工艺管线焊接方案.docx

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工艺管线焊接方案

一　编制说明

依据安装工程施工相关技术文件，以及借鉴我公司建设同类工程的施工管理经验的基础上进行编制的。

本方案不包括安装施工进度计划及资源需求计划，其容在安装施工方案中阐述。

为保证焊接质量，指导工艺管道的焊接和管理，特编制此方案。

焊接工程的质量目标是：

焊缝外观检查合格率100％；

焊缝检测一次合格率达到95%以上。

二、编制依据

2.1HUALU工艺管道施工图纸、相关管道施工技术文件

2.2《石油化工装置（单元）金属管道工程施工及验收技术条件》40BJ019-2007

2.3《工业金属管道施工及验收规》GB50235-2010；

2.4《现场设备、工业管道焊接工程施工验收规》GB50236-2011；

2.5《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规》SH3501-2011；

2.6《工业安装工程质量检验评定统一标准》GB50252-2010

2.7《石油化工铬钼耐热钢焊接规程》SH/T3520-2004

2.8《承压设备无损检测》/T4730-2005

2.9《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708-2000；

2.10《钢制压力容器焊接规程》/T4709-2000；

2.11《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99

2.12《施工现场临时用电安全技术规》JGJ46-2005

三、工程概况

3.1工程情况

3.1.1乙二醇装置工艺管线材质中，主要涉及管线材质：

碳钢：

20、20G、Q235B、L245N、Q245R

不锈钢：

00Cr17Ni14Mo2、00Cr19Ni10、0Cr18Ni9

合金钢：

15CrMoG、15CrMo、A335GR.P91

3.1.2各类管道焊缝的无损检测比例及合格要求符合《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规》SH3501-2011、《工业金属管道施工及验收规》GB50235-2010及相关的设计文件。

3.1.3加大预制力度，原则上与设备直接相连的8″以下管道全部预制，所有管托及小型支架均预制。

一次点和支管等开孔处也应在预制阶段完成。

管道的预制必须严格按照SH/T3517-2001的要求进行，预制管道前必须认真核对管道平面布置图及管段图，以避免造成不必要的返工。

3.2工艺管线主要实物量

序号

部位

材质

焊接当量

备注

168

0CR18NI9、20

2287.5

907

00CR19NI10、0CR18NI9、20

3741.75

924A

0CR18NI9、20、Q235B、15CRMO、15CRMOG、A335GR.P91、

4166.75

191

0CR18NI9、20

11476.75

904A

00CR17NI14MO2、00CR19NI10、0CR18NI9、20、Q235B、L245N、Q245R、15CRMOG、A335GR.P91

26196.75

906

00CR17NI14MO2、00CR19NI10、0CR18NI9、20

13404.25

903

00CR17NI14MO2、、0CR18NI9、20、Q235B、20G、15CRMOG、A335GR.P91

22400

901A

00CR17NI14MO2、、0CR18NI9、00CR19NI10、20、Q235B、L245N

39478.5

905

00CR17NI14MO2、、0CR18NI9、20、Q235B

52000

924B

0CR18NI9、20、Q235B、15CRMO、15CRMOG、A335GR.P91

4166.75

904B

00CR17NI14MO2、00CR19NI10、0CR18NI9、20、Q235B、L245N、Q245R、15CRMOG、A335GR.P91

26196.75

901B

00CR17NI14MO2、、0CR18NI9、00CR19NI10、20、Q235B、L245N

39478.5

合计：

243329.25

设计尺寸从1/2〞～80〞

四、施工准备

4.1施工现场准备

4.1.1材料摆放整齐、有序，管口封闭。

4.1.2为了施工需要现场敷设电缆，搭设焊接棚、防风棚、休息室。

4.1.3预制场地清理干净、设施齐全配套，具备管线预制条件。

4.1.4施工用机械,焊接设备均已进入现场,且焊接设备应在检验合格期使用。

4.1.5现场消防设施及施工安全警示牌等都已全部布置完毕

4.2施工技术准备

4.2.1熟悉图纸,设计资料及有关规定的文件，把握好焊接施工中的关键点和难度高的焊接点。

4.2.2根据单线图确定统计焊接当量、探伤比例、探伤焊口数量，做好焊接施工的资料准备工作。

4.2.3配备齐全合格的焊接管理人员，包括焊接技术员、焊接管理员、焊条烘干员、焊接检查员和焊接信息微机输入员。

4.2.4所有参加焊接施工管理的技术人员必须熟悉相关的规、标准及技术文件。

4.2.5施工前必须具备配管施工图,按规定做好焊接的技术交底，并通过审批。

4.2.6所有参加配管施工的焊工都要接受技术交底,熟悉施工程序和要求。

4.2.7参加焊接施工的焊工应按国家质量监督检验检疫总局《锅炉压力容器压力管道焊工考试规则》进行考试，并取得国家质量监督检验检疫总局颁发的合格证书，取得相应的合格项目,且应在有效期方可在现场进行焊接施工。

焊工合格证书经项目部审查合格后，上报业主、监理单位审核合格后方可施焊。

在焊接施工中焊工应严格按照焊接技术方案和焊接工艺要求进行施焊和检查，如果遇到与焊接工艺要求不符的情况时焊工有权停止焊接，并应及时反映给技术人员。

如果施工人员在焊接施工中发现重大质量问题时应及时报告给技术人员，不得擅自处理。

4.2.8根据相对应配管材质的焊接工艺评定编制WPS指导配管的焊接施工。

4.2.9焊材的管理符合下列规定：

焊接材料必须具有制造厂的质量证明书，质量证明书应包括熔敷金属化学成分、机械性能。

碳钢和不锈钢焊条应符合现行国家标准《碳钢焊条》GB5117、《低合金钢焊条》GB5118，《不锈钢焊条》GB983，焊丝应符合现行国家标准《焊接应用钢丝》GB1300、《焊接用不锈钢丝》GB4242。

进口铬钼钢、不锈钢焊材也必须具有合格证，并符合相关规和技术指标。

焊条药皮不得脱落或有明显的裂纹，氩弧焊所采用的氩气应符合现行国家标准《纯氩》GB4842的规定，且纯度不应低于99.95%，含水量应小于50mg/L。

a焊材要妥善保管在焊材库，焊材库要配置温湿度计和除湿机。

焊材库的温度要保持在5℃以上，相对湿度不大于60%。

焊条要放在格架上，离开地面和墙壁不小于300mm。

每种型号的焊条要分开摆放，并且设置余量显示卡。

每堆体积不能过大，宽度不大于两排，高度不超过1.2m。

库温度、湿度应按时控制调整，并填写室《气象记录》。

b焊材库必须干燥通风，库房不得有放置有害气体和腐蚀性介质。

c.焊材应按种类、牌号、批号、规格和入库时间分类堆放。

每垛应有明确的标注，防止混放。

d焊材使用前，需经严格烘干才能发给焊工。

e烘干员负责焊材的烘干工作。

焊材的烘干数量要有计划，根据工程进展情况，准备适量的烘干焊材。

焊材烘干时，要做好《焊材烘干记录》。

f焊材烘干时，要使用远红外线式的焊材烘干箱和保温箱。

烘干箱、保温箱由焊材烘干员负责保管。

温度计要定期检验校核。

g在烘干焊材时，焊材放进或取出时，烘干箱的温度不得超过200°C。

h焊材烘干之后，存放于保温箱，要尽快使用完，保温箱温度始终保持在100-150°C。

否则，要根据放置时间重新烘干。

4.2.10焊材的领用、发放符合下列规定：

a焊工领取焊材一定要有完好的焊条保温筒，否则拒发焊材。

焊条保温筒要通电加热保温。

在一个焊条筒，不准装入两种不同性质的焊材，以免用错。

b烘干员发放焊材时，一定要核对焊材型号和色标，防止发错。

c烘干员一次发给焊工的焊材不要太多，一定要控制在4小时用完。

当夏季阴雨潮湿时，要根据焊接责任工程师的意见，每次少发焊材，控制焊材在1-2小时用完。

d焊工施工结束后剩余的焊材返回焊材烘干室，并做好回收记录。

e烘干员要将焊工返回的焊材分类单独存放，妥善保管。

凡完整的焊材在外放置不超过四小时的可以直接返回保温箱，保持一小时以后优先发放使用。

若超过放置时间，要再烘干后使用。

再烘干的温度时间，由焊接责任工程师根据具体情况决定。

焊材再干燥的次数，一般不超过两次。

超过两次的降低使用，不能再用于管道的焊接。

f焊条使用前应按焊条说明书规定进行烘干。

g焊丝使用前应进行清理、除油、除锈。

4.2.11焊材烘干室控制流程图

4.3焊材选用一览表

母材

Q235B

Q245R

20G

L245N

0CR18NI9

00CR17NI14MO2

00CR19NI10

15CRMO

15CRMOG

A335.GR.P91

Q235B

J427

H08Mn2Si

J427

H08Mn2Si

J427

H08Mn2Si

J427

H08Mn2Si

A302

ER309

A302

ER309

A302

ER309

Q245R

J427

H08Mn2Si

J427

H08Mn2Si

J427

H08Mn2Si

J427

H08Mn2Si

A302

ER309

A302

ER309

A302

ER309

20、20G

J427

H08Mn2Si

J427

TIG-50

J427

H08Mn2Si

J427

H08Mn2Si

A302

ER309

A302

ER309

A302

ER309

L245N

J427

H08Mn2Si

J427

H08Mn2Si

J427

H08Mn2Si

J427

H08Mn2Si

—

0CR18NI9

A102

ER308

—

A302

ER309

—

00CR17NI14MO2

A022

ER316L

—

00CR19NI10

A002

ER308L

A302

ER309

—

15CRMO

15CRMOG

R307

H13CrMoA

—

A335.GR.P91

R407

ER90S-B9

编制依据：

各装置管道材料表

五、焊接施工

5.1焊接施工程序（见下表）

5.2坡口制备及焊缝的可追溯性标注如下图，在完成焊接工作后必须在焊缝附件位置进行明确标注。

5.2.1焊缝及坡口的形式、尺寸如下：

管壁厚（T）

坡口尺寸

间隙c

钝边p

坡口角度a

3~8

0~2

65~75

管径

坡口尺寸

间隙c

钝边p

坡口角度a

φ≤76

2~3

30~35

（厚壁50~60）

φ＞76

2~3

45~60

法兰对接接头

间隙c

钝边p

坡口角度a

2~3

1~2

55-65

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

承插焊接接头形式

间隙c（mm）

备注

1~2

K=1.4T，且不小于

3.2mm

对于管壁厚小于3mm的对接焊缝，坡口形式可采用I型坡口，坡口间隙为0-1.5mm。

5.2.2焊件的切割和坡口加工。

当管径φ≤114的管全部采用无齿锯进行切割；φ＞114时，碳钢管采用火焰切割，不锈钢采用等离子切割。

坡口采用砂轮打磨的方法加工。

5.2.3焊件组对前应将坡口及其外侧表面不小于20mm围的油、漆、垢、锈、毛刺及镀锌层等清除干净，且不得有裂纹、夹层等缺陷。

5.2.4焊缝的设置应避开应力集中区，便于焊接。

5.2.5除焊接及成型管件外的其他管子对接焊缝的中心到管子弯曲起点的距离不应小于管子外径，且不应小于l00mm；管子对接焊缝与支、吊架边缘之间的距离不应小于50mm。

同一直管段上两对接焊缝中心面间的距离：

当公称直径大于或等于150mm时不应小于150mm；公称直径小于150mm时不应小于管子外径；

5.2.6不宜在焊缝及其边缘上开孔，当必须在焊缝上开孔或开孔补强时，应对开孔直径1.5倍或开孔补强板直径围的焊缝进行无损检验，确认焊缝合格后，方可进行开孔。

补强板覆盖的焊缝应磨平。

5.3组对与定位

5.3.1焊件组对前应将坡口及其外侧表面不小于20mm围的油、漆、垢、锈、毛刺及镀锌层等清除干净，且不得有裂纹、夹层等缺陷。

5.3.2焊件不得进行强行组对。

5.3.3管子或管件对接焊缝组对时，壁应齐平，壁错边量不宜超过管壁厚度的10%，且不应大于2mm。

5.3.4不等厚对接焊件组对时，薄件端面应位于厚件端面之。

当壁错边量超过规定时，应对焊件进行加工：

5.3.5焊件组对时应垫置牢固，并应采取措施防止焊接和热处理过程中产生附加应力和变形。

5.3.6不锈钢焊件坡口两侧各100mm围，在施焊前应采取防止焊接飞溅物沾焊件表面的措施。

5.3.7定位焊缝应符合下列规定：

a.焊接定位焊缝时，应采用与根部焊道相同的焊接材料和焊接工艺，并应由合格焊工施焊。

b.定位焊缝的长度、厚度和间距按下表，应能保证焊缝在正式焊接过程中不致开裂。

表6.5定位焊缝的长度、厚度和间距

焊件厚度S（mm）

焊缝高度（mm）

焊缝长度（mm）

≤4

＜3

6-10

＞4

≤0.7S且≤6

10-20

c.在焊接根部焊道前，应对定位焊缝进行检查，当发现缺陷时应处理后方可施焊。

d.为保证底层焊道成形好，减少应力集中，应将焊点两端形成缓坡。

e.正式焊接要求预热时，则定位点焊也应按相同的要求预热，且取预热温度的上限。

预热围为从焊缝中心向两侧各不小于3倍壁厚，且不小于50mm。

5.3.8大口径管组对宜采用卡具定位，要求如下：

a.卡具材料应与母材成分相近，其焊接材料、焊接工艺宜与正式焊接相同。

b.铬钼合金钢管子组对卡具不得与母材焊接。

c.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平齐。

5.4其他焊接技术要求

5.4.1管道的施焊环境若出现下列情况之一，而未采取保护措施时，应停止焊接作业：

a.手工电弧焊焊接时，风速等于或大于8m/s；氩弧焊焊接时，风速等于或大于2m/s。

b.电弧周围1米围相对湿度大于90%时。

c.下雨或下雪时。

5.4.2阴雨天焊接时，工作场所用合适的方法（帐篷或遮雨蓬）遮盖，而且必要时加热至5℃以上。

所有焊接接头应均无潮气。

当金属温度低于0℃时，碳钢应预热到最低15℃。

5.4.3焊接消耗材料仅在理想的干燥条件下使用。

烘干温度和时间严格按制造厂家指示进行。

5.5焊缝返修

5.5.1当检验发现焊缝缺陷超出规定时，必须进行返修，焊缝返修时采用与正式焊接工艺相同的焊接工艺，且取预热温度上限，预热围也适当扩大。

5.5.2表面和焊缝局部的缺陷通过打磨、去除及修复时，减少的厚度不得低于规定的最低要求。

缺陷消除可采用砂轮或碳弧气刨（不适用不锈钢）方法，缺陷清除后应进行磁粉或着色检查验证。

焊缝缺陷修补仅应由有资格的焊工用已进行评定的焊接工艺完成。

5.5.3焊件、母材和其他同样材料的主要缺陷，每次单独进行修补应制定返修工艺卡，所写的工艺包括缺陷位置和尺寸图、何种缺陷被消除、消除缺陷的措施、合格的焊接工艺、焊后热处理和无损检验等。

5.5.4要求焊后热处理的管道，焊缝返修应在热处理前进行。

若热处理后还需返修，返修后再做热处理。

5.5.5返修部位按原探伤方法进行检验，以无超过规定的缺陷为合格。

5.5.6不合格的焊缝同一部位的返修次数，铬钼合金钢管道不得超过两次，其余管道不得超过三次。

5.6焊接管理

5.6.1工艺管道焊接采用微机辅助管理，另外要进行现场标记和单线图标记。

5.6.2所有管道承压焊缝附近按要求进行标记。

5.6.3进行无损检验的管道，应在单线图上标明焊缝编号、焊工代号、焊接位置、无损检验方法、返修焊缝位置、扩探焊缝位置、局部无损检验焊缝的位置以及底片编号、热处理焊缝位置及编号。

六、焊接检验

6.1焊前检验

6.1.1工程中所使用的母材及焊材，使用前必须进行检查，确认实物与合格证件相符合，方可使用。

6.1.2施焊前必须对焊接材料的干燥情况进行检查，应保证符合相应焊接材料的干燥要求。

6.1.3施焊前应检查坡口的尺寸、表面处理程度以及焊口的组对尺寸是否符合要求。

6.2焊接过程中检验

6.2.1焊接过程中应注意检查各层间焊道质量，只有确认上一层焊道质量合格后，方可进行下一层焊道的焊接，禁止使用二次熔化法消除缺陷。

6.2.2被迫中途停止的焊缝，应采取防止裂纹产生的措施，重新焊接前要检查无裂纹后，方可继续焊接。

6.3焊后检验

6.3.1焊后外观检验

6.3.1.1焊后必须对焊缝进行外观检验，检查应在焊缝清理后进行。

6.3.1.2焊接接头表面的质量应符合下列要求：

a）不得有裂纹、未熔合、气孔、夹渣、飞溅存在；

b）不锈钢和淬硬倾向较大的合金钢管道焊缝表面，不得有咬边现象；其他材质管道焊缝咬边深度不应大于0.5mm，连续咬边长度不应大于100mm，且焊缝两侧咬边总长不大于该焊缝全长的10%；

c）焊缝表面不得低于管道表面，焊缝余高Δh应符合下列要求：

1）100%射线检测焊接接头，其Δh≤1+0.2b1，且不大于2mm；

2）其余的焊接接头，Δh≤1+0.2b1，且不大于3mm。

注：

b1为焊接接头组对后坡口的最大宽度，mm。

6.3.2无损检测

6.3.2.1焊接接头先进行形状尺寸和外观质量的检查，合格后，才能进行无损检测。

焊接接头无损检测按JB4730.1-JB4730.6的规定。

射线透照质量等级不得低于AB级。

6.3.2.2各条管线的探伤比例要求详见管道特性表的要求。

其中检测比例为20%、10%的合格等级为Ⅱ级；检测比例为5%的合格等级为Ⅲ级，其检测比例分类说明详见GB3501-2011

6.3.2.3要求射线检测的管道其抽查量应不少于一个焊接接头。

夹套管的所有焊缝在夹套以时100%无损检测，在夹套以外时5%无损检测。

当管道的公称直径等于或大于500mm时，其焊接接头射线检测的百分率，应按每个焊接接头的焊缝长度计算。

6.3.2.4抽样检测的焊接接头，应由质量检查员根据焊工和现场的情况随机确定。

6.3.2.5同一管线的焊接接头抽样检验，若有不合格时，应按该焊工的不合格数加倍检验，若仍有不合格，则应全部检验。

6.3.2.6不合格的焊缝同一部位的返修次数，合金钢管道不得超过两次，其余钢材管道不得超过三次。

七、质量保证体系

八、质量检验计划

序号

检验点

检验项目

检验级别

检验方法及检查数量

工作鉴证

检验标准

自检

专检

一

管材、管件、阀门、焊材的检验

1.管材,管件,阀门、支吊架弹簧、焊材

执行SH3501-2002第五章的有关章节规定

质量证明书、合格证

中油公司竣工验收手册

GB50235－97

GB50236－98

SH3501-2002

2.安全阀调试

合格证、调试报告

3.阀门试压

试压记录

二

管道加工

4.管材下料、部件制作

执行SH3501-2002第六章的有关章节规定

5.管道预制

三

管道安装

6.管道安装

执行SH3501-2002第六章的有关章节规定

质量责任卡

7.直管口组对

质量责任卡

8.马鞍口割口.组对

质量责任卡

9.支吊架安装

支吊架安装记录

10.附件安装（阀门补偿接地）

四

管道焊接

11.焊接工艺评定

执行SH3501-2002第七章的有关章节规定

焊接工艺评定

12.焊工资格确认

焊工合格证

13.焊接质量

焊接记录

14.无损检验

无损检测报告

15.热处理

热处理报告

五

管道系统试验

16.压力试验

执行SH3501-2002第八章的有关章节规定

压力试验记录

六

管道吹洗、脱脂

19.吹扫

执行SH3501-2002第八章的有关章节规定

吹扫记录

九工程检查及测试计划（ITP）

序号

检查项目

检查容

验收标准（名称及编号）

适用方法

频次

检查验收单位

质量记录/

证明文件

施工

单位

监理

单位

项目

管理