鉻鉬鋼管道焊接質(zhì)量剖析及處理

1、錚鉗鋼管道焊接質(zhì)量剖析及處理High quality manuscripts are welcome to download輅鉗鋼管道焊接質(zhì)量剖析及處理摘要鉆鈕鋼材質(zhì)管道焊接是石油化工管道安裝工程中難度較大的環(huán)節(jié)， 要求工序較多，在實(shí)際操作中容易出現(xiàn)問(wèn)題，本文從洛鉗鋼焊接施工現(xiàn) 場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的細(xì)節(jié)問(wèn)題入手，進(jìn)行綜合深入分析，剖析原因，保證現(xiàn)場(chǎng)施工 質(zhì)量受控。關(guān)鍵詞停監(jiān)；報(bào)驗(yàn)；冷裂紋；熱處理第1章前言在MTO項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，建設(shè)單位質(zhì)量工程師在施工現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)某施 工單位沒(méi)有按照質(zhì)量監(jiān)督站下發(fā)的工藝管線監(jiān)督計(jì)劃中的開(kāi)工條件 確認(rèn)這一停監(jiān)點(diǎn)的要求向質(zhì)量監(jiān)督組報(bào)監(jiān)，就開(kāi)始工藝配管的施工，正 在施工的工藝管道介

2、質(zhì)為過(guò)熱蒸汽管道（材質(zhì)為lCr5Mo,規(guī)格為 114x5mm）,通過(guò)質(zhì)量工程師的進(jìn)一步檢查，發(fā)現(xiàn)焊接施工中出現(xiàn)如下問(wèn) 題：1管端焊接坡口修磨后未進(jìn)行100%滲透檢驗(yàn)，就直接進(jìn)行焊接施工。2部分焊工在焊接施工過(guò)程中，未按照施工方案要求對(duì)焊口兩端進(jìn)行封 堵，造成管段內(nèi)有“穿堂風(fēng)”流動(dòng)。3焊工焊接時(shí)未按要求采取焊前預(yù)熱措施就進(jìn)行焊接，且焊后消氫處理不及時(shí)。4焊口熱處理時(shí)，多個(gè)焊口加熱用一個(gè)測(cè)溫點(diǎn)進(jìn)行溫度控制，已完成熱 處理的個(gè)別焊口表面未發(fā)現(xiàn)加熱氧化痕跡。5焊接工藝指導(dǎo)書(shū)未發(fā)放到焊工，方案交底未落實(shí)，焊工在焊接施工中 沒(méi)有執(zhí)行焊接工藝。6現(xiàn)場(chǎng)施工是通過(guò)勞務(wù)分包進(jìn)行分包施工，施工單位疏于管理，出現(xiàn) “

3、以包代管”局面。第2章原因剖析管理原因分析根據(jù)中國(guó)石化工程質(zhì)量監(jiān)督工作程丿子的規(guī)定：工程項(xiàng)目施工質(zhì)量停 監(jiān)點(diǎn)的申報(bào)單位有建設(shè)單位負(fù)責(zé)確定。建設(shè)單位可以指定EPC總包單 位、PMC、監(jiān)理單位或者施工單位中的任何一家為停監(jiān)點(diǎn)的申報(bào)責(zé)任主 體，而且一個(gè)項(xiàng)目中停監(jiān)點(diǎn)申報(bào)單位是唯一的，如有變更，必須有建設(shè) 單位正式書(shū)面通知質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)，在本項(xiàng)目中，施工單位被建設(shè)單位指 定為停監(jiān)點(diǎn)的申報(bào)責(zé)任主體，但該施工單位沒(méi)有進(jìn)行停監(jiān)點(diǎn)的申報(bào)就開(kāi) 展下一工序的施工，嚴(yán)重違反了國(guó)家關(guān)于工程項(xiàng)目建設(shè)的法律法規(guī)，而 其除了未履行停監(jiān)點(diǎn)的報(bào)驗(yàn)義務(wù)外，施工單位現(xiàn)場(chǎng)施工自身質(zhì)量管理存 在重大缺陷，首先，其技術(shù)管理人員沒(méi)有將有關(guān)技術(shù)

4、要求向現(xiàn)場(chǎng)操作人 員進(jìn)行交底，現(xiàn)場(chǎng)施焊的焊工甚至連基本的焊接工藝指導(dǎo)書(shū)都沒(méi)有；其 次，未能有效地將分包隊(duì)伍的管理納入到自身的質(zhì)量保證體系當(dāng)中，從 而使得對(duì)分包隊(duì)伍管理流于形式；第三，施工單位內(nèi)部的工序管理也存 在失控現(xiàn)象，這也是引起管端焊接坡口未進(jìn)行100%滲透檢驗(yàn)和未采取焊 接預(yù)熱措施就直接施焊的重要原因，個(gè)別焊縫沒(méi)有熱處理痕跡就通過(guò)了 交接驗(yàn)收就更加說(shuō)明了施工單位的工序管理流于形式，工序之間的交接 驗(yàn)收已經(jīng)完全蛻變?yōu)楹翢o(wú)質(zhì)量控制內(nèi)容的工序移交活動(dòng)；第四，現(xiàn)場(chǎng)施 工技術(shù)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工序質(zhì)量的控制也很不到位，在對(duì)焊縫進(jìn)行熱處理 時(shí)，施工人員用一個(gè)測(cè)溫點(diǎn)控制多個(gè)焊口的熱處理溫度，施工人員卻熟 視無(wú)

5、睹，不予制止糾正。對(duì)焊口造成缺陷分析施工單位的上述質(zhì)量行為分別違反了石油化工有毒、可燃介質(zhì)管 道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范SH3501-2002以及石油化工銘鋁耐熱鋼焊接規(guī) 程SH3520-2004的規(guī)定，也對(duì)焊縫的質(zhì)量產(chǎn)生不利影響，現(xiàn)分析如下：1、lCr5Mo材質(zhì)屬于高合金鋼，淬硬傾向較大，石油化工有毒、可燃介 質(zhì)管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范SH3501-2002規(guī)范條明確規(guī)定材料淬硬傾向 較大的管道坡口應(yīng)進(jìn)行100%滲透檢測(cè)，該管道施匸時(shí)管端焊接坡口未進(jìn) 行100%滲透檢驗(yàn)就直接進(jìn)行焊接施工會(huì)將母材原始缺陷或坡口加工過(guò)程 中產(chǎn)生的缺陷遺留在焊縫中。2、焊口的管子兩端不封堵，預(yù)熱，焊后消氫不到位對(duì)lCr5

6、Mo鋼的冷裂 紋控制不利。影響冷裂紋的主要因素有三個(gè)：鋼的成分（反映淬硬傾 向）、擴(kuò)散氫（反映氫脆程度）及拘束度（反映拉伸應(yīng)力）。焊接Cr-M。 鋼時(shí)，工程上采用預(yù)熱，焊后消氫以及消除應(yīng)力熱處理來(lái)防止冷裂紋產(chǎn) 生。1）預(yù)熱：在鋼和焊縫化學(xué)成分一定時(shí)，即碳當(dāng)量一定，冷卻速度增大，淬硬 傾向增大。為限制組織硬化程度，唯一方法就是調(diào)整焊接條件以獲得適 宜的焊接熱循環(huán)，常用t8/5 （焊接熔池的溫度從800。C降到500° C的 時(shí)間，通過(guò)控制t8/5可以改變?nèi)鄢氐睦鋮s速度，從而達(dá)到防止冷裂紋、 控制組織以達(dá)到滿意的性能）理論作為焊接條件確定依據(jù)。在焊接方法 一定時(shí)，焊接線能量也不能隨意變化

7、，以防止過(guò)熱脆化，此時(shí)為獲得適 宜的冷卻速度，預(yù)熱是最重要的手段，另外對(duì)減少殘余應(yīng)力和限制擴(kuò)散 氫也有一定作用，上述施工單位焊工焊口兩端不封堵，管內(nèi)流動(dòng)的空氣 形成穿堂風(fēng)，使根部焊接接頭冷卻速度加快，易形成硬化組織，現(xiàn)場(chǎng) 工業(yè)設(shè)備、管道焊接工程施工規(guī)范GB50236-2011規(guī)范條明確規(guī)定：管 子焊接時(shí)，管內(nèi)應(yīng)防止穿堂風(fēng)。根據(jù)相關(guān)規(guī)范石油化工銘鈕耐熱鋼焊 接規(guī)程SH3520-2004及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，該管道焊接焊前預(yù)熱應(yīng)采用電加 熱方式進(jìn)行，預(yù)熱溫度宜在距對(duì)口中心50 mm100 mm范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè) 量，最低預(yù)熱溫度應(yīng)為250-350° C,而且預(yù)熱溫度有熱電偶控制。2）焊后消氫處理：氫

8、在金屬中有兩種形式，能運(yùn)動(dòng)的“擴(kuò)散氫”和不能運(yùn)動(dòng)的“剩余 氫”。只有擴(kuò)散氫對(duì)鋼的冷裂紋發(fā)生直接影響，擴(kuò)散氫會(huì)造成氫脆，增 大裂紋傾向。由于擴(kuò)散氫能夠運(yùn)動(dòng)，可以通過(guò)消氫處理來(lái)去除。氫致裂 紋產(chǎn)生溫度在-100-100° C之間，故消氫溫度不應(yīng)低于200° C；石油 化工有毒、可燃介質(zhì)管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范SH3501-2002消氫處理溫 度定為300-350° C,氫的擴(kuò)散速度與溫度有關(guān)，并需要一定時(shí)間，因此 消氫處理必須按照規(guī)定的溫度時(shí)間才能有效果，而且氫致裂紋不會(huì)立即 出現(xiàn)，具有潛伏期，所以焊后消氫處理必須在冷裂紋尚在潛伏期未開(kāi)裂 前實(shí)施，盡量在焊后立即處理，上

9、述案例由于施工單位不能確定焊后立 即進(jìn)行焊后熱處理，因此消氫處理必須及時(shí)，如上述施工人員焊后消氫 不及時(shí)會(huì)可能導(dǎo)致冷裂紋的出現(xiàn)，根據(jù)相關(guān)規(guī)范及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，該管 道焊接后消氫處理（后熱）應(yīng)采用電加熱方式進(jìn)行，溫度為300-350° C,時(shí)間為1小時(shí)。3）焊后熱處理：焊后熱處理的的作用是消除剩余應(yīng)力，改善組織、除氫。其效果依賴 于加熱溫度和保溫時(shí)間，由于每個(gè)焊口的現(xiàn)場(chǎng)加熱、散熱條件不可能完 全相同，如果兒個(gè)焊口的熱處理溫度用一個(gè)電偶來(lái)控制，只能保證放置 電偶焊口的溫度，而不能保證其他焊口的熱處理溫度，上述施工單位施 工中出現(xiàn)的已完成熱處理工序的個(gè)別焊口表面沒(méi)有加熱氧化的痕跡就是 熱處理

10、溫度沒(méi)有達(dá)到規(guī)定要求的表現(xiàn)，另外上述行為還有可能導(dǎo)致沒(méi)有 放置熱電偶的焊口超過(guò)規(guī)定的熱處理溫度，其至超過(guò)Acl點(diǎn)使焊接接頭 的組織惡化。根據(jù)石油化工珞鋁耐熱鋼焊接規(guī)程SH3520-2004.現(xiàn) 場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工規(guī)范GB50236-2011及現(xiàn)場(chǎng)狀況，該管 道焊接焊后熱處理參數(shù)應(yīng)選擇為加熱溫度750-780° C,升溫速度每小時(shí) 小于200° C,保溫時(shí)間為小時(shí)，冷卻采用空冷，實(shí)際操作中嚴(yán)格控制升 溫、恒溫及降溫過(guò)程，采用電加熱方式，加熱范圍以焊縫中心為基準(zhǔn)， 兩側(cè)各不小于焊縫寬度的三倍，且不小于25 mm,加熱區(qū)以外的100 mm 范圍應(yīng)予以保溫，且每道焊口必須

11、在下方設(shè)置熱電偶。綜上說(shuō)述，施工單位的上述種種質(zhì)量行為對(duì)洛鋁鋼的焊接質(zhì)量是極 其有害的，必須嚴(yán)格加以禁止。第3章問(wèn)題處理上述問(wèn)題主要是行為質(zhì)量問(wèn)題，表現(xiàn)在勞務(wù)分包單位與發(fā)包的施工 單位內(nèi)部質(zhì)量管理體系沒(méi)有健全，導(dǎo)致施工過(guò)程中質(zhì)量管理體系運(yùn)行失 控，針對(duì)此狀況，作為建設(shè)單位管理人員及時(shí)釆取如下措施進(jìn)行處理：1. 對(duì)施工單位下達(dá)暫時(shí)停工令，要求施工單位對(duì)質(zhì)量管理體系出現(xiàn)問(wèn)題 進(jìn)行原因分析，制定合適的整改措施，并督促分包單位立即建立相適應(yīng) 的質(zhì)量管理體系及相應(yīng)質(zhì)量管理制度，責(zé)令施工單位立即委派相應(yīng)管理 人員對(duì)分包單位進(jìn)行管理，并將勞務(wù)分包隊(duì)伍納入自己管理體系，嚴(yán)格 施工工藝紀(jì)律，保障工序質(zhì)量。要求相

12、關(guān)監(jiān)理單位加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控，按照 合同認(rèn)真履行質(zhì)量監(jiān)督及管理，加大平行檢驗(yàn)及旁站力度，確保質(zhì)量管 理體系始終處于受控狀態(tài)。2. 要求施工單位對(duì)lCr5Mo材質(zhì)管道焊接及熱處理施工重新進(jìn)行技術(shù)交 底，建設(shè)單位及監(jiān)理單位參加，焊接作業(yè)指導(dǎo)書(shū)做到現(xiàn)場(chǎng)焊工人手一 份，并加大對(duì)焊材管理，工序交接切實(shí)落實(shí)白檢、互檢和專(zhuān)職質(zhì)檢員檢 查三檢制，并根據(jù)質(zhì)量控制點(diǎn)及停監(jiān)點(diǎn)要求及時(shí)報(bào)驗(yàn)，堅(jiān)決杜絕上一工 序未報(bào)驗(yàn)或不合格進(jìn)入下一工序施工。3. 在督促施工單位及監(jiān)理單位嚴(yán)格執(zhí)行工藝和加強(qiáng)過(guò)程管理的同時(shí)，建 設(shè)單位委托第三方檢驗(yàn)單位采取相應(yīng)的檢測(cè)手段，通過(guò)射線探傷、超聲 波探傷以及硬度檢測(cè)對(duì)已成型的管道焊接質(zhì)量進(jìn)行全面合理檢查，并根 據(jù)檢查結(jié)果，制定最佳解決方案，并在建設(shè)