现场管道焊缝热处理施工工艺标准.docx
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现场管道焊缝热处理施工工艺标准
现场管道焊缝热处理施工工艺标准
QB-CNCECJ22303-2006
1 适用范围
本施工工艺标准仅适用于碳素钢、合金钢金属管道焊缝现场热处理作业。
2 施工准备
2.1 技术准备
2.1.1 施工技术资料
设计资料（管道施工图、材料表、设计说明及技术规定等）。
2.1.2 现行施工标准规范
●GB50235《工业金属管道工程施工及验收规范》
●GB50236《现场设备、工业管道的焊接工程施工及验收规范》
●HG20225《化工金属管道施工及验收规范》
●SY0401《输油输气管道线路工程施工及验收规范》
●SY0402《石油天然气工艺管道工程施工及验收规范》
●SH3501《石油化工剧毒可燃介质管道工程施工及验收规范》
●SH/T3517《石油化工钢制管道工程施工工艺标准》
●DL5007《电力建设施工及验收技术规范》（火力发电厂焊接篇）
●JGJ46《施工现场临时用电安全技术规范》
2.1.3热处理施工方案
根据管道施工图、设计说明及不同材质的管道焊缝热处理要求，以及工期、工程量等现场实际状况，编制管道焊缝现场热处理施工方案。
热处理施工方案应明确：
热处理工艺流程、施工方法、劳动力组织、施工机具、材料、质量目标、质量通病预防、职业健康安全环保技术措施。
2.2作业人员
表2.2 作业人员
序号
工种
持证上岗要求
备注
1
热处理工
企业技能资格证
熟悉热处理工艺及操作
2
电工
企业技能资格证
特种作业操作证
3
焊工
焊工合格证
特种作业操作证
4
脚手架工
企业技能资格证
特种作业操作证
2.3 材料的验收与保管
2.3.1 管道焊缝现场热处理主要材料见下表：
2.3.1 管道焊缝现场热处理主要材料
序号
名称
规格、型号
备注
1
热电偶
镍铬-镍硅、K型
可用镍铬、镍硅丝现场点焊，需另配电容式点偶仪
2
补偿导线
铜/康铜
3
保温毡
密度98～120kg/m3，厚度20～50mm
敷铁丝网无碱超细玻璃棉/硅酸铝纤维毡
4
铁丝
10#、14#、16#
绑扎电加热器及保温毡用
5
脚手架钢管/扣件
ф48×3.5mm
2.3.2 材料的验收及保管
2.3.2.1一般材料的验收及保管
⑴ 脚手架钢管及扣件应检查确认符合质量要求并有序堆放；
⑵ 保温用铁丝、防雨用的移动棚（罩）妥善保管存放。
2.3.2.2特殊材料的验收及保管。
⑴ 用选定的保温材料、铁丝网、石棉布、细铁丝缝制保温毡；保温毡应保持干燥，存放在室内，或室外垫高的排架上，并应覆盖不得受潮。
⑵ 电加热器、热电偶端点焊接良好、接线柱螺栓完好，补偿导线无脱皮并整齐盘绕，均存放在室内。
2.4主要施工机具
2.4.1 主要机械设备
变压器（或交流焊机）、温控柜、履带式电加热器、绳式电加热器、指型电加热器等。
2.4.2 主要工具
钢丝钳、活动扳手、剪子、锯弓、手锤、扁錾、台虎钳、大锤、剥线钳、螺丝起、万能表等。
2.5计量器具
温度自动记录仪、数字显示式表面测温仪、数字显示式硬度仪。
2.6 作业条件
2.6.1 所有需要热处理的管道焊缝全部施焊完毕,并经检验合格。
2.6.2 编制热处理方案已经批准并已进行技术交底。
2.6.3 现场电源、环境条件等均符合要求，并已采取防风、防雨、防火、防停电等措施；寒冷雨雪天气，室外管道焊缝热处理应搭设可靠的防护棚。
2.6.4现场应准备充足的保温材料、细铁丝及自制的保温毡。
2.6.5 管道端口封闭，焊缝附近孔板、温度计、压力表等仪表已拆除，拆除口已保护。
2.6.6确保热处理设备、仪表性能良好，电加热器、热电偶、测温点布置合理，热电偶、补偿导线与记录仪相配，现场接电、接线安全可靠。
2.6.7所有热电偶、补偿导线、长图记录仪等仪器均已调试。
2.6.8 外电源网压相对稳定。
2.6.9 热处理前，热处理责任人员及质量检查人员应对管道焊接及检验记录、热处理加热区布置、测温点布置及热电偶安装可靠性、热处理设备、保温措施等进行全面检查并合格。
3施工工艺
3.1工艺流程
NO
3.2工艺操作过程
3.2.1 热处理前检查
管道焊缝全部施焊完毕,并经检验合格，已经责任师、质检员检查核实、确认，作业条件均已具备。
3.2.2 温控系统安装检查、调试
控制热处理过程中各个阶段的升、恒、降温速率及三阶段各测温部位的温差，一般采用热电偶信号反馈，全自动程序或手工控制。
3.2.2.1测温点布置
⑴ 测温点布置在焊缝上，测温点的位置和数量应满足相关标准和规范要求，根据施工方案布置；⑵ 无特殊要求时，可参考以下要求布置。
DN≤100mm，布置一个测温点，见图3.2.2.1a所示：
100mm＜DN≤500mm，布置两个测温点，见图3.2.2.1b所示：
500mm＜DN≤900mm，布置三个测温点，见图3.2.2.1c所示：
900mm＜DN，布置四个测温点，见图3.2.2.1d所示：
c
图3.2.2.1测温点布置示意图
3.2.2.2热电偶安装
在管道焊缝测温点点焊开槽螺母，用螺栓固定好热电偶，直接用镍铬、镍硅丝也可以采用电容式点偶仪焊接，点焊后套高温绝缘磁环。
见下图3.2.2.2所示：
点焊
图3.2.2.2测温点热电偶固定方法
3.2.2.3 将补偿导线与热电偶、温度记录仪可靠连接；热电偶、补偿导线、温度记录仪表、必须匹配，并标明序号，避免混淆。
3.2.2.4 热处理用热电偶、补偿导线、温度记录仪表灵敏度不得低于热处理温度的1%；温度控制设备宜采用自动、半自动控制。
3.2.3 加热系统安装、检查
根据管道不同直径选择电加热器，电加热器居中、紧贴管道焊缝上、绑扎牢固；两引线留在上部，并将电缆与电加热器引线可靠连接。
3.2.4 保温
保温毡居中、紧贴包在电加热器外面，保温厚度不低于40mm，用铁箍带或铁丝绑扎牢固；要求在热处理过程中保温材料表面温度不大于60℃。
3.2.5 送电调试
检查供电系统、电加热器、控制柜连接是否可靠后，分别送电调试。
3.2.6 热处理操作
3.2.6.1刚开始送电时应将电压设定为加热器最高使用电压的1/3，运行正常后，按照工艺要求对电压进行调整；当温度出现偏差时，要及时查找原因，预防事故的发生。
3.2.6.2监控热处理过程升、恒、降温记录在规范内；400℃以上升温阶段、恒温阶段、400℃以上降温阶段，应对照自动记录每30分钟手工记录一次。
3.2.6.3 常用钢材的焊缝热处理的温度与恒温时间见下表3.2.6.3所示：
表3.2.6.3常用钢材的焊后热处理的温度与恒温时间（GB50236—98）
钢种
焊后热处理
壁厚（mm）
温度（℃）
C
＞30
600～650
C—Mn
＞20
Mn—V
560～590
C—0.5Mo
600～650
0.5Cr—0.5Mo
650～700
1Cr—0.5Mo
＞10
1Cr—0.5Mo—V
＞6
700～750
1.5Cr—1Mo—V
2.25Cr—1Mo
5Cr—1Mo
任意壁厚
9Cr—1Mo
750～780
2Cr—0.5Mo—WV
3Cr—1Mo—VTi
12Cr—1Mo—V
3.2.6.4 热处理过程中，升温、恒温、降温速度规定如下：
⑴ 当温度升至400℃以上时，加热速率不应大于205×25/δ℃/h计算，且≤330℃/h；
⑵ 恒温时间应为每25mm壁厚恒温1小时，且≥15分钟；在恒温期间内最高与最低温度温差应低于65℃。
⑶ 降温过程中，降温速率≤260×25/δ℃/h计算，且≤260℃/h；温度在400℃以下可自然冷却。
⑷ 异种钢焊接接头的焊后热处理温度，应按两侧钢材及所用焊条（焊丝）综合考虑；热处理温度应按焊接性较差的一侧钢材选定，不应超过另一侧钢材的下临界点Ac1。
⑸ 热处理工艺曲线（以2.25Cr-1Mo钢管为例）见下图所示：
125℃／h
图3.2.6.4（5）2.25Cr-1Mo钢管焊接接头焊后热处理工艺曲线
3.2.7 检测
⑴ 根据热处理自动记录和手工记录曲线分析热处理的技术效果；也可以对照热处理前后硬度值，作为参考数据来判断热处理效果。
⑵ 经检测和鉴定，热处理效果不符合标准规范、设计文件、焊接作业指导书规定，应重新进行热处理。
3.2.8 工装拆除
工装拆除后，对测温点等焊接处进行打磨；将加热器、保温毡归类摆放。
3.2.9交工验收
及时填写焊缝热处理前检查表、热处理工艺过程温度曲线记录、热处理前后硬度检测记录（需要时）、热处理工艺报告等，按交工验收程序办理。
3.3施工过程中应注意的问题
3.3.1 管道管口应封闭，防止管道内气体流动；阀门处于开启状态，热处理焊缝如离阀门较近，阀门壳体应采取冷却措施。
3.3.2 厚壁管道焊缝热处理，宜采用感应式电加热器。
3.3.3 热处理焊缝两侧应有支架支撑，避免热处理过程中管道加热区变形。
3.3.4测温点应布置在管道下部，当有多个测温点时至少有一个测温点位于管道下部；热处理的测温应同时采用手工和自动温度记录。
3.3.5 应确认变压器、电控系统接地良好，电加热器及引线绝缘良好；应注意因外网电压的变化和生产调度，造成加热能力不足和中途停电；在热处理过程中如发现电器设备异常，立即关闭总电源，故障排除后方可继续进行热处理。
3.3.6 严格热处理过程控制，应随时检查加热器、温控柜、长图记录仪等工作是否正常。
监控热处理时的升温、恒温、降温、记录是否在规定的范围内。
3.3.7 如出现保温毡脱离、张开和保温毡外表面温度大于60℃时应及时修补，确保热处理全过程正常进行。
3.3.8 热处理后应及时在图纸、温度记录曲线上标明热处理时间、工件名称、操作人、填写热处理工艺记录等；在管道焊缝一侧进行标记，防止与未热处理焊缝混淆。
3.4季节性施工技术措施
采取防风、防雨、防雪等措施。
寒冷、雨、雪天气，室外管道焊缝热处理应搭设可靠的固定式或移动式防护棚。
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