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管道焊接施工工艺标准

管道焊接施工工艺标准

1.适用范围

本工艺标准适用于工厂管道预制加工和野外现场管道安装工程的焊接施工作业指导。

2.引用标准

2.1《特种设备焊接工艺评定》JB4708-2008

2.2《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97

2.3《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98 2.4《电力建设施工及技术验收规范》(火力发电厂管道篇)DL5031-1994

2.5《电力建设施工及技术验收规范》(火力发电厂焊接篇)DL5007-1992

2.6《化工金属管道工程施工及验收规范》HG20225-95

2.7《石油化工剧毒、可燃介质管道施工及验收规范》SH3501-2001 2.8《西气东输管道工程焊接施工及验收规范》1(2010年6月4日)2.9《石油天然气站内工艺管道焊接工程施工及验收规范》SY0402-2000

2.10《石油和天然气管道穿越工程施工及验收规范》SY/T4079-1995 2.11《钢质管道焊接及验收》SY/T 4103-2005

2.12《输油输气管道线路工程施工技术规范》Q/CVNP 59-2001

2.13《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》GBJ126-89

2.14《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008

2.15《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708-2000

2.16《焊接工艺评定规程》(电力行业)DL/T868-2004

2.17《火力发电厂锅炉压力容器焊接工艺评定规程》(电力行业)SD340-1989

2.18《核电厂相关焊接工艺标准》(ASME ,RCC-M)

2.19《核电厂常规岛焊接工艺评定规程》(核电)DL/T868-2004

2.20《锅炉焊接工艺评定》JB4420-1989

2.21《蒸汽锅炉安全技术监察规程》附录I(锅炉安装施工焊接工艺评定)(1999版)

2.22《石油天然气金属管道焊接工艺评定》SY/T0452-2002

2.23《工业金属管道工程质量检查评定标准》GB50184-93

2.24《锅炉压力容器焊接考试管理规则》(国家质监总疫局2002版)

2.25《承压设备无损检测》JB4730-2005.1,2,3,4,5各分册

3.术语.

3.1焊接电弧焊:指用手工操作电焊条的一种电弧焊焊接方法。管道焊接常用上向焊和下向焊两种。

3.2自动焊:指用焊接机械操作焊丝的一种电弧焊焊接方法。管道焊接常用热丝熔化极氩弧焊、涂层焊丝氩弧焊、药芯焊丝富氩二氧化碳焊混、(半)自动下向焊、二氧化碳(半)自动焊、埋弧自动焊等焊六种。

3.3钨极氩弧焊:指用手工操作焊丝的一种惰性气体保护焊焊接方法。

4.施工准备

由现场施工项目经理组织,项目部管理人员参与,按准备工作计划,有序做好人力、物资、技术(含施工图深化设计)等准备工作,将施工准备工作贯穿于施工全过程(阶段施工准备、专业施工准备、工序施工准备)。

4.1技术准备

4.1.1熟悉技术图纸、讨论并进行技术交底。

4.1.2组织技术人员了解焊接工艺、质量的详细要求并提出焊接方案。

4.1.3编制焊接技术资料,包括:焊接工艺评定和焊接工艺规程或焊接作业指导书和焊接质量(含热处理、探伤、耐压试验等)控制资料等。

4.1.4焊工培训(操作技能、安全操作等)。

4.2物资准备

4.2.1管材、焊材、预热器材、焊接及热处理设备与器材、探伤设

备与器材、耐压试验设施。

4.2.2验收所提供的各类物资的质量合格证。

4.3施工设施准备

4.3.1切割设备:砂轮切割机、火焰切割设备、等离子切割设备。

4.3.2焊接设备:各种焊接设备。各类手工、自动焊接设备。主要

有:各种逆变焊机、交流焊机、直流焊机、焊接工装等。

4.3.3预热设备:火焰预热器、喷灯、履带块和绳式电加热设备、

中高频感应加热器、野外作业特殊预热专用预热高频电阻炉等。

4.3.4热处理设备:适用于野外管道作业的配有履带块和绳式电加

热设备、中高频感应加热器和热处理测温温控控制箱、自动记录仪等热处理成套设备;适用于大直径管道预制及其弯头附件工厂焊接热处理的炉式热处理设施或热处理炉和局部热处理所用的配有履带块和绳式电加热设备、中高频感应加热器和热处理测温温控控制箱、自动记录仪等热处理成套设备等。

4.3.4焊后残余应力消除设备:普通黑色金属管道热处理设备、特

厚壁普通黑色金属管道振动法和爆炸法等消应力设备、不锈钢管道焊缝固溶处理设备等。

4.3.5探伤设备:包括RT、UT、MT、PT等常用的种无损检测设备

及其辅助器材以及特殊的新型双衍射超声波探伤等设备等。

4.3.6检验、检测、试验工具与设备等。

4.3.7耐压试验设施。

4.4作业条件准备

4.4.1焊接资质:焊接工程师证、焊工合格证,无损检测证。

4.4.2焊材库:必须达到焊接材料二级库管理的有关库房及其配套设施标准规定。包括:通风机、温度和湿度测量计、焊条烘焙箱及保温桶、焊材堆放架、焊材库焊材管理制度等。

4.4.3焊接环境:焊接劳保用品,焊接施工防风、防雨篷布、预热热处理密闭棚(配暖气)、风速计、测温计、冬雨季焊接措施等。

4.4.4为了保证管道安装的质量,加快施工进度,提高组对、焊接、加工的

精度,管道的加工、预制应在现场加工、预制,使管道的加工、预制、安装达到设计要求。管道加工、预制要配备好相应的机具、设备。

5.施工工艺

5.1施工工艺(焊接工艺)流程

管道焊接施工工艺标准

5.2操作要求

5.2.1管子切割

1)管子切断前应移植原有标记。

2)切割管子时,碳钢、耐热钢用氧乙炔火焰切割,合金钢用机械方法切割。

5.2.2焊接工程管理规定

1)总则

本规定适用于焊接工程施工管理。本工程的焊接施工除执行本规定外,还应遵守有关施工验收规范以及监理、业主、设计等有关质量管理和质量控制规定。

2)焊接管理人员和焊接检查员职责

(1)施工前认真熟悉施工图纸及有关标准、规范,提出需要的焊接工艺评定,并向公司焊接试验室提出焊接工艺评定申请。根据焊接工艺评定结果编制焊接作业指导书或焊接工艺卡,指导施焊人员正确施焊。

(2)焊接管理员应向施工人员进行焊接技术交底,并监督控焊接施工工艺过程。

(3)焊接管理员应根据工程所用材料的材质,提出并执行焊工培训考试计划,解决焊接施工过程中出现的问题,并及时向项目经理部分公司焊接工程师汇报。

(4)焊接管理员整理焊接交工资料和存档资料。

(5)焊接管理员根据焊接工作量和具体的技术要求,按规定时间填

写焊条烘干委托单。

(6)焊接管理员负责检查焊缝外观质量,填写焊缝探伤委托单并联系探伤,及时了解并反馈探伤结果。

3)焊接施工方案的编制及审批

(1)重要施工项目或关键部位的主要受压元件的焊接,均应有焊接施工方案或焊接作业指导书。焊接施工方案或作业指导书由焊接工程师编制,分司技术科负责人审核、分司技术总工批准后实施。

(2)焊接施工方案应包括以下内容:

母材材质、规格、数量;接头与坡口形式及组对要求;采用的焊接方法;焊接材料选用;焊前预热及焊后热处理要求;焊缝检验项目、数量及合格标准。焊接施工质量保证措施、所需的机具以及合格焊工的数量、考试标准等。

4)焊接材料管理

(1)凡入库的焊接材料(焊条、焊丝、焊剂、焊接气体)必须具有材质证明文件和合格证,由项目经理部材料责任师审核确认。

(2)项目部施工现场应设专职焊材管理员对焊条进行集中保管、烘干、发放和回收,并建立、健全相应的规章制度和台帐。

1)各种牌号焊条烘干条件及贮存温度应严格执行。每次烘干焊条的牌号、规格、数量应根据焊接管理员填写的委托单进行。

2)对焊条贮存室内相对湿度、温度、焊条的烘干、发放和回收,每天必须认真及时地进行记录。

(3)焊工领用焊条必须使用保温筒,收工时将未用完的焊条和焊条

头一并交烘干室,核对后分开保管。

5)焊工管理

(1)焊工在上岗前应检查其持有与所焊材料相适应的合格项目,严禁无证焊工上岗作业。

(2)焊工在施焊前应参加技术交底,详细了解所焊材料的焊接工艺,并严格执行。

(3)焊工应严格执行各项焊接施工管理制度,对自己的焊接质量负责。

(4)焊工上班前应按规定穿戴好劳动保护用品,按焊机的操作规程使用焊机。

6)焊接设备管理

(1)焊接设备应满足所焊材料焊接工艺的要求,调节灵活,性能稳定。

(2)焊接设备所附属的仪表应工作正常,经计量合格且在周检有效期内。

(3)焊接把线不得乱扯、乱放,破损处用绝缘胶带包好,防止漏电短路损坏工件和焊机。

(4)焊接设备在现场应有良好的防护措施,每台设备应设专人负责日常的保养维护。

7)焊接施工管理

(1)焊接施工开工条件

1)焊接施工开工前,应按规定审查焊工资格证书的合格项目与施

焊部位是否相符,并填写焊工登记表。

2)开工前应检查有无焊接工艺评定以及是否覆盖所有焊缝的材料、焊接方法、厚度等,编制焊接工艺卡。

(2)焊接现场所有防风、防雨措施,焊接环境(风速、相对湿度)应符合国家标准要求。

(3)焊接管理员施工前应向焊工和有关人员对焊接工作进行详细的交底,随时解决施工中出现的问题。

(4)焊工必须严格按焊接工艺卡要求检查坡口的加工质量、焊道的清理质量及焊口组对质量进行检查,对不符合标准要求的坡口有权拒绝施焊。

(5)焊接施工记录管理:

焊接记录应包括以下内容

1)施工气象条件(包括天气、相对湿度和气温);

2)焊缝及其施焊记录。

3)焊前预热、焊后热处理记录。

(6)焊缝焊完后,焊工应清除表面熔渣及飞溅物,并对焊缝外观进行自检,不合格部位应进行打磨、修整或补焊,然后按规定标识本人钢印代号。

(7)焊接管理员收集整理焊接交工和存档资料。

8)焊接检验

(1)外观检查:所有焊缝均应由焊接检查人员进行外观检查。I、II级管道焊缝的检查结果应进行记录。不合格焊缝应通知焊工进行

修整或返修。

(2)超声波或射线探伤检查:

1)由焊接管理员填写探伤委托单,联系焊缝探伤。高强钢或有延迟裂纹倾向的钢种的探伤工作必须在焊后24小时之后进行。

2)局部探伤及扩探焊缝部位由焊接检查人员确定。

3)探伤工作应与施工密切配合,并及时出具探伤结果报告。

(3)磁粉或渗透探伤前,应将焊缝及两侧表面打磨平整。

(4)所有探伤检查的原始记录均应保存。

9)焊缝返修

(1)焊缝无损探伤检查不合格应须进行返修,返修后仍按原探伤方法检查。

(2)焊缝返修一般应由施焊焊工本人进行,也可由操作技能较高的焊工进行。返修应由探伤评片人员确认缺陷性质及位置,焊工将缺陷彻底清除且修整好坡口后方可补焊。

(3)一、二次返修按原施工工艺进行,三次以上返修应由焊接工程师制订返修方案,经总共城市或总质量师批准后进行。

10)焊接交工与存档资料

项目部焊接施工资料实行标准化管理,按设备、管道、、建筑钢结构附件等工程项目的不同,分别按监理规定的统一表格型式。工程部应明确规定交工资料与存档资料目录。

5.2.3管道焊接技术要求

1)焊前准备

(1)坡口制备:

①管道的切割和坡口加工,应采用火焰切割、机械方法切割进行,对凹凸不平处用专用砂轮打磨平整,露出金属光泽。

②碳钢管道和耐热钢管道的坡口加工,除机械加工外,允许采用氧乙炔焰加工坡口,但必须用砂轮将坡口表面的氧化层去除,对凹凸不平处打磨平整,露出金属光泽。

③合金钢管道的坡口加工,采用机械方法加工。

④管子内径或外径不等时应将厚侧管壁削薄,其削去的厚度与长度之比为1:3。

(2)组对要求

管道的对接焊缝组对时应做到内壁齐平,内壁错边量不宜超过壁厚的10%,且不应大于2mm,若设计有特殊要求时按设计文件执行。

不等厚管子、管件组对时,若内壁错边量超过上述规定或外壁错边量>3mm时,局部错边量不得大于1.5mm,应按要求进行修整。

焊缝组对间隙按本工程的焊接工艺规程(WPS)进行。

壁厚相同的管子、管件组对时,应尽量做到内壁齐平,避免错口。

组对间隙:氩弧焊缝1.5-2mm,手工电弧焊2—3mm。

对时如采用熔入永久焊缝的点固焊时,其焊接工艺应按正式施焊时焊接工艺进行。若管壁厚度小于8mm,点固焊应使用2.5mm的焊材。

按照焊接作业指导书施焊。

2)焊接方法和焊材选择

(1)焊接方法

所有管道焊接采用氩弧焊封底、焊条(手工)电弧焊填充盖面。

(2)焊材选择:见下表

焊材选择表

管道焊接施工工艺标准

3)管道焊接

(1)一般规定:

针对本工程的特点和有关技术标准规范,准备好各种表格。

在施工准备阶段,根据设计图纸及有关工程文件,详细了解、统计各装置焊件材质、规格,焊接施工工艺及对焊缝质量的要求、焊接工作量及其施工计划安排等。

准备好满足本工程焊接施工的焊接工艺评定,并依据焊接工艺评定编制焊接工艺规程,得到建设单位和监理单位的确认后方可进行焊

接工作。

施工前应向有关人员进行技术交底。

凡参加工程项目施工的焊工,均应按要求考试合格,持有相应项目的合格证,方能上岗施焊,严禁无证施焊。

在施工现场,设立统一的焊接材料管理站,负责工程焊接材料的保管、烘干、发放及回收工作,制定并落实焊接施工管理制度,防止因管理不善造成焊接材料浪费和错用。

焊接检查及焊缝无损探伤工作必须与焊接施工紧密配合,以保证工程进度和焊接质量。

所有焊件表面都不允许引弧及试验电流,引弧必须在坡口内进行。

焊接时应确保焊缝根部熔透,且层间和两侧熔合良好。各焊层之间应清理干净,确认该层无缺陷后再进行下一层焊接。

焊接施工前,要编制焊接施工方案,指导现场焊接施工,并深入现场了解施工情况,及时发现和处理施工中出现的焊接质量问题。

及时做好焊接施工、焊接质量检验的记录及交工与存档技术资料的整理工作。

(2)材料的焊接:

焊接前应将坡口内外两侧20mm范围内清理干净,焊丝用丙酮擦洗干净。

焊接时严格按照焊接工艺进行焊接,手工电弧焊应小电流快速焊,尽量少做横向摆动,摆动宽度不得超过3倍焊条直径。氩弧焊打

底时,待焊焊口管内局部应充氩保护,且用水溶纸在管内两侧堵塞好,坡口外侧用医用胶布密封,随焊随揭,以使焊缝保护良好。

焊前预热规定:耐热钢预热温度应为250℃,合金钢预热温度为150℃。

(3)焊接工艺要求

施焊时,应遵照焊接作业指导书进行焊接。具体技术要求如下:焊口组对时点固焊应呈对称位置,如所焊管材需预热,无论是在坡口内点固焊或用桥式固定板进行组对焊口,都应采用和正式焊接工艺相同的工艺进行预热。在去除桥式固定板时,应不损伤母材,并用砂轮将母材表面打磨光。如损伤母材,应按焊接工艺规程要求进行补焊。根据材质和检验要求,对补焊处进行检验,施焊焊工应是考试合格的焊工。

点焊和正式焊接时,起弧应在坡口内,严禁在母材上起弧,焊条应按要求进行烘干,方能使用。

封底层的焊接应确保焊缝根部焊透,焊接中对焊缝根部两边的熔化状况要多加注意,保证焊缝根部熔合良好,焊层之间应清理干净,耐热钢焊层层间温度应确保在200--250℃左右,确认表面无缺陷后再进行第二层的焊接,盖面时应注意焊缝两侧不咬边,每道焊缝原则上应一次完成。如发生意外情况或实在完不成时,在封底焊后,应填充到一定的厚度以防裂纹产生。

焊接环境:遇风、雨、雪天气,应采取防护措施,确保焊接质量。

(4)焊缝的检查

焊缝的检查按设计文件执行,设计无规定时按下列标准执行。

焊前检验

①组对后应检查组对构件的形状、位置、错边量、角变形、组对间隙和搭接接头的搭接量,确认其符合设计文件、焊接作业指导书及规范的有关规定。

②焊接前应检查坡口及坡口两侧的清理质量,其清理宽度及清理后的表面应符合有关规定。

③焊接前应检查施焊环境、焊接工装设备、焊接材料的干燥及清理,确信其符合有关规定。

焊接中间检查

定位焊缝焊完后中,应清除渣皮进行检查,对发现的缺陷应去除后方可进行焊接。

①多层焊时每层焊完后,应立即对层间进行清理,并进行外观检查,发现缺陷消除后方可进行下一层的焊接。

②对中断焊接的焊缝,继续焊接前应清理并检查,消除发现的缺陷并满足规定的预热温度后方可施焊。

焊接后检查

①除有特殊要求的焊缝外,焊缝在焊完后立即去除渣皮、飞溅物,清理干净焊缝表面,然后进行焊缝外观检查。

②焊缝外观质量应符合有关规定。

③焊缝的射线探伤检查及超声波检验,质量应符合文件规定。

④焊缝焊后表面应无气孔、裂纹、夹渣、凹陷等缺陷及熔合性飞

溅。

⑤焊缝宽度b设计无要求时为坡口宽b+(2~3)mm。

⑥焊缝余高与咬边

管道焊缝:e≤1+0.1Ob,且最大为3mm(b为焊缝宽度,e为加强高);不允许有咬边现象。

其余焊缝:e≤1+0.20b,且最大为5mm;咬边深度不大于0.5mm,连续长度不大于1OOmm,且焊缝两侧咬边总长不大于焊缝全长的10%。

⑦角焊缝的焊角高度应符合设计规定,其外形应平缓过渡,表面不得有裂纹、气孔、夹渣等缺陷。咬肉深度不得大于0.5mm。

(5)管道探伤

管道经外观检验和焊缝表面检验合格后,高压管道应进行100%X 射线检验,其它工艺管道20%进行射线检验和80%进行超声波检验。5.2.4焊前预热及焊后热处理方案

1)编制说明

本方案适用于管道焊接前需要预热及焊后需热处理的部分工程。

2)施工依据

现场设备和管道焊接焊前预热及焊后热处理应按照设计文件规定进行。

3)焊前预热及热处理程序:(见下图)

管道焊接施工工艺标准

管道焊接施工工艺标准

4)焊前预热及焊后热处理工艺要求

焊前预热

①对焊接工艺要求需进行焊接预热及焊后热处理的焊缝,焊前预热温度可按规定的下限温度降低50℃。

②预热方法采用氧乙炔焰加热法或电加热法。

③预热应在坡口两侧均匀进行,防止局部过热,预热范围是以对口中心线为基准两侧各不小于三倍壁厚,且不小于100毫米,加热区

以外的100毫米范围内应予以保温。

④预热温度用远红外表面测温仪测量。测量点应在整个圆周均匀分布。

焊后热处理

①需热处理的焊缝应及时进行无损检测和热处理。

②管道的焊后热处理采用电加热法。

③热处理的加热范围以焊缝中心为基准,两侧各不小于焊缝宽度的三倍,且不小于25毫米,加热区以外的100毫米范围应予保温。

④热处理加热应均匀,在加热范围内任意两点温差不低于50℃。

⑤热处理温度控制要准确,热处理过程中恒温温度偏差不应超过±10℃。

⑥测温采用热电偶,并用自动记录仪记录热处理曲线。测温点在加热区域内,且不少于两点。

3)热处理工艺参数

①低合金钢焊后应经650℃退火处理。

②合金钢焊后应经780℃回火处理。

③耐热钢应经730℃-750℃回火处理。

④不锈钢应经1050℃-1100℃固溶处理。

(5)焊缝热处理质量检验

1)焊接接头的热处理质量应用硬度测定法进行检查。

2)当管子外径大于57mm时,检查热处理焊口总数10%;当管子外径小于57mm时,检查热处理焊口总数5%;且不少于1个焊口。

3)硬度测定,每个焊口不少于一处,每处3点(焊缝、热影响区、母材各1点)。

4)焊缝硬度值符合设计要求。焊缝硬度偏差不超过布氏硬度HB+100。

5)焊后热处理完成后,对热处理焊口的10%做超声波探伤和渗透检验。

6)热处理后应按技术要求及时填写《热处理报告》。

5.2.5管道附属钢结构焊接

1)焊接方法采用焊条电弧焊,焊条应选E4303。

2)焊接时应遵照现行《钢结构焊接与验收规范》GJB81-2002。焊接工艺评定也应遵照本标准进行。

6.质量控制标准

6.1主控项目

6.1.1管材、焊材:必须具有产品合格证见证件,质量证明书等。

6.1.2技术证件:焊接工程师、焊工焊接考试合格证和上岗证。6.1.3焊接工艺控制:焊接工艺文件,指焊接工艺评定报告和焊接工艺指导书等。

6.1.4焊接技术控制:施工现场必须按有关管道施工标准规定对参加施工焊接的每一名持证焊工进行焊接考试,考试合格的焊工方可认定为该项目施工的合格焊工,焊接时必须遵照焊接及热处理工艺,焊接返修也应遵照焊接返修规定。

6.1.5焊口无损检测:必须有第三方认定。按设计执行不同的无损