长输管道焊接施工工艺标准.docx
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长输管道焊接施工工艺标准
长输管道焊接施工工艺标准
1目的
为了规范公司长输管道下向焊接施工工艺，提高焊接效率，确保焊接质量，特制定本工艺标准。
2适用范围
本工艺标准适用于公司承接的大口径长输管道工程的下向焊接施工。
焊接工艺方法包括：
①全纤维素焊条下向手工焊；②纤维素焊条下向手工根焊、热焊，再用低氢焊条下向手工焊填充、盖面；③纤维素焊条下向手工根焊，药芯焊丝自保护半自动下向焊填充、盖面。
本工艺标准与下列技术条件同时使用：
a）产品图样；
b）工程技术标准中有关的焊接技术条件。
3引用标准
GB50369《油气长输管道工程施工及验收规范》
SY/T4071《管道下向焊接工艺规程》
SY/T4103《钢质管道焊接及验收》
SY-0401《输油输气管道线路施工及验收规范》
4施工准备：
4.1焊工资格
焊工应具有相应的资格证书。
焊工能力应符合SY/T4103-1995《钢质管道焊接及验收》中的有关规定。
4.2机具要求
4.2.1管道焊接设备的性能应满足焊接工艺要求，并具有良好的安全性能，适合于野外工作条件。
4.2.2手弧焊应配备满足纤维素焊条对电源静特性要求的直流弧焊机，焊机应达到小电流打底焊时不断弧，熄弧时不粘条，焊接过程中电弧稳定等。
目前一般选用满足上述要求的逆变式手弧焊机。
4.2.3药芯焊丝自保护半自动焊目前主要是选用国外进口设备，一般选用美国林肯（LINCOLN）公司生产的DC-400、DC-600电源及LN-23P送丝机和米勒（MILLER）公司生产的XMT304电源和SP32封闭式送丝机。
用于返修焊的焊机一般选用燃油弧焊机。
4.2.4焊件组对采用内对口器或外对口器。
4.2.5焊工所用的焊条保温筒、角向磨光机、砂轮片、钢丝轮、锉刀齐全。
4.3材料要求
4.3.1管道焊接用焊条和焊丝，必须有产品合格证和同批号的质量证明书。
4.3.2管道全位置下向焊接用国外焊条的选用，应符合SY/T4071-93《管道下向焊接工艺规程》附录B的要求。
4.3.3焊条的选用原则
a）输油输水管道宜选用纤维素型下向焊条；输气管道宜选用低氢型下向焊条。
b）两长管段联接的固定口及管件焊接，应选用低氢型焊条。
4.3.4下向焊条使用前严禁受潮气、雨水、雪霜及油类等有害物质的侵蚀，应在干燥通风的室内存放。
4.3.5下向焊条使用前应按说明书规定进行烘干，说明书规定不明确时，应参照下列要求烘干。
a）低氢型下向焊条烘干温度为350～400℃，恒温时间为1～2h。
b）纤维素型下向焊条在包装不好或受潮的情况下应烘干，烘干温度为70～80℃，不得超过100℃，恒温时间为0.5～1h。
4.3.6焊条烘干应设有专人负责，并做好详细的烘干记录。
4.3.7经烘干的低氢型下向焊条，应存入温度为100～150℃的恒温箱内，随用随取。
4.3.8现场使用的低氢型下向焊条，应存放在性能良好的保温筒内，且不宜超过4h。
4.3.9施工现场当天未用完的焊条应回收存放，重新烘干后首先使用。
重新烘干的次数不得超过两次。
4.3.10药皮开裂、脱落等影响焊接质量的焊条不得用于管道焊接。
4.4环境要求
4.4.1焊接环境出现下列任一情况时，须采用有效的防护措施，否则禁止施焊。
a）药皮焊条手工焊时，风速超过8m/s；药芯焊丝自保护焊时，风速超过11m/s；
b）大气相对湿度超过90%；
c）雨天或雪天；
5焊接
5.1坡口要求
5.1.1焊件的坡口加工宜采用机械方法，也可采用等离子弧和氧-乙炔焰热加工方法。
在采用热加工方法加工坡口后，必须除去坡口表面的氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层，并应将凹凸不平处打磨平整。
5.1.2坡口形状及尺寸见下图
5.2组对要求
5.2.1焊件组对前应将坡口及其内外表面不小于10mm范围内的油脂、污垢、毛刺等清除干净，且不得有裂纹、夹层等缺陷。
5.2.2管道组对宜选用内对口器。
对口时先将死口卡住，再将活口套上，按照组对间隙要求组对。
5.2.3在撤离内对口器前必须焊完全部根焊道。
若采用外对口器，撤离外对口器前根焊道必须焊完50%以上，根焊道每段长度应近似相等，且均匀分布。
5.3焊接工艺
焊工施焊时应执行通用焊接工艺卡，通用焊接工艺卡应依据相应焊接工艺评定编制。
常用长输管道焊接工艺评定项目见下表。
长输管道焊接工艺评定项目
序号
焊接工艺
评定编号
焊接方法
母材
焊接材料
电源
极性
焊缝形式
焊件厚度范围
mm
评定标准
牌号
厚度mm
牌号
规格
mm
1
163-PD2-20X
手工下向焊
L360
7
E6010
φ3.2φ4
正接反接
对接
1.5-14
SY/T4103
2
162-PD/Rb2
-20X
手工+半自动下向焊
L360
9.5
E6010
NR207
φ2.5、φ3.2
反接
对接
7-14
SY/T4103
5.3焊接要点
5.3.1管道下向焊施工宜采用流水作业，每层焊道由两名焊工同时施焊，施焊顺序如图所示（a）和（b）。
当管道直径大于或等于711mm时，每层焊道宜由三名焊工同时焊接，施焊顺序如图（c）。
5.3.2按图（a）顺序施焊时，一名焊工先焊一根焊条，然后两名焊工同时磨接头，同时施焊；按图（b）和图（c）顺序施焊时，两名或三名焊工同时施焊。
采用焊条下向焊或采用药芯焊丝自保护半自动焊填充焊时，宜选用图（b）顺序施焊；采用药芯焊丝自保护半自动焊盖焊时，宜选用图（a）顺序施焊，施焊开始时，在管道接缝的正上方一焊工先引弧，另一焊工紧跟着引弧，焊接后焊缝接头不明显，成形美观。
5.3.3根焊道必须熔透，背面成型应良好。
根焊道焊完后，应尽快进行热焊道焊接，根焊道与热焊道焊接间隔时间不宜超过5min。
5.3.4根焊换焊条时宜采用冷接法，即停弧后用角向磨光机将收弧处磨成斜坡状，然后更换焊条，在斜坡上引弧并拔弧预热，使弧坑根部温度逐步升高，当焊至斜坡最低处时，将焊条沿预先做好的熔孔迅速下压，听到“噗噗”声，稍做停顿，并提起焊条进行正常焊接。
填充和盖面焊时，宜采用热接法，更换焊条应迅速，应在熔池未冷却前换完焊条，并再行引弧。
5.3.5全位置下向焊接应遵循薄层多遍焊道的原则。
下向焊的运条要求不摆动或做很小的摆动，电弧不能太长，熔池不宜过大。
焊工操作要特别稳和准。
5.3.6层间必须仔细清除熔渣和飞溅物，外观检查合格后方可焊下一层焊道。
5.3.7每相邻两层焊道，接头不得重叠，应错开20～30mm。
5.3.8每根焊条引弧后应一次焊完；每层焊道应连续焊完，中间不应中断；要保证焊道层间温度要求。
5.3.9管道两侧立焊部位，在盖面焊前宜加焊一层。
5.3.10每道焊口焊完后，应将表面飞溅物、焊渣等清除干净。
6焊前预热和焊后缓冷要求
6.1需要焊前预热或管道冬季施工焊接时，施工现场应随时测量并记录环境温度，并采取相应的预热措施。
6.2预热要求应根据材质、气候条件等因素，经焊接性试验及焊接工艺评定确定。
焊前需预热的焊缝，层间温度应保持不低于预热温度。
对于S205，S240，S290等级钢材，环境温度在0℃以上，可不预热，直接进行现场焊接。
对于S360等级钢材，环境温度在5℃以上时，可不预热，直接进行现场焊接。
对于S415等级钢材，在0℃以上任何温度中施工，焊前必须预热到100～150℃。
6.3预热宽度应以坡口两侧各大于50mm为宜，该范围内的预热温度应均匀一致，预热温度可采用测温笔或表面温度计在距焊接中心50mm处对称测量。
6.4需后热或缓冷处理的管材焊缝，应按焊接性试验及焊接工艺评定结果进行相应处理。
7焊接注意事项及要求
7.1禁止在非焊接部位引弧及电弧擦伤管材表面。
7.2焊机地线与管子连接应牢固，防止地线与管壁产生电弧而烧伤管材。
7.3施焊时管子应保持平稳，不得受到震动和冲击。
7.4用纤维素型下向焊条施焊，出现焊条药皮严重发红时，该段焊条应予废弃。
8焊缝返修
8.1焊缝返修应由取得返修焊资格的焊工担任。
8.2缺陷修补前应将缺陷清除，使该处露出金属光泽并去除周围杂物。
8.3返修时宜选用同等强度级别的低氢型焊条，采用向上焊工艺。
8.4所有返修焊缝长度均应大于50mm。
8.5如焊缝裂纹累积长度大于或等于焊缝长度8%时，焊口应割掉重焊。
8.6同一部位缺陷返修次数不得超过两次。
如需超过两次，需经业主或工程监理人员批准。
8.7返修后的焊缝部位应重新进行无损检验。
9质量标准
9.1焊缝表面不允许有裂纹、未熔合、气孔和夹渣等缺陷。
9.2咬边深度不得大于0.5mm,在任何长300mm焊缝中两侧咬边累计长度不得大于50mm。
9.3焊缝余高以0.5～1.6mm为宜，个别部位（指管底部处于时钟5～7时位置）不得超过3mm，且长度不超过50mm。
9.4焊缝宽度宜按坡口宽度每侧增加0.5～2.0mm为宜。
9.5母材上的伤疤、擦伤等缺陷应打磨平滑，其深度大于0.5mm时应修补。
9.6焊缝无损检测应按照SY4065-93《石油天然气钢质管道对接焊缝超声波探伤及质量分级》和SY4056-93《石油天然气钢质管道对接焊缝射线照相及质量分级》执行。
10安全事项
10.1焊工应严格执行安全操作规程，焊接施工时必须穿戴好工作服、绝缘鞋、披肩帽、手套和眼镜等防护用品。
10.2电焊工使用的面罩要合适，防护玻璃的颜色不得过浅。
10.3使用角向磨光机应戴防护眼镜。
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