氧气站区域管道焊接方案之欧阳生创编.docx
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氧气站区域管道焊接方案之欧阳生创编
1、概述
时间：
2021.02.08
创作人：
欧阳生
区域管道安装包括空气预冷、分子筛纯化、空气过滤器及压缩系统、透平膨胀机系统、液氧液氩贮存系统、空分塔系统、调压站及站区管线中的氧气、氮气、氩气、空气、水五种管道的安装。
各系统的设备通过相关管道彼此相连，使各系统成为不可分割的整体，在这个整体内完成从空气到氧气、氮气、氩气的生产。
施工依据及执行标准
2.1施工依据：
施工图及相关管道技术文件
施工图号：
67.285Q1、67.285Q2、67.285Q3、67.285Q4、67.285Q5、67.285Q6、67.285Q7、67.285Q8
2.2执行标准：
施工图及相关管道技术文件
施工图号：
67.285Q1、67.285Q2、67.285Q3、67.285Q4、67.285Q5、67.285Q6、67.285Q7、67.285Q8
GBJ236—82《工业管道焊接工程施工及验收规范》
GBJ50235—97《工业金属管道工程施工及验收规范》
焊接工艺
4、管道焊接质量的控制
4.1区域管道所用钢材及焊条应具备出厂合格证书。
4.2具有若干名能适应安装需要，经培训、考试合格取得相应资格证书的电焊工及无损探伤工。
4.3焊接设备具有参数稳定、调节灵活满足焊接工艺要求和安全可靠的性能。
焊接设备见下表：
焊接设备名称
型号
动力（KW）
数量
完好情况
交流电焊机
BX3-500
48.7
2
完好
交流电焊机
BX3-500-1
37.2
1
完好
交流电焊机
BX3-500-2
38.6
1
完好
交流电焊机
BX3-1-400
35.6
1
完好
交流电焊机
BX3-300
27.8
1
完好
直流电焊机
ZX5-630A
48
1
完好
逆变交直流氩弧焊机
WSE315
13
3
完好
逆变交直流氩弧焊机
WSM400D
16.8
2
完好
4.4焊接材料
焊接材料应具有制造厂的质量证明书。
碳钢管采用E4303，不锈钢管采用A132。
4.4.1焊条直径的选择
序号
管材
管道规格
选用焊条型号
第一遍焊条直径
填充盖面焊条直径
焊接层数
焊接电流（A）
电弧电压（V）
1
碳
钢
Φ108×（3.5~5）
E4303
Φ2.5
Φ3.2
2
70~130
70
2
Φ133×5
E4303
Φ2.5
Φ3.2
3
70~130
70
3
Φ219×（5~6）
E4303
Φ2.5
Φ3.2
3
80~140
70
4
Φ325×（7~8）
E4303
Φ3.2
Φ4
3
80~170
70
5
Φ159×（4.5~6）
E4303
Φ3.2
Φ4
3
80~140
70
6
Φ426×（8~10）
E4303
Φ3.2
Φ4
3
100~210
70
7
Φ529×（9~10）
E4303
Φ3.2
Φ4
3
110~210
70
8
Φ630×（9~10）
E4303
Φ3.2
Φ4
3
110~210
70
9
不锈钢
Φ529×（6~8）
A132
Φ3.2
Φ4
3
70~140
70
10
Φ426×8
A132
Φ3.2
Φ4
3
70~140
70
11
Φ219×6
A132
Φ2.5
Φ3.2
3
50~110
70
12
Φ159×6
A132
Φ2.5
Φ3.2
3
50~110
70
13
Φ108×5
A132
Φ2.5
Φ3.2
2
50~110
70
4.4.2焊条的保管
购进的焊条要按品种、规格及进货的先后次序分开摆放，库房内要保持通风、干燥（室温宜10~25℃，相对湿度小于50%）。
堆放时，最好不要直接放在地面上，要用木板垫高（一般约200mm），并与墙保持一定距离，以达到上下左右空气畅通，防止受潮。
焊条的领用、再烘干时都必须仔细核对牌号，分清规格，防止用错，做好记录。
不同牌号的焊条不能混在同一炉中烘干，若使用时间较长，最好用焊条保温筒，随用随取。
焊条的烘焙、保温时间如下：
钢种
焊条型号
烘焙温度（℃）
保温时间（min）
备注
碳钢
E4303
150~200
30~60
不锈钢
A132
150~250
30~60
4.5管道焊接方式
氧气管道及进入设备的其他管道，采用氩弧焊打底，电焊填充盖面；铝管采用氩弧焊焊接；水管道采用手工电弧焊；管道组对坡口形式按图纸要求进行，内壁错边量不宜超过管壁厚度的10%，且不大于2mm。
坡口及内外表面的清理如下：
管道材质
清理范围（mm）
清理物
清理方法
碳素钢
不锈钢
≥10
油、漆、锈、毛刺等污物
手工或机械等
铝及铝合金
≥50
油污、氧化膜等
有机溶剂除净油污，化学或机械法除净氧化膜
4.5.1氧气管道的焊接
4.5.1.1坡口形式如下：
4.5.1.2坡口加工
a.工作压力在1.0Mpa（表压）以下的低压管路，焊接坡口可用砂轮磨制；工作压力1.0Mpa（表压）以上的高压管路焊接坡口应进行基加工。
b.对接坡口形式见下图
c.对接接头处管子的单边错位不大于壁厚的10%，并且不超过0.5mm。
d.如达不到c项要求时，可以对向里错位的管端的管内径进行修磨。
修磨处的纵向斜度应保持在10°~14°的范围（见下图），以使两管端的内孔对正。
4.5.1.3焊条的选用
第一层：
a碳钢——氩弧焊打底，焊丝H08Mn2SiA
b不锈钢——氩弧焊打底，焊丝H1Cr18Ni9Nb
第二层：
a碳钢——手工电弧焊，焊条E4303
b不锈钢——手工电弧焊，焊条A132
不锈钢与碳钢焊接时采用氩弧焊打底，焊丝HTCr25Ni20
不锈钢与不锈钢焊接时采用手工电弧焊复盖，焊条A132
焊条的烘干温度见4.4.2节。
4.5.1.4焊接
用电弧焊焊接的内表面，焊缝必须磨光，以清除焊渣和飞溅物。
第一层采用氩弧焊时，则必须先用氩弧焊点焊定位或管子外壁装设定位架，然后进行焊接。
Φ600以下的焊缝各层可以采用电弧焊，但壁厚超过6mm的管子应铲根，对壁厚≤6mm的管子，如发现缺陷，应进行焊补，用砂轮磨光以消除缺陷。
在离焊缝50mm处打上焊工的钢印代号。
4.5.1.5焊后检查
外观检查：
内表面应无焊渣、飞溅物或毛刺存在。
焊接时焊缝应焊透，焊道均匀，高度不超过2mm。
焊道四周无焊渣、飞溅物和咬边存在，咬边超过0.5mm时，应进行补焊。
射线检查：
a.管道焊接后，应对焊缝进行表面质量检查和无损探伤检查，氧气管道需进行焊缝射线或超声波探伤，并应达到Ⅱ级焊缝质量标准，管道焊缝探伤数量为：
碳钢管工作压力大于1.6~4Mpa，不锈钢管小于1.6Mpa，转动焊口探伤比例15%，固定焊口比例40%；碳钢管小于1.6Mpa，转动焊口探伤比例5%，固定焊口比例10%；不锈钢管大于1.6~4Mpa，转动焊口探伤比例15%，固定焊口比例100%；液氧、液氩管道焊缝需进行100%探伤，并达到Ⅱ级焊缝质量标准；其他管道不做无损探伤。
电焊工、氩弧焊工必须持证上岗，凡进行无损探伤的焊缝，不合格部位必须进行返修，返修次数不得超过两次。
管道安装完，X光探伤机具、探伤人员上岗证书报监，并以单线图形式将探伤结果（附探伤报告）报监，积极配合有关人员抽检。
b.无损探伤检查发现不合格者，应对被查焊工所焊焊缝按原规定数量加倍探伤，如仍有不合格者时，应对该焊工在该管道上所焊全部焊缝进行无损探伤检查。
c.无损探伤的焊缝，其不合格部位必须返修，返修后仍按原规定方法探伤，同一焊缝允许返修次数，碳素钢不超过三次，不锈钢不超过两次。
4.5.2氩气管道的焊接
4.5.2.1坡口形式见4.5.1.1节。
4.5.2.2坡口加工
管道坡口加工采用氧、乙炔焰热加工方法，加工坡口后，应除去坡口表面的氧化皮，溶渣及影响接头质量的表面层，并应将凹凸样处打磨平整。
4.5.2.3焊条选择见4.4.1节。
4.5.2.4焊后检查
管道焊口探伤比例为5%。
工作压力1.6~4.0Mpa时，X探伤达到Ⅲ级。
工作压力≤1.6Mpa时，X探伤应达到Ⅳ级。
无损探伤检查发现不合格者，应对被查焊工所焊焊缝按原规定数量加倍探伤，如仍有不合格者时，应对该焊工在该管道上所焊全部焊缝进行无损探伤检查。
无损探伤的焊缝，其不合格部位必须返修，返修后仍按原规定方法探伤，同一焊缝允许返修次数，碳素钢不超过三次。
4.5.3氮气管道焊接
主要焊接方法及焊后检查详见4.5.2一节（氩气管道焊接）。
4.5.4其他气体管道及水管道焊接
主要焊接方法见4.5.2节；焊后只做压力试验，不做X射线探伤。
4、6管道焊缝位置应符合下列要求
4.6.1直管段上两对接焊口中心间的距离，当公称直径大于或等于150mm时，不应小于150mm；当公称直径小于150mm时，不应小于管子直径。
4.4管道焊缝位置应符合下列要求：
4.6.2焊缝距离弯管（不包括压制、弯管）起弯点不得小于100mm，且不得小于管子外径。
4.6.3卷管的纵向焊缝应置于易检修的位置，且不宜在底部。
4.6.4环焊缝距支、吊架净距离不应小于50mm，需热处理的焊缝距支、吊架不得小于焊缝宽度的5倍，且不得小于100mm。
4.6.5不宜在管道焊缝及其边缘上开孔。
4.6.6有加固环的卷管，加固环的对接焊缝应与管子纵向焊缝错开，其间距不应小于100mm，加固环距管子的环焊缝不应小于50mm。
4.7管道除锈与脱脂
管道施工前，需进行除锈，除锈后的管道表面应呈金属光泽。
除锈方法：
碳钢管采用喷砂除锈方法，不锈钢管采用酸洗法。
氧气管道、分子筛吸附器空气出口至冷箱入口管道及附件、阀门需进行脱脂处理；脱脂方法如下：
碳钢管、不锈钢管采用三氯乙烯脱脂，脱脂采用稠布沾脱脂剂在管内抽拉清洗或灌洗法，灌入溶剂要超过50%以上，并不断滚动浸泡15分钟，脱脂合格后填写脱脂记录。
专职检查人员预检合格后，报以监理抽查，抽查合格后进行管道安装。
脱脂后，用氮气或干燥的空气吹干管内壁。
脱脂检查方法：
用紫外线灯照射管道内壁，如无紫蓝荧光，即为合格。
所用仪器：
12W手提紫外灯，3650A紫外U型管。
脱脂剂含油量要求：
油量＜100mg/l用于净脱脂含油量，＞100~500mg/l时仅用于粗脱脂，＞500mg/l时不得使用，使用脱脂剂必须采用分析，含油量不超过0.03%。
含油量检验：
不定期取样送专检部门化验。
除锈、脱脂后的管道应用塑料布将管端封好，防止再被污染。
4.8管道焊接保护（防风防雨措施）
4.8.1每天管道安装后，都要用干净塑料布将管头封好，内存氮气保护。
4.8.2遇风雨天，要用塑料布将已除锈、脱脂的管道保护好，将已安装好的管道封闭好，充好氮气进行保护。
4.8.3焊接设备也要用塑料布封好，以防雨淋。
5、劳动力安排及施工进度计划
时间（月）
施工项目
6
7
8
9
劳动力安排
管道除锈脱脂
5
管道预制安装
10
X射线探伤
3
施工安全技术措施
6.1电焊机外壳，必须接地良好，其电源的装拆应由电工进行。
6.2电焊机要设单独的开关，开关应放在防雨的闸箱内，拉合时应戴手套侧向操作。
6.3焊钳和焊把必须绝缘良好，连接牢固，更换焊条应戴手套。
在潮湿地点工作，应站在绝缘胶板或木板上。
6.4更换场地移动把线时，应切断电源，并不得手持把线爬梯登高。
6.5雷雨时，应停止露天焊接作业。
6.6氧气、乙炔应分开放置，相距5m以上。
6.7翻动管道时，防止滑动及倾倒伤人。
6.8采用四氯化碳进行管道脱脂，场地应通风良好，配戴防护用品，并清除易燃物，设置严禁烟火和有毒物品标示牌。
6.9严格按本工种安全操作规程施工，严禁违章作业。
6.10搞好现场文明施工。
时间：
2021.02.08
创作人：
欧阳生
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