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47焊接OK
4.7焊接工程
4.7.1概况
4.7.1.1在贵方提供给我单位甲醇装置的标书(设计文件)中,我们仔细查阅了标书(设计文件)中所涉及的焊接工程,特别对该工程中的工艺管道焊接部分,按标书的要求,一一列出了各种管材现场焊接的施工规范及质量验收评定标准,即《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98,《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97,《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2002,《石油化工工程铬钼钢耐热钢管道焊接技术规程》SHJ520-91(如16Mn低合金钢管内介质为低温流体介质,16Mn低合金钢焊接按SH3525-92《石油化工低温钢焊接规程》执行)。
按贵方目前提供的设计文件,该甲醇工程的工艺管线涉及的管材牌号有:
20#钢及20G锅炉用钢、15CrMo合金钢、12Cr1MoV合金钢、0Cr18Ni9Ti、TP304不锈钢、16Mn低合金钢。
本施工组织设计着重叙述15CrMo、12Cr1MoV合金钢、不锈钢、低合金钢的焊接要求,碳钢焊接的要求均为大家熟悉,所以不在赘述。
4.7.2焊接工艺评定(PQR)
4.7.2.1该工程中所涉及各种管材焊接的工艺评定(包括自动焊焊接)我公司均有储备,并能符合设计要求(均按GB50236-98、JB4708-2000、SHJ509-88分别进行试验评定)。
4.7.2.2工艺管道开工前我方将所有工艺评定送贵方确认备案。
4.7.2.3我单位储备合格的不锈钢工艺评定除进行必需常规评定试验外,还进行了抗晶间腐蚀、金相评定试验。
依据目前的设计要求足以覆盖该工程中工艺管线焊接。
4.7.3焊工资格
4.7.3.1我公司依据GB50236-98、SH3501-2002、SHJ520-91规范与压力管道安全管理与监察规定,我单位考委会均按上述相关规定要求凡参加工业管线焊接时的焊工在焊前均必须按《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》参加焊工资格考试,并取得能覆盖该工程中焊接项目资格后才能上岗施焊;严禁无证或失效资格焊工施焊。
4.7.4坡口形式
4.7.4.1I型坡口形式见下图
S:
≤3mm;C:
0-1.5mm
4.7.4.2V型坡口形式见下图
S:
3-26mm;C:
0.5-3mm;α:
60º+5º;P:
1-1.5mm
4.7.4.2双V型坡口形式见下图
S:
20-60mm;C:
2.5-3mm;α1:
10º;P:
1-1.5mm;β:
70º±5º;h:
8-12mm
4.7.5对焊接材料的要求和使用
4.7.5.1焊接材料进入现场焊条库前必须查验卖方提供的质保书内容,如与事物不符均不得进库,未经检验或经检验不合格的焊材也不得进库。
4.7.5.2现场焊条库采用集装箱式,内设料架,去湿剂,红外线灯等干燥设备。
4.7.5.3焊条库工作人员按焊接负责人前一天签发的焊条烘焙通知单进行烘焙,焊条通知单应写明烘焙时间,温度及焊条牌号,数量,规格。
4.7.5.4焊条在使用前必须按规定的时间,温度,烘焙后才能使用,烘焙要求见下表
序号
焊条牌号
烘焙温度(℃)
烘焙时间(min)
保存温度(℃)
1
J427
350-380
120
200-250
2
A132
150
60
70-100
3
R307
350
90
200-250
4
R317
350
90
200-250
5
J422
100-140
60
70-100
4.7.5.5焊工使用的焊条必须放在有电加热装置的焊条桶内,焊工必须做到使用一根拿一根,尽量做到用多少焊条领用多少焊条,领出的电焊条如超过4h没用完,必须送回现场焊条烘焙处,重新烘焙后才能使用。
4.7.5.6焊条烘焙人员必须做好焊工每天用剩焊条的回收工作,并分门类别整理,重新烘焙后才能发出使用,重新烘焙次数为2次,对损坏和超过2次烘焙的焊条要集中处理。
4.7.5.7进入现场焊条库各类牌号的焊接材料,必须分类堆放,并有显著的标牌,焊条库内的温度不低于5℃,空气相对湿度不大于60%。
4.7.5.8GTAW所用的氩气纯度不低于99.9%,且含水量不大与50ml/M3。
4.7.5.9管材与焊接材料匹配见下表
序号
管材牌号
氩弧焊丝牌号
电焊条牌号
备注
1
0r18Ni9·TP304
H0Cr21Ni10
A132
管内充氩
2
20#
H08Mn2SiA
J427或J422
3
15CrMo
TIG-R30L
R307
4
12Cr1MoV
H08CrMoVA
R317
5
16Mn
H08Mn2SiA
J507
4.7.6管材为15CrMo、12Cr1MoV钢管道的焊接程序:
4.7.6.1参加上述管材焊接的焊工必须严格按下述程序进行焊接作业,严禁程序前后颠倒。
4.7.6.2管材为15CrMo、12Cr1MoV钢管道的焊接程序见以下方框图。
4.7.7管材为不锈钢的焊接程序:
4.7.7.1焊接程序见以下方框图。
4.7.8管材为16Mn钢的焊接程序见以下方框图:
4.7.9焊接工艺要点
4.7.9.1焊口装配前坡口须经100%检验合格,并仔细检查焊口内外两侧的清洁度,光洁度以及坡口角度,钝边厚度是否达到要求。
4.7.9.215CrMo、12Cr1MoV钢焊前预热采用自动热处理机进电加热,15CrMo预热温度壁厚≥10mm:
150-250℃,12Cr1MoV预热温度壁厚≥6mm:
200-250℃;壁厚≥15mm的16Mn钢预热温度为:
150-200℃。
4.7.9.3不锈钢管GTAW施焊前管内必须有足够的氩气保护才能施焊,氩气的流量为10-15L/min。
4.7.9.4点固焊应采用与正式焊接一样的工艺,长度为10-20mm.
4.7.9.5封底焊如采用GTAW,焊前应先开启焊枪开关,使氩气在施焊前把停留在皮管内的空气冲走,以免引起引弧密孔,收弧时要有足够的氩气滞后,以免产生弧坑气孔和裂缝。
4.7.9.615CrMo、12Cr1MoV钢管焊毕的焊口即时进行时间为1h,温度为350℃后热处理(并用石棉包紧使焊口缓冷)。
4.7.9.7经后热处理的焊口必须仔细打磨焊缝及焊缝两侧,焊缝余高为1-3mm,打磨焊缝区时,严禁磨损焊口两侧母材。
4.7.9.8焊件表面严禁有电弧擦伤,焊接时不得在焊件表面引弧、收弧和试验电流。
4.7.9.9收弧时应将弧坑填满,并用砂轮磨去弧坑陷,多层焊时各层间的接头应错开50mm。
4.7.9.10依据设计施工说明,除规定预热的管材(不锈钢管材除外)其他管材在环境温度低于5℃时预热至15℃左右方可进行焊接。
4.7.10焊接返修要点
4.7.10.1如经探伤出现不合格的焊口,由探伤评定人员、焊接负责人到现场确认缺陷位置,按原工艺进行返修。
同一部位返修次数,非合金钢管道不得超过三次,合金钢管道不得超过二次,如超过返修数必须切口重焊。
4.7.10.2为了确保一次返修合格率,缺陷焊缝打磨成V型后必须经PT与目测检查,确认缺陷已去除方可进行补焊。
4.7.10.3须管内充氩保护后才能焊接的管材,如缺陷在焊缝根部或近根部,管内必须充氩气。
如缺陷在表面或浅表层,就无须充氩。
4.7.10.4返修焊口经探伤合格后,施工员应及时标注返修通知单,以免出差错。
4.7.11焊口PWHT:
4.7.11.1为消除管口焊缝的残余应力,改善焊缝及热影响区的淬硬性能,按设计提供管线特性表或管线一览表选择下列相关标准,即GB50236-98标准中6.4节及表6.4.11、SH3501-2002第7.4节以及表9、SHJ520-91第6节以及表4.6.4要求进行PWHT。
4.7.11.2根据现场接管排列情况与空间位置,可分别采用电感应法和加热法,使用日本自动PWHT机。
4.7.11.3管口进行PWHT时,离管口两侧500mm处以及整根管道的两端用不燃物填实,防止管道变形与产生其它状况,并在管道两端用石棉布塞紧,防止穿管风,同时要注意天气变化,雨前必须做好防雨措施。
4.7.11.4每种管材的PWHT温度见下表。
序号
管材牌号
PWHT温度(℃)
1
15CrMoG
720-740
2
12Cr1MoV
720-740
3
16Mn
600-650
4.7.11.5PWHT工艺曲线见下图。
4.7.12管座(凸台)和承插焊的焊接:
4.7.12.1管座的焊接和承插焊的要求见下图
4.7.12.2管座焊接要点:
4.7.12.2.1为了保证焊接质量,封底层采用氩弧焊,第二层以上采用手工电弧焊。
4.7.12.2.2每焊一层或一道焊缝必须清理掉焊渣及杂物后方可焊下一层
4.7.12.2.3焊缝的焊脚高度应符合设计要求,其外形应打磨成平缓过渡,表面不得有气孔、裂纹、夹渣等缺陷。
4.7.13焊接气候条件:
4.7.13.1当出现下列天气情况时,未采取有效的防护措施不准施焊:
A.风速:
GTAW>2m/s,SMAW>8m/s。
B.下雨,下雪。
C.空气相对湿度>90%。
4.7.14焊接检验:
4.7.14.1焊接质量检验
1)焊后检验的射线抽检率、合格等级及外部表面质量按设计提供的管线特性表或管线一览表选择下列标准中相关要求进行,即SH3501-2002第7.5节、SHJ520-91规程中第4节、GB50236-98规范中第11节。
2)焊缝的内部质量按JB/T4730.1~6-2005标准执行评定。
3)焊缝的PWHT后HB检验的要求与合格数值按GB50236-98规范中11.3.13条或选择SH3501-2002规范中7.5.12条执行。
4)焊缝PWHT后HB检测位置见下图:
1.焊缝2.热影响区3.母材
(每个焊口不少于1处,每处3点)
4.7.14.2无损探伤程序
焊缝的强度试验及严密性试验,应在无损检验合格后进行,其试验方法及要求应符合设计文件及GB50235标准的规定。
4.7.14.3焊缝返修
1)焊缝返修前,需将不合格焊缝的缺陷清除干净,必要时可采用表面探伤确认,同时应对缺陷产生的原因进行分析,并提出改进措施后,方可按原施焊工艺进行补焊。
2)需补焊部位,采用角向砂轮打磨成宽度均匀,表面平整,便于施焊的凹槽,且两端具有一定的坡度。
3)焊缝同一部位的返修碳钢不宜超过三次,不锈钢不宜超过二次,当超次返修应分析原因,制定措施。
经焊接技术负责人审批后,方可进行反修并作好记录。
4)焊缝返修程序
4.7.14.4施工现场焊接管理程序图
4.7.14.5焊缝位置单线图说明
焊口位置在单线图上表示方法
XXXXXXXXX
焊口号
装管焊焊
置线工口焊工号返修号
单编号号
元号报告号
编
号
代号说明:
R-返修代号
K-加拍代号
N-杀头重焊代号
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