水电站供水管道焊接施工方案.docx

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水电站供水管道焊接施工方案

水电站供水管道焊接施工方案

1工程管理目标

1.1焊接材料使用准确率达100%；

1.2焊接、检验及热外理施工规范、标准及技术措施的贯彻率100%；

1.3分项工程管道焊口焊接接头表面质量合格率100%，优良品率≥98%；

1.4管道焊口射线探伤一次质量合格率96%（按片数计），合格率100%；

1.5建筑、安装工程焊接接头焊口（缝）合格率达100%；

1.6无损探伤、金属检验及热处理施工准确率达100%；

1.7焊接、检验及热处理施工人员持证上岗率100%；

2焊接施工适用焊接规范

1

GB50235-97

《工业金属管道工程施工及验收规范》

2

GB50236-98

《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》

3

GB/T19866-2005

《焊接工艺规程及评定的一般原则》

4

GB/T19867.1-2005

《电弧焊焊接工艺规程》

5

SH3501-2002

《石油化工剧毒、可燃介质管道工程及验收规范》

6

GBT3323-2005

《金属熔化对接接头射线照相和质量分级》

7

SH/T3520-2004

《石油化工工程铬钼钢耐热钢焊接规程》

8

SH/T3523-99

《石油化工铬镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程》

9

SH/T3525-2004

《石油化工低温钢焊接规程》

10

JB/T3223-1996

《焊接材料质量管理规程》

11

JB/T4730-2005

《承压设备无损检测》

12

JB/4708-2000

《钢制压力容器焊接工艺评定》

13

JB/T10814-200

《无损检测超声表面波检测》

14

JB/T6061-2007

《无损检测焊缝磁粉检测》

15

JB/T7712-2007

《高温合金热处理》

16

JB/T9197-1999

《不锈钢和耐热处理》

17

SY/T4071-93

《管道下向焊工艺规程》

18

SY/T4103-1995

《钢制管道的焊接及验收》

19

SY/T0452-2002

《石油天然气金属管道焊接工艺评定》

20

SY6516-2002

《石油工业电焊焊接作业安全规程》

21

2000版

《压力容器压力管道焊工考试与管理规则》

22

劳部发（1996）140号

《压力管道安全与监察规定》

3焊接工程量介绍

松塔水电站寿阳供水管道管径为630mm720mm，管道长度0.6km，管件数量约为30个，

管道介质主要为：

水

4主要焊接施工设备机具和人员计划

4.1主要焊接施工设备机具

序号

机械或设备名称

型号规格

单位

数量

用途

备注

1

电焊机

XMT456/SP-32

台

20

焊接

2

电焊机

ZX7-400ST

台

20

焊接

3

砂轮切割机

DN450/200

台

4

预制

4

管道磁力切割机

CG2-11

台

6

预制

5

半自动切割机

CG2-150

台

2

预制

6

坡口机

JIP-GXS-32

台

6

预制

7

角向磨光机

DN125/DN125

台

50

打磨

8

环行火焰加热器

（自制）

台

1

预热

9

中频加热器

100型

台

4

预热

10

热处理控制仪

DWK-A

台

2

热处理

11

去湿机

ZD538EB

台

2

去湿

12

焊条烘干保温箱

20㎏

台

2

烘烤焊条

13

挖机

QY200

台

1

配合焊接

14

干湿温度计

B-8

支

4

湿度检测

15

压力表

1.6-10.0Mpa

块

20

压力试验

16

焊检尺

把

12

焊缝检验

17

钢尺

10m

把

40

尺寸检验

18

游标卡尺

0-200㎜/0.2㎜

把

1

尺寸检验

4.2主要焊接施工人员计划

序号

职称或工种

计划人数

先期已经进场

后期计划进场

人数

日期

人数

日期

1

总工程师

1

1

2

焊接工程师

1

1

3

焊材保管员

1

1

4

焊接管理员

3

2

1

5

电焊工

7

5

2

5主要焊接管理人员职责与专业分工

5.1总工程师

●组织审核和批准焊接专业施工方案、焊接工艺评定及焊接管理制度等；

●组织协调所需焊接人员、焊接设备、焊接机具等资源，确保焊接工作正常开展；

●主持新材料、新工艺评定；

●支持焊接专业工程师开展焊接技术管理。

5.2焊接工程师

●整理上报焊接工艺评定和组织焊工考试有关事宜；

●焊接、检验及热处理施工作业指导书以及技术方案措施的编制及实施；

●焊接监督范围内的原材料、成品、半成品的进厂检验和验收签证；

●焊接、检验及热处理施工人员资质培训、资格审查与日常管理；

●焊接、检验及热处理施工过程的质量检查和验收；

●主持焊接、检验及热处理施工各类记录、报告及技术文件资料的日常检查、归档和竣工移交工作。

5.3第三方检测

根据业主的框架协议，由业主指派的第三方检测单位**泰斯特负责工程受检范围内管道焊口（缝）的无损探伤检验（包括：

RT、UT、PT等）；负责合金零部件（包括合金焊口（缝））的光谱检验以及金相分析检验等；参与焊接质量事故原因的调查分析。

5.4专业安装施工队

负责管道焊口的焊前预热和其它安装过程中的焊接工作，落实有关焊接管理规定、焊接工艺指导书等焊接技术文件，记录过程焊接技术资料。

5.5专业热处理施工队

负责管道焊口的后热和热处理工作，负责硬度测试工作，负责其所承担的施工任务的资料记录工作。

5.6焊接材料保管员

负责按照项目部的有关焊按管理规定进行焊接材料验收、存放、烘烤、发放和回收，负责其所承担的职责范围内的资料记录工作。

6焊接管理和施工人员

6.1人员资格

6.1.1焊接施工人员包括焊工、热处理工、探伤工、质检员、焊材保管员和焊接工程师；

6.1.2为了适应工程的需要，提高焊接质量水平，参加工程建设的焊工必须经过焊接基本知识和实际操作技能的培训，考核合格并持有劳动部门颁发的“锅炉压力容器压力管道焊工考试合格证”，且所焊接的项目应与其资格证相符；焊工上岗前必须参加并通过与所从事焊接操作相应的现场焊工考试，取得上岗资格证；无上岗证的，不得上岗作业。

6.1.3所有热处理人员均需经过专业技术培训考核并取得资质证书，且处在相应的有效期内的热处理上岗证书者担任，并具有丰富的热处理经验。

6.1.4焊接检验（包括无损探伤、金属检验）必须经过专业技术培训、考核合格并取得相应的专业资质证书后，方可担任相应专业的检验工作。

6.1.5射线检验、超声波检验结果的评定工作必须由II级及以上资质人员担任，射线探伤底片的审核必须由具有丰富经验的II级及以上人员担任。

6.1.6焊接工程师和质检员应取得相应的质量检验员工程师职称证和质量检验合格证书，并参加过类似工程建设，具备一定的工作年限。

6.2焊工入场和资格考试

6.2.1资格审验：

国家技术监督部门颁发的锅炉压力容器焊工考试合格证由焊接工程师根据其所承担的施工任务进行合格项目和有效性的审核，安全生产监督局的特种作业操作证（带磁卡）由项目部HSE经理或工程师进行有效性的审核。

6.2.2焊工考核组织：

业主的焊工考核分资格项目审验和现场实际操作两个步骤，资格项目审验由焊接工程师组织填写焊工考核申请表，现场实际操作由业主根据具体情况提出的考核计划进行，但是现场考核的工位、设备、材料均有施工单位组织准备，监考和焊接后的表面检查由业主质量管理部指定人员负责，实际操作后的试件检测由业主质量管理部指定单位负责。

6.2.3焊工考核申请：

焊接工程师填写业主程序文件中的焊工考核申请（06一A—10一B1），申请中需列出考核项目、考核现场条件准备、焊接设备条件情况，同时附上一张一寸照片、资格证原件和一份复印件，申请至少提前24小时提出。

6.2.4证件丢失：

经考核合格的焊工证件如因保管不善丢失，可以根据业主的规定向业主质量管理部门重新申请补充办理，但补办期间不得从事焊接工作。

6.3电焊工的培训和再申请资格

6.4.1被取消焊接资格的电焊工可以降级使用，如由对接焊改为角接焊。

6.4.2经过一定时间培训的电焊工可以申请测试及资格再确认，当获准后，要重新初始评估，再按前面所述的进行。

7.焊接设备与机具

7.1根据焊接方法选用适合的焊接设备，其性能应能满足焊接工艺的需要。

7.2机械操作人员应遵照设备的说明书和安全操作规程进行操作，专人专用，定期维护和保养，确保焊机等焊接设备完好，仪表灵敏可靠，数据准确，能够满足生产需要。

7.3机械操作员要认真做好设备运转记录，设备管理员应不定期进行检查。

7.4预热器要满足预热温度的需要，且处于完好状态：

对口器完好，符合安全技术性能要求。

7.5配备专业的焊接检测工具主要有焊检尺、风速仪、远红外测温笔（仪）或点式温度计等，要求在法定的检验合格期内。

8.焊接材料

8.1焊接材料的选用

本次工程中，焊接材料的选用是按照以下原则，结合焊接工艺评定而确定的。

●钢材焊接时，应选择满足力学性能匹配要求的焊接材料，要求焊缝金属性能和化学成分应与母材相当，其工艺性能应良好。

●当母材化学成分中碳或硫、磷等有害杂质较高时，应选择抗裂性和抗气孔能力较强的焊接材料，如低氢型焊条等。

●根据设计要求，在承受动载荷和冲击载荷时，除了要求保证抗拉强度、屈服强度外，对冲击韧性、塑性均有较高的要求，此时应选用低氢型、钛钙型或氧化铁型焊条。

●根据设计要求，工件在腐蚀介质中工作时，必须分清介质种类、浓度、工作温度以及腐蚀类型（一般腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀等），从而选择合适的不锈钢焊条。

●大厚度的工件，由于其焊缝金属在冷却收缩时产生的内应力大，容易产生裂纹，因此，必须采用抗裂性好的焊接材料，如低氢型焊条、高韧性焊条或氧化铁型焊条等。

●对大口径管道或支座，有条件时应尽量采用高效率焊接材料，以提高焊接生产率。

●本工程所用焊接材料主要选用情况见下表所示。

表6—1：

焊接材料选用表

序号

母材钢号

打底焊丝/直径

填充、盖面焊焊条

保护气体

1

20/20g/Q235/L245

H08MnA/φ2.5

伯乐FOXCEL/φ4.0

J427/φ3.2/φ4.0

伯乐FOXCEL/φ4.0

Ar

无

2

16MnDG

H10MnSi/φ2.5

J507RH/φ3.2/φ4.0

Ar

3

15CrMoG

H13CrMoA/φ2.5

R307/φ3.2/φ4.0

Ar

4

0Cr19Ni9

HOCr21Ni10/φ2.5

A102/φ3.2/φ4.0

Ar

5

09MnNiDR

H10MnSi/φ2.5

W707Ni/φ3.2/φ4.0

Ar

8.2焊接材料的管理

8.2.1采购

●焊接材料的申购，由项目部焊接工程师根据设计文件和焊接工艺文件的要求提出，包括名称、牌号、规格、数量、技术标准、用料计划，经项目部总工程师师审核批准，由采购员订货采购。

●坚持货比三家，择优订货原则，向合格的供应商购买（甲方指定厂家除外）。

●所购焊接材料必须符合订货技术要求，并附材质证明书，若因客观原因改变焊材供货单位、牌号、规格时，必须经焊接责任工程师同意并有文字见证。

8.2.2验收与入库

●焊接材料入库前，材料检验员向仓库保管员提供质保书，仓库保管员负责检查到货焊材出厂箱号、批号、名称、牌号、规格、数量和包装是否无误、完好，并经过焊接工程师按要求进行检查确认合格后，材料保管员填写《材料入库验收单》，办理入库手续。

●无质保书或质保书项目不全者，仓管员拒绝办理入库手续，此时焊接工程师应负责取样送交复验，取得材料检验员向仓管员提供合格的《材料检验报告单》后，方可办理入库手续。

●验收合格的焊材，由保管员编排材料入库同期、实物量、帐号、卡号、材质证书号，经焊接工程师确认后，保管员和焊接工程师应在《材料验收单》上签字。

复验后的焊材需贴上复查证，标明牌号、规格、生产厂家、复查同期、复验代号，由焊接工程师签章确认。

●焊接材料检查要点：

焊接材料应具有产品质量证明文件，且实物与证书上的批号相符。

每个炉批号焊接材料具有质量证明书、合格证、出厂实验报告、运输保管或使用说明书，进口材料还应有商检证明；每个炉批号的焊接材料要经过工艺评定合格后方能使用；焊材外观表面光滑、洁净、无开裂、无锈蚀、油污及其它污物：

具有良好的工艺性能和成型能力；

8.2.3焊接材料的保管

●设焊材二级库，由项目部焊接工程师指定保管员负责管理。

库内应保持空气流通良好，库内应设置温度计、湿度计，室内温度保持在10—25℃，相对湿度不大于60％，焊接材料放在货架上，离地和墙的距离不少于300㎜。

●焊接材料堆放时，应按入库时间、种类、牌号、批次、规格分类堆放，每应有明显标识，避免混乱。

●出厂期满二年的焊条，仓管员必须填写《复检通知单》交材料检验员安排复查，经焊接工程师做出合格的结论，方可使用。

●在保管和搬运焊接材料堆放时，应注意轻拿轻放，不得乱摔乱碰，以避免包装破坏或药皮脱落。

8.2.4焊接材料的领用和回收

●由专人负责焊材的发放、回收及烘干，及时填写焊材烘干、发放记录，各种焊接材料的发放应做到先入库的焊接材料先发放，防止过久变质。

●焊接施工员、焊工班长应在焊接材料领用前根据《焊接工艺卡》要求的型号、规格、数量，提前一天通知二级库，以便提前烘干。

●发放前，焊接施工员、焊工班长应根据焊接工艺卡要求，填写《焊接材料领料单》并由焊接工程师确认，焊接材料保管员根据发放《焊接材料领料单》进行发放，领料单应有下列项目：

领用焊材的型号、规格、数量及施焊部位，并由焊工签字，焊接技术员或班长签字确认。

●国产一般焊丝在使用前应清除其表面的油污、锈蚀等。

进口药芯焊丝不能烘干，应在干燥通风的室内存放，保持干燥。

焊丝在缠入焊丝盘时，应避免焊丝产生硬弯及中途折断，防止发生缠丝。

当天未用完的焊丝，应取出进行密闭包装，避免焊丝生锈。

●现场施焊时，焊条应放入保温筒内，随焊随取，若发现焊条药皮有脱落、裂纹、偏心等缺陷，不得用于焊接。

施焊过程中，一旦发现药皮发红，该段焊条应予以作废，低氢型焊条在领用4小时后未使用，应重新烘干，重复烘干次数不宜超过三次。

●焊工施焊结束，应将剩余焊条交二级库处理。

回收焊条应单独存放，重新烘干并在下次发放时优先发放。

●二级库应做好焊材领用流水帐和焊材消耗台帐，焊条烘干记录。

8.2.5焊条烘干

●焊条在使用前，应按焊条说明书规定严格烘干，当焊条说明书无特殊规定时，一般应进行烘干，酸性焊条一般烘干温度在100—150℃烘干1-2小时；碱性低氢型应在350～400℃烘干1-2小时，烘干后的焊条应放在100～150℃的恒温箱内，焊工领取使用的焊条应装在保温筒内。

●焊条烘干专人负责，严格按焊条烘干工艺要求进行烘干，并认真做好烘干记录。

●烘干焊条时，禁止将焊条突然放入高温炉内或者突然取出冷却，防止焊条因骤冷骤热而产生药皮开裂脱皮现象。

●焊条烘干时，焊条不应整捆堆放，应铺放成层状，每层焊条堆放不能太厚，避免焊条烘干时受热不均和潮气不易排出。

●不同牌号的焊条应分别在不同的烘干箱中进行，以免混料。

同牌号不同规格的焊条放入烘干箱内必须分层分开烘干。

●进口碱性焊条听罐一被打开，未用完的焊条应尽量保存在装它的密闭焊条容器内，直至用于焊接，从未封闭的破听罐内取出的焊条或已在敞开储存条件下保存几个小时的那些焊条应在300～350℃温度下至少重新烘干2小时，最长烘干时间为10小时。

9.施焊环境

9.1焊接环境温度低于下列要求时，应采取提高焊接环境温度的措施：

●非合金钢焊接，不低于—20℃；

●低合金钢焊接，不低于—10℃；

●奥氏体不锈钢焊接，不低于—5℃；

●其它合金钢焊接，不低于0℃。

9.2施焊环境若出现下列情况之一，而未采取防护措施时，应停止焊接作业：

●焊条电弧焊焊接时，风速等于或大于8m／s；相对湿度大于90％；

●气体保护焊焊接时，风速等于或大于2m／s；下雨或下雪。

9.3对焊接环境采取保护措施如下：

●在管子焊接时，将管子两端采用易拆卸的封堵封死，一端用塑料帽，一端用帆布帘，防止管内产生穿堂风，影响焊接质量。

●当湿度较大时，必须采取有效的除湿措施，例如在焊材库和作业空间（防风棚内）设置除湿机，加大排风，如不能达到焊接质量要求，就应停止焊接。

●焊接环境温度低于5℃时，除控制好预热、层间温度外，焊后马上用石棉被（或玻璃棉或杂毛毡）包裹缓冷，降低焊缝冷却速度，改善其金相组织。

●焊接必须有必要的防风保护措施。

雨季施工每处配备专用的防风挡雨棚，可采用角钢或方钢作骨架，外罩轻便的透光板或其它防雨材料制作，防风挡雨棚必须能保证管道焊接必需条件，否则应采取其他防护措施。

10.焊接工艺评定

10.1新材料、新工艺的焊接工艺评定

焊接工艺评定是指导焊工考核和焊接施工的科学依据，施工前必须由工程项目焊接技术负责人组织对新材料、新工艺进行焊接工艺评定，以确保焊接工程施工质量。

10.2已有材料、工艺的焊接工艺评定

对本公司已有的焊接工艺评定资料，管道施焊前，选用适当的资料向EPCM上报。

10.3焊接工艺评定依据

焊接工艺评定应严格按照JB4708—2000《钢制压力容器焊接工艺评定》、GB50236—98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》规定或其它现行使用的焊接工艺评定规范的要求进行。

10.4焊接作业指导书

按照经过业主和EPCM批准提供的焊接工艺评定，制定现场焊接及缺陷修补的“焊接作业指导书"或“焊接工艺卡”，焊接工艺评定的项目应齐全，应能覆盖整个工程项目的焊接施工（包括特殊件），以指导具体的焊接施工生产工作。

1l.建立焊接停点控制流程

11.l合理设置控制点：

根据过程控制要点，事先设置好W点、H点、S点和R点。

w点（重点部位质量见证点）：

由焊接质量检查员负责检查并作好记录，作业人员签字，合格后移交下道工序；

H点（停工待检点）：

试压前由焊接质量检查员负责检查并作好记录，合格后再由EPCM专业工程师签字认可；

S点（旁站点）：

试验、检验项目由EPCM专业工程师进行监督检查；

R点（文件见证点）：

分项工程结束后由EPCM专业工程师进行检查认可。

11.2焊接停点控制流程：

停点说明：

停点①焊材管理的硬件与软件能保证不失控；

停点②焊工持证上岗；

停点③没有技术交底不开工；

停点④对口工艺不满足不焊接；

停点⑤不合格不能继续焊接（需要时）；

停点⑥不合格不交工（三级）：

停点⑦不合格不交工。

12.焊前准备

12.1焊接技术交底

焊接施工正式开工前，必须严格由焊接工程师逐级进行焊前技术交底，交底的主要内容包括：

系统的名称、规范、材质、焊材的选用、对口尺寸、点固焊要求、氩气流量、电流大小、预热要求、焊后清理、容易形成的缺陷及克服的办法、焊缝外形尺寸要求等，交底的内容要有针对性，使焊工更容易执行和操作。

12.2焊机和焊接工艺参数调试

12.2.1焊接设备启动前，焊工应亲自检查设备、指示仪表、电流调节器位置和电源极性，检查焊机参数是否稳定，调节是否灵活，性能是否满足焊接工艺要求。

12.2.2正式焊接前，应在试板上进行焊接规范调试，检查焊机地线与钢管表面接触是否牢固，必须用地线卡具引接地线，卡具触点应放在坡口内，避免产生管壁表面电弧损伤，严禁在管壁和坡口内试调焊接电流。

12.2.3为避免地线打火产生弧坑，可采用特制的接地线，形式如下：

12.3焊接环境的判断

焊接施工前必须认真对照焊接作业指导书或焊接工艺卡，判断当日天气和施焊环境温度、湿度和风速等条件是否符合正常的焊接环境要求，如不符合，当采取有效措施符合正常焊接作业要求后方可以进行焊接作业。

12.4焊接措施的准备

12.4.1坡口准备：

焊接前，焊工要按焊接作业指导书或焊接工艺卡中的要求检查管口的坡口、钝边、间隙和错边量等，管口处要无起鳞、裂纹、夹层、油脂、油漆、毛刺、污垢及其它影响焊接质量的有害物质，合格后方可焊接。

12.4.2焊接操作位置：

焊接位置不方便时，要创造条件，确保焊工操作空间符合规范要求，以保证焊接质量，需要搭设脚手架时，按照脚手架搭设专项施工方案进行。

12.4.3焊接环境：

对焊接环境不满足规范要求的风速、湿度等要求时可以采取的保护措施见本方案的9.3节。

对于雨季或早晨的雾气造成大气湿度较大时，为确保焊接质量，可采用适当的方式对管道焊口进行烘烤至干后再除锈，以驱赶焊接坡口表面周围的湿气，避免形成气孔缺陷。

12.4.4预热设施：

根据焊接工艺规程的需求进行预热设备、检测仪器的准备，管口预热设备采用专用管道电阻加热器（带保温结构）进行，预热后的温度检测仪器采用远红外测温仪。

12.4.5特殊管道：

特殊材质或特殊介质（不锈钢、铬钼钢、低温钢，氧气及氢气管道）的管道焊接前应采取不同的准备条件，焊接前应对所焊接的管道有一个清醒的认识，确保正确施焊，具体要求详见本方案中对特殊材质和介质管道的专项焊接要求。

12.4.6充氩设施和方法：

根据焊接工艺规程的需求进行充氩气设备及气源的准备，特殊管道（如：

不锈钢管道）的充氩气辅助设备需提前准备到位。

12.4.6.1焊口背部充氩方法：

不锈钢管子焊接时，为确保其焊接质量，底层焊接时，管内必须充氩进行背部保护。

薄壁管由于从坡口处充氩不能满足质量要求，采用脉冲全氩弧焊接方法，配合钢丝拖拽玻璃丝布，从管内部穿流体管的方法进行充氩，在焊接坡口处用自粘纸封口，焊接时自行燃掉。

要求开始时流量为10—20L／min，施焊过程流量保持在8一10L／min；连死口时可以采取药芯焊丝的焊接方法实现焊接质量的保证。

12.4.6.2焊口背部充氩装置设置原则：

充氩可根据管道特点和现场施工条件设计最合理的方法。

对大口径的不锈钢管道，焊接时除最后相接的死口外，可设计固定的充氩装置。

考虑到焊缝NDT检验不合格的情况，如果缺陷出现在焊缝根部或近根部位置，则焊缝进行返修焊接时，仍需做充氩保护。

12.4.6.3不锈钢管道焊口背部充氩装置制作图

不锈钢管道的充氩装置制作图如下，连接最后一道死口时管道焊接，不再采用如下图所示的固定充氩装置，直接采用药芯焊丝焊接。

员

3

件1

件2

件3

件4

件5

件6

件7

件8

件9

件10

件11

件12

件13

Φ8

6

5

12.5母材识别

母材根据管道表面色标区别材料，详细的表面色标规定按照神华煤制烯烃项目的有关文件执行。

表面色标由防腐厂提交的防腐管直接标记，施工前根据图纸正确选择管道材料并与色标认真核对，避免因错误识别母材而导致出现焊接质量事故。

特殊材质的母材还要做光谱分析来再次确定材料的正确性。

13.焊接过程工艺控制

13.1焊前预热及层间温度控制

13.1.1对有冷裂倾向的材料或者施焊环境温度较低的情况下进行焊接施工，必须采取焊前预热的措施。

预热温度应符合焊接工艺规程的要求，要求管口加热均匀，预热宽度应为焊缝两侧各大