天然氣管道工程管道焊接施工方案

1、自然氣管道工程管道焊接工藝施工方案編制：審批： 一、管道焊接施工要求1、管道切口質(zhì)量應符合下列規(guī)定：1 切口表面應平整、無裂紋、重皮、毛刺、凹凸、縮口、熔渣、氧化物、鐵屑等；2 切口端面傾斜偏差不應大于管子外徑的，且不得超過1mm；3 有坡口加工要求的，坡口加工形式按焊接方案規(guī)定進行。2、管道預制時應按單線圖規(guī)定的數(shù)量、規(guī)格、材質(zhì)等選配管道組成件，并按單線圖標明管道的系統(tǒng)號和按預制挨次標明各組成件的挨次號。3、管道預制時，自由管段和封閉管段的選擇應合理，封閉段必需按現(xiàn)場實測尺寸加工，預制完畢應檢查內(nèi)部潔凈度，封閉管口，并按挨次合理堆放。4、管道對接焊縫位置應符合下列規(guī)定：管道位置距離彎管的彎曲

2、起點不得小于管子外徑或不小于100mm；管子兩個對接焊縫間的距離不大于5mm.支吊架管部位置不得與管子對接焊縫重合，焊縫距離支吊架邊緣不得小于50mm；管子接口應避開疏放水、放空及儀表管的開孔位置，距開孔邊緣不應小于50mm，且不應小于孔徑。5、管道支架的形式、材質(zhì)、加工尺寸及精度應嚴格依據(jù)相關圖集進行制作，滑動支架的工作面應平滑機敏，無卡澀現(xiàn)象。6、制作合格的支吊架應進行防腐處理，并妥當分類保管。支架生根結(jié)構(gòu)上的孔應接受機械鉆孔。二、管道安裝1、管道安裝前應具備下列條件：與管道有關工程經(jīng)檢驗合格，滿足安裝要求；管子、管件、管道附件等已檢驗合格，具有相關證件；管道組成件及預制件已按設計核對無誤

3、，內(nèi)部已清理潔凈無雜物。2、管道安裝應按單線圖所示，按管道系統(tǒng)號和預制挨次號安裝。安裝組合件時，組合件應具備足夠剛性，吊裝后不應產(chǎn)生永久變形，臨時固定應堅固牢靠。3、管道水平段的坡度方向以便于疏放水和排放空氣為原則確定。4、管道連接時，不得用強力對口，加熱管子，加偏墊或多層墊等方法來消退接口端面的空隙、偏斜、錯口或不同心等缺陷。5、管子或管件的坡口及內(nèi)外壁10-15mm范圍內(nèi)的油漆、垢、銹等，在對口前應清除潔凈，顯示出金屬光澤。管子對口一段應平直，焊接角變形在距離接口中心00m處測量，當管子公稱通徑100mm時，折口的允許偏差；當100mm時，允許偏差。6、管道對口一般應做到內(nèi)壁齊平，如有錯口

4、時，對接單面焊的局部錯口值不應超過壁厚的10，且不大于1mm，對接雙面焊的局部錯口值不應超過焊件厚度的10%，且不大于。對口符合要求后，應墊置堅固，避開焊接過程中管子移動。7、管道安裝應依據(jù)現(xiàn)場實際條件進行組織，原則為先大管后小管，安裝工作有間斷時，應準時封閉管口，管道安裝的允許偏差為：項目允許偏差標高架空室外±15水平管彎曲度1001/1000且20100 1.5/100020立管鉛垂度 2/1000 且15交叉管間距偏差±1011、法蘭及緊固件安裝法蘭安裝前，應對法蘭密封面及密封墊片進行外觀檢查，不得有影響密封性能的缺陷。法蘭連接時應保持法蘭間的平行，其偏差不應大于法蘭

5、外徑的1.5/1000，且不得大于2，不得用強緊螺栓的方法消退歪斜。法蘭平面應與管子軸線相垂直，平焊法蘭內(nèi)側(cè)角焊縫不得漏焊，焊后應清除氧化物等雜質(zhì)。墊片的內(nèi)徑應比法蘭內(nèi)徑大。墊片應為整圓。連接用的緊固件的材質(zhì)、規(guī)格、形式應符合設計規(guī)定。法蘭應使用同一規(guī)格，螺栓安裝方向全都，緊固螺栓應對稱均勻，松緊適度。螺栓應露出螺母個螺距。12、盲板安裝1、盲板厚度應選10mm，材質(zhì)與原管材質(zhì)相同。 2、盲板的添加位置應正確無誤，并按要求進行加強。13、支架安裝支架安裝工作應和管道安裝同步進行，支架的位置、形式盡可能符合設計規(guī)定。支架安裝前應清理基礎，和基礎固定好，安裝時準時進行支架的固定和調(diào)整工作，支架安裝

6、應平整、堅固、與管子接觸良好?；瑒又Ъ艿幕瑒用鎽獫崈羝秸?，以保證管道能自由膨脹?；瑒又Ъ艿幕瑒硬糠謶┞?，不應被水泥及保溫層敷蓋。在有熱位移的管道上安裝支架時，其支點的偏移方向及尺寸按設計圖紙要求正確裝設。有熱位移的管道，在受熱膨脹時，應進行檢查與調(diào)整，檢查活動支架的位移方向、位移量及導向性能是否符合設計要求，管托有無脫落現(xiàn)象，固定支架是否堅固牢靠。支架間的間距按設計正確安裝，安裝過程中使用的臨時支架應有明顯標志，并不得與正式支架位置沖突，管道安裝完畢后準時拆除。管道安裝完畢后，應按設計文件逐個核對支架的形式、材質(zhì)和位置，以免錯裝、漏裝。14、管道安裝完畢自檢合格后，進行“三查四定”收尾工作，

7、進行吹掃，清洗。三、管道焊接、焊條、焊絲應依據(jù)母材的化學成分、機械性能合理選用在使用前必需檢查其質(zhì)量合格證明書和產(chǎn)品是否相符。、焊條、焊絲焊條存放地點應符合焊材對溫度、濕度的要求，按時填寫保存環(huán)境記錄。假如焊條受潮，焊材使用前應按其使用說明進行烘干。3、焊接人員必需有上崗證，而且在規(guī)定的范圍內(nèi)。4、本次施工的管道為中壓焊接管道，且管道厚度不大于10mm。5、管道焊接前用氣焊打坡口，打完坡后對管口處消滅的焊渣等物應用絞磨機進行清理，使坡口面消滅金屬光澤。6、此次管道坡口全部接受V型坡口坡口角度為5565，鈍邊為03mm，管道間隙為13mm。7、由于管道要吊裝作業(yè)，此次焊接接受定位焊，對于一般的管

8、子，應在正面焊一小點，側(cè)面焊二大點。具體定位點個數(shù)見下表管徑焊接點個數(shù)75210041）引弧及起焊：在圖所示A點破口面上引弧至間隙內(nèi)，使焊條在兩鈍邊作微小橫向搖擺，當鈍邊熔化鐵液與焊條熔滴連在一起時，焊條上送，此時焊條端部到達破口底邊，整個電弧的2/3將在管內(nèi)燃燒，并形成第一個熔孔。在仰焊至斜仰焊位置運條時，必需保證半打穿狀態(tài)；至斜立焊及平焊位置，可運用頂弧焊接。其運條角度變化過程及位置如圖所示 為了在仰焊部位消退和削減內(nèi)凹現(xiàn)象，除了臺理選擇坡口角度和焊接電流以外，斷弧動作要堅決，引弧動作要精確和穩(wěn)當，在坡口兩側(cè)停留時間不宜過多，焊接電弧要短，并借助電弧的吹力使熔池金屬推向背面。2)仰焊及下膽

9、坡部位的焊接：應壓住電弧作橫向搖擺運條，運條幅度要小，速度要快，焊條與管子切線傾角為80°85°左右。隨著焊接向上進行，焊條角度變大，焊條深度漸漸變淺。在7點位置時，焊條端部離口底邊約1mm，焊條角度為100°105°，這時約有1/2電弧在管內(nèi)燃燒，橫向搖擺幅度增大，在坡口兩側(cè)稍作停頓。到達立焊時，焊條與管子切線的傾角為90 °。3) 上爬坡和平焊部位的焊接，焊條連續(xù)向外帶出，焊條端部離坡口底邊約2mm，這時1/3電弧在管內(nèi)燃燒。上爬坡的焊條角度與管切線夾角為85°90 °，平焊時夾角為80°左右，并在圖6-22

10、aB點收弧。仰焊接頭方法，由于起焊處簡潔產(chǎn)生氣孔、未焊透等缺陷，故接頭時應把起焊處的原焊縫用電弧割去一部分（約10mm長），這樣既割除了可能有缺陷的焊縫，而且形成緩坡形割槽，也便于接頭。其操作方法如下：首先用長弧烤熱接頭部分，略微壓短電弧，此時弧長約等于兩倍焊條直徑。從超越接頭中心約10mm的焊波上開頭焊接。此時電弧不宜壓短，也不作橫向搖擺，一旦運條至接頭中心時，馬上拉平焊條壓住熔化鐵液向后推送，未凝固的鐵液即被割除而形成一條緩坡形的割槽。焊條隨即回到原始位置（約30°），從割槽的后端開頭焊接。運條至接頭中心時切勿滅弧，必需將焊條向上頂一下，以打穿末熔化的根部，使接頭完全熔合（圖6-

11、23）。 對于重要管道或使用低氫型焊條焊接時，可用鏨、銼等手工加工方式修理接頭處，把仰焊接頭處修理為緩坡形，然后再施焊。2)平焊接頭方法：先修理接頭處，使成一緩坡形，選用適中的電流值，當運條至斜立焊（立平焊）位置時，焊條前傾，保持頂弧焊，井稍作橫向搖擺（圖6 -24），當距接頭處尚有35mm間隙，即將封閉時，絕不行滅孤。接頭封閉的時候，需把焊條向里稍為壓一下，此時，可聽到電弧打穿根部而產(chǎn)生的“啪喇”聲，并且在接頭處來回搖擺以延長停留時間，從而保證充分的熔合。熄弧之前，必需填滿熔池，而后將電弧引至破口一側(cè)熄滅。3）與定位焊縫接頭：當運條至定位焊點時，將焊條向下壓一下，如聽到“噗噗”聲后，快速向前

12、施焊，到定位焊縫另一端時，焊條在接頭處稍停，將焊條向下壓一下，若聽到“噗噗”聲后，表明根部已熔透，恢復原來的操作手法。4)換焊條時接頭：有熱接和冷接兩種接法。熱接：在收弧處尚保持紅熱狀態(tài)，馬上從熔池前面引弧，快速把電弧拉倒收弧處，見圖6-25所示。冷接：即熔池已經(jīng)凝固冷卻，必需將收弧處打磨成斜坡，并在其四周引弧，再拉到打磨處稍作停頓，待先焊焊縫充分熔化，方可向前正常焊接。管道施工中焊接缺陷的產(chǎn)生及預防 依據(jù)工程施工過程中的具體狀況，結(jié)合多年的施工管理閱歷，如何防止焊接缺陷的產(chǎn)生，以便為提高管道焊接工程質(zhì)量，焊接施工時，焊條、焊絲的選擇、使用方法、焊接條件和施工管理等任何一個方面的失誤，都可導致

13、“焊接缺陷”的產(chǎn)生。而一項不當?shù)暮附庸に嚰安贿m當?shù)暮附訁?shù)的選擇更是造成焊接缺陷的主要緣由。焊接缺陷大致可分為內(nèi)部缺陷和外部缺陷兩類。內(nèi)部缺陷主要指氣孔、未焊透，裂縫，未熔合及夾渣等。外部缺陷是指表面裂紋，表面氣孔，凹坑，焊瘤和咬邊等外形缺陷，以及熱變形，錯邊或角焊縫的焊腳尺寸不足等尺寸上的缺陷。一、 夾渣夾渣分單個的與條狀的兩類。有的外形不規(guī)章，也有的呈球狀。他們都是焊縫金屬中殘留的外來固體物質(zhì)。用藥芯焊絲焊接時會產(chǎn)生一層溶渣掩蓋于焊縫表面，當溶渣在熔融的焊縫金屬中來不及浮出表面而停留在金屬內(nèi)時，就形成夾渣。這些夾渣減弱了焊縫，并且可能成為一種裂紋源。他們可由下列因素造成：1 前層的焊道清渣

14、不潔凈；2 不穩(wěn)定的運條速度；3 不適當?shù)暮附z角度，使熔渣流到電弧前面；4 搖擺幅度太寬；5 運條速度太慢，使熔池處在電弧前面；6 電流把握得太低接受下面措施可以避開：1 認真清理前一焊道的熔渣，特殊是沿焊道的兩側(cè)；2 接受均勻的運條速度；3 增加焊炬的傾斜角，避開熔渣流到電弧前面；4 使用較窄的擺幅；5 提高運條速度，以便使電弧位于熔池的前面；6 提高電流設定值。二、氣孔氣孔是在焊縫金屬中的一種布滿氣體（H2，N2，CO）的空穴。氣孔一般呈圓形或橢圓形，內(nèi)壁潔凈光滑。他們可以密集的分布在焊縫的某一部位，也可以沿著焊縫的全長分布。氣孔減小了焊縫橫截面，使其受到減弱。氣孔可以在焊縫內(nèi)部，也可以穿

15、透到焊縫表面，或者兩種都有。也有的表現(xiàn)為焊縫表面的凹坑或長條狀氣溝。當從凹坑部分釋放出來的氣體，受到半熔融熔渣的抑制，被封閉與熔渣與熔融金屬間，造成熔融金屬的下凹，當金屬凝固時，即成氣溝。如圖2-1氣孔可由下列一個或多個因素造成： （a）（b）（c） 圖2-1氣孔，凹坑，氣溝一例1、 用于愛護電弧及熔池的愛護氣體流量不夠；2、 愛護氣體流量過大,將空氣卷入,或風速大造成愛護氣體的掩蓋偏轉(zhuǎn),導致愛護不良;3、 愛護氣體混有雜質(zhì)或受潮;4、 焊接電流過大,或電弧電壓過太高;5、 焊絲干伸長度過長;6、 過快的運條速度,導致氣體還沒逸出之前,焊接熔池以凝固;7、 母材或焊絲表面有銹,油脂,濕氣或臟物

16、;8、 母材中的雜質(zhì),如鋼中的S含量過高, 依據(jù)上列緣由,可接受下列相應措施,以消退氣孔的產(chǎn)生.1. 增加愛護氣體流量,在無風時,流量為20-25L/Min;2. 實行防風措施,防止穿堂風.在室外焊接,氣體愛護焊時當風速超過2m/s 時,要設置防風措施；3. 增加去除氣體中濕氣的裝置，及保證氣體純度；4. 調(diào)整至合適的焊接電流或電弧電壓,或調(diào)整送絲速度;5. 縮短干身長度或調(diào)整焊炬角度,清理噴嘴內(nèi)附著的飛濺物,改善氣體愛護;6. 減慢運條速度;7. 清理母材或焊絲表面;三.裂紋對焊接接頭質(zhì)量影響最大的是裂紋,裂紋的產(chǎn)生可以由不適當?shù)暮附庸に?、焊工技術或材料所致。依據(jù)裂紋發(fā)生的時間可劃分為冷裂紋

17、與熱裂紋兩種，這些裂紋可以垂直或平行于焊縫。橫向裂紋垂直于焊縫軸線，是縱向收縮應力作用所引起的；縱向裂紋經(jīng)常發(fā)生于高的接頭拘束及高的冷卻速度條件下，預熱往往可以削減這些裂紋的發(fā)生。1. 熱裂紋熱裂紋又稱“結(jié)晶裂紋”，當焊縫金屬凝固時，假如在枝晶間存在富集雜質(zhì)元素的低熔點相薄膜，在焊接應力的作用下就會產(chǎn)生熱裂紋。硫和磷是最易形成低熔點相的元素，它們的作用也會因含炭量的增加而提高。按熱裂紋的形態(tài)，可分為“縱向裂紋”、“橫向裂紋”、“弧坑裂紋”，“熱影響區(qū)（HAZ）液化裂紋”等。熱裂紋發(fā)生在凝固溫度至Ar3以上溫度，其微觀特征為沿晶界分布。這類裂紋經(jīng)常由于母材中含S、P含量過高，也可能由于不適當?shù)氖?/p>

18、弧方法所致。熱裂紋也經(jīng)常發(fā)生在熔深較深的焊縫中（即焊道的深寬比超過1.2），這在“梨形”焊縫中多有發(fā)覺。熱裂紋可由下列措施加以避開或削減到最少程度。（1） 實行預熱，以降低收縮應力；（2） 使用清潔的或未被污染的愛護氣體；（3） 增加焊道的橫截面；（4） 調(diào)整焊接規(guī)范，更改焊道的外形輪廓，即把握焊道的深寬比不超過1.2；（5） 接受雜質(zhì)元素含量很低的母材；（6） 使用含Mn量高的焊絲，提高焊絲的Mn/S之比?；】恿鸭y是深度很淺的熱裂紋，他們往往是因不適當?shù)氖栈》椒ㄋ?。為了避開弧坑裂紋，可以實行返回移動焊絲，或在斷弧前停止運條，將電弧間斷停止幾次，使弧坑填滿。2、冷裂紋 冷裂紋形成于Ar3溫

19、度以下，通常在馬氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間（約200300以下）有的焊后馬上消滅，有的經(jīng)幾小時乃至幾天后才消滅，故亦稱延遲裂紋。其微觀特征是穿晶斷裂，連續(xù)延長。促成冷裂紋的主要因素有三個方面，即鋼種的淬硬傾向、氫的作用和焊接接頭的拘束應力。焊前預熱，使用干燥的、高純的愛護氣體及適當?shù)那謇砉ば蚨加兄诜乐惯@類缺陷的產(chǎn)生。使用藥芯焊絲通常比實芯焊絲產(chǎn)生冷裂紋要少，這是由于藥芯焊絲氣愛護焊的線能量高，供應了更多的預熱效應，也有助于削減因過快的冷卻速度而產(chǎn)生淬硬組織等。冷裂紋可產(chǎn)生在焊縫、熱影響區(qū)，也可能擴展到母材之中。焊縫中的冷裂紋可以由下述一個或多個因素造成：（1） 相比于母材的厚度，焊道的橫截面太??；（2

20、） 不良的裝配，如間隙過大，錯邊等；（3） 高的接頭拘束；（4） 弧坑裂紋的延長。避開焊縫中冷裂紋的最好方法是：（1） 要選用合適的焊接線能量，增加焊道的橫截面尺寸；（2） 降低間隙寬度；（3） 預熱，必要時可接受后熱或緩冷措施，以降低冷卻速度；（4） 填滿弧坑；（5） 選用集中氫含量少的焊絲及按焊條說明書要求烘干焊條；（6） 避開強力組對焊口四、未熔合和未焊透未熔合發(fā)生在焊道之間或焊道與母材之間，通常是由于被焊部位未能完全熔化結(jié)合或液態(tài)金屬流淌不充分所造成的。這種缺陷的另一種形式是依據(jù)未熔合，即未焊透，其起因可與未熔合相同，也可能是由于電流太小或焊接熱輸入不夠所導致。坡口設計不當，焊接工藝或

21、操作不當?shù)纫材軐е挛春竿?。圖4-1藥芯焊絲的熔深比實芯焊絲稍淺，且焊絲熔融量大，熔融金屬簡潔流淌到電弧前面，因此，當操作不當時，藥芯焊絲簡潔形成未熔合或未焊透缺陷。當接受搖擺焊接工藝時，若兩側(cè)停留時間不足，簡潔產(chǎn)生未熔合。在多層焊時，也經(jīng)常簡潔消滅未熔合，尤其是當上一道焊道過分突起時。因此，假如上一道焊道過分突起，則必需用砂輪打磨或在突起外減慢焊速，適當增加在焊道兩側(cè)的停留時間，以便充分熔化。產(chǎn)生未熔合的緣由，可能有下面幾種：1、 焊接規(guī)范不合適，電流太小或電弧電壓太高，使電弧吹力過小，熔深不夠。2、 運條速度不當，過快則易使熔融金屬跟不上，過慢則易使熔融金屬往前淌，減小熔深；3、 焊炬角度不

22、合適，焊絲未對準，不能保證充分熔透；4、 坡口寬，搖擺弧度過大，兩側(cè)停留時間不夠；5、 坡口角度狹小，不能充分熔透；6、 坡口內(nèi)焊道突起過高，尤其是坡口底部的焊道。 圖4-1未熔合和未焊透一例相應的防止方法是：1、 選擇合適的電流、電壓及焊接速度，以保證有足夠的熔深；2、 焊炬要盡量垂直坡口面，焊絲要對準前層焊道的縫邊；3、 不要搖擺過寬，在兩側(cè)要充分停留；4.、調(diào)整坡口角度，鈍邊大小、根部間隙；5、用砂輪等工具打磨掉焊道過高凸起部分。五、咬邊和焊瘤當焊接條件選擇不當，或操作手法不合適，就可能造成咬邊或焊瘤。一般講，焊接速度過快，簡潔產(chǎn)生咬邊。當焊接速度過慢，簡潔產(chǎn)生焊瘤。圖5-1這種缺陷的防

23、止，要調(diào)整焊接電流和焊接速度，在平角焊時，噴嘴角度及焊絲對準的位置很重要。咬邊和焊瘤的產(chǎn)生緣由及防止方法分別示于表5-1、5-2。 圖5-1 咬邊和焊瘤示意圖表5-1咬邊產(chǎn)生的緣由和防止方法表5-2焊瘤產(chǎn)生的緣由和防止方法六、鎢極氬弧焊焊接缺陷及預防措施鎢極氬弧焊產(chǎn)生的工藝缺陷如；咬邊、燒穿，未焊透、表面成型不好等，同一般電弧焊方法相像，產(chǎn)生的緣由大體相同。而特有的工藝缺陷及其產(chǎn)生的緣由和防止措施見下表：表6-1特有的工藝缺陷及其產(chǎn)生的緣由和防止措施七、冬季施工方案1、冬期施工的確定 安裝工程：當環(huán)境溫度低于0時，即轉(zhuǎn)入冬期施工； 2、管理措施 冬季施工，必需克服寒冷天氣對工程質(zhì)量和平安生產(chǎn)的影響，關鍵要做好施工前的預備工作和施工中的檢查工作，每項工程