焊接施工技术方案文档格式.docx
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组对
定位焊
焊前预热无预热要求时
不合格
清除缺陷焊接
焊缝外观检查
RT检查
焊后热处理
不合格合格
硬度检测无预热要求时
焊接结束
3.2焊前准备
3.2.1人员资质
3.2.1.1参加施焊的焊工,必须具有技术监督部门颁发的相应类别的焊工合格证,并在有效期内;
3.2.1.2参加施焊前,要对焊工进行培训和考试,合格者方可参加施焊;
3.2.1.3焊工在施焊前,必须明确被施焊焊件的材质,应选用的焊条类型,是否在自己的资格项目之内。
3.2.2焊接工艺评定
根据现场施焊焊件的材质、规格型号来选用公司编制的焊接工艺评定报告,并根据焊接工艺评定报告编制焊接方案、焊接作业指导书。
焊工应根据焊接作业指导书施焊。
选用的焊接工艺评定目录见下表。
焊接工艺评定目录
序号
焊评编号
母材材质及规格
焊接方法
焊接材料
适用壁厚(mm)
1
PQR902
022Cr17Ni12Mo2φ323.9×
10.31
GTAW/SMAW
TGF-316L/E316L-16
1.5-20
2
PQR607
Q235-Bδ=10mm
SMAW
E4315
3
PQR648
15CrMoGφ244.5×
28
TIG-R30/E5515-B2
1.5-56
4
PQR591
20#φ133×
6
E4315/H08A
1.5-12
5
PQR936
06Cr18Ni1011TiΦ168×
11
ER308/E308-16
1.5~22
6
PQR939
20Gφ219.1×
12.5
E50-6/E4315P
1.5-25
3.3焊件的检验与管理
3.3.1钢材应有出厂合格证或产品质量检验证明书。
其检验项目及技术指标应符合相应标准的要求。
指标不全或对材质有疑问时,应予以复验。
3.3.2合金钢管道组成件应采用快速光谱分析进行复查,并作好标记;
3.3.3经验收合格的材料,应按类别、规格、材质分别存放,并作好标识工作。
发放材料时,要严格按照“限额领料单”发料。
3.4焊材的验收、保管、烘干、发放与回收
3.4.1到货的焊材按入库批次、种类、牌号、规格、批号与焊材质量证明书进行核对,无误后经总包、业主、监理单位验收合格方可使用。
3.4.2焊条、焊丝的外观质量应符合下列标准:
3.4.2.1焊条、焊丝上的型号或牌号印记应清晰明确,夹持端端部有颜色标记的要颜色鲜明,无遗漏;
3.4.2.2焊条药皮应均匀、紧密地包覆在焊芯周围,整条焊条药皮上不应有影响焊接质量的裂纹、气泡、杂质及剥落等缺陷。
焊条引弧端药皮应倒角,焊芯端面应露出,以保证易于引弧;
3.4.2.3焊条偏心度应符合如下规定:
焊条直径D≤2.5mm,偏心度T≤7%;
焊条直径D为3.2mm和4.0mm,偏心度T≤5%;
3.4.2.4焊丝表面应光滑平整,不应有锈蚀和氧化皮。
经热处理者允许有氧化色。
3.4.2.5焊材二级库必须通风良好、干燥。
库内温度不低于5℃,相对空气湿度低于60%。
焊材库内放置温湿度计,每天填写《焊材库温湿/度记录》(SH/T3543-G121)。
成包焊材要随用随启封,以免受潮变质。
搬运和摆放时要轻拿轻放,防止药皮受震脱落。
焊材分类、分规格摆放在专用的架子上,架子距地面和墙壁300mm以上。
按规定做好标识;
3.4.2.6焊材的保管、烘干和发放由专人管理,建立完善的焊条领用、保管、贮存、烘烤、发放回收制度并在焊材库张贴焊材管理制度,做好《焊条烘烤记录》(SH/T3543-G117)、《焊条发放回收记录》(SH/T3543-G118)、《焊丝发放记录》(SH/T3543-G119);
3.4.2.7低氢型焊条一般在常温下放置超过4h要重新烘干。
露天操作隔夜时,焊条要在低温烘箱中恒温保存,否则次日使用前要重新烘干。
重新烘干次数不超过两次。
重复烘干的焊条要作出标记;
3.4.2.8烘干焊条时,禁止将焊条突然放入高温炉内,或从高温炉内突然取出冷却,要缓慢升温、冷却。
防止焊条因骤冷骤热而产生药皮开裂脱落现象;
3.4.2.9烘干焊条时,焊条不能成垛或成捆放置,应铺成层状,每次焊条堆放不能太厚(一般3-5层),避免焊条烘干时受热不均和潮气不易排除;
3.4.2.10焊材使用按焊材说明书进行烘干恒温,随用随取。
焊条烘干要作好烘干记录,包括日期、规格、牌号、数量、温度及烘干时间等内容;
3.4.2.11焊条的烘干一般按说明书的要求进行,若说明书无烘干规定时,按下表进行烘干使用。
常用焊条烘干温度一览表
焊条牌号
焊条型号
烘干温度(℃)
恒温时间(h)
待用温度℃)
J427
350
150
J427SHA
E4315P
A022
E316L-16
250
100
A102
E308-16
R307
E5515-B2
380
3.4.2.12焊条的发放坚持三条原则,即先入库的先发放、先烘干的先发放、重复烘干的先发放;
3.4.2.13焊工领用焊条,必须持技术人员或焊接工程师开据的“焊条领用单”,且拿保温桶领取,同一保温筒内不允许同时装有两种及两种以上焊条。
领用不锈钢焊条的保温筒应与领用其它焊条的保温筒分开使用。
发放焊条时,要核对焊条的规格、牌号及数量,并作好发放记录。
每次领用的焊条数量不超过4Kg,当日用不完的焊条应退库并作记录;
焊条领用、回收记录需有焊工签字;
3.4.2.14烘干人员对退回的焊条要单独存放。
二次烘干发放时,焊条要作好标识,并在发放记录中注明。
当二次烘干的焊条再次退回时,不得再用于压力管道和压力容器焊接,应改作它用或报废处理;
3.4.2.15氩弧焊采用的氩气纯度不低于99.99%(检查供方产品质量证明书)。
3.5坡口加工
3.5.1钢结构的坡口加工
3.5.1.1钢结构的坡口加工应按照设计图纸和专用图集的要求加工坡口;
3.5.2工艺管道的坡口加工
3.5.2.1管道的坡口可采用氧乙炔焰或等离子切割,采用热加工方法加工的坡口必须去除坡口表面的氧化皮、熔渣及其它影响接头质量的表面缺陷,并将凹凸不平处打磨,保证尺寸正确和表面平整;
3.5.2.2不锈钢管的坡口加工和修磨,使用的刀具、砂轮片应与其它钢材的分开使用,防止产生渗碳,导致管材抗腐蚀能力下降;
3.5.2.3坡口形式及尺寸要求见下表。
工艺管道坡口形式及组对要求
坡口名称
坡口形式
间隙c
(cm)
钝边p
(mm)
角度α(β)(o)
厚度(mm)
焊脚k(mm)
V型坡口
0~2
65~75
3~16
—
0~3
55~65
9~26
管座坡口
2~3
45~65
(30~35)
45~60
法兰角焊接头
-
K=1.4T且不大于颈部厚度;
E=6.4且不大于T
承插焊接法兰
1.6
K=1.4T且不大于颈部厚度
承插焊接接头
K=1.4T且不小于3.2
3.5.3坡口清理及检查
3.5.3.1法兰、管配件的焊接坡口由制造商加工,管子坡口现场加工。
加工前应认真核对有关标记,作好材质及其它标记的移植。
加工后,将内部清理干净,及时封闭两端管口,妥善存放;
3.5.3.2坡口表面平整,不得有裂纹、分层、夹渣、毛刺、凹凸、氧化皮等缺陷;
3.5.3.3焊接前将坡口表面及其附近20mm范围内的油污、水分及其它污物彻底清理干净,并要注意保护。
焊前包扎,避免磕碰;
3.5.3.4不锈钢管道施焊前,在坡口两侧各100mm范围内涂刷防粘污剂,以防止飞溅沾污焊件。
3.6焊前预热
3.6.1铬钼钢管线在焊前焊件需预热至250-300℃。
3.6.2焊前预热
3.6.2.1当环境温度低于0℃时,除奥氏体不锈钢外,无预热要求的钢种,在始焊处100mm范围内,应预热到15℃以上;
3.6.2.2预热应在坡口两侧均匀进行,内外热透并防止局部过热。
加热区100mm范围应予以保温。
3.6.2.3预热范围应以坡口中心两侧各不小于壁厚的3倍,有淬硬倾向或易产生延迟裂纹的材料,两侧各不小于壁厚的5倍,且不小于100mm;
3.6.2.4预热后的焊接工作应连续进行,中断焊接后需要继续焊接时,应重新预热。
3.7组对及定位焊
3.7.1钢结构材料组对时,对口错边量不得大于接头中较薄件板厚的10%,且不大于3mm;
组装时预留间隙应按设计要求,设计无要求时对接焊口间隙为1mm,T型接头间隙为1.5mm;
3.7.2管道组对时,应使内壁平齐,其错边量不超过,管道壁厚的10%,且不大于2mm。
3.7.3管子组对可使用组对卡具,若卡具需焊在母材上,则应符合下列规定:
3.7.3.1卡具与管材接触部分的材质应与管材成分相同,否则应用焊接该钢管的焊条在卡具上组焊过渡层;
3.7.3.2卡具的焊接工艺与正式焊接工艺相同。
管子焊接要求预热时,卡具的焊接也要预热,且预热温度取正式焊接时预热温度的上限;
3.7.3.3卡具拆除时要用砂轮割除或者用氧-乙炔焰在离管道表面3mm处切割,然后用砂轮修磨,不得用敲打或扳扭的方法去除;
3.7.4定位焊焊接要求
3.7.4.1定位焊焊接工艺与正式焊接相同;
3.7.4.2定位焊缝尺寸见下表:
定位焊焊缝尺寸选用表
焊件厚度δ(mm)
焊缝厚度(mm)
焊缝长度(mm)
≤4
2~2.5
≤2δ/3
5~10
>4
2~5
10~20
3.7.4.3定位焊焊点要均匀分布(至少3点),并应保证焊透及熔合良好,无裂纹、焊瘤、气孔、夹渣等缺陷;
3.7.4.4为保证底层焊道成型良好、减小应力集中,定位焊缝应平缓过渡到母材,且应将焊缝两端磨成斜坡;
3.7.4.5正式焊接要求预热时,定位焊也按相同的要求预热,且取预热温度的上限,避免强力组对;
3.7.4.6定位焊工艺与正式焊接相同。
定位焊焊点要均匀分布,并保证焊透且熔合良好,无裂纹、焊瘤、气孔、夹渣等缺陷。
3.8焊接环境要求
3.8.1焊接环境温度低于下列要求时,应采取提高焊接环境温度的措施
3.8.1.1非合金钢焊接,不低于-20℃;
3.8.1.2低合金钢焊接,不低于-10℃;
3.8.1.3奥氏体不锈钢焊接,不低于-5℃;
3.8.1.4其他合金钢焊接,不低于0℃。
3.8.2施焊环境若出现下列情况之一,而未采取防护措施时,应停止焊接作业
3.8.2.1焊条电弧焊时,风速等于或大于8m/s;
3.8.2.2气体保护焊时,风速等于或大于2m/s;
3.8.2.3相对湿度大于90%;
3.8.2.4下雨或下雪。
3.9焊接方法
3.9.1钢结构采用手工电弧焊。
3.9.2管道均采用氩电联焊,DN≤50mm的管道采用手工钨极氩弧焊。
3.10焊接材料
3.10.1焊接材料选用见下表。
焊接材料选用一览表
母材材质
焊 接 材 料
备 注
手工钨极氩弧焊
手工电弧焊
Q235B、20#
H08A
20G
THT50-6
06Cr18Ni1011Ti
H08Cr21Ni10Si
022Cr17Ni12Mo2
TFG-316L
15CrMoG
TIG-R30
3.10.2焊材使用前按要求进行烘干;
焊丝除去表面的油污及铁锈。
3.11焊接工艺规范见下表:
母材
材质
焊接
方法
极性
焊接电流
(A)
电弧电压(V)
焊接速度
(cm/min)
线能量
(Kj/cm)
20#、20G
GTAW
H08AΦ3.2
正接
80-100
10-12
6-8
8-9
J427Φ3.2
反接
100-120
20-25
7-9
17-20
TIG-R30φ2.5
110-130
9-11
12-21.7
R307φ3.2
80-90
25-30
15-27
R307φ4.0
90-110
5-7
19-40
06Cr18Ni11Ti
H08Cr21Ni10SiΦ2.5
90-115
10-13
5-8
6.7-18
A102Φ3.2
82-105
9-12
8.5-17.5
A102Φ4.0
120-145
23-27
12-15
11-20
TGF-316LΦ2.0
110-140
12-18
6-12
≤13
E316L-16Φ3.2
110-125
22-27
8-14
≤18
Q235B
80-105
23-28
16-35
J427Φ4.0
21-41
焊接工艺规范一览表
3.12钢结构的焊接
3.12.1钢结构的焊接应按照设计图纸或节点图要求进行,转角缝应连续绕角焊接。
3.12.2焊缝表面不得有裂纹、焊瘤、烧穿等缺陷,焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷。
3.12.3T形接头、十字接头、角接接头等要求熔透的对接和角接组合焊缝,其焊脚尺寸不应小于板厚的25%,焊角尺寸的偏差应控制在0~4mm。
3.12.4钢结构焊接时,拘束度大,可能产生裂纹,如果出现裂纹,焊工不得私自处理,必须报告焊接责任工程师,制定返修方案。
3.12.5焊缝观感应达到:
外形均匀、成型较好,焊道与焊道、焊道与基本金属间过度平滑、焊道和飞溅物基本清除干净。
3.12.6焊缝外观质量应符合下表的要求。
焊缝外观质量检验标准
项目
质量标准
一级
二级
三级
气孔
不允许
直径小于或等于1.0mm的气孔,在1000mm长度范围内不得超过5个
咬边
不要求修磨的焊缝
深度不超过0.5mm,累计总长度不超过焊缝长度的10%,连续长度不超过100mm。
深度不超过0.5mm
要求修磨的焊缝
注:
焊缝金属表面不得有裂纹、夹渣、焊瘤、烧穿、弧坑等缺陷。
3.12.7钢结构焊缝的质量等级按设计图纸要求规定。
3.13工艺管线的焊接
3.13.1焊接通用要求:
3.13.1.1手工氩弧焊时,采用小电流、短弧焊,保持适当的焊接速度,控制熔池的温度不要过高,熄弧后,焊炬停留5秒钟后再移开;
氩弧焊时,应提前送气和滞后停气,以保护钨极及引弧和熄弧处的焊缝质量。
手工电弧焊进行盖面时,采用小电流、短弧操作;
3.13.1.2引弧采用后退法在坡口内引弧,严禁在焊件表面上引弧和试验电流。
地线与焊件紧密可靠连接;
3.13.1.3焊接时应注意始端和终端的质量。
引弧时,保证将母材熔透,收弧时将弧坑填满,尤其是定位焊,并用砂轮打磨去弧坑缺陷且将弧坑修磨平整,以防止产生裂纹。
多层焊的层间接头应错开并注意层间清理;
3.13.1.4管子焊接时,管内防止过堂风;
应对管口两端进行有效封堵;
3.13.1.5正式焊起点应在两定位焊焊缝之间。
3.13.2合金钢焊接要求
3.13.2.1铬钼合金钢焊接前应按要求进行焊前预热,预热后及时焊接;
3.13.2.2铬钼钢焊接过程应该注意控制电流大小,在不影响焊接性能的情况下,选用较小的电流进行焊接,从而降低焊缝温度,增强焊缝的高温持久强度;
3.13.2.3焊接的层间温度控制:
15CrMoG的层间温度控制在200-220℃范围之内;
3.13.2.4每道焊缝一次连续焊完;
因故中断焊接时必须进行300-350℃、15-30min的后热处理,保温缓冷,以减少焊缝中氢的有害影响,降低焊接残余应力,防止裂纹产生。
因现场停电而导致中断焊接时采用氧气、乙炔均匀的火焰烘烤方法保温缓冷。
再次焊接前检查确认无裂纹后方可按原工艺要求施焊。
3.13.3奥氏体不锈钢焊接:
3.13.3.1焊接应采用小线能量、短电弧、不摆动或小摆动的操作方法;
3.13.3.2焊件表面严禁电弧擦伤,并严禁在焊件表面引弧、收弧;
3.13.3.3严格控制层间温度:
06Cr18Ni11Ti的层间温度控制在100℃以下;
022Cr17Ni12Mo2的层间温度控制在60℃以下;
3.13.3.4奥氏体不锈钢焊接接头焊后应按设计文件规定进行酸洗与钝化处理;
3.13.3.5焊接完毕后,必须及时将焊缝表面的熔渣及周围的飞溅物、防飞溅涂料清理干净;
3.13.4焊缝外观检验:
3.13.4.1除有特殊要求的焊缝外,焊工焊完后及时除去渣皮、飞溅及防飞溅涂料,并将焊缝表面及周围清理干净,不锈钢焊缝清理时使用不锈钢钢刷,清理后对焊缝外观质量进行自检,自检合格后在焊缝一侧100mm内作好焊口标记;
并做好《管道焊接工作记录》(SH/T3543-G403)、《管道对接焊接接头报检检查记录》(SH/T3543-G404);
3.13.4.2焊缝外观应成型良好,宽度以每边盖过坡口边缘2mm为宜。
角焊缝的焊脚高度应符合设计规定,外型应平缓过渡;
3.13.4.3焊缝表面的质量应符合下列要求:
(1)不允许有裂纹、未熔合、未焊透、表面气孔、夹渣、飞溅、擦伤、角焊缝不足等缺陷;
(2)焊缝咬边深度不大于0.5mm,连续咬边长度不大于100mm,且焊缝两侧咬边长度不大于该焊缝全长的10%,合金钢及不锈钢管线不得有咬边;
(3)焊缝表面不得低于管道表面,当焊接接头中薄者厚度≤6mm时,焊缝余高应不大于1.5mm;
当焊接接头中薄者厚度>
6mm时焊缝余高应不大于2.5mm;
(4)焊接接头错边量不应大于壁厚的10%,且不大于2mm。
3.13.5管支吊架、承插凸台焊接要求
3.13.5.1管支吊架焊接作为工艺管线焊接的一部分,其焊接工艺应与工艺管线焊接一致;
3.13.5.2管托预制应采取防变形措施,焊接完成后应将管托调整至合适形状尺寸;
3.13.5.3焊缝不得有漏焊、欠焊、裂纹、高度和长度不够等缺陷。
支架与管道焊接时,管子表面不得有咬肉现象;
3.13.5.4固定管托与支座、管件之间应焊接牢固,焊角尺寸应达到设计要求;
3.13.5.5管子插入承插焊法兰、凸台时应按要求预留间隙,其角焊缝焊角高度应符合要求,焊接遍数不得少于两遍;
3.13.5.1凸台与主管线之间焊接前要留好间隙,确保根部焊缝熔合完好,打底焊接应采用手工氩弧焊接。
3.13.6无损检测
3.13.6.1焊接接头的射线检测率按设计文件确定;
在被检测的焊接接头中,固定焊的焊接接头不得少于检测数量的40%,且不少于一个焊接接头,射线检测百分率计算原则如下:
(1)按设计文件给出的同管道级别、同检测比例、同材料类别的管线编号计算;
(2)当管道公称直径小于500mm时,按焊接接头数量计算;
(3)当管道公称直径大于或等于500mm时,按每个焊接接头的焊缝长度计算。
3.13.6.2验收合格的焊缝,应做永久或半永久的标识,以便于追溯。
射线探伤的底片要有清晰的识别标记,并应与管线号和焊缝相对应一致,无损检测人员将探伤口号描绘到单线图上。
3.13.6.3不合格焊缝的返修
(1)经无损检测发现焊缝缺陷超出设计规定的不合格焊缝必须进行返修。
(2)参加焊缝返修施焊的焊工必须具有相应的资格。
焊缝返修遵循原焊接工艺,同一部位的返修次数工艺管道碳素钢不超过三次,不锈钢不超过二次,如超过时,必须采取措施,并经技术负责人批准后方可进行修补。
(3)焊缝内部的超标缺陷在返修前,应探测缺陷的埋置位置及深度,确定缺陷的清除范围。
缺陷清除采用砂轮打磨或碳弧气刨的方法。
用碳弧气刨时要彻底清除渗碳层。
磨槽或刨槽修整成适合补焊的形状,并经着色检验确认后方可补焊。
进行超次返修时要编制返修工艺措施,经项目技术负责人批准后方可补焊。
质检人员应追踪检查焊缝返修措施的落实情