国富炉安装焊接施工方案.docx
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国富炉安装焊接施工方案
国富炉安装焊接施工方案
编制：
审核：
审批：
九冶建设一公司安装分公司
2016年3月
1、工程概况............................................1
2、执行规范与标准......................................1
3、焊接................................................1
4、焊接施工作业指导书..................................4
5、焊接工艺............................................7
6、焊前预热和焊后热处理................................11
7、焊接检查............................................13
8、质量方针、质量目标、质量措施........................15
9、安全文明施工措施....................................16
国富炉安装焊接施工方案
一、工程概况
1、拟建场地为陕西榆林市榆阳区麻黄梁工业集中区，为陕西陕北乾元化工有限公司50万吨/年低阶煤国富炉热解项目，乾元国富炉炉体总高47m（上煤皮带基础位置），炉体采用钢结构支架，炉体外壳采用钢板焊接而成，内部用耐火浇筑料以及硅酸铝纤维板组成复合炉衬，炉体设计9层平台，两个钢结构扶梯，分别位于炉体的南、北处。
2、±0.000相当于绝对标高为1282.00
3、本工程总承包单位为北京国电富通科技发展有限责任公司，分包单位为九冶建设有限公司，监理单位为陕西建安工程监理有限公司。
二、执行规范与标准
《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）
《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）
《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）
《碳钢焊条 》（GB5117）
《低合金钢焊条》（GB5118）
《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》（GB985-88）
三、焊接
1、从事钢结构焊接的焊工应按有关规定进行培训开核，取得法定部门颁发的合格证后方可从事焊接工作。
其焊工证中应注明施焊项目，有效期限。
焊工停焊时间超过六个月，应重新考核。
2、施焊前，焊工应接受专业工程师的技术交底，必须在技术质量交底记录上签字认可，对焊接工艺有不同意见要及时说明，以杜绝焊接质量事故发生。
3、焊工在实际焊接前应对须焊接的构件组装和表面清理的质量进行检验，尤其对焊口的尺寸、角度、间隙、平整、洁净等进行检验。
如不符合要求，应修整合格后方可施焊。
如果焊缝坡口或间隙超差时，不允许采用填加金属条块或焊条的方法处理。
4、焊接时，不得使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条和受潮结块的焊剂及已熔烧过的渣壳。
5、焊条、焊剂和栓钉用焊接瓷环，使用前应按产品说明书及有关工艺文件的规定进行烘焙，低氢型焊条烘焙后应放入保温筒内，随用随取，在保温筒内的时间不宜超过4小时。
低氢型焊条烘焙后未用完允许二次烘焙，但次数不宜超过两次。
6、施焊时，应考虑焊接环境，雨雪天气禁止露天焊接钢结构。
四级以上风力，焊接时，应采取防风措施。
7、常用普通低合金结构钢施焊的最低温度见表7-1。
表7-1常用普通低合金钢最低施焊温度
钢号
使用对象
接头种类
焊接方法
金属厚度t（mm）
最低的施焊温度（℃）
Q345B
一
、
二
级
重
要
结
构
对接
自动焊
t≤25
t＞25
-10
-5
OCR18NI9
对接T型接
手工焊（碱性焊条）
T≤14
14＜t≤22
t＞30
-10
-5
0
+5
1CR20NI14SI2
T型接对接（包括搭接）
气体保护焊手工焊（碱性焊条）
t＜16
16＜t≤20
t＞20
12＜t≤12
t＞20
-10
-5
0
-10
-5
0
1CR18NI9TI
十字接
手工焊（碱性焊条）
t≤8
8＜t≤20
t＞16
-10
-5
0
8、常用钢材焊接所用焊条、焊丝、焊剂的选配应符合表8-1和表8-2的规定。
碱性焊条应在150~200℃烘焙1~1.5小时，酸性焊条应在250~400℃烘焙1.5~2小时；而焊剂应在350℃左右的温度烘焙1小时。
表8-1常用钢材焊接用焊条选配表
钢材技术条件
焊条金属要求
备注
钢号
抗拉强度（MPa）
屈服强度（MPa）
焊条型号
抗拉强度（MPa）
屈服强度（MPa）
延伸率（％）
备注
不小于
Q345B
507
≥235
≥295
≥295
J507
507
330
330
18
22
重要结构用
OCR18NI9
1CR20NI14SI2
1CR18NI9TI
132
402
302
≥345
≥345
≥345
A132
A402
A302
132
402
302
110
270
280
22
22
重要结构用
表8-2焊丝、焊剂选用
钢号
手工焊用焊剂、焊丝
备注
Q345B
J507
低氢焊条
OCR18NI9
A132
不锈钢焊条
1CR20NI14SI2
A402
不锈钢焊条
1CR18NI9TI
A302
不锈钢焊条
9、焊接组装时的允许偏差值见附录C中表C.0.2。
10、钢结构焊接必须按批准的焊接工艺指导书进行施焊。
四、焊接施工作业指导书
1、作业准备工作及条件
（1）、参加施工作业人员的资格及要求
1）、凡施焊焊工，应按其船级社的规范以及其最新的修改通报及其焊工考试规则的规定，经过专业培训，并考试合格，方可参加焊接工作。
2）、焊工应有良好的工艺作风，严格按照给定的焊接工艺和焊接技术措施进行施焊。
并认真实行质量自检。
3）、参加作业的焊工施焊前必须认真熟悉本作业指导书,凡遇与本作业指导书要求不符时,焊工应拒绝施焊。
当出现重大质量问题时，报告有关人员，不得自行处理。
4）、合格焊工不得担任超越其合格项目的焊接工作。
2、施工作业环境要求
（1）、焊接场所允许最低环境温度如下:
低碳钢和不锈钢:
-20℃铸钢：
-10℃
（2）、焊接场所应采取有效的防雨、雪、防风、防寒等措施。
（3）、施工处有足够的施工照明。
3、施工前的准备及要求
（1）、施工前要有作业指导书,并做好技术措施和安全措施交底工作。
（2）、焊接材料:
焊条/焊丝的质量应符合所在国船级社规定的标准，焊条/焊丝有制造厂的质量合格证，焊条/焊丝使用前应清除表层及端面油、锈、及杂物。
（3）、焊口局部间隙过大时,应设法修整到规定尺寸,严禁在间隙内加填塞物。
（4）、焊接组装时应将待焊工件垫置牢固,以防止在焊接过程中产生变形和附加应力。
4、作业所需工器具
序号
名称
序号
名称
1
直流电焊机、CO2焊机
5
电焊面罩
2
扁铲
6
工具袋
3
尖铲
4
焊道检验尺
5、作业程序、方法及内容
（1）、施工程序及流程
焊前准备→焊前检查（合格）→对口（合格）→点固→检查（合格）→焊接→清渣自检（合格）→转序检验。
（2）、施工过程停工待检点说明及关键工序控制（图纸和工艺上说明）
1）、焊前检查及施焊过程中的检查,合格后方可进行下道工序的焊接。
2）、所有焊接部件应做倒随时粘点随时焊接，并及时清渣自检，以便及时补焊。
（3）、施工方法
1）、本项目所有焊口采用手工电弧焊焊接或CO2焊接。
2）、按设计图纸要求施工，焊缝符合设计要求，外表工艺美观。
3）、要求焊缝饱满，粘点牢固。
4）、接头处一定焊透（加引弧板和熄弧板）,保证严密不漏。
5）、严禁在被焊工件表面引燃电弧,试验电流或随意焊接临时支撑物。
（4）、记录及签证
1）、焊工自检记录（附焊接自检表）。
2）、分项工程焊接头表面质量检验评定。
3）、分项工程焊接综合质量等级评定。
6、作业活动中职责分工和权限
（1）、全体施工人员、技术负责人要尽职尽责。
（2）、技术员负责作业指导书的交底工作且交底清楚、详细。
技术员负责质量跟踪、检查及验收工作。
（3）、施工人员负责本施工项目具体施工工作，发现问题及时上报，每一施工验收点及时找技术员验收。
7、作业项目合格及优良标准
（1）、外观检查
一般结构件自检100%，，质检部门10%；
钢结构探伤检查（按照）
（2）、质量标准（见附表）
8、安全文明施工技术措施及要求
（1）、进入施工现场戴好安全帽,高空作业扎好安全带、过滤面罩。
（2）、脚手架搭设应牢固可靠。
（3）、闭合电焊机刀闸应戴干燥手套,身体侧对刀闸及开关。
（4）、线严禁裸露,发现裸露应请专业人员停电处理。
（5）、电焊机出现故障时,应在停电状态下检修。
（6）、高空作业时,严禁乱扔工器具及焊条,焊条头应回收。
（7）、施焊过程中应注意做好防护，预防烫伤事故发生。
单位：
mm
序
号
验
评
项
目
检验指标及要求
性质
部
件
规
格
质量标准
检查
方法
及
器具
检验
指标
检验要求
合格
优良
/
项
目
指
标
1
焊接接头表面质量
焊缝
成型
有
主要
焊缝过渡圆滑，接头良好
焊缝过渡圆滑匀直，接头良好
目测
焊缝
尺寸
有
符合设计要求
目测，焊缝检测尺
咬边
主要
h≤0.5
h≤0.5
∑I≤0.1L
对接
单面
焊未
透2）
h≤0.15δ
∑I≤0.1L
无
裂纹
有
主要
无
3-5倍放大镜目测
弧坑
无
气孔
有
无
夹渣
有
无
2
无损探伤
无损
探伤
有
按设计或船级社要求
探伤
仪器
注：
1）δ-管子壁厚；h-缺陷深度；L-焊缝长度；l-缺陷长度；∑I-缺陷总长。
2）指手工电弧焊或埋弧焊。
五、焊接工艺
1、焊工在施焊钢结构时，应遵守焊接工艺，不得自由施焊及在焊道外的木材上引弧。
2、对接接头、T形接头、角接接头、十字接头等对接焊缝及角、对接组合焊缝，应在焊缝的两端设置引弧和引出板，其材质和坡口形式应与焊件相同。
引弧和引出的焊缝长度：
埋弧焊应大于50mm；手工电弧焊及气体保护焊应大于20mm。
焊接完毕应采用气割切除引弧和引出板，病修磨平整，不得用手锤击落。
3、角焊缝转角处宜连续绕角施焊，起落弧点距焊缝端部宜大于10mm，角焊缝端部不设置引弧和引出板的连续焊缝，起落弧点距焊缝端部同样宜大于10mm，弧坑应填满。
4、焊成凹形的角焊缝，焊缝金属与母材间应平缓过渡；加工成凹形的角焊缝，不得在其表面留下切痕。
5、T形接头、十字接头、角接接头等要求熔透的对接和角接对接组合焊缝，其焊角尺寸不应小于t/4（图4.3.5a、b、c）；重级工作制和起重量大于或等于50t的重级工作制吊车梁腹板与上翼缘的连接焊缝的焊脚尺寸为t/2（图4.3.5d）且均不应大于10mm。
6、定位焊所采用的焊接材料型号，应与焊件的材质相匹配；焊缝厚度不宜超过设计焊缝厚度的2/3，且不应大于8mm焊缝长度不宜小于25，定位焊位置应布置在焊道以内，并应有持合格证焊工施焊。
7、焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，应查清原因，顶出修补工艺并经审核批准后方可处理。
8、焊缝同一部位的返修次数，不宜超过两次，当超过两次时，必须经技术负责人批准，且要按核准的返修工艺进行。
9、焊接完毕，焊工应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅物，检查焊缝的外观质量。
检查后应在工艺规定的焊缝及相应部位打上焊工的钢印。
10、碳素结构钢应在焊工应清理焊缝冷却到环境温度，低合金结构钢应在完成焊接24小时以后，方可进行焊缝的探伤检验。
11、焊缝的外形尺寸应符合现行国家标准《钢结构焊缝外形尺寸》的规定。
12、对接和T形接头要求熔透的焊缝，当采用手弧焊或手弧焊封底，自动焊盖面时，反面应情根。
13、要求熔透的焊缝，当采用埋弧自动焊时宜用直流电源。
T形要求通透的焊缝（如吊车梁上翼缘与肿腹板间），应采用船形埋弧焊或双丝埋弧自动焊。
板厚t≤8mmd薄壁结构宜用二氧化碳气体保护焊。
厚度大于50mm的板对接接头宜采用电渣焊。
14、相同规格的槽钢或工字钢对接时，应先焊腹板，后焊上、下一板。
两翼板焊接应先焊受拉的一侧。
15、焊接金属结构件时，应先焊短，后焊长；先焊立、后焊平；先焊对接缝，再焊搭接缝。
要求用封头焊缝和侧焊缝焊接连接时，应先焊封头焊缝，后焊侧焊缝。
16、钢质框架结构的焊接应按下列顺序进行：
1.先焊一断面内的梁与柱交接处的节点。
同一断面有多少节点时，应以对角的顺序或同时对称地进行焊接。
2.多节点的焊接，应先焊接柱与连接板的焊缝，在焊接梁与柱或梁与连接板的焊缝。
每个节点的焊缝，应对称进行并根据焊缝长短采取分段退焊。
3.最后焊接次要节点及斜柱撑等的焊缝。
18、桁架钢结构的焊接宜按下列顺序进行：
1.先焊桁架下线与连接板焊缝，从下线中间向两端进行焊接。
2.再焊上线与连接板焊接，同样从上线中间向两端进行焊接。
3.焊接上、下弦各节点间的斜撑与连接板的焊缝，并要从中间向桁架两端进行焊接，但需间断式对称焊接。
4.最后焊接桁架两端支撑点的焊缝。
19、手工电弧焊的焊接参数应有焊接工艺评定确定。
表19-1中的参数可供确定时参考。
表19-1焊条与电流匹配表
焊条直径
mm
1.6
2.0
2.5
3.2
4.0
5.0
＞6
电流（A）
25~40
40~60
50~80
100~130
140~190
160~210
260以上
立、横、仰焊电流比平焊电流小10％左右，低氢型焊条电流比酸性焊条电流大10％左右。
20、对接接头埋弧自动焊的焊接参数应由焊接工艺评定确定。
表20-1中的参数可供确定是参考。
21、用于埋弧焊的焊剂应按照工艺评定确定的型号和牌号相匹配，焊机必须干燥不得含有灰尘，铁屑和其他杂物。
22、搭接接头自动焊焊接参数应由工艺评定确定。
表22-1中的参数可供确定是参考。
表20-1对接接头埋弧自动焊参数
板厚
（mm）
焊线直径（mm）
接头型式
焊接顺序
焊接参数
焊接电流
（A）
电弧电压（V）
焊接速度
8
4
正反
440～480
480～530
30
31
0.50
10
4
正反
530～570
590～640
31
35
0.63
12
4
正反
620～660
680～720
35
0.42
0.41
14
5
正反
830～850
600～620
36～38
35～38
0.42
0.75
16
4
5
正反
正反
600～650
650～680
830～850
600～620
36～38
38～40
36～38
0.42
0.33
0.75
18
5
正反
850
800
36～38
0.42
0.50
20
4
5
正反
正反
780～820
700～750
29～32
36～38
0.33
0.46
20
6
正反
925
850
36
38
0.45
表22-1搭接接头埋弧自动焊焊接工艺参数
板厚
（mm）
焊脚
（mm）
焊丝直径（mm）
焊接电流（A）
电弧电压（V）
焊接速度m/分
α
（mm）
A
度
简图
6
4
530
32～34
0.75
0
55～60
8
7
4
650
32～34
0.75
1.5～2.0
55～60
10
7
4
700
32～34
0.75
1.5～2.0
55～60
12
8
5
700
32～35
1.0
1.5～2.0
55～60
23、T型接头埋弧自动焊的焊接参数拥有工艺评定确定，表23-1T型接头埋弧自动焊焊接参数，可供确定时参考。
表23-1T型接头埋弧自动焊的焊接参数
板厚
（mm）
焊丝直径（mm）
焊接电流（A）
电弧电压（V）
焊接速度m/分
送丝速度m/分
α
（mm）
b
（mm）
α
简图
6
4～5
7
600～650
30～32
0.7
0.67～0.77
2～2.5
≤1
60
8
4～5
7
650～770
10～32
0.42
0.67～0.83
2～3
1.5～2
60
24、船形位置T型接头埋弧自动焊的焊接参数应有工艺评定确定。
表24-1中的参数可供确定是参考。
表24-1船形位置T型接头埋弧自动焊的焊接参数
焊脚
mm
焊丝直径
mm
焊接电流
A
电弧电压
V
焊接速度
m/min
送丝速度
m/min
6
4
650～700
34～36
0.77～0.83
8
4
650～700
34～36
0.33
0.83
5
700～750
34～36
0.42
0.83～0.92
10
4
275～750
34～35
0.27
1
5
750～800
34～36
0.30
0.9～1
25、二氧化碳气体保护焊的焊接电流必须采用直流反接。
其所用的二氧化碳气体纯度不得低于99.5％。
使用前应做放水处理。
当气体内压低于1MPa时应停止使用。
对于直径小于或等于2.omm的焊丝，气体流量宜控制在10～55L/min；当焊丝直径2mm时气体流量宜为30～50L/min。
26、多层焊接应连块施焊，各层的起弧与收弧点应相互错开，每道焊完后及时清理及检查。
如发现有夹渣、气孔等缺陷应将缺陷处理后再续焊。
27、如发现母材或焊缝金属有裂纹时，不得擅自处理，应及时报告，待有关部门作出决定并采取相应措施，方可处理。
28、H型钢的翼缘板和腹板应采用自动或半自动切割机切割，切割面的质量应符合设计或有关标准的要求。
29、当翼缘板需要拼接式，可按长度方向拼接；副班拼接，拼接缝可为“十”字型或“T”字型；翼缘板拼接缝和腹板拼接缝的间距应大于200mm；拼接应在H型钢组装前进行。
六、焊前预热和焊后热处理
1、厚度大于50mm的碳素结构钢和厚度大于36mm的低合金结构钢，施焊前应进行预热，焊后应进行后热。
预热温度宜控制在100～150℃；后热度应有实验确定。
预热区在焊道两侧，每侧宽度均应大于焊接厚度2倍，且不应小100mm当环境温度低0℃时，预热和后热温度应根据工艺实验确定。
2、焊前预热和层间温度的控制，宜采用点温计、热电偶温度计等进行测量。
常用钢材的焊前预热温度可参照表2-1确定。
表2-1常用钢材的焊前预热温度可参照表
强度等级MPa
钢号
板厚mm
预热温度（℃）
J507
Q345B
＞50
100～150
A132
OCR18NI9
＞36
100～150
100～150
A402
1CR20NI14SI2
＞36
100～150
100～150
A302
1CR18NI9TI
＞36
100～150
100～150
3、对冷裂纹敏感性较大的低合金钢、拘束度较大的焊件，以及焊接工艺评定或设计要求进行焊后热处理的焊缝，应在焊后焊缝金属未完全冷却的时候立即进行。
后热的温度一般为200～350℃，亦可由焊接工艺确定。
保温时间可按板厚25mm保温1小时计算，但不得小于1小时。
若焊后立即进行热处理（缓冷）则可不作后热。
4、对于设计或焊接工艺评定要求进行热处理的钢结构，焊接后应立即进行热处理，热处理的参数可按标准JB/T4709选用，表4-1为常用钢号推荐的焊热处理规范可供参考。
表4-1常用钢号推荐的焊后热处理规范表
钢号
厚度δ（mm）
焊后热处理温度（℃）
回火最短保温时间（h）
焊前不预热
焊前预热
100℃以上
电弧焊
电渣焊
Q345B
＞34
＞38
580～620
回火
900～930
正火
580～600
回火
（1）当厚度δ≤50mm时，为0.04δh，但最短时间不低于0.25h
（2）当厚度δ＞50mm时，为（1.5+0.01δ）h
OCR18NI9
—
—
580～620
回火
900～930
正火
580～600
回火
1CR20NI14SI2
＞30
＞34
580～620
回火
900～930
正火
580～600
回火
1CR18NI9TI
＞28
＞32
540～580
回火
900～930
正火
540～580
回火
5、焊后热处理应遵循下列原则：
1）.调质钢焊后热处理温度应低于调质处理时的回火温度。
2）.不同钢号相焊时，应安焊后热处理温度要求较高的钢号执行，但加热温度不应超过两种材中任意一种的下临界温度值。
3）.采用电渣焊的焊缝，焊后必须进行正火加回火的热处理。
4）.应尽可能采用整体热处理的方式进行焊后热处理。
当分段热处理时，加热的重迭长度至少为1.5m。
局部热处理可采用感应加热或火焰直接加热并保温的方法进行。
6、焊后热处理的工艺要求如下：
1）.焊件进炉时的炉温不得高于400℃。
2）.焊件升温至400℃后加温速度应控制在50℃/h至200℃/h之间。
加温速度可按公式（5000/t）h计算（t为焊件厚度，下同）。
3）.当焊件温度加热至400℃以上时，加热取得降温速度应控制在50℃/h至260℃/h之间，降温速度可按公式（6500/t）h计算。
4）.焊件出炉时炉温不得高于400℃，且出炉后应在静止的空气中冷却。
7、焊接预热、后热与热处理的温度必须符合设计及有关规范的规定，并做好预热、后热记录，热处理时还应有温度-时间曲线记录。
数据应真实准确。
七、焊接检查
1、焊接前检查项目
1）.核查所用焊接材料是否与母材相匹配，母材及焊材的质量是否符合设计与规范规定。
2）.检查破口的形式、加工精度、组队要求以及破口两侧是否达到洁净要求。
2、焊中检查项目
1）.焊接程序、工艺参数、层间温度等是否符合焊接工艺规程或焊接工艺评定的要求。
2）.多层焊的层间检查。
3、焊接完毕应作焊缝的外观检查并作记录。
4、焊缝的内在质量应采用无损检验，可按设计要求或规范规定选用超声、拍片、着色、磁粉等方式，须由有资格的专业人
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