-------------------------------------------------------------------------58、设立预制干净房-------------------------------------------------------------------69、材料检查确认----------------------------------------------------------------------610、保护气体的供应和管理---------------------------------------------------------911、管段预制--------------------------------------------------------------------------1112、现场配管施工--------------------------------------------------------------------1313、压力实验--------------------------------------------------------------------------1914、系统吹扫--------------------------------------------------------------------------2015、系统测试--------------------------------------------------------------------------21附录1露点、含湿量、绝对湿度换算表---------------------------------------24附录2干净室及干净区空气中悬浮粒子干净度等级------------------------26附录3EP/BA管自动氩弧焊接钨棒尺寸表------------------------------------27总则本原则合用于干净厂房高纯气体管道配管施工。气体管道的干管，应敷设在上下技术夹层或技术夹道内，当与水、电管线共架时应设在其上部。当采用碳素钢支吊架、碳素钢管卡时必须是镀锌件，且不锈钢管道与其接触处应采用不产尘的非金属材料隔离。高纯气体管道的设计应符合下列规定：a.按气体流量、压力或生产工艺需要拟定管径，气体管道最小管径不不大于φ6×1mm；b.管道系统应尽量短；c.不应出现不易吹除的盲管、死角；d.管道系统应设必要的吹除口和测试取样口。气体管道穿过干净室墙壁或楼板处的管段不应有焊缝。管道与墙壁或楼板之间应采用可靠的密封方法，并用装饰板封堵。可燃气体和氧气管道的末端或最高点应设放散管。放散管引至室外应高出屋脊1米，并应有防雨、防杂物侵入的方法。可燃气体和氧气管道还应符合《干净厂房设计规范》安全技术方法的有关规定。高纯气体终端过滤器应设在靠近用气点处。高纯气体的三个重要参数所谓高纯气体管道的干净技术控制，重要是指气体纯度、干燥度、干净度的控制（即三度控制）。气体纯度指气体中杂质氛围的含量，普通用气体纯度的百分数表达，如%（俗称6个9），也可用杂质氛围含量的体积比ppm、ppb表达。干净厂房高纯气体管道系统建成的各个环节必须做到上流的合格气体流经厂房管道系统达成用气点的气体纯度仍能满足工艺对用气纯度的规定。干燥度气体中微量水分的含量，普通以露点表达，如露点-70℃干净度指气体中含有污染物粒子的数量，粒径为μm的粒子的个数，pc/m3。高纯气体管道普通使用在干净的生产环境当中，对应的干净环境等级，在《干净厂房设计规范GB50073-》中，直接采用国际原则ISO14644-1（详见附录2）对高纯气体干净度的控制，当设计未加特别注明时，施工中对干净度的控制应与使用空间的干净度等级保持一致，严防气体中的污染物粒子超出规定值，而造成管路系统或干净生产空间的污染。干净厂房高纯气体管道的设计、施工管理，不同于普通工业气体管道，任何一种环节稍有失控，就可能影响输送气体的质量，从而导至无法生产出合格的产品。管道材料选择将高纯干净气体输送到各用气点而不被污染，在很大程度上受管路诸多因素的影响，其中管材的选择显得十分重要。用于输送高纯气体的管道应含有下列性能a.管材的透气性要小；b.管材内表面吸附解吸气体的作用要小；c.内壁光滑、耐磨损；d.有良好的抗腐蚀性能；e.性能稳定，含碳量低。管道材料选择管道材料由设计选定，自行设计时应恪守《干净厂房设计规范》的有关规定。a.能满足上述规定的管材，对于气体纯度在%以上或在空气干净度等级中1~6级干净室内时，以316L内壁经电抛光的不锈钢管（EP）为最佳选择，由于施工现场条件限制，管材应在制造厂脱脂、清洗、干燥，并有双重膜包装，对于气体纯度为%的干净管道和干燥空气管道可选用内壁经机械抛光的304不锈钢管（BA）。注：316L的国内对应牌号为00Cr17Ni12Mo2Ti 304的国内对应牌号为0Cr18Ni9b.阀门及其它附件的选择阀门及其它附件的材质应与管材选用原则一致，在采用不锈钢管材的管路系统中，不得采用铜材质的阀门，为确保阀门及管道系统的严密性和介质不受污染，应采用两端为焊接连接的无填料波纹管阀或隔阂阀。对于系统终端采用螺纹连接时，应采用VCR卡套连接；非焊接连接的垫片，对于氢、氧管道应采用金属垫片，其它高纯介质管道可采用聚四氟乙烯垫片，三通、弯头应采用与管材同材质的成品，为适应公司现有自动焊头的施焊条件，订货应注明对颈长L的规定（见下表）管子外径（mm）L（mm）图示6~~~≥36≥48≥55施工程序图纸会审图纸会审工程测定工程测定支吊架制作支吊架安装支吊点划线整顿竣工资料系统测试系统吹扫压力试验现场配管管段预制材料检查确认设立预制干净房绘制管段图支吊架制作支吊架安装支吊点划线整顿竣工资料系统测试系统吹扫压力试验现场配管管段预制材料检查确认设立预制干净房绘制管段图交工 交工图纸会审图纸会审应着重解决下列问题，为绘制管段图做好准备。图纸与否出自注册设计单位；设计选材能否满足介质纯度、干燥度、干净度规定；用气工艺设备位置与否最后拟定；管道走向应排除与其它管线打架现象，并最后拟定走向；各支管三通位置的拟定；管道支吊型式及支吊架材质的选定；检测口、吹扫口和放散管（氢气）位置的选定；氢、氧管道防静电接地的型式。工程测定将土建专业提供的基准标高和基准轴线，用测量仪器移值到安装场合墙柱的适宜位置，并作出标记，以此拟定管道所处位置。如与建筑构造发生矛盾时，再与有关方面协商调节，但最后应反映到竣工图上。绘制管段图凡施工图已提供透视图的，可运用透视图作为管段图，无透视图时应在施工前绘制管段图。不可将几个管道系统绘制在一张图上，一种小系统，可绘制在一张图纸上，大系统可分段绘制在几张图上，但应标出连接符号。无论是运用透视图还是自绘管段图均应标注各管段直径、长度、标高和阀门、三通、法兰等的位置，还应分别标出预制组件的焊口（即死口）和现场焊接的焊口（即活口）位置，并在图中次序标出焊标语。图中标注的各项尺寸应是现场实测的尺寸。对一种系统分段予制的原则是：尽量减少现场（安装场合）焊接的焊口数，大量的焊接工作尽量在预制间完毕；现场焊接的焊口应设在便于操作的位置；予制组件的大小应尽量大某些，但不可无限制的大，既要考虑预制房面积的限制，也要考虑搬运安装所经通道和门洞的限制。设立预制干净房干净厂房内高纯气体管道的预制场合，其干净规定应与管道安装场合的干净度规定一致，否则将很难控制所预制的管道不受污染，因此预制房的搭建是不容无视的。管道可能安装在不同干净等级的房间，应按安装场合的最高干净等级的规定来搭建预制房。预制房应尽量在厂房暂不使用的房间内搭设，当不含有这种条件时，可就近先搭设符合挡风挡雨规定的临时建筑，再在其内搭设临时干净预制房。预制房的长、宽、高应能满足预制工作的规定。普通宜采用长×宽×高=7.2米×3.6米×2.2米的规格，用防静电厚塑料膜（以0.3mm厚为宜）围护，采用FFU或高效过滤器及低压风机用风管连通（要有调节阀，以获得必要的室内正压），完毕上送风、下侧四周排风的空调系统。室内要有充足的照明。材料检查确认本检查为在现场接受管材、零部件时，验证与否满足订货书规定而进行的外观检查和确认。供检查的环境到货的材料应是有双层薄膜包装的干净材料。材料从接受开始，不得受到污染。a.外包装完好状况的检查，在非干净区进行，但在折除外包装后应立刻搬入干净厂房或预制加工干净房内；b.内包装的开封必须在干净室或预制加工干净房内进行，以确保材料不受污染。检查完毕后，对暂不用的材料应立刻重新用薄膜袋包装密封并置于干净区妥善保管。检核对象a.管材b.管子附件（三通、弯头、变径管等）c.阀类（阀门、减压阀等）d.计器类（压力计、压力传感器、压力线圈等）e.设备类制成品（筒、箱、阀盒等）检查项目NO检查项目管材管件阀类计器类设备类、制成品1外观检查○○○○○2数量检查○○○○○3规格尺寸△△△○○4材质检查○○×××○：全数检查△：抽查5%×：不检查外观检查和质量规定管路系统的管材、阀门和全部附件，必须严格按设计规定选购，不得随意更改或代换。管材到货后应置于室内精心保管，杜绝露天堆放、日晒雨淋。到货的管材，两端应有塑料密封帽密封严密，无破损和脱落；有双层塑料薄膜密封包装，不得有破损。阀门、管件应有塑料袋密封包装，无破损。管子、阀门、管件等，使用前按、、的规定切实进行下列外观检查：管子直径、壁厚符合订货规定，且壁厚均匀；管子应平直、圆滑、无局部凹陷、无压入物、无刮伤、碰伤和挤压等缺点；无裂纹、缩孔、折叠、重皮和凸筋等缺点；无锈蚀、锈斑等痕迹；内表面的粗糙度与否符合设计规定，螺纹与否有损、保护与否良好；内表面与否有尘埃、油脂，确认管子与否已经净化解决；内面电抛光薄壁不锈钢管的进货要有出厂合格证书和有关材质证明。当进货的管材受到质疑时，应抽取多个规格的管材，在管子的任何部位，随机切下60mm长的管段，并沿轴向剖开，在显微镜下对照样板验证内表面的相对粗糙度Rmax与否符合设计规定，与否与出厂文献中所标注的内容与精度相符，净化解决与否符合规定；查看守子外包装和管端密封帽与否有效；法兰的密封面应平整、光滑，不得有毛刺及径向沟槽，凹凸法兰应嵌合精确，凸面的高度不得不大于凹槽的深度；非金属垫片应质地柔软、无老化及分层现象，表面不得有折损及皱纹等缺点；金属垫片表面不得有裂纹、凹槽、毛刺、径向划痕及锈斑等缺点。不合格品的处置经检查若不能符合质量规定时，应予退货或经商定留作降级使用。验收后的保管经检查验收后，在规定的仓库或现场妥善保管，材料库应是专用库房，不得和其它物资混放，管子、管件、阀门要分类保管。保护气体的供应和管理气体供应装置保护气体为高纯氩气，其纯度指标不得低于管道系统规定的纯度，氩气的供应采用低温液化气容器或高压瓶装氩气。系统装置见下图（其中虚线框内的装置，在采用液氩时才配备）：湿分计蒸发器湿分计蒸发器供应管理在供应联箱上安装湿分计，以确认、统计气体的供应纯度保护气体供应开始后，保持持续通气，以确保配管内的纯度。流量控制a.焊前吹除可参考下图选择流量和吹除时间b.焊接时的气体流量参考下图选用:φmmφmm51015L51015L/minc.施工过程中，间断作业时（如夜间），仍应保持一定的通气量，可按焊接通气量的1/4通气。气体供应管理统计定时检查气体供应状况：a.供应联箱：含湿量、供应压力，并记下统计时间；b.气瓶：剩余量、压力、使用状况，并记下统计时间。管段预制预制环境及其管理为保持预制件的干净度，管段预制应在预制干净室内进行为保持预制环境的干净度，下列各条规定应每日进行一次检查，并保持统计。a.按拟定的必须的室内干净等级，保持FFU运转正常，工作有效；b.作业人员应着干净服、干净鞋、干净帽、干净手套进行作业；c.干净服、干净鞋、干净帽要经常保持清洁；d.干净室内由专人进行作业，作业人员普通不超出6人；e.干净室内设专用吸尘器，作业中如产生尘埃，应彻底清扫，作业完后必须全方面清扫一次；f.干净室内必须设立灭火装置，最少应设立手轮式二氧化碳灭火器二个；g.干净室内不得堆放与预制加工无关的物资；h.下班时必须进行检查，并切断电源。管子切断切断机具小管径（φ6~12.7mm）不锈钢管用管子割刀；大管径（不不大于φ12.7mm）不锈钢管用GF锯。切断规定a.使用专用固定夹具实施切断作业；b.进行管子切断作业。要有不低于系统输送介质纯度的氮气或氩气通过滤器通过管内，确保管内干净度；c.使用管子前，不得过早提前启动端部封帽；d.切割好的管子要放置在货架或管子专用搁架上。管子剖口加工：见下图剖口机具：管子剖口加工使用专用端面平口机剖口形状：Ⅰ型剖口规定：a.剖口加工时，要通过过滤器向管内输送精N2，保持管内干净度;b.管端应与轴线垂直，加工面光滑、无毛刺;c.管内口有毛刺时，应用倒角器除去，并保持干净;d.剖口完毕后，快速用无水酒精（污染严重时可用丙酮）清洗加工部位，并用干净密封帽保护;e、加工好的管子要放置在不锈钢货架上或搁架上。弯头加工小管径配管（φ6~12.7mm）使用专门的弯管器弯制，但对现场上升、下降管道弯曲困难的地方仍应采用成品弯头。口径不不大于φ12.7mm的配管，采用成品弯头。加工规定a.小管径弯头的弯曲半径R应等于或不不大于管外径的5倍；b.弯头加工，要在管端用密封帽保护的状态下进行。焊接焊接采用整套全自动钨极氩弧焊接设备，无焊丝自熔焊接，其工艺详见企标《电抛光薄壁不锈钢管焊接工艺原则》焊接工作应由通过培训合格的人员担任焊接参数的设定，应执行“作业指导书”，经试焊，其焊口经焊接指导者和检查员确认符合质量规定时，才干从事该规格管子的正式焊接，半途不得任意变化参数。每天上班施焊作业前都要进行试焊，直至合格才干从事当天的焊接工作，并保存合格的试件。每焊完一种焊口，应用细不锈钢丝刷（φ0.25mm不锈钢丝，刷丝整体高度15mm）趁热时去除表面痕迹。焊接用的钨棒规格应与焊头、管子外径相匹配，钨棒起弧端与管外壁间距离应在0.75mm~1.75mm范畴内（见附录3）。焊前应用氩气彻底吹除，调节到焊接通氩量后，在施焊过程中要始终保持氩气流通。管段焊接完毕后，立刻加盖密封管帽。现场配管施工支吊架安装无误后，将预制好的管段及当天需用的直管搬入安装现场，上架、调节、组对、通氩、点焊、自动焊接。配管施工次序确认作业环境确认作业场合的环境状态配管安装调节预制的管段和直管上架、调节、组对通保护Ar按各焊口的焊接次序，自上流端通入保护Ar点焊对不不大于φ的管道对接实施点焊焊接条件确认制成焊口样品，以确认焊接参数自动焊接自上流端开始实施自动焊接检查确认进行焊口外观检查确认作业环境场合下列气候场合，原则上不能进行配管施工作业。气温：-10℃湿度：90%以上风速：对风速超出1m/s的环境要有防风对策保持作业环境的对策a.设立局部干净单元在现场配管施工环境很差的场合，为确保焊接部位的干净度而设立局部干净单元（如焊接套筒）b.防风对策为挡风和维持周边环境而设立挡风板。强风场合，由现场监督人判断，中断施工。c.检查脚手架现场配管施工用的脚手架，不安全时，要进行加固。配管安装调节支吊架安装完毕后，将预制好的管段和当天用的直管搬入现场，次序上管架安装、调节好标高，注旨在焊接前不要取下两端的密封帽。通保护氩气取下调节好的管子的上流端部的管帽，同时安上带小孔的管帽（或在原管帽上划一小孔），通入保护氩气。取掉下流端管帽管与管的对接管与管用胶带缠好固定以上配管次序可在现场根据状况进行调节使用的管帽、密封胶带等应是干净品。点焊从上流端开始次序撕下胶带，用手动氩弧焊机实施点焊。点焊要领管子、管件在点焊前确认其内外表面未受污染（无异物、油脂等）；点焊采用手动氩弧焊；点焊使用固定夹具，管管应同心，管口不得错位；点焊时为避免管内氧化，和正式焊接（自动氩弧焊）同样，通入保护氩气；每点焊完一种焊口后，待表面温度减少，重新贴一密封带，正式焊接时再撕下胶带，直接用自动焊头固定实施焊接；自动焊接条件确实认焊接试件的作成为获得自动氩弧焊接的良好效果，在正式焊接前作成合格的试件，获得最佳焊接参数。试件作成要领a.每逢下列状况应焊出合格试件，才干正式焊接。作业日的上午、下午开始作业前（一日二次）配管口径、壁厚、材质、管件变化时作业中产生缺点时焊机本身的条件、状态变化时b.作业者必须经本专业BA、EP管配管自动氩弧焊接的培训，持证上岗。c.质量检查人应是经培训合格的本专业技术、检查人员或外国专家。统计根据焊机的特性，编制出多个管径、壁厚的基本焊接参数表，以该参数为基础，设定试件的焊接参数，在焊接试件的过程中，可根据焊口存在的缺点，调节焊接参数，直至焊接出合格的焊口，此时得出的参数，作为正式施焊的参数。a.配管焊接施工管理统计将配管焊接参数记入施工管理统计（含基本焊接参数、试件）。b.试件检查表作成每件试件的检查统计和试件一并保存。自动氩弧焊接焊接条件确认后，自系统上流端逐个焊口进行焊接。12.7.2焊接结束后仍要有保护气体流过。每个焊口焊完后，应趁热用不锈钢丝刷除尽表面的氧化膜。焊口检查焊口实施外观全检，合格原则是：无未焊透；直线性好；整个园周焊口成形均匀一致；焊口内侧平直、光洁，外侧环状波纹均匀美观（允许有细微的凹状或凸状）；无可见的瑕疵、疵点、裂纹、气孔、夹渣等现象；无斑渍、氧化。压力实验干净厂房内的高纯气体管道不允许采用水压实验，必须采用气压实验。气压实验压力应为设计压力的倍（真空管道的实验压力应为）。但当管道的设计压力不不大于时，必须有设计文献规定或拟定实验方案经建设单位同意，方可进行气压实验。实验介质除危险、易燃气体管道（如氧气、氢气）采用高纯氮气外，其它介质管道（如氮气、氩气、干燥空气等）可用系统供应气体或高纯氮气进行实验。压力实验时，应逐步缓慢增压，当压力升至时，暂停升压，进行一次全方面检查，如无压降和泄漏现象，再将压力升至实验压力的50%，如未发现异样状况或泄漏，继续按实验压力的10%逐级升压，每级稳压3min，直至实验压力。稳压10min，将压力降至设计压力，停压时间应根据查漏工作需要而定，以设计规定的发泡剂检查，无规定时，用中性皂液检查，无泄漏为合格。气密性实验气密性实验介质，与压力实验相似。实验工作可在压力实验结束后持续进行，实验压力为设计压力，实验时间为24小时，实施24小时持续监视，实验开始就要统计起始压力值和起始环境温度及有关状况，然后每隔1小时检查统计一次。检查重点是焊口、阀门填料函、法兰、丝扣连接处等，用发泡剂检查，最后考虑环境温度变化等因素。无压力降、无泄漏为合格。泄漏性实验高纯气体管道中属于危险、易燃气体的管道必须在上述实验结束后，进行泄漏性实验，但上述实验结束后未经拆卸的该类管道系统可不进行泄漏性实验；实验介质宜用氮气；实验压力应为设计压力；泄漏实验可结合调试工作一并进行；泄漏性实验时，应逐步缓慢加压，当压力升至实验压力的50%时暂停加压，进行初始检查（重点是焊口、阀门填料函、法兰、丝扣连接处等），如无泄漏，继续按实验压力的10%逐级升压，每级稳压3min，直至实验压力，停压10min以上，在此时间用发泡剂检漏，检查的重点部位与初始检查相似，如无泄漏，则泄漏性实验合格。系统吹扫压力实验结束后，投运之前，应用上述试压用的同种高纯气体对输配管路系统进行彻底吹扫，达成不仅吹除系统内的遗留粒子，并且起到对管路系统的干燥作用，去除管壁和管材所吸留的部分含湿气体。惯用的吹扫方式为持续吹扫式和间断吹扫式，依系统的不同状况，采用一种方式或两种方式并用吹扫流速应在20m/s以上，吹扫气体的用量参见下图。管路系统吹扫气体用量图持续吹扫方式这种方式合用于简朴系统，基于系统中的杂质处在相对均匀的分布状态，系统吹除气中的杂质浓度，被认为是系统中杂质的浓度。然而，干净的吹扫用系统供应气体在系统中，所到之处，由于紊流产生扰动，从而使系统中的杂质重新分布，又由于系统中存在着滞区，滞区中的滞气不易甚至不能被吹扫气流所扰动，只有完全依靠浓度差为动力，以极缓慢的速度向干净的供应气体扩散，逐步减少杂质的浓度，通过较长时间的吹扫，从而将杂质逐步裹带出系统。这种方式对于不锈钢材质的高纯气体管道效果尤为明显。间断吹扫方式这种方式合用于大系统，由于阀门多、连接件多，管路系统分枝复杂，因此整个系统的滞区也多，对这类系统仅采用持续吹扫方式，既费气又费时，效果也不太好，而采用间断吹扫方式，即“加压—泄压”的方式，效果要明显得多，即将系统供应气体自系统起始端导入，使整个吹扫系统达成允许承受的较高压力，以较高速度冲刷系统各处，造成较强烈的扰动，滞区的滞气得以重新分布，然后快速泄压，使系统压力靠近大气压。再重新“加压—泄压”，返复进行6~8次，即可获得显着的效果。以上吹扫的真实效果只能由“系统测试”得出，因此，该吹扫工序可视为“系统测试”前期工作，亦可在“系统测试”时进行。系统测试系统测试项目重要有尘埃颗粒检测、水分（露点）检测、氧分检测、油分检测等，需要做哪些项目的检测、规定达成的指标，应以设计文献为根据，或由建设单位根据工艺规定在施工合同中提出。常做的检测项目的检测规定以下。露点检测可采用目视露点仪或其它类型的精确度不低于±3℃若采用目视露点仪，必须严格恪守《电子级气体中痕量水分子测定法—目视露点法》SJ2799-87；采用其它类型的露点仪，必须严格恪守有关的操作手册。应检测在大气压下，气体中的水蒸汽达成饱时的温度，若仪器测量值为非大气压下的压力露点，则应换算成大气压下的露点温度。采样管应用小口径电抛光不锈钢管或厚壁聚四氟乙烯管，用焊接或VCR接头连接，确保严密不漏。调节流量应使用死空间小的不锈钢