压力管道安装焊接工艺标准规范标准规定.docx
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压力管道安装焊接工艺标准规范标准规定
焊接通用工艺
压力管道安装
XXXXXXXXXXXXXXXXXX发布
编制:
2013年08月01日
审核:
2013年08月01日
批准:
2013年08月01日
1适用范围
本规程适用于工业管道或公用管道中材质为碳素钢、低合金钢、合金钢、耐热
钢、不锈钢和异种钢等压力管道的焊条电弧焊、钨极氩弧焊以及二氧化碳气体保护焊
的焊接施工。
2主要编制依据
2.1
GB50236-2011《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》
22
GB/T20801-2006《压力管道规范-工业管道》;
2.3
SH3501-2001《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》
2.4
GB50235-2010《工业金属管道工程施工及验收规范》
2.5
CJJ28-89《城市供热管网工程施工及验收规范》
2.6
CJJ33-89《城镇燃气输配工程施工及验收规范》
2.7
GB/T5117-2012
《碳钢焊条》;
2.8
GB/T5118-2012
《低合金钢焊条》;
2.9
GB/T983-2012
《不锈钢焊条》;
2.10YB/T4242-2011
《焊接用不锈钢丝》;
2.11GB1300-77《焊接用钢丝》;2.12其他现行有关标准、规范、技术文件。
3施工准备
3.1技术准备
3.1.1压力管道焊接施工前,应依据设计文件及其引用的标准、规范,并依据我公司
焊接工艺评定报告编制出焊接工艺技术文件(焊接工艺卡或作业指导书)。
如果属本公司首次焊接的钢种,则首先要制定焊接工艺评定指导书,对合金钢做抗裂敏感性试验,然后对该种材料进行工艺评定试验,合格后做出焊接工艺评定报告。
3.1.2编制的焊接工艺技术文件(焊接工艺卡或作业指导书)必须针对工程实际,详细写明管道的设计材质、选用的焊接方法、焊接材料、接头型式、具体的焊接施工工艺参数、焊缝的质量要求、检验要求及焊后热处理工艺(有要求时)等。
3.1.3压力管道施焊前,根据焊接作业指导书应对焊工及相关人员进行技术交底,并做好技术交底记录。
3.1.4对于高温、高压、极度和高度危害物质、易燃、易爆的压力管道,在焊接施工前应画出焊口位置示意图,以便在焊接施工中进行质量监控。
3.2对材料的要求
3.2.1被焊管子(件)必须具有质量证明书,且其质量符合国家现行标准(或部颁标
准)的要求;进口材料应符合该国家标准或合同规定的技术条件。
3.2.2焊接材料(焊条、焊丝、钨棒、氩气、二氧化碳气、氧气、乙炔气等)的质量
必须符合国家标准(或行业标准),且具有质量证明书。
其中钨棒宜采用铈钨棒;氩气
纯度不应低于99.95%;二氧化碳气纯度不低于99.5%;含水量不超过0.005%。
3.2.3压力管道予制和安装现场应设置符合要求的焊材仓库和焊条烘干室,并由专
人进行焊条的烘干与焊材的发放,并做好烘干与发放记录。
3.3焊接设备
3.3.1焊接机具设备主要包括:
交流焊机、直流焊机、氩弧焊机、高温烘干箱、中温
烘干箱、恒温箱、二氧化碳气体保护焊机、焊条保温筒、内磨机及电动磨光机等。
3.3.2用于压力管道焊接的各类焊机必须装有电流表、电压表,并按要求定期进行
检定合格,并在有效期内,焊接规范参数调节应灵活。
3.4焊接人员
3.4.1压力管道焊工应具备按《特种设备焊接操作人员考核细则》考试合格的焊工合
格证,且其合格项目与施焊项目相适应,并在规定的有效期内。
3.4.2焊条烘干人员、焊条仓库管理人员要严格按照本公司《焊接过程控制程序》的
规定执行。
3.5.1
焊接时的风速不应超过下列规定,当超过规定时应有防护设施。
)手工电弧焊:
8m/s;
3.5.3
在雨雪天气施焊时,要搭设防护棚;当焊件表面潮湿时,应对无预热要求的管
子(件)进行烘烤,去除潮气。
3.5.4焊接时允许的最低环境温度如下:
碳素钢:
-20C;低合金钢:
-10C;中高合金钢:
0C。
4焊接工艺
4.1压力管道焊接施工流程图(见图1)
焊前准备
结果评定_
\是
焊后热处理Y
硬度测试
结果评定
焊接施工流程图
4.2焊前准备及接头组对
4.2.1压力管道焊接方法按设计规定执行,当设计无规定时,可按壁厚选用焊接方法。
当壁厚W6mm寸,可选用氩弧焊或氩弧焊打底电焊盖面工艺;当壁厚>6mm寸,可
采用氩弧焊打底,手工电弧焊盖面的焊接工艺。
4.2.2焊接材料的选用按设计规定,若设计无规定时,按表1、表2选用,并符合下
列要求:
a)同种管子(件)焊接时,焊缝金属性能和化学成分应与母材相当,且焊材工艺性能
良好。
b)异种钢管子焊接时,焊条或焊丝的选用一般应符合下列要求:
①两侧管材均非奥氏体不锈钢时,可选用成分介于二者之间或与合金含量低的一侧相匹配的焊条、焊丝。
②两侧之一为奥氏体不锈钢时,可选用含镍量较高的不锈钢焊条(丝)。
表1常用钢号推荐选用的焊接材
焊条电弧焊
CO气保焊
氩弧焊
钢号
焊条
型号
牌号示例
焊丝钢号
焊丝钢号
Q235-A
10、20
E4303
E4315
J422
J427
ER49-1
ER50-6
H08Mn2SiA
ER49-1
ER50-6
H08Mn2SiA
Q235B
Q235C
Q235DQ245R
E4316
J426
ER50-6
ER50-6
E4315
J427
H08Mn2SiA
H08Mn2SiA
E5003
J502
ER49-1
ER49-1
H08Mn2SiA
Q345A
E5015
E5016
J507
J506
ER50-6H08Mn2SiA
Q345B
ER50-2
ER50-2
Q345C
E5016
J506
ER50-3
ER50-3
Q345D
E5015
J507
ER50-6
ER50-6
Q345R16Mn
H08Mn2SiA
H08Mn2SiA
16MnDR
E5015-G
J507RH
ER55-Ni1
Q345E16MnD
E5016-G
J506RH
09MnNiDR
09MnNiD
E5515-C1L
——
——
ER55-Ni3
15CrMo
15CrMoG
15CrMoR
E5515-B2
R307
——
ER55-B2H13CrMoA
12Cr1MoV
12Cr1MoVG
12Cr1MoVR
E5515-B2-V
R317
——
ER55-B2-MnV
H08CrMoVA
1Cr5Mo
E5MoV-15
R507
——
H1Cr5Mo
06Cr19Ni10
12Cr18Ni9
E308-16
E308-15
A102
A107
——
H0Cr21Ni10
06Cr18Ni11Ti
07Cr19Ni11Ti
E347-16
E347-15
A132
A137
——
H0Cr20Ni10Nb
表2常用异种碳素钢及合金钢焊接材料的选用
被焊钢材类别
母材牌号举例
焊条电弧焊
氩弧焊
备注
焊条
焊丝型号
型号
牌号示例
碳素钢与强度型低合金钢焊接
20、Q235
Q245R+
Q345Q345R
E4303
E4315
E4316
E5015
E5016
J422
J427
J426
J507
J506
ER49-1
ER50-6
H08Mn2SiA
——
碳素钢与耐热型低合金钢焊接
Q23520+12CrMo15CrMo12Cr1MoV12Cr2Mo1Cr5Mo
E4315
E4316
J427
J426
ER49-
1
ER50-
6
H08Mn2SiA
——
强度型低合金钢与耐热型低合金钢焊接
Q345R+
12CrMo
15CrMo12Cr1MoV12Cr2Mo1Cr5Mo
E5015
E5016
J507
J506
ER49-
1
ER50-
6
H08Mn2SiA
——
耐热型低合金
钢之间
12CrMo+
15CrMo
12Cr1MoV
、
12Cr2Mo
1Cr5Mo
E5515-B1
R207
H13CrMoA
——
15CrMo+
12Cr1MoV12Cr2Mo1Cr5Mo
E5515-B2
R307
ER55-B2
H13CrMoA
12Cr1MoV+
12Cr2Mo
1Cr5Mo
E5515-B2-V
R317
ER55-B2-
MnVH08CrMoVA
12Cr2Mo+
1Cr5Mo
E6015-B3
R407
ER62-B3
非奥氏体钢与奥氏体钢焊接
20、
Q345R
、
15CrMo等+
06Cr19Ni10、06Cr17Ni12Mo2等
E309-15
E309-16
E310-16
E310-15
A307
A302
A402
A407
H1Cr24Ni13
H1Cr26Ni21
——
423焊接接头的坡口形式、尺寸及组对要求按设计规定执行,当设计无规定时,按
表3确定。
表3常用焊接接头坡口形式和尺寸
坡口尺寸
3~26
管坡口
子接头
C
1
4.2.4管子坡口应按下列方法加工:
1~3
1.5
1.5
0~2
45-60
E=T,且
不大于6
a)按SH3501-2001《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》分为SHA
级的压力管道、中高合金钢及不锈钢管道的坡口应采用机械方法加工。
b)其他管道坡口宜采用机械方法加工,当采用热加工方法时,
切割后必须去除影
响焊接质量的表面层。
4.2.5壁厚相同的管子(件)组对时,应内壁平齐,如有错口,
其错口值应按设计
规定执行,当设计无规定时,应按下列要求执行:
a)极度和高度危险物质、易燃易爆管道局部错口为壁厚的
10%且不大于0.5mm
b)高温、高压及合金钢管道局部错口为壁厚的10%且不大于1.0mm
c)其他管道局部错口为壁厚的10%且不大于1.5mm
4.2.6当壁厚不同的管子(件)组对时,应将厚壁管按薄壁管厚度削薄,其具体规定
见图
-G
图2不等壁厚对接焊件坡口加工示意图
4.2.7
4.2.8
管道焊缝的设置应避开应力集中区,且便于焊接、热处理及各种检验。
焊接接头组对前,应用砂轮清理坡口及其两侧内外表面,在距坡口两侧20mm
范围内不得有油漆、毛刺、锈斑、氧化皮及其他对焊接质量有害的物质,并磨出金属
光泽。
不锈钢管道采用电弧焊时,坡口两侧各lOOmn范围内应涂白粉或其他防沾污
4.2.11
剂。
焊件组装时,应将待焊管子(件)垫置牢固,以防止在焊接和热处理过程中发生变形和附加应力。
4.2.12除设计规定的冷拉口外,其余焊口应禁止强力组对,更不允许用热膨胀法对口,以防引起附加应力。
4.2.13当焊接所处位置障碍多时,合格焊工在施焊前亦应进行与实际条件相同的模拟练习及试焊,经无损检测合格后方可正式焊接。
4.2.14组对管口局部间隙过大时应设法修正至规定尺寸,严禁在间隙内填塞它物。
4.2.15焊条在使用前应分别按其说明书要求进行烘干,并放在保温筒内随用随取。
焊丝使用前应清除其表面的油污、锈迹等。
4.3.1定位焊时除其焊接材料、焊接工艺和预热温度等应与正式焊接相同外,还应满足下列要求:
a)定位焊应能保证焊缝在正式施焊过程中不致开裂,其长度宜为15〜30mm高宜为2〜4mm且不超过壁厚的2/3。
定位焊数量不应少于4点,定位焊缝两端应修磨成缓坡
状。
b)定位焊不得有裂纹及其他缺陷,如有缺陷应彻底磨除重新进行定位焊。
c)在合金钢管壁上点焊组对卡具定位时,卡具的材质和焊材应与管材相同。
当拆除卡具时,不得用敲打或掰扭的方法拆除。
当用氧-乙炔焰切割卡具时,应在离管道表面
3mn处切割,然后用砂轮修磨平整,对于留下的斑疤要修磨并做MT或PT合格后做补焊
处理。
4.4正式焊接
4.4.1焊接引弧应在坡口内进行,严禁在管子(件)表面引燃电弧、试验电流或焊接
临时支撑物。
4.4.2在焊接中应确保起弧及收弧的质量,收弧应将弧坑填满,多层焊的层间接头应
相互错开。
4.4.3除焊接工艺有特殊要求外,每条焊缝应一次连续焊完,如因故被迫中断,应采
取缓冷措施,再焊时应仔细检查确认无裂纹后,方可按焊接工艺继续施焊。
有预热要
求的管材应按预热要求重新预热后施焊。
4.4.4
管子焊接时,管端要堵封住,
防止管内穿堂风。
4.4.5
焊接时焊接工艺参数均按表
5、表6选择。
表5
焊条电弧焊工艺参数
焊接方法
焊条直径(mm
焊接电流(A)
电弧电压(V)
焊条电弧焊
①2.5
80〜100
22
焊条电弧焊
①3.2
100〜140
22
焊条电弧焊
①4.0
160〜180
22
焊接方法
焊丝直径
(mm
焊接电流(A)
电弧电压(V)
气体流量
(L/min)
钨极氩弧焊
①2〜2.5
80〜100
12
8〜10
表6钨极氩弧焊工艺参数
4.4.6根据设计及焊接工艺评定需焊前预热的管子(件),焊前应按要求进行局部预热。
具体程序按照《压力管道安装通用热处理工艺规程》中的有关条款执行。
447当采用氩弧焊打底时,应及时进行打底焊缝的检查,合格后尽快进行盖面焊
接,以防止产生裂纹。
4.4.8有淬火倾向的管材施焊过程中,层间温度应不低于规定的预热温度的下限。
4.4.9中、高合金钢(含铬量》3%或合金总含量>5%的管子(件)焊接时,为防止
根层氧化或过烧,内壁应充氩气或混合气体保护。
4.4.10厚壁大直径管的焊接应采用多层多道焊进行逐层焊接,其中氩弧焊打底的焊层厚度不小于3mm各层经自检合格后方可焊接次层,直至完成。
4.4.11
为减少焊接变形和应力,直径大于194mm勺管子(件)宜采用二人对称施
焊。
4.4.12
4.4.13
对需做检验的隐蔽焊缝,应经检验合格后,方可进行其他工序。
低温钢、奥氏体不锈钢、耐热耐蚀高合金钢以及奥氏体与非奥氏体异种钢接
头焊接时应符合下列规定:
a)应在焊接作业指导书规定的范围内,在保证焊透和熔合良好的条件下,采用小电流、短电弧、快焊速和多层多道焊工艺,并应控制层间温度。
b)对抗腐蚀性能要求高的双面焊缝,与腐蚀介质接触的焊层应最后施焊。
c)低温钢焊接完毕,宜对焊缝进行表面焊道退火处理。
d)奥氏体不锈钢焊缝及其附近表面应进行酸洗、钝化处理。
4.4.14
管道冷拉口所使用的工卡具,应待焊接及热处理工作结束后方可拆除。
4.4.15
管道支吊架焊接的焊工和焊材必须与管道焊接要求相同。
焊缝焊接牢固,成
型美观、
无缺陷,焊接过程中要防止焊穿管子,并有防止变形的措施。
4.4.16
焊口焊完应进行清理,经自检合格后,在焊缝附近打上焊工本人的代号钢
印,并在相应的管道单线图上作记录。
5质量检查及评定
5.1.1焊缝应进行外观自检和专检,自检率为100%专检率根据设计要求执行。
外观
检查质量应符合设计要求,当设计无规定时,应符合以下要求:
a)焊缝外观成型良好,与母材圆滑过渡,其宽度以每边盖过坡口边缘2mn为宜。
b)焊缝表面不允许有裂纹、未熔合、气孔、夹渣、飞溅等存在。
c)设计温度低于-29C的管道、不锈钢和淬硬倾向较大的合金钢管道焊缝表面,不
得有咬边现象。
其他材质管道咬边深度不大于0.5mm连续咬边长度不大于100mm且
焊缝两侧咬边总长不大于该焊缝全长的10%
焊缝表面不得低于管道表面。
焊缝余高W1+0.2焊缝坡口宽度,且不大于3mm
焊接接头错边不应大于壁厚的10%,且不大于2mm
压力管道焊缝无损检测方法:
抽检率、合格等级和执行的标准应按设计要求执行。
按百分比抽检的焊接接头,应由质量检查员根据焊工和现场的情况指定检测位置。
同管线的焊接接头抽样检验,若有不合格时,应按该焊工的不合格数加倍检验,若仍不合格,则应全部检验。
d)不合格的焊缝同一部位的返修次数,非合金钢管道不得超过3次,其余钢种管道
不得超过2次。
经返修后的焊缝按原要求复检合格。
e)其他要求按本公司《无损检测通用作业指导书》的规定执行。
5.1.3合金焊缝光谱分析按设计规定执行。
5.1.4焊后热处理质量检验根据设计规定进行,当焊缝的硬度值超过规定的范围时,应按班次作加倍复检,并查明原因,对不合格焊缝重新进行热处理及硬度测试。
6安全技术措施6.1所有带电设备必须有良好的接地,焊工及热处理工在启动带电设备时,必须首先
检查设备接地是否良好。
6.2非电工严禁拆装一次线,焊接及热处理设备的接线、检查、维修必须在切断电源后进行。
6.3焊接设备裸露部分、转动部分及冷却部分均应设保护罩,焊工所用导线必须是绝
缘良好的橡皮线,在连接电焊钳一端的接头至少有5米绝缘软导线。
6.5焊工离开工作场所时,必须随即切断电源,检查施焊场地确无火种后离去。
6.6禁止焊接带有压力的管道;禁止在存有易燃易爆物品的车间、室及其周围5米的
地方进行焊接与切割。
6.7高空焊接与热处理时,应戴安全帽、安全带并携带工具袋,所使用的工具一律放在工具袋内,并放置在可靠的地点。
在焊接与热处理场所上部临时吊装物体时,焊工及热处理工应自动避开。
6.8高空作业使用的脚手架一定要用软铁丝扎牢固,焊工及热处理工使用前要认真检查,禁止登在梯子的最高层进行各种操作。
6.9打药皮时,要防止药皮伤害眼睛,两人对称焊时,应互防弧光打眼。
6.10热处理部位应设明显的警示和隔离措施。
加热电缆及热电偶信号电缆应尽可能悬挂设置,防止意外损伤。
6.11其他安全技术要求按本公司《安全生产管理制度》的规定执行。
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