压力管道规范工业管道第4部分制作与安装国标Word下载.docx

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　　7.4焊前准备

　　7.5焊接的基本要求

　　7.6焊缝设置

　　7.7角焊缝

　　7.8支管的焊接连接

　　7.9焊缝返修

　　8预热

　　8.1一般规定

　　8.2预热温度

　　8.3预热温度的测量

　　8.4中断焊接

　　9热处理

　　9.1弯曲和成形后的热处理

　　9.2焊后热处理

　　9.3加热和冷却

　　9.4热处理温度的测量

　　9.5硬度检查

　　9.6替代热处理

　　9.7热处理基本要求的变更

　　9.8分段热处理

　　9.9局部热处理

　　9.10重新热处理

　　10装配和安装

　　10.1一般规定

　　10.2法兰连接

　　10.3螺纹连接

　　10.4其他型式的莲接

　　10.5管道预拉伸（或压缩）

　　10.6连接设备的管道

　　10.7埋地管道

　　10.8夹套管

　　10.9阀门

　　10.10管道补偿装置

　　10.11支吊架

　　10.12静电接地

　　11不锈钢和有色金属管道

　　11.1防护基本要求

　　11.2不锈钢管道

　　11.3铝及铝合金管道

　　11.4铜及铜合金管道

　　11.5镍及镍合金管道

　　11.6钛及钛合金管道

　　12管道清理、吹扫和清洗

　　12.1一般规定

　　12.2水冲洗

　　12.3空气吹扫

　　12.4蒸汽吹扫

　　12.5化学清洗

　　本标准对应于ISO15649：

2001《石油和天然气工业管道》，与ISO15649：

2001的一致性程度为非等效。

　　GB/T20801《压力管道规范工业管道》由下列六个部分组成：

　　——第1部分：

总则；

　　——第2部分：

材料；

　　——第3部分：

设计和计算；

　　——第4部分：

制作与安装；

　　——第5部分：

检验与试验；

　　——第6部分：

安全防护。

　　本部分为GB/T20801的第4部分。

　　本部分由全国锅炉压力容器标准化技术委员会压力管道分技术委员会（SAC/TC262/SC3）提出。

　　本部分由全国锅炉压力容器标准化技术委员会（SAC/TC262）归口。

　　本部分起草单位：

全国化工设备设计技术中心站、中国化学工程第三建设公司、上海锅炉厂、国家质检总局特种设备安全监察局、中国石化集团上海工程有限公司、中国石油化工集团公司经济技术研究院、中国石油化工集团公司工程建设管理部、辽宁省安全科学研究院。

　　本部分主要起草人：

夏节文、范铮、应道宴、高继轩、修长征、汪镇安、叶文邦、寿比南、王为国、黄正林、周家祥、唐永进、张宝江、于浦义、刘金山。

　　压力管道规范工业管道第4部分：

本部分规定了GB/T20801.1范围内压力管道制作和安装的基本要求。

这些基本要求包括制作、焊接、预热、热处理、装配和安装以及管道清理等方面的规定。

2规范性引用文件

　　下列文件中的条款通过GB/T20801的本部分的引用而成为本部分的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。

　　GB/T17116.1-1997管道支吊架第1部分：

技术规范

　　GB/T20801.1-2006压力管道规范工业管道第1部分：

总则

　　GB/T20801.2-2006压力管道规范工业管道第2部分：

材料

　　GB/T20801.3-2006压力管道规范工业管道第3部分：

设计和计算

　　GB/T20801.5-2006压力管道规范工业管道第5部分：

检验与试验

　　JB4708钢制压力容器焊接工艺评定

　　锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则

　　3.1

　　制造manufacture

　　管子、管道组成件或管道支承件等产品的生产过程。

　　3.2

　　制作fabrication

　　管道安装前的准备工作，包括切割、加工螺纹、开坡口，成形、弯曲、焊接和将组件装配成部件，可在车间或现场进行。

　　3.3

　　装配assembly

　　按照工程设计的规定将两个或两个以上管道组成件用螺栓、焊接、粘接、螺纹、硬钎焊、软钎焊或使用密封元件连接在一起的过程。

　　3.4

　　安装erection

　　根据管道设计的规定，将一个管道系统完整地安装在指定位置和支架上的过程。

包括该系统按本部分要求的所有现场（包括管道预制）装配、制作、检查和试验等工作。

　　3.5

　　轴测图isometricdiagram

　　将每条管道按照轴测投影的绘制方法，画成以单线表示的管道空视图。

　　3.6

　　热弯hotbending

　　在温度高于金属临界点Ac[sub]1[/sub]时制作弯管的工艺。

　　3.7

　　冷弯coldbending

　　在温度低于金属临界点Ac[sub]1[/sub]时制作弯管的工艺。

　　3.8

　　自由管段pipe-segmentsbeprefabricated

　　在管道制作加工前，按照轴测图选择确定的可以先行加工的管段。

　　3.9

　　封闭管段pipe-segmentsfordimensionadjustment

　　在管道制作加工前，按照轴测图选择确定的、经实测安装尺寸后再行加工的管段。

　　3.10

　　定位焊缝tackweld

　　在完成最终焊缝以前，用以保持焊接件定位的焊缝。

　　4.1管道的制造、制作和安装单位应具有符合压力管道安全监察有关法规要求的行政许可证以及相应的质量管理体系。

　　4.2管道的制作和安装应建立并妥善保存必要的施工记录及证明文件。

压力管道安装工程竣工后，制作和安装单位应向业主至少提交以下技术文件和资料：

　　a）管道竣工图（含设计修改文件和材料代用单）。

设计修改和材料代用等变更内容应在竣工图上直接标注。

管道轴测图上应标明焊缝位置、焊缝编号、焊工代号、无损检测方法、局部或抽样无损检测焊缝的位置、焊缝补焊位置、热处理焊缝位置等，并且能够清楚地反映和追溯管道组成件和支承件。

　　b）压力管道组成件、支承件和焊接材料的产品合格证、质量证明书或复验、试验报告。

　　c）施工检查记录和检验、试验报告。

其格式和内容应符合相应施工及验收规范的规定。

　　d）管道安装质量证明书。

　　管道组成件的标记和质量证明文件除应按设计文件以及GB/T20801.2-2006中9.1和9.2的规定进行验收外，还应满足以下要求：

　　a）设计文件规定进行低温冲击韧性试验的材料，质量证明文件中应有低温冲击韧性试验报告。

　　b）设计文件规定进行晶间腐蚀试验的不锈钢管子和管件，质量证明文件中应有晶间腐蚀试验报告。

　　c）质量证明文件提供的性能数据如不符合产品标准或设计文件的规定，或接受方对性能数据有异议时，应进行必要的补充试验。

　　d）对于具有监督检验证明的管道组成件及管道支承件，可适当减少检查和验收的频率或数量。

　　对于管道组成件及管道支承件的材料牌号、规格和外观质量，应进行逐个目视检查并进行几何尺寸抽样检查，目视检查不合格者不得使用，几何尺寸抽样检查还应符合5.7的规定。

　　对于合金钢、含镍低温钢、含钼奥氏体不锈钢以及镍基合金，钛和钛合金材料的管道组成件，应采用光谱分析或其他方法进行材质抽样检查，抽样数量取每批（同炉批号、同规格，下同）的5%且不少于一个管道组成件，并应符合5.7的规定。

　　5.4.1阀门壳体压力试验和密封试验应满足以下要求：

　　a）用于GC1级管道的阀门，应逐个进行壳体压力试验和密封试验；

　　b）用于GC2级管道的阀门，应每批抽查10%，且不得少于1个；

　　c）用于GC3级管道的阀门，应每批抽查5%，且不得少于1个。

　　5.4.2阀门壳体的试验压力应取1.5倍的公称压力，密封试验宜按公称压力进行，并满足以下要求：

　　a）保压时间和密封面泄漏率应符合相应标准的规定；

　　b）对于试验合格的阀门，应填写阀门试验记录；

　　c）对不锈钢阀门进行水压试验时，水中的氯离子含量不得超过0.01%。

　　5.4.3经设计者或业主同意，对于公称压力小于等于PN100，且公称直径大于等于600mm的闸阀，可随系统进行压力试验，密封试验可采用色印方法。

　　5.4.4应按设计文件规定的设定压力对安全阀进行调试，每个安全阀的启闭试验应不少于3次，并应填写安全阀整定记录。

　　5.4.5带夹套的阀门进行夹套压力试验时，其试验压力应不小于1.5倍的夹套公称压力。

　　5.5.1对于以下管子和管件，应按5.5.2的要求进行外表面磁粉或渗透检测：

　　a）GC1级管道中设计压力大于或等于10MPa的管子和管件；

　　b）GC1级管道中输送极度危害介质的管子和管件。

　　5.5.2检测时每批应抽样5%，且不得少于1根（个），检测结果不得有线性缺陷。

　　对于设计压力大于或等于10MPa的GC1级管道用高压螺栓和螺母，每批应抽取2根（个）进行硬度检验。

　　5.7加倍抽样检查，检测或试验

　　5.7.1对管道组成件进行抽样检查、检测或试验时，若有一件不合格，可按原规定数量的两倍抽样，再进行检查、检测或试验；

若仍有不合格，则该批管道组成件不得使用，或对该批管道组成件逐个进行检查、检测或试验，其中的合格者仍可使用。

　　5.7.2对管道组成件进行抽样检查、检测或试验时，应做好材料识别标记并对不合格品进行处理。

　　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。

如采用不锈钢和有色金属材料，则在储存期间不得与碳钢接触。

暂不安装的管子、阀门和管件，应封闭管口。

　　6管道制作

　　6.1.1碳钢、碳锰钢可采用机械加工方法或火焰切割方法切割和制备坡口。

低温镍钢和合金钢宜采用机械加工方法切割和制备坡口。

如采用火焰切割方法，切割后应采用机械加工或打磨方法消除热影响区。

　　6.1.2不锈钢、有色金属应采用机械加工或等离子切割方法切割和制备坡口。

不锈钢、镍基合金及钛管采用砂轮切割或修磨时，应使用专用砂轮片。

　　6.1.3本部分不排除采用其他切割和制备方法的可能性，但该方法应经过技术评审。

　　6.2.1对于管道组成件，应尽量保存材料的原始标记。

当无法保存原始标记时，应采用移植方法重新进行材料标识，材料标识也可采用管道组成件的工程统一编码。

　　6.2.2标记方法的采用应以对材料表面不构成损害或污染为原则，并应尽量避免降低材料的使用性能。

低温钢及钛材不得使用硬印标记。

当奥氏体不锈钢和有色金属材料采用色码标记时，印色不应含有对材料构成损害的物质，如硫、铅和氯等。

　　6.2.3如采用硬印或雕刻之外的其他标记方法，制作者应保证不同材料之间不会产生混淆，如分别处理（时间、地点）或采用区分色带等方法。

　　6.3.1制作弯管时，应根据管子材料性能、输送流体工况和管子弯曲半径，采用适当的弯曲工艺和装备。

　　6.3.2制作弯管可采用热弯和冷弯两种方法，弯曲温度应符舍以下规定：

　　a）铁基材料的冷弯温度应不大于材料的相变温度（A1）；

　　b）热弯温度应大于材料的最大相变温度（A3）。

　　6.3.3当采用焊管制作弯管时，焊缝应避开受拉（压）区。

　　6.3.4弯管的不圆度，褶皱和减薄

　　a）不圆度应满足以下要求：

　　1）弯管的不圆度u（%）应按式

（1）计算；

　　其中，D[sub]max[/sub]、D[sub]min[/sub]分别为同一截面的最大、最小实测外径，单位为毫米（mm）。

　　2）对于承受内压的弯管，其不圆度应不大于8%；

对于承受外压的弯管，其不圆度应不大于3%。

　　b）弯管内翎褶皱高度h[sub]m[/sub]应不大于管子外径D[sub]1[/sub]的3%，且波浪间距a应不小于12h[sub]m[/sub]。

其中，h[sub]m[/sub]为相邻两个褶皱的平均高度，并按图1和式

（2）计算：

图1 

弯管的褶皱和波浪间距

　　式中：

　　h[sub]m[/sub]——褶皱高度，单位为毫米（mm）；

　　D[sub]2[/sub]——褶皱凸出处外径，单位为毫米（mm）；

　　D[sub]3[/sub]——褶皱凹进处外径，单位为毫米（mm）；

　　D[sub]4[/sub]——相邻摺皱凸出处外径，单位为毫米（mm）。

　　c）弯管宜采用正公差壁厚的管子制作，弯管制作前的管子壁厚宜符合表1的规定。

弯管制作后的最小厚度应符合GB/T20801.3-2006中6.2b）的规定。

表1 

弯管制作前的管子壁厚 

单位为毫米

　　6.4.1板焊管的制造应符合相应标准的规定。

　　6.4.2制作和安装公称直径不小于400mm的板焊管时，应符合以下规定：

　　a）除设计另有规定外，板焊管的单根长度应不小于5.3m，且环向拼接焊缝应不多于2条（奥氏体不锈钢可放宽至3条），相邻筒节纵缝应错开100mm以上。

　　b）同一筒节上的纵向焊缝应不大于2条，纵缝间距应不小于200mm。

　　c）对于有加固环的板焊管，加固环的对接焊缝应与管子纵向焊缝错开，其间距应不小于100mm，加固环距管子的环焊缝应不小于50mm。

　　d）板焊管的周长及管端直径应符合表2的规定。

纵缝处的棱角度（用弧长为管子周长1/6~1/4的样板，在管内壁测量）应不大于壁厚的10%加2mm，且不大于3mm。

　　e）对接焊缝的错边量应不大于壁厚的25%，且纵缝的错边量应不大于3mm。

表2板焊管的周长允差及直径允差 

　　f）锅炉、压力容器级钢板应符合相应标准的规定，负偏差应不大于0.25mm；

其他钢板用于制作板焊管时，应符合相应板焊管标准的规定。

　　g）板焊管的直度允差应不大于其单根长度的0.2%，其余尺寸允差应符合相应板焊管标准的规定。

　　h）板焊管制作过程中应防止板材表面损伤。

对有严重伤痕的部位应进行修磨，使其圆滑过渡，且修磨处的壁厚应不小于设计壁厚。

　　i）板焊管的焊接、焊后热处理和检验、检查应符合本部分相应章节及GB/T20801.5-2006的相关规定。

　　j）板焊管应逐根进行压力试验，试验压力应符合GB/T20801.5-2006的相应规定。

经业主或设计者同意，可采用GB/T20801.5-2006规定的用纵、环焊缝100%射线照相或100%超声波检测代替板焊管的压力试验的方法。

　　除设计另有规定外，斜接弯头的制作应符合以下规定。

斜接弯头的焊接应符合第7章的规定，斜接弯头的检验和检查还应符合GB/T20801.5-2006的相关规定。

　　6.5.1可按图2所示的组成形式配制斜接弯头。

对于公称直径大于400mm的斜接弯头，可适当增加中节数量，但其内侧的最小宽度应不小于50mm。

　　6.5.2斜接弯头的焊接接头应采用全焊透型式。

　　6.5.3公称直径大于1000mm时，斜接弯头的周长允许偏差应为±

6mm；

公称直径小于或等于1000mm时，斜接弯头的周长允许偏差应为±

4mm。

图2斜接弯头的组成形式

　　6.6.1翻边接头的加工应符合GB/T20801.3-2006中5.1.6且符合下列6.6.2和6.6.3的规定。

　　6.6.2焊制翻边接头的基本型式应符合图3的规定。

焊接后应对翻边部位进行机械加工或整形。

密封面的表面粗糙度应符合法兰标准的规定。

外侧焊缝应进行修磨，以不影响松套法兰内缘与翻边的装配为原则。

　　6.6.3扩口翻边后的外径及转角半径应能保证螺栓及法兰的装配，翻边端面与管子中心线应垂直，垂直度允差应不大于1[sup]o[/sup]。

图3典型的焊制翻边

　　6.7.1夹套管的加工应符合设计文件的规定。

内管管件应使用无缝管件或无缝对焊管件，但不得使用斜接弯头。

内管焊缝应经无损检测及试压合格后，方可装配外管。

　　6.7.2外管与内管间的间隙应均匀，并应按设计文件的规定焊接支承块。

支承块应不妨碍夹套内介质流动和内管与外管的胀缩，其材质应与内管相同。

支承块与弯管起弯点距离宜为0.5m~1.2m，直管段上支承块间距宜为3m~5m。

　　6.8.1管道支吊架的型式、材质、加工尺寸及精度应符合设计文件的规定。

支吊架的现场制作应符合GB/T17116.1-1997和设计文件的规定。

　　6.8.2管道支吊架的组装尺寸与焊接方式应符合设计文件的规定。

制作后应对焊缝进行目视检查，焊接变形应予以矫正。

所有螺纹连接均应按设计要求予以锁紧。

　　7.1 

焊接工艺评定和焊工技能评定

　　7.1.1管道承压件与承压件焊接，承压件与非承压件的焊接，均应采用经评定合格的焊接工艺，并由合格焊工施焊。

　　7.1.2焊接工艺评定和焊工技能评定应分别符合JB4708及《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》的规定。

　　7.2.1焊接材料（包括焊条、焊丝、焊剂及焊接用气体）使用前应按设计文件和相关标准的规定进行检查和验收，且应具有质量证明文件和包装标记。

　　7.2.2焊接材料的储存应保持适宜的温度及湿度，焊接材料库应保持干燥、清洁，室内的相对湿度应不超过60%。

　　7.2.3库存期超过规定期限的焊条、焊剂及药芯焊丝，应经复验合格后方可使用。

焊接材料库存的规定期限应在焊接材料质量证明书或说明书上注明，并应符合以下规定：

　　a）酸性焊接材料及防潮包装密封良好的低氢型焊接材料的规定期限一般为2年；

　　b）石墨型焊接材料及其他焊接材料的规定期限一般为1年。

　　7.2.4应按焊接材料说明书的要求对焊条，焊剂和药芯焊丝进行烘干，焊丝使用前应按规定进行除油、除锈及清洗处理。

　　7.2.5使用过程中应注意保持焊接材料的识别标记，以免错用。

　　7.3.1焊接环境温度应能保证焊件的焊接温度和焊工技能不受影响。

环境温度低于0℃时，应符合8.2.1的规定。

　　7.3.2应采取防风措施保证焊接时的风速不大于以下规定值：

　　a）对于手工电弧焊、埋弧焊和氧乙炔焊，规定风速为8m/s；

　　b）对于钨扳气体保护焊和熔化极气体保护焊，规定风速为2m/s。

　　7.3.3焊接电弧周围1m范围内的相对湿度应符合以下规定：

　　a）铝及铝合金的焊接，相对湿度应不大于80%；

　　b）其他材料的焊接，相对湿度应不大于90%。

　　7.3.4当焊件表面潮湿、雨淋或覆有冰雪且无保护措施时，应停止施焊。

　　7.4.1坡口制备

　　a）坡口加工应符合6.1的规定。

坡口表面应光滑并呈金属光泽，热切割产生的熔渣应清除干净。

　　b）坡口形式和尺寸应符合设计文件和焊接工艺规程的规定，图4给出了典型的对接接头坡口型式和尺寸要求。

图4典型的对接接头坡口型式和尺寸要求

　　c）当设计文件和相关标准对坡口表面提出无损检测的要求时，无损检测及缺陷处理应在施焊前完成。

　　7.4.2清理

　　a）对于焊件坡口及内外表面，应在焊接前去除油漆、油污、锈斑、熔渣、氧化皮以及有害的其他物质；

　　b）焊件坡口及内外表面的清理应满足表3的要求。

表3 

焊件坡口及其内外表面的清理

　　7.4.3组对

　　a）对接接头的组对应符合以下规定：

　　1）对接接头的组对应内壁齐平，内壁错边量应符合设计文件、焊接工艺规程或表4的规定。

表4管道组对内壁错边量

　　2）不等壁厚的工件组对时，薄件端面的内侧或外侧应位于厚件端面范围之内。

当内壁错边量不符合表4的规定或外壁错边量大于3mm时，焊件端部应按图5的规定进行削薄修整。

端部削薄修整后的壁厚应不小于设计厚度t[sub]d[/sub]。

　　注1：

用于管件时，如受长度限制，图a）、d）、f）中的15[sup]o[/sup]角可改为30[sup]o[/sup]。

　　注2：

图a）、b）和c）为外侧齐平，图d）和e）为内侧齐平，图f）为内外侧均不齐平

　　图5不等壁厚对接焊件的端部加工

　　b）支管连接接头的组对应符合以下规定：

　　1）安放式支管的端部制备及组对应符合图6a）、b）的规定。

　　2）插入式支管的主管端部制备及组对应符合图c）的规定。

　　3）主管开孔与支管组对时的错边量应不大于m值[见图6a）、b）]，必要时可进行堆焊修正。

　　c）组对间隙应控制在焊接工艺规程允许的范围内。

　　d）除设计文件规定的管道预拉伸或预压缩焊口外，不得强行组对。

需预拉伸或预压缩的焊接接头，组对时所使用的工卡具应在整个焊接及热处理完毕并经检验合格后拆除。

　　e）组对时应垫置牢固，并应采取措施防止在焊接和热处理过程中产生附加应力和变形。

图6支管连接接头的组对

　　7.4.4定位焊缝

　　a）定位焊缝的焊接应采用与根部焊道相同的焊接材料和焊接工艺。

　　b）定位焊缝应具有足够的长度、厚度和间距，以保证该焊缝在焊接过程中不致开裂。

　　c）根部焊接前，应对定位焊缝进行检查。

如发现缺陷，处理后方可施焊。

　　d）焊接的工卡具材质宜与母材相同或为JB4708规定的同一类别号。

拆除工卡具时不应损伤母材，拆除后应将残留焊疤打磨修整至与母材表面齐平。

　　7.4.5焊接设备

　　焊接设备及辅助装备等应能保证焊接工作的正常进行和安全可靠，仪表应定期校验。

　　7.5.1应采用经评定合格的焊接工艺，由合格焊工按焊接工艺规程对焊缝（包括为组对而堆焊的焊缝金属）进行焊接。

　　7.5.2除因工艺或检验要求需要分次焊接外，每条焊缝一般应一次连续焊接完成，当因故中断焊接时，应根据工艺要求采取保温缓冷或后热等措施以防止