全自动焊接工艺Word文件下载.docx

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管口清理

坡口修整

管口预热

管口组对

安装焊接轨道

输入焊接参数

焊接

外观检查

手工焊返修

合格否

无损探伤

焊接结束

图1工艺流程图

（二）操作要点

大港油田工程建设公司在西气东输—陕京二线联络线工程第8标段中采用了全自动气体保护下向焊焊接方法，根据该工法在工程中的实际运用，概括总结出以下几点操作要点。

1．管口清理

组装前使用专用清管工具清除管内的所有杂物；

使用棉纱和钢丝刷等工具将管口两端100范围内的尘土、油污、铁锈等清理干净，露出金属光泽，螺纹管端口焊缝处需把余高打磨平滑，严禁使用砂轮机打磨坡口以外的管材表面，然后由管工用对口器进行管口组对，用间隙板定间隙。

并检查管口是否存在压痕、裂纹等缺陷，如果发现要及时按要求修复，不符合要求的管子不得组装。

2．管口修整与组对

全自动焊接对坡口要求严格，必要时用坡口整形机对管口进行整形。

管道全自动焊接管口组对尺寸如下图：

22.5º

±

0.5°

0～2.0mm

0.5～2.0mm

1.6±

0.4mm

图2管口组对

管组对接头的坡口形式应为Ｖ型，管道坡口角度应为22.5°

，钝边1.2～2.0，间隙2.0～3.0mm，组对错边量按10%管壁厚控制。

对口采用内对口器（连头碰死口及其它不能使用时内对口器时采用外对口器）施工时，应在根焊一遍后，方可卸除内对口器。

使用外对口器时，必须在焊口整个圆周上均匀分布4～6处定位焊，每一处定位焊长度不应小于100，且在卸下外对口器前，定位焊的累计长度不得少于管周长的50%。

两相邻管的螺旋焊缝在对口处应错开不小于100的距离。

3．安装焊接轨道

自动焊接小车行走在焊接轨道上，轨道与管道的同心度和与管口的平行度直接影响着焊接的质量，应采用专用工具安装轨道，轨道专用安装工具可以测量和调整轨道边缘与管道坡口之间的距离，调整轨道的松紧度。

轨道安装专用工具的锤面硬度应稍低于焊接轨道的硬度，过硬易造成轨道的损伤。

轨道安装后，应保证轨道与管道表面的距离小于3，轨道与管口端面的距离小于2。

4．输入焊接参数

轨道安装完毕后，将焊机安装在轨道上，按焊接指导书的要求调整焊机的焊枪位置和角度。

通过焊接参数输入器，将焊接参数输入到计算机中。

表1根焊焊接工艺参数

焊道

焊材牌号

直径

（）

极性

焊接电流

（A）

电压（V）

送丝速度

（）

焊接速度（）

保护气体

气体配比

流量

根焊

A5.1870

1.2

＋

峰值350~420

基值60~90

16~25

120~150

见备注③

20~30

注：

①＋表示焊丝接正。

②根焊电压为参考值，填充、盖面焊电流为参考值。

③（75-90）％（25-10）％2

表2填充焊、盖面焊焊接工艺参数

焊接速度

摆动速度

边缘停留

时间（）

2（%）

（%）

填充

20~35

8.0~9.0

340~440

80~140

17~25

15~25

85~75

盖面

17~27

7.0~8.8

300~360

100~160

①极性为焊丝接正。

②填充、盖面焊电流为参考值

5．焊接

根据焊接工艺规程的要求，管线焊前需预热管口，预热温度≥100℃且小于150℃，预热宽度为坡口两侧不小于75的范围内，预热方法应保障在预热范围内温度均匀，可用非接触式温度计在距管口50处测量，预热结束温度高于但不超过规定温度50℃，预热源撤离后1～2分钟后，开始焊接，以保证温度均匀。

预热源为液化气，配备专用的中环型火焰加热器加热。

火焰要远离防腐层，严禁用气焊和其它高温火源。

6．外观检查

外观：

宽度为坡口两侧外表面0.5~2.0；

余高为0~2.0，局部不得大于3，余高大于2且小于3部分的长度不得大于50；

焊缝外表面都不得低于母材表面，咬边深度不得大于0.5，咬边深度在0.3～0.5的单个长度不得超过30，累计长度不得大于焊缝周长的15%；

接口错边量小于2。

焊缝及附近表面上不得有裂纹、未熔合、气孔、夹渣、凹陷、引弧痕迹、有害的焊瘤、夹具焊点、溶合性飞溅等，外观成形均匀一致。

自检合格后，写焊工号（不准打钢印）做自检记录，如此流水作业进行组对焊接。

7．探伤检验

焊完的焊缝先检查外观合格后再进行无损探伤。

管道焊缝100%进行环向焊缝的X射线照相，执行《石油天然气钢质管道对接焊缝射线照相及质量分级》标准Ⅱ级为合格。

将检测结果及时确认核实后，对不合格的焊口安排专人进行返修。

8．不合格焊口返修

组织专门返修小组对不合格焊缝进行返修，焊口返修采用手工焊接返修。

二次返修不合格的焊口需割口重新焊接、拍片检查至合格。

五、材料、设备及劳动力组织

（一）工程材料

该工法在西气东输—陕京二线联络线工程第8标段运用时采用地工程材料有：

1．钢管

钢管标准：

5L（9711.2）钢级：

X70（L485）

直径：

Φ1016壁厚：

17.5

其化学成分和机械性能见表3。

表3钢管的化学成分和机械性能表

化学成分

CSP

0.221.650.0150.025

机械性能

屈服强度（）

抗拉强度（）

伸长率（％）

483

562

16

2．焊接材料

表4焊接材料表

焊材

焊材标准

牌号

焊材规格

根焊焊丝

A5.1870S

锦泰58

Φ1.2

填充、盖面焊丝

5.2880

锦泰68

Φ1.0

3．保护气体

本工法用到的保护气体为气体和2气体。

其中气体纯度：

≥99.96％，2气体纯度：

≥99.5％，2气体含水量：

≥0.005％。

（二）机具设备

本工法使用的主要机械设备见表5。

表5主要机械设备表

序号

设备名称、型号

数量

备注

1

自行式移动电站（—100）

4台

野外行走功能

2

林肯半自动焊机（—Ⅱ）

2台

打底根焊

3

2000全自动焊机

填充盖面

4

吊管机（70T）

3台

布管、对口

5

坡口整形机

1台

加工坡口

6

气动内对口器

组对焊口

7

清管器

对口前清理管内杂物

8

层间测温仪

测试层间温度

9

热处理仪

进行焊后热处理

10

温湿度仪

测量环境温、湿度

11

风速仪

测量环境风速

12

焊接检验尺45型

2把

焊缝外观检验

（三）劳动力组织

本工法人员组织见表6。

表6劳动力组织表

工种

项目经理

对工程全面负责

项目副经理

协助项目经理工作

施工班长

负责现场施工

技术负责人

负责工程技术

安全负责人

负责工程安全

质量负责人

负责工程质量

测量工

测量定位

起重工

起重

管工

组对

电焊工

电工

施工用电

13

辅助工及其他人员

辅助施工

六、质量控制

1．制定长输管道全自动焊接施工项目管理质量方针、目标。

成立施工质量管理项目组，明确项目部岗位质量管理职责。

2．施工前，检查验收管子的长度、钢管厚度、防腐层厚度、防腐质量、管口质量（直径、椭圆度、管口垂直度、管子直度）等。

对螺旋焊缝管，检查测量管口周长、直径，以使匹配对口，做到使两相邻管口直径误差＜1，周长误差≤4。

对检查出的不合格的管子应标识隔离。

3．清理管口，采用专用清理工具将管口的坡口、钝边修好；

机制坡口的内卷边要清除掉，螺旋管、直缝管管端内外焊道高出管壁10范围内要用砂轮机抹平且平缓过渡；

管端内外20内的锈迹要清除，直至见到金属本色。

，钝边1.2～2.0，间隙2.0～3.0，组对错边量按10%管壁厚控制。

4．对口时，起吊管子的吊具不得损坏防腐层。

组对时应控制错边量、螺旋焊缝或直焊缝错开量以及对口间隙，使其符合焊接规范要求。

5．焊接施工前对所有参加施工的人员进行交底，明确各项质量指标及要求，同时明确各岗位人员的质量职责，严格按规范及设计要求进行施工。

6．参加施焊的焊工必须是经过培训取得专业资格证书，同时通过针对当前施工管线焊接要求考试的合格者。

7．管口根焊没有完成时，不得撤出内对口器。

在根焊过程中，不得活动管子或碰撞管子。

根焊必须熔透，背面成形良好。

根焊完成后，焊工应仔细自查是否有裂纹、夹渣、气孔等缺陷，如有，应消除后重焊。

8．焊缝接头点，应略加打磨，相邻两层的接头点不得重叠，应错开20以上每遍焊完后焊工应认真清根，除去表层气孔、夹渣等缺陷，砂轮粉末也应清除。

9．焊接过程中，应注意控制层间温度，当层间温度低于规定要求时，应重新加热。

10．使用的焊接极性、电流、电压、焊接速度等应符合焊接工艺规程要求

11．焊道表面应成型良好，管口和焊道表面应无飞溅、裂纹、焊疤、气孔和夹渣等缺陷，焊道外观检验执行《油气长输管道工程施工及验收规范》50369-2006的规定

12．所用焊机须是完好设备，设备性能满足焊接工艺的要求。

13．所用焊材与设计要求相符，且通过焊接工艺评定，满足设计要求。

14．在下列任何一种环境中，如未采取有效防护措施不得进行焊接：

1）雨、浓雾天气；

2）大气相对湿度超过90%；

3）风速大于2米/秒，应采取有效的措施（如防风棚等）；

4）环境温度低于5℃，应采取有效措施（如石棉被等进行层间或焊后保温），防止焊缝冷速过快。

15．严把好各工序的施工质量，质检人员施工期间不离场，随时检查施工质量。

七、安全措施

1．建立安全保证体系，确定安全生产责任人。

2．对所有参加施工人员进行安全教育，对施工中容易出现的安全隐患提前预防。

做好各工序安全教育和安全技术交底。

3.定期召开安全生产例会，定期组织进行安全检查工作，例行安全检查每周一次，安全员及相关人员对施工全过程进行全方位、全过程监督检查。

4.施工机械操作处要有规范的操作规程，特殊工种及专业施工人员要持证上岗，严格执行岗位责任制，做到自我安全保护“三不伤害”。

5.施工负责人及现场安全员负责施工现场安全，随时检查现场情况，发现问及时使处理。

6.施工人员要穿戴好劳动防护用品，劳动防护用品质量必须符合相关要求并定期检查，施工机械必须在使用前进行检查验收.

7.电焊工要有相应的资格证，要严格遵守电气安全技术规程。

除电焊机二次开关以下的电气线路外,电焊工不许使用其它电气线路施焊。

对所有电焊设备都应进行日常使用前的故障检查。

电焊机必须有接地线，电焊机一次接线处应加保护罩，电线应该经常保持绝缘良好。

焊机机体的任何部位禁止与焊把未绝缘的金属部件以及任何裸露的导体相接触。

电焊面罩应严密不漏光，焊接前应佩带好防护用品。

焊接时要按技术要求进行施工，打焊渣时，要防止焊渣伤眼或进入耳朵。

8.在潮湿地焊接时必须采取绝缘措施，不得使人体、焊机或其它金属构件成为焊接回路，以防焊接电流造成人身伤害或设备事故。

八、环保措施

1.环境保护职能部门及人员对日常施工及生活进行管理和监督，发现不符合项及时纠正，保证环境处在一个良好状态

2.在施工作业区范围内与施工有关的焊丝、焊渣等垃圾和碎片应及时清理出场，并进行妥当处理。

3.建筑施工和生活垃圾不得随意堆放、遗弃或洒落，要集中收集，当天带回住地妥善处置。

4.设置生活垃圾集中堆放设备，对生活垃圾进行回收处理，禁止任意乱扔造成白色污染，并保持场地内清洁。

九、效益分析

在大港油田工程建设公司承建的西气东输—陕京二线联络线工程第8标段，直径为Φ1016的管线长约14.5，壁厚为17.5和21两种，焊口总数1237道焊口（全自动焊接）。

对以上焊口进行100%X射线检测，结果按4056－93《石油天然气钢质管道对接焊缝射线照相及质量分级》的Ⅱ级合格标准进行评定，一次合格率达到96.32％，比半自动焊接一次合格率提高了6个百分点，累计节约费用达到75.8万元。

在西气东输二线管道工程（西段）第十二标段中，管线直径为Φ1219的管线长约80，壁厚为18.4、22和26.4三种焊口总数达到7000道焊口。

对以上焊口进行100%X射线检测，结果按4056－93《石油天然气钢质管道对接焊缝射线照相及质量分级》的Ⅱ级合格标准进行评定，一次合格率达到95％，比半自动焊接一次合格率提高了5个百分点，累计节约费用达到419.9万元，保证了大口径长输管道施工质量，而且取得了明显的经济效益。

本工法的成功应用，为大港油田工程建设公司培育了一支成熟的长输管道全自动焊接施工队伍，提高了公司的竞争实力，形成了新的利润增长点，为进一步开拓市场，打下了良好的基础，创造了良好的社会效益。

十、应用实例

2005年，本工法在大港油田工程建设公司承建的西气东输—陕京二线联络线工程第八标段工程中得到了运用，该工程于2004年12月10日开焊，2005年7月30日完工，管线直径为Φ1016，管线长约14.5，壁厚为17.5和21两种，其焊接一次合格率达到了96.32%。

之后在工程建设公司中标的西气东输二线等工程（西段）第十二标段中也运用此工法参与了长输管道的施工，施工效果良好。