油田注汽锅炉制造安装技术规范.docx
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油田注汽锅炉制造安装技术规范
根据国家发展和改革委员会办公厅文件《国家发展改革委办公厅关于印发2008年行业标准计划的通知》(发改办工业[2008]1242号)的要求,本规范编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,修订本规范。
本规范的主要技术内容是:
总则,油田注汽锅炉的型号与参数,材料、辅机及配件,制造,组装,安全附件及测控系统,压力试验,油漆、包装、标识,安装,调试,试运行,验收,使用年限及报废。
本规范修订的主要技术内是:
——总则中第1.0.2条中适用范围扩大了额定蒸汽压力和额定蒸发量等参数范围,且对装载方式不再加以限定;
——第2章“油田注汽锅炉的型号与参数”增加了近几年新开发的油田注汽锅炉参数系列;
——第3章“材料、辅机及配件”按《蒸汽锅炉安全技术监察规程》[劳部发(1996)276号]增加了锅炉用材料种类,
——增加了第6章“安全附件及测试系统”;
——增加了第13章“使用年限及报废”;
——删除了SY/T0441—2001中的附录A和附录B。
本规范由石油工程建设专业标准化技术委员会归口管理,由中国石油天然气第八建设有限公司负责具体技术内容的解释。
执行过程中如有意见或建议,请寄送中国石油天然气第八建设有限公司技术监督部(地址:
中国辽宁省抚顺市顺城区高山路114号,邮编:
113006)。
本规范主编单位:
中国石油天然气第八建设有限公司。
本规范参编单位:
中国石油大庆油田公司、中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司、中国石油天然气股份有限公司辽河油田分公司、中国石油新疆油田公司。
本规范主要起草人员:
孙新利、苏广文、缪素景、王建和、樊海轩、张军利、盖力民、叶紫。
本规范主要审查人员:
陈保东、郑南方、康国仁、孙卫东、信长安、遇新、张桥、杜雪梅、郝卫国、王晓东、王明信、史新良、刘希和、郑玉刚、李丽君。
1总则
1.0.1为了提高油田注汽锅炉的制造安装质量,确保油田注汽锅炉安全可靠运行,特制定本规范。
1.0.2本规范适用于额定蒸汽压力不大于26MPa、额定蒸发量不大于150t/h、蒸汽温度400℃以下,以油、气为燃料的油田注汽用直流锅炉的制造、安装、调试及验收。
1.0.3承担油田注汽锅炉受压元件焊接的焊工必须按《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》(国质检锅[2002]109号)进行考试并取得资格证书,且在有效期内从事相应资格的焊接工作,焊工必须按评定合格的焊接工艺指导书或焊接工艺卡施焊。
1.0.4无损检测人员应按《特种设备无损检测人员考核与监督管理规则》(国质检锅[2003]248号)考核,并取得资格证书,方可承担相应的技术等级和种类的无损检测工作。
1.0.5油田注汽锅炉制造单位必须取得国家质量监督检验检疫总局颁发的A级锅炉(包括A级专项注汽锅炉)制造许可资格。
油田注汽锅炉安装单位必须取得1级锅炉(包括1级专项油田注汽锅炉)安装资格。
1.0.6安全技术、环境保护、防火等应按国家现行的有关法律、法规的规定执行。
1.0.7油田注汽锅炉的制造安装除应符合设计图样和本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2油田注汽锅炉的型号与参数
2.1油田注汽锅炉参数系列
2.1.1油田注汽锅炉参数可按表2.1.1选用。
表2.1.1参数系列
额定蒸发量
(t/h)额定蒸汽压力(MPa)
89.59.810.514.O17.218.021.026.0
5.0—————a—a—
7.0—————a—a—
9.2—aa——aaaa
11.5a—aa—aaa—
15.O———————a—
18.O—————a—a—
20.O——a—————
22.5—aaaa—a—
30.O———————a—
45.0—————————
50.0————a————
100.O————a————
150.0—————————
注:
“a”表示现已生产制造的产品。
2.2油田注汽锅炉型号规定
2.2.1油田注汽锅炉的型号应按下列规定确定。
燃料种类代号应符合表2.2.1的规定。
表2.2.1燃料种类代号
燃料种类油天然气油气双燃料
代号HGD
注:
1额定蒸发量与额定蒸汽压力以阿拉伯数字表示,用四合五入法保留小数点后一位。
2产品名称用大写的汉语拼音首写字母表示:
Y—油田,Z—注汽,G—锅炉。
2.3油田注汽锅炉订货要求
2.3.1顾客应向制造商提供额定蒸发量、额定蒸汽压力、蒸汽温度或蒸汽干度、燃料种类等参数。
2.3.2顾客可向制造商提供下列油田注汽锅炉安装场地条件、运输限制情况、连接方面等特殊要求。
1顾客订货可向制造商提供下列安装场地条件主要技术
资料:
设计使用年限:
__________________;
环境温度(℃):
最高______,最低______;
给水温度(℃):
最高______,最低______;
年降水量(mm/年):
__________________;
湿度:
__________________;
地震区:
__________________;
海拔高度或大气压力:
__________________;
大气方面异常情况,如硫化氢、沙粒粉尘、盐分等。
2列出异常运输限制,如隧道、狭窄或单薄桥梁、有限制的路段等。
3油田注汽锅炉连接方面的要求,如需特别的设计考虑,应指明其用途、尺寸位置。
4油田注汽锅炉露天安装部件明细。
2.3.3顾客应向制造商提供燃料组成及特性。
2.3.4对于干度不高于80%工况下的油田注汽锅炉,给水水质应符合下列要求:
1硬度应小于或等于0.1mg/L。
2总铁应小于0.1mg/L。
3溶解氧应小于0.05mg/L。
4pH值为7.5~11。
5油应小于2mg/L。
6悬浮固体应小于2mg/L。
7总溶解固形物应小于7000mg/L。
8二氧化硅应小于50mg/L(当碱度大于3倍二氧化硅含量时,在不存在结垢离子的情况下,二氧化硅的含量为150mg/L)。
9总碱度应小于2000mg/L。
超临界油田注汽锅炉给水水质可参照现行国家标准《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》GB/T12145中直流锅炉的相应规定。
2.3.5制造商应向顾客提供对油田注汽锅炉外形尺寸及重量、用电负荷、工艺管线连接尺寸等必要数据。
3材料、辅机及配件
3.1材料的检查与验收
3.1.1油田注汽锅炉受压元件所用材料应符合《蒸汽锅炉安全技术监察规程》[劳部发(1996)276号]的规定,并提供质量证明书。
3.1.2受压元件所用金属材料包括钢板、钢管、锻件、铸钢、焊材等,应符合现行行业标准《锅炉用材料入厂验收规则》JB/T3375的规定。
制造钢结构的钢材和焊材应符合现行行业标准《锅炉钢结构技术条件》JB/T1620的规定。
未经检验或检验不合格者不得用于油田注汽锅炉的制造安装。
3.1.3用于油田注汽锅炉受压元件的金属材料应符合表3.1.3-1~表3.1.3-6的规定。
表3.1.3-1油田注汽锅炉用钢板
钢的种类钢号标准编号适用范围
工作压力(MPa)壁温(℃)
碳素钢Q235BGB/T700≤1.0见注①
Q235C,Q235DGB/T3274—
15,20GB/T13237
GB/T710
GB/T711≤1.O—
Q245R②GB713≤5.90≤450
合金钢Q345RGB713≤5.9≤400
①用于额定蒸汽压力超过0.1MPa的锅炉受压元件时,元件不得与火焰接触。
②应补做时效冲击试验合格。
③制造不受辐射热的锅筒(锅壳)时,工作压力不受限制。
表3.1.3-2油田注汽锅炉用钢管
钢的种类钢号标准编号适用范围
用途工作压力(MPa)壁温(℃)
碳素钢10,20GB/T8163受热面管子≤1.0—
集箱、蒸汽管道
10,20GB/T3087受热面管子≤5.9≤480
集箱、蒸汽管道≤430
20GGB5310受热面管子不限≤480
蒸汽管道≤430
合金钢12CrMoGGB5310受热面管子不限≤560
15CrMoG集箱、蒸汽管道≤550
12Cr1MoVG受热面管子≤580
集箱、蒸汽管道≤565
12Cr2MoWVTiB受热面管子≤6000
12Cr3MoVSiTiB受热面管子≤600
15CrMoG
12Cr1MoVGGB/T20409受热面管子不限≤580
①要求使用寿命在20年内,可提高至450℃。
②在强度计算考虑到氧化损失时,可用到620℃。
表3.1.3-3锅炉用锻件
钢的种类钢号标准编号适用范围
工作压力(MPa)壁温(℃)
碳素钢Q235B
Q235C,Q235DGB/T700≤2.5①≤350
20,25GB/T699≤5.9①≤450
合金钢12GrMoJB/T9626不限≤540
15GrMo≤550
12Cr1MoV≤565
合金钢30CrMo
35CrMoJB/T9626不限≤450
25Cr2MoVA不限≤510
注:
除各种形式的法兰外,符合下列要求的空心圆筒形管件可用表中相应钢号轧制或锻制圆钢经机加工而成:
——碳素钢管件外径不大于160mm,合金钢管件或管帽类管件外径不大于114mm;
——加工后的管件经无损检测合格;
——管件纵轴线与圆钢的轴线平行。
①不与火焰接触的锻件,工作压力不限。
表3.1.3-4油田注汽锅炉用铸钢件
钢的种类钢号标准编号适用范围
工作压力(MPa)壁温(℃)
碳素钢ZG200-400GB/T11352≤6.3≤450
ZG230-450不限≤350
合金钢ZG20Cr1MoJB/T9625不限≤510
ZG20CrMoV不限≤540
ZG15Cr1Mo1V不限≤570
表3.1.3-5油田注汽锅炉用铸铁件
钢的种类牌号标准编号适用范围
附件公称通径(mm)公称压力
(MPa)介质温度(℃)
灰铸铁不低于
HT150GB/T9439≤300≤0.8<230
JB/T2639≤200≤1.6<230
可锻铸铁KTH300-O6
KTH300-08
KTH300-10
KTH350+12GB/T9440≤100≤1.6<300
球墨铸铁QT400-18GB/T1348≤150≤1.6<300
JB/T2637≤100≤2.5
QT450-10GB/T1348≤150≤1.6<300
≤100≤2.5
注:
1不得用灰铸铁制造排污阀和排污弯管。
2工作压力小于或等于1.6MPa的锅炉辅助管线,其管件、阀门可用本表的可锻铸铁或球墨铸铁制造。
3用于承压部位的铸铁件不得补焊。
表3.1.3-6油田注汽锅炉用紧固零件
钢的种类钢号标准编号适用范围
工作压力(MPa)壁温(℃)
碳素钢Q235B
Q235C,Q235DGB/T700≤1.6≤350
20,25GB/T699不限≤350
35≤420
合金钢40CrGB/T3077不限≤450
30CrMo不限≤500
35CrMoA不限≤500
25Cr2MoVA不限≤510
0Cr25Ni20GB/T1221不限≤1035
不锈钢0Cr18Ni9GB/T1220不限≤61O
注:
螺母材料的硬度应低于螺柱(栓)材料的硬度。
3.1.4油田注汽锅炉受压元件和主要承载元件及产品图样和技术条件上规定需做材料、焊工代号钢印、热处理、无损检测标记的原材料、零部件,应符合国家现行标准《锅炉产品钢印及标记移植规定》JB/T4308的要求。
3.1.5油田注汽锅炉受压元件采用国外钢材时,应符合下列要求:
1钢号应是国外锅炉用钢标准所列的钢号或者化学成分、力学性能、焊接性能与国内允许用于锅炉的钢材相类似,并列入钢材标准的钢号或成熟的锅炉用钢钢号。
2应按订货合同规定的技术标准和技术条件进行验收,对照国内锅炉钢标准如缺少检验项目,必要时还应补做所缺项目的检验,合格后方可使用。
3首次使用前,应进行焊接工艺评定和成型工艺试验,满足技术要求后方可使用。
4油田注汽锅炉强度计算应采用该钢材的技术标准或技术条件所规定的性能数据。
5未列入标准的钢材,应经特种设备安全监察机构同意。
3.1.6油田注汽锅炉受压元件代用的钢板和钢管,应采用化学成分和力学性能相近的锅炉用钢材。
油田注汽锅炉受压元件和主要承载元件的材料代用应满足强度和结构上的要求,并应经材料代用单位的技术部门(包括设计和工艺部门)同意。
采用没有列入国家标准、行业标准的钢材代用时,代用单位应提出技术依据,并报省级特种设备安全监察机构审批。
3.1.7油田注汽锅炉受压元件的材料代用遇有下列情况之一时,除应征得原设计单位同意外,还应报原图样审批单位备案。
1用强度低的材料代替强度高的材料。
2用厚度小的材料代替厚度大的材料。
3代用的钢管公称外径与原来的钢管公称外径不同。
3.1.8油田注汽锅炉非受压金属材料,必须有材料质量证明书,且应进行验收。
未经检验部门验收的材料,不得用于钢结构和承载元件的制造。
3.1.9保温材料应选用强度高、防水、防潮、抗大气腐蚀、化学稳定性好的环保材料。
油田注汽锅炉表面温度应达到以下要求:
在风速小于2m/s、环境温度为常温时,辐射段橇体表面测24点平均温度应小于70℃,对流段、过热段表面测12点平均温度应小于90℃,过渡段表面测12点平均温度应小于80℃。
管线保温应根据管壁温度以及保温层外表面温度不得大于60℃来选用保温材料及保温厚度。
3.1.10硅酸铝耐火纤维料应符合现行国家标准《绝热用硅酸铝棉及其制品》GB/T16400的规定,耐火浇注料应符合现行行业标准《黏土质和高铝质致密耐火浇注料》YB/T5083的规定。
3.2辅机和配件的检验与验收
3.2.1整机出厂的油田注汽锅炉,其辅机和配件的质量由制造商负责,必要时可按顾客指定的规格型号和数量配备。
但任何情况下,辅机和配件均应满足功能性和安全性要求,辅机和配件的采购、验收、保管、发放、安装、试验应符合国家相关法规、标准的要求。
3.2.2国外进口的配套设备及配件应符合相应供货商及有关合同规定的技术标准,并应符合我国有关标准的规定。
3.2.3油田注汽锅炉的水汽系统、燃烧系统、电气系统、供汽系统中的辅机和配件,其检查与验收必须符合相关技术标准。
3.2.4燃烧器安装前的检查应符合下列要求:
1安装燃烧器的预留孔位置应正确,并应防止火焰直接冲燎辐射段管束及对流段管束。
2燃烧器的标高允许偏差为±5mm,调风器喉口与油枪的同轴度不应大于3mm。
3调风装置调节应灵活。
4油枪喷嘴和混合器内部应清洁,无堵塞现象,油枪应无弯曲变形。
3.2.5外购机泵,如高压泵、离心泵、计量泵、电机、燃烧器、鼓风机、空压机,均应按供货商的合格证和质量证明书、产品说明书等技术文件对机泵的型号、规格、材质、标识等内容进行检查验证。
3.2.6外购标准件,如阀门、管件、法兰、螺栓、螺母等均应按相关标准和质量证明书对材料、配件的型号、规格、材质、包装、标识、存放期限等进行检查验证。
3.2.7高压弯头应逐件检查,其圆度应按式(3.2.7)计算,其值不应大于12%。
a=(Dmax-Dmin)/D×100%(3.2.7)
式中a——圆度;
D——断面直径,mm
Dmax,Dmin——同一端面最大、最小直径,mm。
3.2.8高压弯头壁厚减薄量b应按式(3.2.8)计算,且不大于公称壁厚的12.5%。
b=(S0—Smin)/S0×100%(3.2.8)
式中b——高压弯头壁厚减薄量,mm;
S0——弯头实际壁厚,mm;
Smin——弯头减薄量最大处壁厚,mm。
弯头最小壁厚及制造公差应按现行国家标准《钢制对焊无缝管件》GB/T12459执行。
3.2.9铸钢件管卡表面不得有裂纹、缩孔、冲砂、夹砂、铸痂、喷溅和鳞片堆结等缺陷,表面应光滑,尺寸应符合图样要求,且具备合格证和质量证明书,其理化性能应符合设计技术要求。
3.2.10高压阀门安装前应逐个进行水压试验。
壳体试验压力应为1.5倍的阀门设计压力,密封和上密封试验压力应为1.1倍阀门设计压力。
3.2.11电气、仪表设备及材料的检验与验收应符合下列规定:
1电气、仪表设备及材料的制造质量应符合设计文件和产品技术文件的要求,并应按下列步骤检查验收,合格后应按其规定的条件分类妥善保管。
1)包装和密封应良好;
2)技术文件应齐全,并有装箱清单;
3)按装箱清单检查清点,附件、备件应齐全。
2低压电器设备和器材在安装前的保管期限,应为一年以下;当超期保管时,应符合设备和器材保管的专门规定。
3在搬运中应防止因强烈振动使仪表受到损坏或仪表性能受到影响。
3.2.12电器及仪表在安装前应按下列方法校验:
1电气设备安装前检查应执行现行国家标准《电气装置安装工程低压电气施工及验收规范》GB50254及《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303。
2仪表安装前校验应执行现行国家标准《自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093。
4制造
4.1锅炉结构
4.1.1承重的钢结构件应符合设计要求,所有型钢和钢板在下料之前应对材质、标记、尺寸、表面质量进行检查,对弯曲材料应进行矫正。
矫正后的钢材表面不得有损伤,锤痕深度不得超过0.5mm,长度偏差不得超过1mm/m,全长偏差不得超过1Omm。
4.1.2型钢及钢板下料偏差应符合下列规定:
1型钢长度小于或等于5m时,偏差为±2mm。
2型钢长度大于5m时,偏差为±5mm。
3钢板长与宽偏差为+2mm,对角线之差小于或等于3mm。
4对于节点板,长与宽偏差为±2mm。
4.1.3材料下料后,其边缘不得有宏观缺陷,如分层或夹渣等,外观应平整。
4.1.4钢板拼接间距应大于较厚板厚度的3倍,且不小于1OOmm。
4.1.5工字钢、槽钢等型钢拼接时,如图样无规定,应采用45°斜对接接头,并设加强板。
被加强板覆盖的焊缝应采用V形坡口单面焊,其余的拼接焊缝应采用V形坡口双面焊。
4.1.6辐射段壳体相邻焊缝纵缝错开距离应大于300mm,对口错边量应小于1/10壁厚且不大于2mm,圆形壳体圆度应小于1/100内径且不大于25mm,方形壳体横截面对角线偏差应小于或等于1/100横截面对角线长度且不大于30mm,端面倾斜度不应大于3mm,壳体长度允许偏差为±8mm,直线度应小于20mm。
管卡与辐射段壳体应保持垂直,垂直度允许偏差为±2°,管卡中心距离允许偏差为±1mm。
4.1.7管束顶端距辐射段两端的距离允许偏差为±3mm,且能按设计预定方向自由膨胀。
4.1.8对流段、过热段壳体中管板应平直,允许偏差为±3mm/m,管孔直径允许偏差为±1mm。
4.1.9对流段、过热段上下横梁组装后水平度偏差不得大于2mm。
4.1.10对流段、过热段两侧框架两对角线长度偏差不得大于3mm。
4.1.11翅片管与管板不得焊接,翅片管、光管在管板的套管内可自由膨胀。
4.1.12过渡段上口两对角线偏差不应大于3mm。
4.1.13风道、烟囱直径允许偏差为±3mm,直线度不得大于3mm/m,全长允许偏差为±8mm。
4.1.14橇座长度偏差应小于或等于1/1000,且不大于1Omm。
宽度偏差应小于或等于2/1000,且不大于4mm。
4.2受压部件
4.2.1油田注汽锅炉受压部件为锅炉管、弯头、三通、异径接头、加强管、管嘴、法兰、配套受压容器等。
4.2.2壳体封头对口错边量不得大于1mm,如厚度不等时,厚边应削薄,削出的斜面应平滑,斜度不得大于1:
4。
4.2.3油田注汽锅炉管道和设备零部件上管孔应采用机械加工方法开孔,加工完毕后应有防锈保证措施。
4.2.4管法兰、垫片、紧固件可参照现行行业标准《钢制管法兰(PN系列)》HG/T20592~《钢制管法兰、垫片、紧固件选用配合规定(Class系列)》HG/T20635等的规定进行设计、制造、检验。
4.2.5高压管接头、法兰组对应采用对接接头型式,且应焊透。
4.2.6法兰螺栓孔应与主轴线跨中布置。
4.2.7锅炉管、弯头坡口应采用机加工,坡口应整齐、光洁、无锈蚀和残渣,坡口型式应为Y型且应焊透。
4.2.8锅炉受热面管子宜用整根钢管制作,若需拼接时,对接焊缝不得超过1个,拼接时管的最短长度不得小于500mm。
拼接口焊缝应采用氩弧焊打底,并经100%无损检测合格,制造厂内可免做逐根水压试验。
4.2.9锅炉受热面管子拼接后直线度检查方法为在焊缝50mm处测量,直线度不应大于2.5mm/m,全长不应大于5mm。
4.2.10锅炉受热面管子对接接头端面应垂直于管中心线,其倾斜度偏差不应大于0.8mm。
4.2.11锅炉管与弯头对接前应用砂轮打磨光洁。
对接接头错边量△不得大于式(4.2.11)计算的值,且不大于1mm。
△≤O.1δ+0.3(4.2.11)
式中△——对接接头错边量,mm;
δ——锅炉管厚度,mm。
4.3系统管线
4.3.1系统管线应能按设计预定方向自由膨胀。
4.3.2管线安装前,应将管子和管件内部清理干净,不得有杂物和积水。
4.3.3螺纹连接的管线,机加工后的螺纹部分应光滑,无毛刺、无油污,连接后应清除外露密封材料。
4.3.4管线焊接前,坡口两侧20mm范围内应清除铁锈、油污、水分和灰尘。
4.3.5管线连接时严禁强力组对。
4.3.6管线支撑架应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐腐蚀性,外观应整齐,无焊渣、药皮等。
4.3.7管线上阀门、仪表等安装应便于开启、维修。
4.3.8系统管线
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- 油田 汽锅 制造 安装 技术规范