QSY 1078-2010 管道下向焊接工藝規(guī)程

Q/SY1078—2010代替Q/SY1078—2007管道下向焊接工藝規(guī)程發(fā)布IQ/SY1078—2010前言 Ⅱ1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語(yǔ)和定義 14管材 25焊接材料 26焊接設(shè)備 37焊接工藝評(píng)定 38焊接 39焊縫檢驗(yàn)及缺陷返修 6附錄A(資料性附錄)常用鋼管的化學(xué)成分和力學(xué)性能 8附錄B(資料性附錄)下向焊焊材的選用 10ⅡQ/SY1078—2010本標(biāo)準(zhǔn)代替Q/SY1078—2007《管道下向焊接工藝規(guī)程》。本標(biāo)準(zhǔn)與Q/SY1078—2007相比,主要增加了管道半自動(dòng)下向焊技術(shù)等內(nèi)容。本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A和附錄B為資料性附錄。本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司石油石化工程建設(shè)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)提出并歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位:中國(guó)石油管道焊接培訓(xùn)中心。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人:高澤濤、李建軍、續(xù)理、劉光云、呂向陽(yáng)、孫冬梅、王煒、韓德輝、胡慶本標(biāo)準(zhǔn)所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為:—Q/CNPC78—2002,Q/SY1078—2007。1Q/SY1078—2010管道下向焊接工藝規(guī)程1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了管道下向焊接工藝的基本內(nèi)容,包括焊接材料的選擇及焊接參數(shù)的范圍。本標(biāo)準(zhǔn)適用于管道環(huán)焊縫對(duì)接;焊接方法為電弧焊,自動(dòng)化程度為手工和半自動(dòng);材質(zhì)為碳鋼、低合金鋼,輸送介質(zhì)為石油、天然氣的管道對(duì)接焊縫的全位置下向焊接。其他介質(zhì)輸送管道下向焊接可參照本標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn),然而,鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。GB/T5117碳鋼焊條GB/T5118低合金鋼焊條GB/T8110氣體保護(hù)電弧焊用碳鋼、低合金鋼焊絲GB/T8163輸送流體用無(wú)縫鋼管GB/T9711.1石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術(shù)條件第1部分:A級(jí)鋼管GB/T9711.2石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術(shù)條件第2部分:B級(jí)鋼管GB/T17493低合金鋼藥芯焊絲SY/T0452石油天然氣金屬管道焊接工藝評(píng)定SY/T4103鋼質(zhì)管道焊接及驗(yàn)收SY/T4109石油天然氣鋼質(zhì)管道無(wú)損檢測(cè)JB/T3223焊接材料質(zhì)量管理規(guī)程APIStd1104管道和相關(guān)設(shè)施的焊接APISpec5L管線鋼管規(guī)范ASME鍋爐及壓力容器規(guī)范第Ⅱ卷材料A篇鐵基材料標(biāo)準(zhǔn)ASME鍋爐及壓力容器規(guī)范第Ⅸ卷焊接和釬焊評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)AWSA5.1碳鋼手工電弧焊焊條AWSA5.5低合金鋼藥皮焊條AWSA5.18碳鋼氣保護(hù)電弧焊填充金屬AWSA5.28低合金鋼氣體保護(hù)電弧焊填充金屬AWSA5.29低合金鋼藥芯焊絲3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。3.1基于表面張力過(guò)渡技術(shù)的單面焊雙面成形的焊接方法。2Q/SY1078—20103.2基于熔滴過(guò)渡控制技術(shù)的單面焊雙面成形的焊接方法。3.3藥芯焊絲flux-coredwire將薄鋼帶制成圓形或異型鋼管,同時(shí)在其中填滿藥粉,經(jīng)拉制而成的一種細(xì)直徑焊絲。外皮材料可選用低碳鋼等具有一定延展性的材料,藥芯材料可根據(jù)產(chǎn)品用途選擇各類金屬、非金屬粉末、礦物粉、化工產(chǎn)品,以及納米材料等。藥粉具有造氣、造渣、脫氧和合金過(guò)渡等作用。根據(jù)焊接時(shí)是否需要保護(hù)氣體分為自保護(hù)藥芯焊絲和氣保護(hù)藥芯焊絲。3.4金屬粉芯焊絲metalcorewire將薄鋼帶制成圓形或異型鋼管,同時(shí)在其中填滿金屬粉,經(jīng)拉制而成的一種細(xì)直徑焊絲。外皮材料可選用低碳鋼等具有延展性的材料,粉芯材料主要為鐵粉和合金元素,具有提高熔敷效率和增加合金元素過(guò)渡的作用。焊接時(shí)需要保護(hù)氣體。4管材4.1管道用鋼管應(yīng)符合下列標(biāo)準(zhǔn)要求:—GB/T9711.1?！狦B/T9711.2。—GB/T8163?！狝PISpec5L。—ASME鍋爐及壓力容器規(guī)范第Ⅱ卷材料A篇鐵基材料標(biāo)準(zhǔn)。4.2常用鋼管的化學(xué)成分和力學(xué)性能參見(jiàn)附錄A。5焊接材料5.1管道下向焊焊接材料應(yīng)包括焊條、自保護(hù)藥芯焊絲、實(shí)心焊絲和金屬粉芯焊絲。5.2焊條應(yīng)符合GB/T5117,GB/T5118,AWSA5.1和AWSA5.5的規(guī)定。5.3自保護(hù)藥芯焊絲應(yīng)符合GB/T17493和AWSA5.29的規(guī)定。5.4實(shí)心焊絲和金屬粉芯焊絲應(yīng)符合GB/T8110,AWSA5.18和AWSA5.28的規(guī)定。5.5焊接材料的焊接工藝性能應(yīng)滿足全位置下向焊接工藝要求。5.6焊接材料應(yīng)參照附錄B的要求選用;輸氣管道填充蓋面應(yīng)選用低氫型焊接材料。5.7保護(hù)氣體的純度和配比應(yīng)符合焊接工藝規(guī)程的要求。5.8焊接材料應(yīng)有產(chǎn)品合格證和質(zhì)量證明書。5.9焊接材料應(yīng)避免受潮氣、雨水、雪霜及油類等有害物質(zhì)的侵蝕,焊接材料的保管應(yīng)符合JB/T3223的規(guī)定。5.10焊接材料應(yīng)按說(shuō)明書規(guī)定進(jìn)行烘干;說(shuō)明書規(guī)定不明確時(shí),應(yīng)按下列要求烘干:a)低氫型下向焊條烘干溫度為350℃~400℃,恒溫時(shí)間為1h~2h。b)纖維素型焊條不宜進(jìn)行烘干,受潮后,纖維素型焊條烘干溫度應(yīng)為80℃~100℃,烘干時(shí)間為0.5h~1h。纖維素型焊條不得二次烘干。c)自保護(hù)藥芯焊絲、金屬粉芯焊絲和實(shí)心焊絲不應(yīng)進(jìn)行烘干。5.11經(jīng)烘干的低氫下向焊條,應(yīng)存放在溫度為100℃~150℃的恒溫箱內(nèi),隨用隨取。5.12現(xiàn)場(chǎng)使用的低氫下向焊條,應(yīng)存放在保溫筒內(nèi)。5.13施工現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)天未用完的焊條應(yīng)回收存放,低氫焊條重新烘干后應(yīng)優(yōu)先使用。重新烘干的次數(shù)不3Q/SY1078—2010得超過(guò)兩次。5.14藥皮出現(xiàn)裂紋、脫落等影響焊接質(zhì)量的下向焊條不得用于管道焊接。5.15焊接材料的烘干、發(fā)放、回收應(yīng)設(shè)專人負(fù)責(zé),并做好詳細(xì)的記錄。6焊接設(shè)備6.1管道下向焊應(yīng)使用滿足焊接工藝要求的焊接設(shè)備。6.2焊接設(shè)備的性能應(yīng)穩(wěn)定,功率等參數(shù)應(yīng)滿足工程焊接要求。6.3半自動(dòng)根焊宜選用具有表面張力過(guò)渡、熔滴控制過(guò)渡等特殊功能的管道專用數(shù)字型焊接電源。7焊接工藝評(píng)定7.1焊接工藝評(píng)定應(yīng)按設(shè)計(jì)文件規(guī)定執(zhí)行。7.2如設(shè)計(jì)文件對(duì)焊接工藝評(píng)定沒(méi)有明確要求時(shí),應(yīng)按照SY/T4103,SY/T0452,APIStd1104和ASME第Ⅸ卷等執(zhí)行。8焊接8.1焊前準(zhǔn)備8.1.1管道下向焊接施工前,應(yīng)根據(jù)焊接工藝評(píng)定制定下向焊接及缺陷返修工藝規(guī)程。8.1.2參加管道施工的電焊工應(yīng)持有有效的焊工資格證。必要時(shí)應(yīng)在施工前進(jìn)行試焊,合格后方可從事焊接工作。8.1.3管道施工前應(yīng)將坡口兩側(cè)油污、浮銹、水分、泥沙、氣割后的熔渣、氧化皮等雜物以及坡口內(nèi)側(cè)機(jī)加工毛刺等打磨清理干凈,內(nèi)外坡口邊緣不小于10mm范圍內(nèi)應(yīng)露出金屬光澤。8.1.4管口組對(duì)尺寸應(yīng)符合焊接工藝規(guī)程要求。8.1.5溝上焊接時(shí),管口處的作業(yè)空間高度不宜小于500mm;溝下焊接時(shí),工作坑尺寸應(yīng)能保證焊工操作和施工安全,每側(cè)宜大于500mm。8.2焊接施工8.2.1在下列任何一種環(huán)境下進(jìn)行焊接,應(yīng)采取有效的防護(hù)措施,否則不得進(jìn)行施焊。a)雨天或雪天。b)氣體保護(hù)焊時(shí)風(fēng)速超過(guò)2m/s,低氫型焊條焊接時(shí)風(fēng)速超過(guò)5m/s,其他方法焊接時(shí)風(fēng)速超過(guò)c)大氣相對(duì)濕度超過(guò)90%。d)環(huán)境溫度低于焊接工藝規(guī)程中規(guī)定的溫度。8.2.2管口組對(duì)宜選用內(nèi)對(duì)口器,在撤離內(nèi)對(duì)口器前應(yīng)完成100%根焊;若采用外對(duì)口器時(shí),撤離外對(duì)口器前根焊應(yīng)完成50%以上,且焊完的焊道應(yīng)沿管周長(zhǎng)均勻分布,但對(duì)口支撐或吊具則應(yīng)在完成全部根焊道后撤除。8.2.3施焊時(shí),管子應(yīng)保持穩(wěn)定,不應(yīng)移動(dòng),不應(yīng)受到震動(dòng)和沖擊。8.2.4焊接地線與鋼管應(yīng)有良好的接觸,避免產(chǎn)生電弧灼傷母材。8.2.5施焊時(shí)不得在坡口以外鋼管表面引弧。8.2.6根焊道焊完后,應(yīng)盡快進(jìn)行熱焊道焊接,根焊道與熱焊道間隔時(shí)間不宜超過(guò)10min。8.2.7每層焊道宜連續(xù)焊完,中間不應(yīng)中斷,更換焊條應(yīng)迅速,應(yīng)在熔池未冷卻前換完焊條繼續(xù)焊接。必要時(shí)應(yīng)使用角向磨光機(jī)打磨弧坑,再進(jìn)行引弧。8.2.8每道焊口宜連續(xù)焊完。若當(dāng)日不能完成的焊口,應(yīng)至少完成50%以上壁厚,且不少于3層。重新焊接時(shí),應(yīng)預(yù)熱至焊接工藝規(guī)程規(guī)定的溫度。每個(gè)作業(yè)機(jī)組當(dāng)日未完成焊口不應(yīng)超過(guò)10道。8.2.9全位置下向焊接應(yīng)遵循薄層多遍焊道的原則,層間應(yīng)仔細(xì)清除熔渣和飛濺物,對(duì)根焊及各填4Q/SY1078—2010充焊道產(chǎn)生的凸起部分和接頭高點(diǎn)也需進(jìn)行必要的打磨,打磨不得傷及母材,焊工自檢合格后方可焊下一層焊道。8.2.10每相鄰焊道接頭應(yīng)錯(cuò)開(kāi)20mm以上。8.2.11施焊時(shí)焊條發(fā)紅,該根焊條應(yīng)予廢棄。8.2.12管道下向焊施工宜采用流水作業(yè)。根焊的焊工數(shù)量和施焊順序宜根據(jù)圖1所示進(jìn)行。圖1根焊的焊工數(shù)量和施焊順序8.2.13不同管壁厚度所需焊道層數(shù),宜符合表1的規(guī)定。表1不同管壁厚度要求的焊層數(shù)壁厚6~88~1010~1212~1515~1717~2121~26層數(shù)3~44~55~65~76~97~108~12注1:焊道寬度不宜超過(guò)15mm。注2:蓋面焊接前,立焊位置填充量不足時(shí)宜進(jìn)行立填焊。5Q/SY1078—20108.2.14纖維素型焊條下向焊接工藝參數(shù),宜符合表2規(guī)定的范圍。表2纖維素型焊條下向焊接工藝參數(shù)項(xiàng)目焊條直徑電流極性AV焊接速度cm/min根焊3.2直流正接或直流反接55~10020~366~204.070~13020~368~22熱焊3.2直流反接80~10025~3710~304.090~14025~3715~35填充及蓋面4.0直流反接90~14020~3510~258.2.15纖維素型焊條+低氫型焊條下向焊接工藝參數(shù),宜符合表3規(guī)定的范圍。表3纖維素型焊條+低氫型焊條下向焊接工藝參數(shù)項(xiàng)目焊條直徑電流極性AV焊接速度cm/min根焊(纖維素型焊條)3.2直流正接或直流反接55~10020~366~204.070~13020~368~22熱焊(纖維素型焊條)3.2直流反接80~10025~3710~304.090~14025~3715~35填充焊及蓋面(低氫型焊條)4.0直流反接170~22019~2815~258.2.16纖維素型焊條+自保護(hù)藥芯焊絲下向焊焊接工藝參數(shù),宜符合表4規(guī)定的范圍。表4纖維素型焊條+自保護(hù)藥芯焊絲下向焊焊接工藝參數(shù)項(xiàng)目焊條/焊絲直徑電流極性AV焊接速度cm/min送絲速度m/min(in/min)根焊(纖維素型焊條)3.2直流正接或直流反接55~10020~366~20 4.070~13020~368~22 填充焊及蓋面(自保護(hù)藥芯焊絲)2.0直流正接180~26016~2110~351.78~3.30(70~130)8.2.17STT根焊+自保護(hù)藥芯焊絲下向焊焊接工藝參數(shù),宜符合表5規(guī)定的范圍。表5STT根焊+自保護(hù)藥芯焊絲下向焊焊接工藝參數(shù)項(xiàng)目焊絲直徑極性AV焊接速度cm/min送絲速度m/min(in/min)氣體流量L/min根焊(STT)1.2直流反接峰值電流350~450基值電流50~6514~1820~253.30~4.06(130~160)20~35填充焊及蓋面(自保護(hù)藥芯焊絲)2.0直流正接180~26016~2110~351.78~3.30(70~130) 注:保護(hù)氣體為100%CO2,純度≥99.5%,含水量≤0.005%。6Q/SY1078—20108.2.18RMD根焊+自保護(hù)藥芯焊絲下向焊焊接工藝參數(shù),宜符合表6規(guī)定的范圍。表6RMD根焊+自保護(hù)藥芯焊絲下向焊焊接工藝參數(shù)項(xiàng)目焊絲直徑極性AV焊接速度cm/min送絲速度m/min(in/min)氣體流量L/min根焊(RMD)1.2直流反接140~22014~1820~253.81~4.57(150~180)20~35填充焊及蓋面(自保護(hù)藥芯焊絲)2.0直流正接180~26016~2110~351.78~3.30(70~130) 注:保護(hù)氣體為80%Ar+20%CO2,CO2純度≥99.5%,含水量≤0.005%,Ar氣純度≥99.6%。8.2.19預(yù)熱溫度和層間溫度應(yīng)按焊接工藝規(guī)程規(guī)定的溫度執(zhí)行。8.2.20預(yù)熱寬度應(yīng)以坡口兩側(cè)各大于50mm為宜,該范圍內(nèi)的預(yù)熱溫度應(yīng)均勻一致,預(yù)熱溫度可采用測(cè)溫儀或測(cè)溫筆在距坡口邊緣25mm處對(duì)稱測(cè)量。8.2.21需后熱或緩冷處理的焊縫,應(yīng)按焊接工藝規(guī)程的要求進(jìn)行。8.2.22焊接施工中,應(yīng)按規(guī)定認(rèn)真填寫有關(guān)原始記錄。9焊縫檢驗(yàn)及缺陷返修9.1管道焊縫表面質(zhì)量檢查前應(yīng)清除熔渣、飛濺等雜物,表面質(zhì)量檢查合格后方可進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。9.2管道焊縫表面質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)定:a)焊縫外觀成型應(yīng)均勻一致,焊縫及其熱影響區(qū)表面上不得有裂紋、未熔合、氣孔和夾渣等缺陷。b)焊縫表面不應(yīng)低于母材表面,焊縫余高一般不應(yīng)超過(guò)2mm,局部不得超過(guò)3mm。余高超過(guò)3mm時(shí),應(yīng)進(jìn)行打磨,打磨后應(yīng)與母材圓滑過(guò)渡,但不得傷及母材。c)焊縫表面寬度每側(cè)應(yīng)比坡口表面寬0.5mm~2mm。d)咬邊的最大尺寸應(yīng)符合表7中的規(guī)定。e)電弧燒痕應(yīng)打磨掉,打磨后應(yīng)不使剩下的管壁厚度減少到小于材料標(biāo)準(zhǔn)允許的最小厚度。否則,應(yīng)將含有電弧燒痕的這部分管子整段切除。表7咬邊的最大尺寸深度長(zhǎng)度大于0.8mm或大于12.5%管壁厚,取兩者中的較小值任何長(zhǎng)度均勻不合格大于6%~12.5%的管壁厚或大于0.4mm,取兩者中的較小值在焊縫任何300mm連續(xù)長(zhǎng)度上不超過(guò)50mm或焊縫長(zhǎng)度的1/6,取兩者中的較小值小于或等于0.4mm或者小于或等于6%的管壁厚,取兩者中的較小值任何長(zhǎng)度均為合格9.3焊縫無(wú)損檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按設(shè)計(jì)文件的要求執(zhí)行。如設(shè)計(jì)文件無(wú)要求時(shí),可按SY/T4109或SY/T4103的規(guī)定執(zhí)行,其探傷比例和合格級(jí)別應(yīng)按設(shè)計(jì)文件的規(guī)定執(zhí)行。9.4返修處的鐵銹等雜物應(yīng)清理干凈,并應(yīng)將缺陷清除。9.5焊縫返修按相應(yīng)返修工藝規(guī)程的要求進(jìn)行。9.6焊縫返修,應(yīng)符合下列規(guī)定:7Q/SY1078—2010a)焊道中出現(xiàn)的非裂紋性缺陷,可直接返修。若返修工藝不同于原始焊道的焊接工藝,或返修是在原來(lái)的返修位置進(jìn)行時(shí),應(yīng)使用評(píng)定合格的返修焊接工藝規(guī)程。b)當(dāng)裂紋長(zhǎng)度小于焊縫長(zhǎng)度的8%時(shí),應(yīng)使用評(píng)定合格的返修焊接工藝規(guī)程進(jìn)行返修。當(dāng)裂紋長(zhǎng)度大于8%時(shí),所有帶裂紋的焊縫應(yīng)從管線上切除。c)焊縫同一部位的返修,不得超過(guò)2次。根部只允許返修1次,否則應(yīng)將該焊縫切除。9.7任何返修長(zhǎng)度都不得小于50mm。9.8返修后的焊縫部位,應(yīng)按原規(guī)定的方法進(jìn)行無(wú)損檢測(cè),并應(yīng)達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。8Q/SY1078—2010附錄A(資料性附錄)常用鋼管的化學(xué)成分和力學(xué)性能表A.1~表A.3給出了常用鋼管的化學(xué)成分和力學(xué)性能。表A.1常用國(guó)內(nèi)外鋼管對(duì)應(yīng)關(guān)系表GB/T9711APISpec5LL210AL245BL290X42L320X46L360X52L415X60L450X65L485X70L555X80表A.2常用國(guó)內(nèi)鋼管的化學(xué)成分和力學(xué)性能鋼級(jí)化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),%力學(xué)性能CMnPS最小屈服強(qiáng)度MPa最小抗拉強(qiáng)度MPaL2450.160.451.50.250.020245415L2900.160.451.50.250.020290415L3600.160.451.60.250.020360460L4150.160.451.60.250.020415520L4500.160.451.60.250.020450535L4850.160.451.70.250.020485570L5550.160.451.80.250.0205556259Q/SY1078—2010表A.3常用國(guó)外鋼管的化學(xué)成分和力學(xué)性能鋼級(jí)化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),%力學(xué)性能CMnpS最小屈服強(qiáng)度Mpa最小抗拉強(qiáng)度MpaX420.220.451.300.0250.015290415X460.220.451.300.0250.015320435X520.220.451.400.0250.015360460X560.220.451.400.0250.015390490X600.120.451.600.0250.015415520X650.120.451.600.0250.015450535X700.120.451.700.0250.015485570X800.120.451.850.0250.015555625注1:由制造廠選擇,可以添加鈮、釩、鈦或其組合o注2:除另有協(xié)議外,鈮、釩、鈦含量之和應(yīng)≤0.15%o1OQ/S