方案三、工藝管道焊接施工方案

1、The Third Chemical Engineering Construction Company Of China中 國(guó) 化 學(xué) 工 程 第 三 建 設(shè) 公 司項(xiàng)目名稱(chēng)：150萬(wàn)噸/年燃油項(xiàng)目主裝置區(qū)B標(biāo)段安裝技術(shù)標(biāo)方案三、工藝管道焊接施工方案1、 施工前準(zhǔn)備1.1 焊接工藝評(píng)定焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)?zāi)康脑谟跍y(cè)定焊件的焊接和可焊性能。本工程中工藝管道主要涉及以下材質(zhì)：有碳鋼20#、不銹鋼TP316L、0Cr18Ni9Ti、00Cr17Ni14Mo2、0Cr19Ni9、1Cr18Ni9Ti及耐熱鋼Cr5Mo等材質(zhì)，材質(zhì)種類(lèi)較復(fù)雜。對(duì)于以上的所有材質(zhì)，我公司均有成熟的焊接工藝評(píng)定資料和熟練的焊接人

2、才，完全可以滿(mǎn)足工程的焊接需要。如果業(yè)主針對(duì)本工程有特殊要求，可對(duì)以上幾種材料焊接工藝評(píng)定重新進(jìn)行。1.2 焊工技能評(píng)定焊工技能評(píng)定在于測(cè)定焊工具有熔敷優(yōu)質(zhì)焊縫金屬的能力，各施工單位除選派具有相應(yīng)合格項(xiàng)目的焊工之外，應(yīng)根據(jù)本工程的介質(zhì)是易燃、易爆、高溫的特性，焊接要求十分嚴(yán)格，應(yīng)擬選派全位置、無(wú)障礙焊焊接能力的優(yōu)秀焊工，參加本工程的施工，滿(mǎn)足工程的焊接要求，焊工進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)之前接受現(xiàn)場(chǎng)焊接技能實(shí)測(cè)。1.3 焊材的驗(yàn)收、保管、烘烤、發(fā)放管理。1.3.1應(yīng)嚴(yán)格按照公司有關(guān)焊接材料管理的專(zhuān)項(xiàng)規(guī)定進(jìn)行焊材管理，對(duì)于焊材選擇，若設(shè)計(jì)文件有規(guī)定，則根據(jù)設(shè)計(jì)文件要求，由焊接技術(shù)人員編制相應(yīng)采購(gòu)文件，若設(shè)計(jì)文

3、件無(wú)規(guī)定，則按下表選擇：材質(zhì)焊接方法焊接材料備注20#GTAW+SMAWJ422(J427) H08Mn2SiA氬-電聯(lián)焊法TP316LGTAW+SMAWA022 H0Cr20Ni14Mo3氬-電聯(lián)焊法0Cr18Ni9TiGTAW+SMAWA132、A137 H0Cr20Ni10Ti氬-電聯(lián)焊法00Cr17Ni14Mo2GTAW+SMAWA022 H0Cr20Ni14Mo3氬-電聯(lián)焊法0Cr19Ni9GTAW+SMAWA102/A107 H0Cr20Ni10Ti氬-電聯(lián)焊法1Cr18Ni9TiGTAW+SMAWA132、A137 H0Cr20Ni10Ti氬-電聯(lián)焊法Cr5MoGTAW+SMAW

4、R507 H 0Cr5Mo預(yù)熱+焊后回火1.3.2焊材應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求，焊材質(zhì)量證明書(shū)中應(yīng)包括以下內(nèi)容：(1) 焊材型號(hào)、牌號(hào)、規(guī)格；(2) 批號(hào)、數(shù)量及生產(chǎn)日期；(3) 熔敷金屬化學(xué)成份檢驗(yàn)結(jié)果；(4) 熔敷金屬對(duì)接接頭各項(xiàng)性能檢驗(yàn)結(jié)果；(5) 制造廠名、地址； (6) 制造廠技術(shù)檢驗(yàn)部門(mén)與檢驗(yàn)人員簽章。1.3.3應(yīng)分別設(shè)置焊材一、二級(jí)庫(kù)，并配置專(zhuān)職保管員，由于本工程涉及的焊接材料種類(lèi)較多，保管員在進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)前必需接受材料責(zé)任師、焊接責(zé)任師的培訓(xùn)考核，應(yīng)熟知焊接材料入庫(kù)、保管、發(fā)放、回收等一系列管理程序，并熟知本工程中使用的各種焊接材料的一般性能和要求。一級(jí)庫(kù)內(nèi)分設(shè)待檢區(qū)、合格區(qū)及不合格區(qū)，

5、并做到入庫(kù)編號(hào)統(tǒng)一，帳目清晰，查詢(xún)方便、迅速。一級(jí)庫(kù)內(nèi)去濕機(jī)擺放位置及數(shù)量應(yīng)正確合理，去濕機(jī)性能完好，以確保庫(kù)內(nèi)相對(duì)濕度不大于60%。焊條使用前，應(yīng)按外包裝或使用說(shuō)明書(shū)的要求嚴(yán)格烘烤，焊條進(jìn)入高溫烘烤箱時(shí)，應(yīng)注意控制箱內(nèi)溫度不得高于100，升降溫速率不得超過(guò)150/h，以防藥皮開(kāi)裂脫落。按國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)制造的焊接材料，應(yīng)符合該標(biāo)準(zhǔn)的所有要求。1.4 管道組成件的驗(yàn)收及保管管道組成件（管子、管件、法蘭等）必須具有制造廠的質(zhì)量證明書(shū)，其質(zhì)量不得低于國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。根據(jù)總平面布置，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置材料庫(kù)，庫(kù)內(nèi)材料應(yīng)標(biāo)記清晰，并按材質(zhì)、規(guī)格、型號(hào)分別放置整齊。材質(zhì)為不銹鋼的組成件應(yīng)與碳鋼、合金鋼嚴(yán)格隔絕。1.5

6、 焊接設(shè)備設(shè)備責(zé)任師應(yīng)組織相關(guān)人員對(duì)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的焊接設(shè)備進(jìn)行全面檢查，所有進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的焊接設(shè)備均應(yīng)保持完好。并嚴(yán)格執(zhí)行定人、定機(jī)、定崗的“三定”使用責(zé)任制和操作證制。對(duì)用于不銹鋼或業(yè)主有特殊要求的較重要部位焊接的焊機(jī)應(yīng)根據(jù)焊接工藝的要求，選用性能滿(mǎn)足要求的機(jī)況良好的焊接設(shè)備。1.6 施焊環(huán)境為保證本工程管道的焊接質(zhì)量，應(yīng)加大管道預(yù)制比例，可設(shè)置管道預(yù)制工廠，通過(guò)預(yù)制現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械化程度較高的下料、坡口、組對(duì)設(shè)備，以及良好的操作環(huán)境提高管道焊接的一次合格率。推薦采用氬電聯(lián)焊。封底焊時(shí)周?chē)h(huán)境風(fēng)速不應(yīng)超過(guò)2m/s，填充及蓋面焊時(shí)風(fēng)速不應(yīng)超過(guò)8m/s，環(huán)境的相對(duì)濕度不得大于90%，若遇到風(fēng)、雪、雨、霧等不

7、宜施焊的天氣，為保證工期及質(zhì)量，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況搭設(shè)簡(jiǎn)易棚或防風(fēng)屏障，用碘鎢燈照射以確保焊接范圍1m之內(nèi)環(huán)境濕度不大于90%。2、 焊接施工過(guò)程控制2.1 焊接坡口置備小于DN100mm的管材可采用砂輪切割機(jī)下料，砂輪切割機(jī)使用前應(yīng)嚴(yán)格較正，以減少管口傾斜。大于DN100mm的管材采用等離子或氧乙炔焰切割下料，切口應(yīng)平整，切口端面傾斜偏差不應(yīng)大于管子外徑的1%，為提高本工程焊接質(zhì)量，減少組對(duì)及焊接應(yīng)力，最大偏差值可適當(dāng)嚴(yán)于規(guī)范，不得大于2mm。根據(jù)管道材質(zhì)、壁厚不同，坡口加工應(yīng)采用熱切割（手工氧乙炔焰、磁力管道切割機(jī)、不銹鋼管道切割機(jī)）或機(jī)械切割（半自動(dòng)坡口機(jī)、管螺紋車(chē)床）。對(duì)于20R、Cr

8、5Mo耐熱鋼管道應(yīng)盡量采用機(jī)械切割的方法加工坡口，若采用熱切割時(shí)，則應(yīng)根據(jù)壁厚給予適當(dāng)預(yù)熱，并在組對(duì)前對(duì)坡口進(jìn)行磁粉探傷，確保坡口處不存在表面裂紋對(duì)于坡口形式，若設(shè)計(jì)文件有規(guī)定時(shí)，可按設(shè)計(jì)文件執(zhí)行，若設(shè)計(jì)文件無(wú)規(guī)定時(shí)，對(duì)接坡口型式為V型單面坡口，坡口各部分尺寸如下圖所示：CPT厚 度坡 口 尺 寸間 隙 C(mm)鈍 邊 P(mm)坡口角度(°)390202657591203035565若采用熱加工制坡口，則必須用角向磨光機(jī)除去坡口表面氧化皮，熔渣及影響接頭質(zhì)量的表面層，并將凹凸不平處打磨平整。2.2 坡口組對(duì)及清理坡口清理的方法，范圍按下表執(zhí)行管 道 材 質(zhì)清 理 范 圍 清 理

9、物清理方法碳素鋼、不銹鋼、合金鋼坡口及內(nèi)外側(cè)表面不小于10mm油、漆、銹、毛刺等污物手工或機(jī)械組對(duì)時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力對(duì)焊縫質(zhì)量有較大的影響，為保證焊縫質(zhì)量，必須在各個(gè)環(huán)節(jié)加以控制，除設(shè)計(jì)文件規(guī)定的管道冷拉伸或冷壓縮焊口外，不得強(qiáng)行組對(duì)，坡口組對(duì)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制錯(cuò)邊量。內(nèi)壁錯(cuò)邊量不宜超過(guò)壁厚的10%，且不大于2mm，不銹鋼組對(duì)時(shí)所用工、卡具均不得為碳鋼材質(zhì)，以防滲碳污染。組對(duì)完畢后，不銹鋼焊件坡口兩側(cè)各100mm范圍內(nèi)應(yīng)刷涂料，以防飛濺沾附。2.3 予熱焊前予熱溫度應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件或焊接工藝規(guī)程的規(guī)定，當(dāng)無(wú)規(guī)定時(shí)，當(dāng)管壁厚度符合以下條件時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行焊前予熱。序號(hào)材質(zhì)焊前預(yù)熱壁厚mm溫度120#、20G26

10、100-2002Cr5Mo-15025030Cr18Ni9- -400Cr17Ni14Mo2- -2.4 焊接要求2.4.1 填充焊絲使用前應(yīng)嚴(yán)格清除油污、水分、氧化膜等，方法同2.2。2.4.2 嚴(yán)禁在坡口之外的母材表面引弧或試驗(yàn)電流，并應(yīng)防止電弧擦傷母材。2.4.3 對(duì)于0Cr18Ni9、00Cr17Ni14Mo2等不銹鋼管材內(nèi)部應(yīng)充氬保護(hù)，且氬氣純度不低于99.96%。焊件坡口兩側(cè)各100mm刷涂料，以防飛濺沾附。焊件與碳鋼嚴(yán)格隔絕。2.4.4 為提高不銹鋼焊接接頭耐蝕性，應(yīng)將多層焊接頭錯(cuò)開(kāi)，在保證熔合良好的條件下，采用小電流、短電弧、快速焊工藝，并將層間溫度控制在60以下。2.4.5

11、焊后應(yīng)立即用不銹鋼絲刷清理不銹鋼管道焊縫表面，并按設(shè)計(jì)要求立即進(jìn)行酸洗鈍化。2.5 焊后熱處理是否進(jìn)行焊后熱處理應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件或焊接工藝規(guī)程的規(guī)定，當(dāng)無(wú)規(guī)定時(shí)，當(dāng)管壁厚度符合以下條件時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行焊后熱處理。主 要 焊 接 控 制 要 素序號(hào)材質(zhì)熱處理壁厚mm溫度120#、20G>306006502Cr5Mo-65070030Cr18Ni9-400Cr17Ni14Mo2-管道采用電阻絲加熱或電感應(yīng)加熱。特殊位置以及特定條件下的焊口在熱處理前應(yīng)編制熱處理方案，按規(guī)定程序?qū)徟髮?shí)施。管材與管材、管材與管道組成件之見(jiàn)的異種鋼焊接時(shí)，若設(shè)計(jì)文件無(wú)規(guī)定時(shí)，原則上應(yīng)按焊接性較差的一側(cè)鋼材選定熱處理溫

12、度，例如本工程的材質(zhì)是20G管道和材質(zhì)是15CrMo的管件焊接，按15CrMo選定熱處理溫度。3、 焊后檢驗(yàn)3.1 焊縫外觀質(zhì)量檢驗(yàn)焊后立即進(jìn)行焊縫外觀質(zhì)量檢查，按現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范GB5023698中11.3.2和11.3.3執(zhí)行，檢測(cè)手段可使用五倍放大鏡或簡(jiǎn)單通用的焊縫檢測(cè)尺。3.2 焊縫的無(wú)損檢測(cè)當(dāng)設(shè)計(jì)文件有規(guī)定時(shí)，按設(shè)計(jì)文件執(zhí)行，當(dāng)設(shè)計(jì)文件無(wú)規(guī)定時(shí)，應(yīng)按工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范GB5023597第7.4.3執(zhí)行。4、 現(xiàn)場(chǎng)焊接質(zhì)量保證體系的設(shè)置及運(yùn)轉(zhuǎn)4.1 現(xiàn)場(chǎng)焊接質(zhì)量保證體系組織機(jī)構(gòu)圖除現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)保體系的設(shè)置及運(yùn)轉(zhuǎn)外，部分人員對(duì)焊接過(guò)程負(fù)有控制，監(jiān)督、指導(dǎo)實(shí)施

13、等職責(zé)，根據(jù)本工程工藝管道材質(zhì)種類(lèi)多、焊接要求高的特點(diǎn)，特別設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)焊接質(zhì)量保證體系，爭(zhēng)創(chuàng)優(yōu)質(zhì)焊接工程。質(zhì) 保 師質(zhì)檢責(zé)任師焊接責(zé)任師無(wú)損檢測(cè)責(zé)任師材料責(zé)任師質(zhì)量檢查員焊接技術(shù)員探傷人員焊材保管員施工班組焊 工現(xiàn)場(chǎng)焊接質(zhì)保體系圖4.2 焊接質(zhì)量保證體系人員職責(zé)質(zhì)保師：對(duì)焊接質(zhì)量及焊接技術(shù)重大環(huán)節(jié)負(fù)有監(jiān)督、檢查、指導(dǎo)職責(zé)，負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)焊接工藝規(guī)程、超次返修方案的審批。焊接責(zé)任師：負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)焊接過(guò)程的監(jiān)督控制和指導(dǎo)，負(fù)責(zé)焊接工藝規(guī)程和超次返修方案的審核。質(zhì)檢責(zé)任師和質(zhì)檢員：負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)焊接過(guò)程的檢查。無(wú)損檢測(cè)責(zé)任師：負(fù)責(zé)對(duì)無(wú)損檢測(cè)工藝卡的審核，對(duì)無(wú)損檢測(cè)過(guò)程的控制和對(duì)無(wú)損檢測(cè)結(jié)果的審定。材料責(zé)任師：對(duì)所購(gòu)焊

14、接材料質(zhì)量負(fù)責(zé)，并監(jiān)督、檢查焊材管理工作。焊接技術(shù)員：負(fù)責(zé)編制焊接工藝規(guī)程，焊縫返修方案，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求，提出焊接工藝評(píng)定委托。焊工：負(fù)責(zé)在合格項(xiàng)目范圍內(nèi)對(duì)焊件的施焊，并嚴(yán)格按照焊接工藝規(guī)程執(zhí)行。探傷人員：負(fù)責(zé)在合格項(xiàng)目范圍內(nèi)的無(wú)損檢測(cè)工作，并嚴(yán)格按無(wú)損檢測(cè)工藝卡執(zhí)行。焊材保管員：負(fù)責(zé)焊材的驗(yàn)收、保管、烘烤、發(fā)放與回收，并嚴(yán)格按焊接材料管理規(guī)程執(zhí)行。施工班組：按施工圖下料，置備坡口及組對(duì)，并嚴(yán)格保證組對(duì)尺寸。5、 本工程中耐熱鋼、不銹鋼的焊接要點(diǎn)5.1 不銹鋼的焊接要點(diǎn)本工程中使用的18-8系列的奧氏體不銹鋼，焊接時(shí)容易出現(xiàn)以下問(wèn)題：(1) 熱膨脹系數(shù)為碳素鋼1.5倍，導(dǎo)熱率為碳素鋼的1/3，因此容易較大的焊接變形。(2) 熱裂紋。(3) 晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。為了控制焊接變形及熱裂紋，應(yīng)嚴(yán)格控制熱輸入，即采用較小的先能量、小電流、快速多層多到焊；為了提高焊縫冷卻速度，降低焊縫熔池在敏化溫度區(qū)間停留時(shí)間，減小晶間腐蝕傾向，應(yīng)嚴(yán)格控制層間溫度，使之控制在60以下。5.2 耐熱鋼的焊接要點(diǎn) 本工程中Cr5Mo為耐熱鋼，在焊接此鋼材