管道焊接技术标准.docx
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管道焊接技术标准
管道焊接技术标准
金属管道种类单一、数量大，运用工况千差万别。
我国不同行业采用不同的运用规范体系，规范之间差异很大。
当然，由于金属管道的工况，如温度、压力、介质、环境等不同，规范有差距是客观存在的。
例如，电力电站管道高压、高温、蒸汽介质居多；石化、石油管道受压、腐蚀介质居多；化工行业管道还有剧毒介质〔如氯气〕；机械行业压力容器，按运用状况及工况分红高压、中压、高压、超高压，按容器类别分红第一类压力容器、第二类压力容器、第三类压力容器。
船舶管道有高压的蒸汽管道、主机冷却的海水管道〔承压及受腐蚀〕、污水管道〔承压及受高温〕、燃油保送管道、紧缩空气管道等，在不同的工况条件下运转。
以下择要引见一些基本规范。
一、压力管道分类
1. 压力管道的定义
压力管道是指在消费、生活中运用的能够引爆或中毒等风险性较大的特种设备及管道。
① 保送GB5044①«职业性接触毒物性危害水平分级»中规则的毒性水平为极度危害介质的管道。
② 保送GB5016②«石油化工企业设计防火规范»及GBJ16«修树立计防火规范»中规则的火灾风险性为甲、乙类介质的管道。
③ 最高任务压力不小于0.1MPa〔表压，下同〕，保送介质为气〔汽〕体及液化气体的管道。
④ 最高任务压力不小于0.1MPa，保送介质为可燃、易焊、有毒以及有腐蚀性或高温任务温度不小于规范沸点的液体管道。
⑤ 上述四项规则管道的隶属设备〔弯头、大小头、三能、管帽、增强管接头、异径短管、管箍、仪表管、嘴、漏斗、快速接头号管件；法兰、垫片、螺栓、螺母、限流孔板、盲板、法兰盖等衔接件；各类阀门、过滤器、流水器、视镜等管道设备，还包括管道支架以及装置在压力管道上的其他设备〕。
①GB5044分为四级〔与99容规相反〕：
极度危害〔1级〕＜0.1mg/m3；高度危害〔2级〕0.1～1mg/m3；中度危害〔3级〕1.0～10mg/m3；轻度危害〔4级〕＞10mg/m3。
②GB5016规范对可燃气体火灾风险性分甲、乙两类，甲类气体为可燃气体与空气混合物的爆炸下限不大于10％〔体积〕，乙类气体为可燃气体与空气混合物的爆炸下限不小于10％〔体积〕。
GB5016规范对液态烃、可燃液体的火灾风险性按如下分类：
甲A类 15℃的蒸汽压力大于0.1MPa的烃类液体及其他相似的液体；
甲B类 甲A类以外的可燃液体，闪点小于28℃；
乙A类 28℃≤闪点≤45℃的可燃液体；
乙B类 45℃＜闪点＜60℃的可燃液体；
丙A类 60℃＜闪点≤120℃的可燃液体；
丙B类 闪点≥120℃的可燃液体。
2. 压力管道分类、分级〔见表1〕
表1 压力管道分类、分级
名 称
类别
级别
工况和参数
长输管道
GA
GA1
⑴介质：
有毒、可燃易爆气体，P＞1.6MPa的管道
⑵介质：
有毒、可燃易爆气体，DN≥300mm，保送距离≥200km的管道
⑶介质：
浆体中，DN≥150mm，保送距离≥50km的管道
GA2
⑴介质：
有毒、可燃易爆气体，P≤1.6MPa的管道
⑵GA1
（2）范围以外的长输管道
⑶GA1（3）范围以外的长输管道
公用管道
GB
GB1
燃气管道
GB2
热力管道
工业管道
GC
GC1
⑴GB5044规范中，毒性水平为极度危害介质的管道
⑵GB50160、GBJ16规范中规则的火灾风险性为甲、乙类可燃气体或甲类可燃气体介质，且P≥4.0MPa的管道
⑶保送流体介质，且P≥10.0MPa的管道
GC2
⑴保送GB50160、GBJ160规范中规则的火灾风险性为甲、乙类可燃气体或甲类可燃气体介质，且P＜0.4MPa的管道
⑵流体介质：
可燃、有毒，P＜4.0MPa，t≥400℃的管道
⑶流体介质：
不可燃、无毒，P＜10MPa，t≥400℃的管道
⑷流体介质：
P＜10.0MPa，t＜400℃的管道
注：
表中P为设计压力；t为任务温度；DN为公称直径。
3. 中石化集团公司压力管道分类〔见表2〕
表2 中石化集团公司压力管道分类
类别
工况和参数
第一类
⑴保送毒性水平为极度、高度危害的介质所运用管道〔苯除外〕
⑵35.0MPa≥P≥10.0MPa的管道
第二类
⑴P＜10.0MPa，保送甲、乙类可燃气体，甲A类、乙类可燃液体介质的管道
⑵任务温度高于闪点的可燃液体介质管道
⑶P≥4.0MPa，无毒、不可燃介质管道〔不含输水管道〕
第三类
⑴乙B类、丙类可燃液体管道
⑵P≥1.6MPa，不可燃介质管道〔不含水管〕
⑶P≥0.1MPa，保送介质为汽〔气〕体，有毒、有腐蚀性或温度不低于规范沸点的液体管道
第四类
P≥35.0MPa超高压管道
第五类
长输管道
第六类
公用管道，含公用燃气和热力管道
4. 管子系列规范
压力管道设计及施工，首先思索压力管道及其元件规范系列的选用。
世界各国运用的规范体系虽然多，大体可分红两大类。
压力管道规范见表3。
法兰规范见表4。
表3 压力管道规范
分 类
大外径系列
小外径系列
规格
DN-公称直径
Ф－外径
DN15-ф22mm，DN20-ф27mm
DN25-ф34mm，DN32-ф42mm
DN40-ф48mm，DN50-ф60mm
DN65-ф76（73）mm，DN80-ф89mm
DN100-ф114mm，DN125-ф140mm
DN150-ф168mm，DN200-ф219mm
DN250-ф273mm，DN300-ф324mm
DN350-ф360mm，DN400-ф406mm
DN450-ф457mm，DN500-ф508mm
DN600-ф610mm，
DN15-ф18mm，DN20-ф25mm
DN25-ф32mm，DN32-ф38mm
DN40-ф45mm，DN50-ф57mm
DN65-ф73mm，DN80-ф89mm
DN100-ф108mm，DN125-ф133mm
DN150-ф159mm，DN200-ф219mm
DN250-ф273mm，DN300-ф325mm
DN350-ф377mm，DN400-ф426mm
DN450-ф480mm，DN500-ф530mm
DN600-ф630mm，
表4 法兰规范
分 类
欧式法兰〔以200℃为计算基准温度〕
美式法兰〔以430℃为计算基准温度〕
规格
PN－压力
等级
压力等级：
PN0.1,PN0.25,PN0.6,PN1.0,
PN1.6,PN2.5,PN4.0,PN6.3,PN10.0,N16.0,
PN25.0,PN40.0
压力等级：
PN2.0（CL150）,PN5.0（CL300）,
PN6.8（CL400）,PN10（CL600）,PN15.0（CL600）,
PN25（CL1500）,PN42.0（CL2500）
注：
关于CL150（150lb级）是以300℃作计算基准温度。
从表3、表4可知，无论是管子还是法兰，两个系列均不能混合运用。
二、管道焊接常用规范
1. 管道焊接常用规范
关于压力管道的施工规范，综合性的有GB50235、GB50236和SH3501«石油化工剧毒、可燃介质管道施工验收规范»、HC20225«化工金属管道施工及验收规范»、J28«城市供热管网工程及验收规范»、CJJ23«城市燃气输配工程施工及验收规范»等。
GB50235和SH3501这两个综合性施工规范是目前石油化工消费树立中最常用的规范。
输油、输气长输管道树立开展很快，这方面的标有行业规范SY0401－1998«输油输气管道线路工程施工及验收规范»。
为了便于阅读，在表5中列出了压力管道焊接常用规范。
表5 压力管道焊接常用规范
编 号
名 称
国度质量技术监视局
锅发〔1999〕154号
压力容器平安技术监察规程
〔99容器〕
DL5031、〔DL-5007〕
电力树立备工及验收技术规范〔管道篇〕〔焊接篇〕
GB50235
工业金属管道工程施工及验收规范
GB50236
现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范
GB50184
工业金属管道工程质量检验评定规范
GB985
气焊、手工电弧焊气体维护焊焊缝坡口的基本方式与尺寸
GB986
埋弧焊焊缝坡口的基本方式和尺寸
JB4708
钢制压力容器焊接工艺评定
JB/T4709
钢制压力容器焊接规程
JB4730
压力容器无损检测
SHJ502
钛管道施工及验收规范
SHJ509
石油化工工程焊接工艺评定
SHJ517
石油化工钢制管道工程施工工艺
SHJ514
石油化工设备装置工程质量检验评定规范
SHJ520
石油化工工程铬钼耐热钢管道焊接技术规程
SH3501
石油化工剧毒、可燃介质管道施工及验收规范
SH3508
石油化工工程施工工程及验收一致规范
SH3523
石油化工工程高温管道焊接规程
SH2525
石油化工高温钢焊接规程
SH3526
石油化工异种钢焊接规程
SH3527
石油化工不锈钢复合钢焊接规程
HC20225
化工金属管道施工及验收规范
CCJ28
城市供热管网工程及验收规范
GB/T9711.1－1998
螺旋焊管消费规范
中国船级社
资料与焊接规范1998第九章压力管系焊接
SY0401－1998
输油输气管道线路工程施工及验收规范
2. 国外常用规范体系
为了对国外通用的和先进的相关规范体系有所了解，现将有关管道的国外局部常用规范体系列于表6。
表6 国外局部常用规范体系
国 别
标 准 号
标 准 名 称
德国
〔DNI〕
DIN2410.T.1
管子及钢管规范概述
DIN2448
无缝钢管 尺寸及单位长度质量
DIN2458
焊接钢管 尺寸及单位长度质量
DIN2501.T.1
法兰衔接尺寸
美国
〔ANSI〕
ANSI/ASME836.10
无缝及焊接钢管
ANSI/ASMEB36.19
不锈钢无缝及焊接钢管
ANSI/ASMEE16.9
工厂制造的钢对焊管件
ANSI/ASMEB16.28
钢制对焊小半径弯头和回弯头
ANSI/ASMEB16.5
管法兰和法兰管件
ANSI/ASMEB16.47
大直径钢法兰
日本
〔JIS〕
JISG3452
普通用途碳钢管
JISG3454
承压用碳钢管
JISG3455
高压用碳钢管
JISG3456
高温用碳钢管
JISG3457
电弧焊碳钢管
JISG3458
合金钢管
JISG3459
不锈钢钢管
JISG3468
电弧焊大直径不锈钢钢管
JISB2201
铁素体资料管法兰压力等级
JISB2202
管法兰尺寸
JISB2210
铁素体资料管法兰基础尺寸
JISB2220
钢制管法兰
JISB2311
普通用途的钢制对焊管件
JISB2312
钢制对焊管件
JISB2313
钢板制对焊管件
国际规范
化组织
〔ISO〕
ISO4200
焊接和无缝平端钢管尺寸和单位长度
ISO1127
不锈钢钢管尺寸公差和单位长度质量
ISO3183
石油和自然气工业用钢管
ISO6759
热交流器用无缝钢管
ISO7005-1
金属管法兰
英国
〔BS〕
BS1600
石油工业用钢管尺寸
BS3600
承压用焊接钢管和无缝钢管的尺寸及单位长度质量
BS3605.1
承压焊接无缝不锈钢钢管
BS1965
对焊承压管件
BS1640
石油工业用对焊管件
三、压力管道焊接规范规程规范摘录
压力管道规范规程很多，焊接规范规程也不少，现摘录局部规范规程供读者在任务中参阅。
1. 国度质量技术监视局压力容器平安技术监察规程〔1999〕154号〔摘录〕
1）压力容器分类
①按设计压力〔P〕分为高压、中压、高压和超高压四个压力等级，见表7。
表7 压力容器等级
压力等级
代号
压力P/MPa
压力等级
代号
压力P/MPa
高压
L
0.1≤P＜1.6
高压
H
10≤P＜100
中压
M
1.6≤P＜10
超高压
U
P≥100
②按压力容器在消费工艺进程中的作用原理分为五种，见表8。
表8 按作用原理压力容器分类
分类
代号
用 途
反响压力容器
R
主要用于完成介质的物理、化学反响的压力容器、反响器、反响釜、分解锅、硫化罐、分解塔、聚合釜、高压釜、超高压釜、分解塔、变换炉、蒸煮锅、蒸球、蒸压釜、煤气发作炉等
换热压力容器
E
主要用于完成介质热量交流的压力容器、管壳式余热锅炉、热交流器、冷却器、冷凝器、蒸发器、加热器、消毒锅、染色器、烘缸、蒸炒锅、预热锅、溶剂预热器、蒸锅、蒸脱机、电热蒸汽发作器、煤气发作炉水夹套等
分别压力容器
S
主要用于完成介质的流体压力平衡缓冲和气体污染分别器的压力容器，如分别器、过滤器、集油器、缓冲器、吸收塔、铜洗塔、枯燥塔、汽提塔、分汽缸、除氧器等
贮存压力容器
C,其中球罐代号B
主要用于贮存、盛装气体、液体、液化气体等介质的压力容器，如各种方式的储罐
③介质毒性水平的分级和易燃介质的划分，参照GB5044，分为四级；
极度危害〔Ⅰ级〕，最高允许浓度＜0.1mg/m3；
极度危害〔Ⅱ级〕，最高允许浓度＜0.1～1.0mg/m3；
极度危害〔Ⅲ级〕，最高允许浓度＜1.0～10mg/m3；
极度危害〔Ⅳ级〕，最高允许浓度≤10mg/m3。
④压力容器按适用范围分类〔一、二、三类压力容器〕。
按99容规第2条适用范围内的压力容器分类，见表9。
表9 压力容器分类
容器类别
容 器 范 围
第一类压力容器
高压容器0.1MPa≤P＜1.6MPa〔第二类、第三类中规则的压力容器除外〕
第二类压力容器
⑴中压容器1.6MPa≤P＜10MPa
⑵高压容器〔仅限毒性水平为极度和高度危害介质〕
⑶高压反响容器和高压贮存容器〔仅限易燃介质或毒性水平为中度危害介质〕
⑷高压管壳式余热锅炉
⑸高压搪玻璃压力容器
第三类压力容器
⑴高压容器10MPa≤P＜100MPa
⑵中压容器〔仅限毒性水平为极度和高度危害介质〕
⑶中压贮存容器〔仅限易燃或毒性水平为中度危害介质，且PV乘积大于或等于10MPa·m3〕
⑷中压反响容器〔仅限易燃或毒性水平为中度危害介质，且PV乘积大于或等于0.5MPa·m3〕
⑸高压容器〔仅限毒性水平为极度和高度危害介质，且PV乘积大于或等于0.2MPa·m3〕
⑹高压、中压管壳式余热锅炉
⑺中压搪玻璃压力容器
⑻运用强度级别较高〔指相应规范中抗拉强度规则值下限大于或等于540MPa的资料制造的压力容器〕
⑼移动式压力容器，包括：
铁路罐车，介质为液化气体、高温液体；罐式汽车〔液化气体运输〔半挂〕车、高温液体运输〔半挂〕车、永世气体运输〔半挂〕车和罐式集装箱〔介质为液体气体、高温液体等〕〕
⑽球形储罐〔容积大于50m3〕
⑾高温液体贮存容器〔容积大于5m3〕
2）焊接工艺和焊工
〔1〕压力容器焊接工定的要求
①压力容器产品施焊前，对受压元件之间的对接焊接接头和要求全焊透的T形焊接接头，受压元件与承载的非受压元件之间全焊透的T形或角接焊接接头，以及受压元件的耐腐蚀堆焊层都应停止焊接工艺评定。
②钢制压力容器的焊接工艺评定契合JB4708«钢制压力容器焊接工艺评定»规范的有关规则。
有色金属制压力容器的焊接工艺评定应契合有关规范的要求。
③焊接工艺评定所用焊接设备、仪器以及参数调理装置，应活期检定和校验。
评定试件应由压力容器制造单位技术熟练的焊接人员〔不允许聘用外单位焊工〕焊接。
④焊接工艺评定完成后，焊接工艺评定报告和焊接工艺指点书应经制造〔组焊〕单位焊接责任工程师审核，总工程师同意，并存入技术档案。
焊接工艺指点书或焊接工艺卡应发给有关的部门和焊工，焊接工艺评定技术档案及焊接工艺评定试样应保管至该工艺评定失效为止。
〔2〕焊接压力容器的焊工
必需依照«锅炉压力容器焊工考试规那么»停止考试，取得焊工合格证后，才干在有效时期内担任合格项目范围内的焊接任务。
焊工应按焊接工艺指点书或焊接工艺卡施焊。
制造单位应树立焊工技术档案，制造单位反省员应对实践的焊接工艺参数停止反省，并做好记载。
〔3〕压力容器的组焊要求
①不宜采用十字焊缝。
相邻的两筒节间的纵缝和封头拼接焊缝与相邻筒节的纵缝应错开，其焊缝中心线之间的外圆弧长普通应大于筒体厚度的3倍，且不小于100mm。
②在压力容器上焊接的暂时吊耳和拉筋的垫板等，应采用与压力容器壳体相反或在力学功用和焊接功用方面相似的资料，并用相顺应的焊材及焊接工艺停止焊接。
暂时吊耳和拉筋的垫板割除后留下的焊疤必需打磨平滑，并应按图样规则停止浸透检测或磁粉检测，确保外表无裂纹等缺陷。
打磨后的厚度不应小于该部位的设计厚度。
③不允许强力组装。
④受压元件之间或受压元件与非受压元件组装时的定位焊，假定保管成为焊缝金属的一局部，那么应按受压元件的焊缝要求施焊。
〔4〕压力容器打焊工钢印
压力容器主要受压元件焊缝左近50mm处的指定部位，应打上焊工代号钢印。
对无法打钢印的，运用简图记载焊工代号，并将简图列入产质量量证明书中提供应用户。
〔5〕焊接接头返修的要求
①应剖析缺陷发生的缘由，提出相应的返修方案。
②返修应编制详细的返修工艺，经焊接责任工程师同意后才干实施。
返修工艺至少应包括：
缺陷发生的缘由；防止再次发生缺陷的技术措施；焊接工艺参数确实定；返修焊工的指定；焊材的牌号及规格；返修工艺编制人、同意人的签字。
③同一部位〔指焊补的填充金属堆叠的部位〕的返修次数不宜超越2次。
超越2次以上的返修，应经制造单位技术总担任人同意，并应将返修的次数、部位、返修后的无损检测结果和技术总担任人同意字样记入压力容器证明书的产品制造变卦报告中。
④返修的现场记载应详尽，其内容至少包括坡口方式、尺寸、返细长度、焊接工艺参数〔焊接电流、电弧电压、焊接速度、预热温度、层间温度、后热温度和保温时间、焊材牌号及规格、焊接位置等〕和施焊者及其钢印等。
⑤要求焊后热处置的压力容器，应在热处置前焊接返修，如在热处置后停止焊接返修，返修后再停止热处置。
⑥有抗晶间腐蚀要求的奥氏体不锈钢制压力容器，返修部位仍需保证原有的抗晶间腐蚀功用。
⑦压力实验后需返修的，返修部位必需按原要求经无损检测合格。
由于焊接接头或接收走漏而停止返修的，或返修深度大1/2壁厚的压力容器，还应重新停止压力实验。
钢制压力容器及其受压元件应按GB150的有关规则停止焊后热处置。
2. 钢制压力容器〔GB150－1998〕
本规范规则了钢制压力容器的设计、制造、检验和验收要求，适用于设计压力不大于35MPa的容器；本规范内容有：
范围、援用规范、总论、资料、内压圆筒和内压球壳、外压圆筒和外压球壳、封头、开孔和开孔补强、法兰、制造、检验和验收及附录〔内容有资料的补充规则、指点性规则、高温压力容器、非圆形截面容器、焊接结构等〕。
3. 电力树立备工及验收技术规范〔管道篇〕〔DL5031－1994〕
本规范是中华人民共和国电力行业规范，内容有总那么、术语、管子、管件和管道附件及阀门的检验，管子、管件及管道附件的配制；管道装置，管道系统的实验和清洗以及工程验收。
本规范引见弯管、卷管、支架制造及管道装置技术工艺以及管道系统的实验和清洗，同时应参阅如下规范：
弯管弯曲半径应契合设计要求，设计无规则时，弯管的最弯曲半径应契合行业规范DL/T515«电站弯管»；管子的切割应契合现行的DL5007«电力树立备工及验收技术规范＜火力发电厂焊接篇＞»的相应规范。
现将总那么摘录如下，供参考。
①本规范适用于火力发电厂和热力网的以下管道的配制、施工及验收。
a.600MW及以下亚临界参数火力发电机组的主蒸汽管道及相应的再热蒸汽管道和主给水管道；
b. 火力发电厂范围内的普通性汽水管道、热力网管道和紧缩空气管道；
c. 施工用暂时管道。
②本规范不适用于：
a. 铸铁管道；
b. 钢筋混凝土管道；
c. 有色金属管道〔钛、铜等〕；
d. 非金属管道〔塑料等〕；
e. 非金属衬里管道；
f. 复合金属管道。
③以下各类管道的特殊施工及验收，除遵守本规范技术要求外，还应依照电力树立备工及验收技术规范中有关专业篇的规则执行；
a. 汽轮机和发电机本体范围内的各类管道；
b. 锅炉本体范围内的各类管道，以及烟、风、煤、燃油、燃气和除灰系统的管道；
c. 油管道及水处置的各类管道；
d. 制氢、供氢系统的各类管道；
e. 热工仪表管道；
f. 氧气及乙炔管道。
④出口火力发电机组管道的施工及验出任务，除建造合同中另有详细规则的部格外，应按本规范的规则执行。
⑤电厂管道装置工程，应由具有必要的技术力气、检测手腕和管理水平的专业队伍承当施工。
⑥电厂管道施工应按基本树立顺序停止，具有以下条件方可施工；
a. 设计及其技术资料完全，施工图纸业经会审；
b. 电厂管道工程的施工组织设计和施工方案曾经编制和审批；
c. 技术交底和必要的技术培训与考核曾经完成；
d. 休息力、资料、机具和检测手腕基本完全；
e. 施工环境契合要求；
f. 施工用水、电气等均可满足施工需求。
⑦管子、管件及管道附件的制造质量及选用应契合现行国度或行业〔或专业〕技术规范。
⑧各类管子、管件及管道附件的保管，应依照现行的SDJ68«电力基本树立火电设备维护保管规程»及相应的补充规则停止。
⑨各类管道应依照设计图纸施工，如需修正设计或采用代用资料时，必需提请设计单位按有关制度操持。
⑩管道施工中的切割、焊接任务，除依照本规范中有关规则外，还应契合现行的DL5007«电力树立备工及验收技术规范〔火力发电厂焊接篇〕»的相应规则。
⑾管道的保温与涂漆应依照SDJ245«电力树立备工及验收技术规范〔锅炉机组篇〕»的规则执行。
管道的涂色应依照DL5011«电力施工及验收技术规范〔汽轮机机组篇〕»的规则执行。
⑿电厂管道施工的平安、环境和防火应依照现行的DL5009.1«电力树立平安任务规程〔火力发电厂局部〕»的有关规则执行。
4. 船舶压力管系的焊接〔中国船级社«资料与焊接规范»1998〕
1）适用范围
①本规则适用于采用手工、自动或半自动电弧焊以及经中国船级社认可的其他方法所焊接的管子对接接头、支管和法兰衔接的接头。
②氧－乙炔气体焊仅限用于焊接直径不超越100mm或壁厚不超越9.5mm的管子对接接头。
2）管
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