厂区管网工程施组Word文档格式.docx
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数量
备注
1
碳钢(20#、Q235B)
DN50~DN600
16580米
2
不锈钢(304)
DN25~DN400
6740米
3
钢衬氟管
DN65、DN200
1220米
法兰连接
由于管道、管道支件属于甲供材料,我单位物资科的技术人员经过核对甲供管道组成件及管道支承件的材质、规格、型号、质量证明文件等,并按国家现行标准进行外观检验,合格者领用,不合格者坚决不得使用。
管道组成件及管道支承件在施工过程中应妥善保管,不得混淆或损坏,其色标或标记应明显清晰。
材质为不锈钢、有色金属的管道组成件及管道支承件,在储存期间不得与碳素钢接触。
暂时不能安装的管子,应封闭管口。
1、焊前准备
1.1坡口制备
1.1.1坡口的制备应符合图样及施工设计文件的要求和GB/T985标准的相关规定。
1.1.2焊接坡口应保持平整,不得有裂纹、分层、夹杂、割口等缺陷。
1.1.3坡口表面及两侧100mm处应将水、铁锈、油污、积渣等有害杂质清除干净。
1.1.4不锈钢焊接时为防止沾附飞溅,坡口两侧各100mm处应涂刷涂料或除渣剂。
1.1.5焊条应按规定进行烘干保温(见附表1),烘干好的焊条放保温箱中,随用随取,取出的焊条放在保温筒内;
低氢焊条一般在常温下超过四小时应重新烘干。
焊条重复烘干的次数不应超过三次。
反复烘烤三次以上的焊条不准焊接承压元件。
2、焊接环境及焊接注意事项
2.1焊接环境如出现下列情况之一时,应采取有效防护措施,否则禁止施焊。
(1)风速:
手工电弧焊时大于8米/秒;
氩弧焊时大于2米/秒.
(2)相对湿度大于90%;
(3)雨、雪环境.
出现以上情况后,为了不影响焊接质量我单位将采取防护棚进行防护。
2.2应在引弧板或坡口内引弧,禁止在外焊接部位引弧。
2.3防止地线、电缆线、电焊钳与焊件打火。
2.4电弧剂擦伤的弧坑、弧点应进行修磨,使其均匀过渡到母材表面,缺陷超过2mm的弧坑、划伤应补焊磨平。
2.5焊条电弧焊焊接管道时,应采用多层焊,各层的焊道接头应尽量错开位置。
并注意各层间的清理要彻底,防止产生缺陷。
2.6多层焊时各层间要认真清理焊根,显露出金属光泽。
2.7焊接焊弧处要保证焊透与熔合;
收弧处要不留弧坑。
2.8在施焊过程中应控制层间温度不超过规定的范围。
当焊件预热时,应控制层间温度不得低于预热温度。
2.9每条焊缝应尽可能一次焊完。
当中断焊接时,对冷裂缝敏感的焊件应及时采取后热缓冷等措施。
重新施焊时,仍需按规定进行预热。
2.10组对时应避免强力对接,定位焊缝的间距应符合有关规定。
2.11组对时,坡口间隙、错边量、横间度等应符合图样及相关标准的要求。
2.12定位焊不得有裂纹,如出现应清除重焊;
对出现的气孔和夹渣可去除;
合金钢、不锈钢焊接不允许出现咬边,焊缝表面不准有裂纹、弧坑和飞溅物。
2.13熔入永久性焊缝内的定位焊缝两端应便于接弧,否则应予修整。
3、焊接材料
3.1焊接材料的选择
焊接材料的选择应从以下几个方面进行考虑:
1、力学性能和化学成分的要求;
2、焊件的使用性能和工作条件的要求;
3、焊件的结构特点和受力状态等;
4、施工条件及设备等。
Ⅰ类材质材料选用J422焊条,Ⅱ类材质材料选用J507牌焊条,焊丝选用H10Mn2,不锈钢材质选用A102焊条,焊丝选用H0Cr20Ni10对于12Cr1MoV和15CrMo的合金钢,在焊接过程中易产生焊接裂纹,为保证焊接接头的高温强度和较高的塑性、韧性,焊条选用大西洋焊接材料股份有限公司生产的R317,焊丝选用TIG-R31,15CrMo焊条选用大西洋焊接材料股份有限公司生产的R317,焊丝选用TIG-R30。
3.2焊接材料的处理
3.2.1焊丝与焊剂需将表面锈蚀、油渍清除干净。
3.2.2焊条电弧焊时,R307、R317焊条(ф3.2mm、ф4.0mm)烘干温度为350℃-400℃,保温1-2h;
3.2.3焊条领用时应使用保温桶,温度保持在150℃左右。
3.3焊前预热
3.1对珠光体耐热钢(12Cr1MoV、15CrMo)来说,为了防止冷裂纹的产生和消除近缝区硬化现象,预热可以减慢焊缝金属和热影响区的冷却速度,降低焊接接头淬硬倾向,有利于扩散氢从焊缝中逸出,防止冷裂纹产生,所以施焊前应对焊件采取预热措施。
预热温度和层间温度的选择见表1
预热温度及层间温度的选择
表1
管道直径(mm)
管道材质
预热温度(℃)
最高层间温度(℃)
ф650*52
12Cr1MoV
250--280
270
ф610*50
ф450*38
250--270
260
ф426*36
ф351*30
250--260
ф273*25
3.2预热时,焊接接头每侧加热宽度为壁厚的5倍,坡口两侧各75--100mm范围内应保持一个均热区域,测温点应取在均热区域的边缘,加热器采用带自控装置的履带式陶瓷加热器。
3.3在选择焊接工艺参数时,应考虑:
焊接线能量、软化、焊接裂纹等多种因素。
焊接线能量应综合考虑焊接热影响区的脆化,而焊接裂纹可以通过选择焊前预热和焊后热处理来避免。
4、焊接工艺
4.1坡口制作
热切割前后,将割口边缘预热到150℃以上,热切割边缘应进行机械加工,并进行渗透探伤,检验是否存在表面裂纹。
4.2焊前必须清理干净热切割边缘或切口面的熔渣和氧化皮,并用砂轮机修磨,过渡要圆滑,机械加工坡口应清除表面油渍,组装时应用丙酮擦净坡口表面。
4.312Cr1MoV、15CrMo大径管的坡口形式为单面U型坡口。
4.4焊口组装前将焊口两侧15mm范围内的油、漆、垢、锈等清理干净,直至露出金属光泽。
4.5焊接工艺与特点
1.Ⅰ类金属材料(如Q235B.20.20g等)焊条电弧焊焊接工艺
2.对于低碳钢和普通低合金钢选用的焊条应以机械性能为主,即选用强度等级与基本金属相同或稍高的焊条。
3.在保证性能的要求前提下,应选择价格较低,熔敷效率高,烟尘少,有害气体少的焊条。
4.选用的焊条一般是E4303(J422)、E4316(J426)氩弧焊丝选用H10MnSi.
5.引弧:
一般采用直接引弧法。
6.运条:
焊接时,焊工应根据焊件的厚度、焊件位置,、焊条种类以及施焊经验而选择运条方法,运条时焊条的送进和前移速度应尽量保持均匀,收弧时应注意填满弧坑,防止缺肉或产生弧坑裂纹。
7.焊道接头处应保持焊透与熔合,常用的方法是在先焊接焊道前10mm处引弧,弧厂比正式焊接少长些,然后将电弧引到原弧坑的2/3处,填满弧坑后即可进行正常焊接。
采用单面焊双面成型的工艺。
8.电弧电压由电弧弧长决定,通常在使用碱性焊条时采用短弧焊接,一般弧长为焊条直径的1/2-3/4;
当使用酸性焊条时,可使用较长的弧长,一般为焊条直径或稍大些。
进行多层焊接的焊接接头应相互错开。
9.焊接速度的快慢与合适的焊接电流,正确的运条方法和正确的焊条角度相配合,并很好的控制熔池温度,在施焊过程中通过观察熔池形状及大小判断其温度,及时调节焊接速度和操作方法,将其控制在一定范围内,保证焊接质量。
10.12Cr1MoV、15CrMo珠光体耐热钢属于合金钢,由于含有Cr、Mo、V等合金元素成分,具有较高的高温强度和高温抗氧化性,工作温度一般在500--600℃左右。
珠光体耐热钢中Cr、Mo等金属元素能显著地提高钢的淬硬性,在焊接线能量过小时,易出现淬硬组织,当焊接线能量过大时,热影响区晶粒又显著变粗,降低了焊接热影响区的塑韧性,从而导致冷纹裂的发生。
因此在焊接此类合金钢时应严格控制焊接线能量。
另外,由于二次硬化元素的影响,在焊后热处理过程中焊缝也有产生再热裂纹的倾向。
11.由于焊接质量是管道安装的一个重要环节,其好坏将直接影响到管道的总体质量及今后管道的正常运行。
为此我们把焊接作为施工的一个重要的控制点进行控制,而以上两种珠光体耐热钢的焊接相对于碳素钢来说其焊接性较差,易产生冷裂纹等缺陷,所以我们必须在整个焊接工艺流程中,通过严格控制其焊接工艺参数以及采取必要的预热和焊后热处理措施,来达到控制目标。
4.6合金钢焊接工艺
12Cr1MoV、15CrMo管径为ф219-ф650,故其焊接方法采用手工钨极氩弧焊打底,焊条电弧焊填充盖面的工艺;
管径小于ф219的管材可采用全氩弧焊焊接工艺。
1手工钨极氩弧焊接工艺
1.1压力管道的焊接通常采用钨极氩弧焊打底焊接,焊条电弧焊填充盖面的焊接方法。
1.2钨极氩弧焊选用φ2.5铈钨极。
1.3使用的氩气纯度为99.99%氩气流量调节器选用AT-15型;
氩气减压流量计选用JL-15型。
1.4安装钨极时应放在喷嘴中心位置,不得偏斜;
钨极伸出喷嘴的端面6-10mm,伸出太少易烧坏喷嘴,反之会影响氩气的保护效果。
1.5焊接电源的极性必须正接,焊枪接负极,焊件接正极。
1.6钨极氩弧焊对焊件的填充金属表面的污染非常敏感,焊接前必须清除表面的油脂,油漆,涂层,加工用的润滑剂及氧化膜。
1.7钨极氩弧焊接低碳钢及合金钢时,采用的电源为直流正接最好。
1.8环焊缝焊接时,焊枪应顺着旋转方向离开最高点一定角度。
1.9施焊时焊枪除做直线匀速前移外,还应做各种横向摆动,焊件形成一个熔池后,填充丝方可缓慢的送进,注意填充丝不可与钨极相碰。
1.10为防止在高压作用下管子内壁产生剧烈的氧化,对含铬量大于或等于3%或合金元素总量大于5%的焊件打低焊时,管内应充氩气或采取其他措施保护。
1.11钨极氩弧焊接接头处要有斜坡,不能有死角;
接头时重新引弧的位置应在原弧坑的后面,使焊缝重叠20-30mm,重叠处一般不加或少加焊丝;
熔池要贯穿到焊接接头根部,以保证焊接接头处熔透。
1.12为防止产生裂纹,氩弧焊打底焊接应一次焊完,不允许中途停止。
打底焊缝应有一定的厚度;
对壁厚≤10mm的管时,其焊缝厚度不得小于3-4mm。
1.13在进行二层次填充焊接时,应避免将打底焊缝烧穿,因此使用的焊条直径不得超过3.2mm,其他各层焊条直径酌情选择。
1.14钨极氩弧焊接规范(附表2)
接头形式
坡口形式
钝边
(P)
间隙
(b)
焊接电流
(A)
焊速
氩气流量
(L/min)
Cm/min
m/h
对接
1-1.5
0-0.5
80-100
30
18
5
Y
1.5-2.5
0.5-1
100-120
2.5-3
120-140
4.7手工焊条电弧焊焊接工艺
焊接时,焊工应根据焊件的厚度、焊件位置,、焊条种类以及施焊经验而选择运条方法,运条时焊条的送进和前移速度应尽量保持均匀,焊件较厚,接头钢性大,环境温度低时,容易产生冷裂纹。
4.7.1为防止出现冷裂纹,不同的板厚及不同的环境温度下16Mn钢的预热温度如下:
①板厚在16mm以下的环境温度不低于-10℃时不预热,-10℃以下时需预热100-150℃
②板厚在16-24mm环境温度不低于-5℃时不预热,-5℃以下预热100-150℃
③25-40mm板厚,环境温度不低于0℃时不预热,0℃以下需预热100-150℃
④板厚在40mm以上均需预热100-150℃
4.7.2施焊时采用小线能量、小电流、快速、多道焊,有利于细化晶粒提高韧性。
4.7.3采用多道焊时不宜连续焊接,控制层间温度在200-300℃之间。
4.7.4尽量选择低氢焊条,对强度级别低的低合金钢、非动载荷的构件也可选用酸性焊条。
4.7.5焊接工艺技术参数的选用见附表1;
4.7.6对含铬及钼、钒的耐热钢和铬镍不锈钢,选用焊条时应以化学成分为主,即选用焊缝金属的主要合金元素与基本金属相同或相近性能的低氢焊条,并保持低氢状态。
4.7.7耐热钢由于含碳及合金元素较多,焊缝及热影响区容易出现淬硬组织。
当焊件钢性较大及焊接接头应力大时,容易产生冷裂纹。
4.7.8需采取的工艺措施:
1、施焊前应对焊件进行预热,包括装配点固焊前预热,温度250—280℃。
2、施焊过程中,保持焊件温度不低于预热温度。
3、焊接过程应避免中断,尽可能一次焊完,层间温度保持在250—300℃。
4、焊后应使焊件缓冷,有条件时可进行去氢处理。
5、选用的焊缝金属化学成分及性能与母材相当的低氢焊条。
12Cr1MoV、管选择工艺参数时有所不同,具体参数见表2:
焊接工艺参数的选择表1
焊道/焊层
焊接方法
填充材料
电弧电压
(V)
焊接速额度
(Cm/min)
线能量
(Kj/Cm)
牌号
直径
极性
电流(A)
GTAW
TIG-R31
ф2.5
直流
150-170
12-14
5-6
15.6-25.2
SMAW
R317
ф3.2
直流
105-120
23-25
7-8
14.7-23.6
ф4.0
115-150
8-9
15.2-24.8
4
6
7
8
9
10
11
12
13
14
4.8.焊条电弧焊Ⅶ类金属材料氩弧焊打底焊接工艺规程。
4.8.1不锈钢(如OCr18Ni9等)的焊接,一般选用E308-16(A102)焊条;
氩弧焊丝选用HOCr20Ni10。
4.8.2.奥氏体不锈钢焊接时容易产生热裂纹,其原因之一是凝固温度区特别宽,低熔点杂质易在晶界上富集;
其原因之二是线膨胀系数大因而冷却收缩应力大。
4.8.3奥氏体不锈钢在450-850℃温度范围内长时间停留,会在晶界上折出碳化铬,使晶界处的晶粒表层形成贫铬区,接触腐蚀介质后贫铬区极容易腐蚀,称为晶间腐蚀,是奥氏体不锈钢最危险的破坏形式。
4.8.4奥氏体不锈钢在600-850℃时长时间停留会折出脆性相,降低金属塑性和韧性。
4.8.5对于不锈钢焊件,氩弧焊打底焊时,需往管材里进行充氩保护才能保证在焊接的质量,填充除采用较小直径的焊条外,还要求采用较高的焊接速度进行多层多道焊,焊条的横向摆动幅度一般不超过焊条直径的2-3倍。
4.9焊后热处理
1、焊接完毕后,应立即进行热处理,其目的是消除焊接残余应力,改善组织和降低焊缝中的含氢量。
防止产生延迟裂纹,提高焊接接头的塑性。
对于材质为12Cr1MoV的大管径,除采用焊后缓冷措施外,为消除焊后残余应力,使氢能够及时析出,防止冷裂纹的产生,须对焊缝进行焊后回火处理,其处理工艺为:
12Cr1MoV加热温度为720--750℃,在400℃下,升温速度应<
200℃/h,在400℃以上升温速度为<
95℃/h,保温时间为2h,降温速度应<
100℃/h,降到300℃后,再覆盖石棉被进行缓冷。
2、焊后热处理温度曲线图
4.10焊接操作要点
1、大径管定位焊缝应均匀分布,且不少于3点,定位焊的焊接方法和采用的焊接材料与打底焊道相同。
正式焊接时,起焊点应在定位焊缝之间。
定位焊后,应立即进行底层焊道的焊接,每一条焊道必须连续焊完,焊接过程如果因某种原因而中断,焊件应先保温,尔后再进行缓慢、均匀冷却。
再施焊前,应按原来的要求进行重新预热。
层间温度应控制在表1的范围内。
2、尽量减少焊接接头的拘束度,以减小裂纹倾向,厚壁管应采用多层多道焊,以增加焊缝的“自回火”作用。
3、为减少焊接接头的焊接内、外部缺陷,焊接工艺条件应防止焊缝产生气孔、夹渣、裂纹、未焊透等缺陷,焊缝余高亦不允许过大,应严格控制在标准、规范规定的域值内。
4、在焊接过程结束和中途断弧前,收弧要满且要设法填满弧坑,以防止弧坑裂纹的产生。
5、管道安装
预制管道应接管道系统号和预制顺序号进行安装。
管子对口时应在距接口中心200mm处测量平直度,当管子公称直径小于100mm时,允许偏差为1mm;
当管子公称直径大于或等于l00mm时。
允许偏差为2mm。
但全长允许偏差均为10mm。
5.1管道连接时,不得用强力对口、加偏垫或加多层垫等方法来消除接口端面的空隙、偏斜、错口或不同心等缺陷。
5.2合金钢管进行局部弯度矫正时,加热温度应控制在临界温度以下。
在合金钢管道上不应焊接临时支撑物。
5.3管道预拉伸(或压缩,下同)前应具备厂列条件:
5.3.1预拉伸区域内固定支架间所有焊缝(预拉口除外)已焊接完毕,需热处理的焊缝已作热处理.并经检验合格,
5.3.2预拉伸区域支、吊架已安装完毕、管子与固定支架已固定。
预拉口附近的支、吊架已预留足够的调整裕量、支、吊架弹簧已按设计值压缩,并临时固定,不使弹簧承受管道载荷。
5.3.3管道上仪表取源那件的开孔和焊接应估在管道安装前进。
当管道安装工作有间断时,应及时封闭敞开的管口。
5.3.4安装不锈钢管道时,不得用铁质上具敲击,并应符合规范要求。
5.3.5合金钢管道系统安装完毕后,应检验材质标记,发现无标记时必须查验钢号。
6.管道的焊接检验
6.1焊缝的外观检验
焊口在进行焊接、修补、返修等工序完成后,应及时组织进行焊缝的外观检验,以保证经外观检验合格后方可进行焊缝的无损检测,确保焊缝质量。
焊缝外观检验包括的具体内容为:
焊缝及管体表面整洁状态的检查,焊缝余高、宽度、错边量、咬边深度的检测,焊缝表面裂纹、未熔合、夹渣、气孔等外部缺陷的检验等。
焊缝外观需达到规定的验收标准,外观检验不合格者,不得进行无损检测。
在检验工作开始以前,检验量具需经过计量部门按照有关标准校准,且保证在校准期内使用。
6.2焊缝的无损检测
6.2.1管道焊缝的内部质量,应按设计文件的规定进行射线照相检验或超声波检验。
射线照相检验和超声波检验的方法和质量分级标准应符合现行国家标准《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》以及《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2002的规定。
6.2.2管道焊缝的射线照相检验或超声波检验应及时进行。
当抽样检验时,应对每一焊工所焊焊缝技规定的比例进行抽查,检验位置应由施工单位和建设单位的质检人员共同确定。
6.2.3管道焊缝的射线照相检验数量应符合下列规定:
1.下列管道焊缝应进行100%射线照相检验,其质量不得低于Ⅱ级:
(1)输送剧毒流体的管道;
(2)输送设计压力大于等于10MPa或设计压力大于等于4MPa且设计温度大于等于400℃的可燃流体、有毒流体的管道;
(3)输送设计压力大于等于10MPa且设计温度大于等于400℃的非可燃流体、无毒流体的管道;
(4)设计温度小于-29℃的低温管道。
(5)设计文件要求进行100%射线照相检验的其他管道。
2.输送设计压力小于等于1MPa且设计温度小于400℃的非可燃流体管道、无毒流体管道的焊缝,可不进行射线照相检验。
3.其他管道应进行抽样射线照相检验,抽检比例不得低于5%,其质量不得低于Ⅲ级。
抽检比例和质量等级应符合设计文件的要求。
4.经建设单位同意,管道焊缝的检验可采用超声波检验代替射线照相检验,其检验数量应与射线照相检验相同。
6.当检验发现焊缝缺陷超出设计文件和本规范规定时,必须进行返修,焊缝返修后应按原规定方法进行检验。
7.当抽样检验未发现需要返修的焊缝缺陷时,则该次抽样所代表的一批焊缝应认为全部合格;
当抽样检验发现需要返修的焊缝缺陷时,除返修该焊缝外,还应采用原规定方法按下列规定进一步检验:
8.每出现一道不合格焊缝应再检验两道该焊工所焊的同一批焊缝。
9.对要求热处理的焊缝、热处理后应测量焊缝及热影响区的硬度值,其硬度值应符合设计文件规定。