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1压力管道焊接质量指导书

天津赵北管道设备安装有限公司

压力管道焊接质量检验工艺指导书

2011-01

编制

审核

日期

目录

一、焊前检验

1.材料检验

2.坡口尺寸与质量

3.组对质量与坡口清理

4.施焊环境及焊前预热等检验

二、焊接中间检验

1.定位焊质量检验

2.焊接线能量的实测与记录

3.焊缝层次及层间质量检验

三、焊后检验

1.外观检验

2.管道焊缝的无损检测

压力管道焊接质量检验工艺指导书

一.焊接前检验

压力管道的焊接质量对于保证压力管道的安全运行有着直接而重要的意义，是评价压力管道安装质量的重要环节之一。

我们对压力管道的焊接质量必须予以高度的重视，以免造成隐患甚至引发灾难性的事故。

为了保证压力管道的焊接质量，除了在焊接过程中严格执行设计规定及焊接工艺文件的规定，精心施焊之外，还必须按照有关国家标准及规程的规定，严格进行焊接质量的检验，以真正确保压力管道的安全运行。

压力管道焊接质量检验，从施工工程序而言，一般可分为焊前检验、焊接中间检验及焊后检验。

焊前检验主要包括原材料（包括焊接材料）、坡口尺寸与质量、组对质量、坡口清理及焊前预热等方面的检验。

1.材料检验

用于管道工程的材料（包括管道组成件及管道支承件）应符合设计文件的规定,且具有制造厂的质量证明书，其质量不得低于国家现行标准的规定。

材料使用前，应按相关国家现行标准的规定进行检查和验收。

对设计选用的新材料，应由设计单位提供其焊接性资料。

焊条应符合国家现行标准《碳钢焊条》GB5117、《低合金钢焊条》GB5118、《不锈钢焊条》GB983、《低温钢焊条》JB2385等的规定。

焊丝应符合国家现行标准《焊接用钢丝》GB1300、《焊接用不锈钢丝》GB2442、《二氧化碳气体保护焊用焊丝》GB8110等的规定。

施工现场的焊接材料储存场所及烘干、去污设施应符合国家现行标准《焊条质量管理规程》JB3223的规定，并严格遵守保管、烘干、清洗（焊丝）、发放制度。

氩弧焊所采用的氩气应符合国家现行标准《氩气》GB4842的规定，且纯度应不低于99.96%。

手工钨极氩弧焊，宜采用铈钨极或钍钨极。

二氧化碳气体保护焊采用的二氧化碳气体纯度应不低于99.5%，含水量不超过0.005%,使用前应预热和干燥。

当瓶内气体压力低于0.98MPa时，应停止使用。

2.坡口尺寸与质量

管道组对前应对其主要结构尺寸、坡口尺寸、坡口表面进行检查，具体要求如下：

1结构尺寸应符合设计文件的规定。

2坡口形式和尺寸应符合设计文件、焊接作业指导书或《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236附录C的规定。

3坡口表面不得有夹层、裂纹、加工损伤、毛刺及火焰切割熔渣等缺陷。

4当设计文件、相关规定对坡口表面要求进行无损检测时，检测及对缺陷的处理必须在施焊前完成。

3.组对质量及坡口清理

组对应按设计文件进行，并使管道横平竖直，有坡度要求的按设计文件执行。

管道组对后应检查其尺寸、位置、错边量、组对间隙及角变形等，确认其符合设计文件、焊接作业指导书或GB50236的规定。

管道焊接前应检查坡口及坡口两侧的清理质量，对碳素钢、合金钢及不锈钢管道而言，应将坡口及其两侧内外表面不小于10mm范围内的油漆、垢锈、毛刺等污物清理干净，且不得有裂纹、夹层等缺陷。

4.施焊环境及焊前预热等检验

管道焊接前应检查施焊环境（气温、风速、相对湿度等）、焊接工装设备、焊接材料的干燥及清理，确认其符合GB50236及焊接作业指导书的规定。

对有焊前预热规定的焊缝，焊接前应检查预热区域的预热温度并做好记录，预热温度及预热区域宽度应符合设计文件、焊接作业指导书及GB50236的规定，在上述各项焊前检验的要求未满足之前，严禁施焊。

二.焊接中间检验

焊接中间检验就是包括定位焊在内的施焊过程中各项检验，主要内容有：

定位焊质量检验、焊接线能量的实测与记录、焊缝层次及层间质量检验以及中间试件的检验等。

1.定位焊质量检验

定位焊的数量、焊缝的高度和长度应符合焊接作业指导书的要求，定位焊缝焊后应清除渣皮进行检查，若发现缺陷必须将其清除干净。

由于定位焊缝将成为管道正式焊缝的一部分，为保证在正式施焊时不致产生未焊透、未熔合及夹渣等缺陷，除了要保证定位焊缝熔透之外，还应将定位焊缝的两端磨成缓坡形，这样就可避免正式施焊时在定位焊与正式焊缝的相接处产生未焊透、夹渣等缺陷。

2.焊接线能量的实测与记录

对焊接线能量有规定的管道焊缝，施焊时应对每名上岗焊工实际所用的焊接电流、电弧电压及焊接速度进行实测与记录，实际焊接线能量应符合焊接作业指导书的规定。

焊接电流及电弧电压可通过经校验合格并在有效期内的电流表与电压表测量。

焊接速度则应在施焊焊工的身旁进行实测，具体的方法是测定该焊工焊完一根焊条所用的时间（可用手表测定），然后测量这一根焊条所焊的焊缝长度，最终测得其焊接速度。

如某焊工焊完一根焊条所用的时间为90S，这一根焊条所焊的焊缝长度为120mm，则该焊工的焊接速度为：

线能量的计算公式：

Q1=

（J/mm）

或

Q2=

（J/cm）

式中I——焊接电流

U——焊接电压

V1——焊接速度（mm/s）

V2——焊接电流（cm/min）

3.焊缝层次及层间质量检验

当对管道的焊缝层次有明确规定时，应检查焊接层数，其层数与每层厚度应符合焊接作业指导书的规定。

多层焊每层焊完后，应立即对层间进行清理，并进行外观检查，若发现缺陷必须在彻底清除后方或进行下一层的焊接。

对层间温度有明确规定的焊缝，应及时检查层间温度并做好记录，实际层间温度应符合焊接作业指导书的规定。

对规定进行层间无损检测的焊缝，必须先进行外观检验后进行无损检测，而表面无损检测（如渗透或磁粉探伤）应在射线照相检验及超声波检验之前进行，经检验的焊缝在评定合格后方可继续进行焊接。

每条管道焊缝应连续施焊直至焊完，对中断焊接的焊缝，在继续焊接时，应仔细检查和清理已焊过的焊缝，如有缺陷应清除干净，然后按照规定的预热温度预热后，按原规定的焊接工艺继续焊接。

对大口径的管道焊口需双面焊接时，应在管道里面对焊缝的根部进行清理和检查，清除缺陷后方可施焊背面焊缝。

规定清根的焊缝，应在清根后进行外观检查及规定的无损检测，经外观检查或无损检测确认缺陷清除干净后方可施焊。

5.中间试件的检验

若设计文件、相关标准或焊接作业指导书规定需进行中间试件检验时，其中间试件的检查方法及合格标准应符合设计文件、相关标准或GB50236的规定。

三.焊后检验

焊后检验就是在管道焊缝焊完之后对焊缝进行的检验，主要包括外观检验和无损检测。

1.外观检验

除焊接作业指导书有特殊要求的焊缝外，焊缝应在焊完后立即去除渣皮、飞溅物，将焊缝表面清理干净，然后进行外观检验。

焊缝质量应按表1的规定进行分级。

凡设计文件规定焊缝系数为1的焊缝或规定进行100%射线照相检验或超声波检验的焊缝，其外观质量不得低于表1中的Ⅱ级。

设计文件规定进行局部射线检验或超声波检验的焊缝，其外观质量不得低于表1中的Ⅲ级。

表1焊缝质量分级标准

检验

项目

缺陷名称

质量分级

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

裂纹

不允许

表面气孔

不允许

每50mm焊缝允许直径≤0.3δ。

且≤2mm的气孔2个,孔间距≥6倍孔径

每50mm焊缝长度内允许直径

≤0.4δ。

且≤3mm的气孔2个，孔间距≥6倍孔径

表面夹渣

不允许

深≤0.1δ

长≤0.3δ,且≤10mm

深≤0.2δ

长≤0.5δ,且≤20mm

咬边

不允许

≤0.05δ,且≤0.5mm,连续长度≤100mm,且焊缝两侧咬边总长≤10%焊缝全长

≤0.1δ,且≤1mm

长度不限

未焊透

不允许

不加垫单面允许值

≤015δ,且≤1.5mm缺陷总长在6δ焊缝长度内不超过δ

≤0.2δ，且≤2.0mm每100mm焊缝内缺陷总长≤25mm

根部收缩

不允许

≤0.2+0.02δ,

且≤0.5mm

≤0.2+0.02δ,且≤1mm

≤0.2+0.04δ,且≤2mm

长度不限

长度不限

长度不限

角焊缝厚度不足

不允许

≤0.3+0.05δ,

且≤1mm,每100mm焊缝长度内缺陷总长度≤25mm

≤0.3+0.05δ,

且≤2mm,每100mm焊缝长度内缺陷总长度≤25mm

角焊缝焊脚不对称

差值≤1+0.1a

差值≤2+0.15a

差值≤2+0.2a

余高

≤1+0.1b,且最大为3mm

≤1+0.2b

且最大为5mm

≤1+0.2b

且最大为5mm

对接

焊缝

内部

质量

检验

射

线

照

相

检

验

碳素钢

和合金钢

GB3323的Ⅰ级

GB3323的Ⅱ级

GB3323的级Ⅲ级

不要求

铝及铝合金

GB50236-98附录E的

GB50236-98附录E的Ⅲ级

Ⅰ级

Ⅱ级

铜及铜合金

GB3323的Ⅰ级

GB3323的Ⅱ级

GB3323的Ⅲ级

镍及镍合金

GB3323的Ⅰ级

GB3323的Ⅱ级

GB3323的Ⅲ级

工业纯钛

GB50236-98附录F的合格级

不要求

超声波检验

GB11345的Ⅰ级

GB11345的Ⅱ级

不要求

注:

1.当咬边经磨削修整并平滑过渡时,可按焊缝厚度较薄一侧母材最小允许厚度值评定。

2.角焊缝脚不对称时在特定条件下要求平缓过渡时,不受表中规定限制（如不等厚度的对接和角接组合焊缝）。

3.除注明角焊缝缺陷外,其余均为对接、角接焊缝通用。

表中a-设计焊缝厚度；b-焊缝宽度；δ-母材厚度。

钛及钛合金管道焊缝表面除按以上规定进行外观检查外，还应在焊后清理前进行色泽检查，色泽检查应符合表2的规定。

表2钛及钛合金焊缝表面色泽检查

焊缝表面颜色

保护效果

质量

银白色（金属光泽）

优

合格

金黄色（金属光泽）

良

合格

紫色（金属光泽）

蓝色（金属光泽）

低温氧化，焊缝表面有污染

合格

高温氧化，表面污染严重，性能下降

不合格

灰色（金属光泽）

保护不好，污染严重

不合格

暗灰色

灰白色

黄白色

注：

区别低温氧化和高温氧化的方法宜采用酸洗法，经酸洗能除去紫色、蓝色者为低温氧化，除不掉者为高温氧化。

酸洗液配方为：

2%~4%HF+30%~40%HNO3+余量水（体积比）。

酸洗液温度不应高于60℃，酸洗时间宜为2~3min。

酸洗后立即用水冲洗干净并晾干。

2.管道焊缝的无损检测

管道焊缝的无损检测主要包括焊缝表面的无损检测（渗透和磁粉检测）及检验焊缝内部质量的射线照相或超声波检测。

焊缝表面的无损检测是根据设计规定进行的,其检验方法、检验数量及质量应符合设计文件和相关标准的规定。

检验焊缝内部质量的射线照相检验、超声波检验的数量应符合设计文件和相关标准的规定。

具体的检测工艺及质量分级符合下列规定：

1碳素钢和合金钢、铜及铜合金以及镍及镍合金焊缝的射线照相检验应符合现行国家标准《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB3323的规定。

但对铜及铜合金焊缝，象质计的材料应选用铜丝，底片黑度应为1.2~3.5。

2碳素钢和合金钢焊缝的超声波检验应符合现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345的规定。

3铝及铝合金焊缝的射线照相检验应符合《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98附录E的规定。

工业纯钛焊缝的射线照相检验应符合GB50236-98附录F的规定。

设计文件规定焊缝系数为1的焊缝、规定进行100%射线照相检验或超声波检验的焊缝，其质量不应低于表1中的Ⅱ级；规定进行局部射线照相检验或超声波检验的焊缝，其质量不应低于表1中的Ⅲ级。

按照《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97的规定，下列管道焊缝应进行100%射线照相检验，其质量不应低于Ⅱ级：

1）输送剧毒流体的管道

2）输送设计压力≥10MPa或设计压力≥4MPa且设计温度≥400℃的可燃流体、有毒流体的管道；

3）输送设计压力≥10MPa或设计压力≥4MPa且设计温度≥400℃的非可燃流体、无毒流体的管道；

4）设计温度小于-29℃的低温管道；

5）设计文件要求进行100%射线照相检验的其他管道。

输送设计压力≤1MPa且设计温度≤400℃的非可燃流体管道、无毒流体管道的焊缝，可不进行射线照相检验。

其他管道应进行抽样射线照相检验，抽样比例不得低于5%，其质量不得低于Ⅲ级。

抽样比例和质量等级应符合设计文件要求。

经建设单位同意，管道焊缝检验可采用超声波检验代替射线照相检验，其检验数量应与射线照相检验相同。

无论是外观检验还是无损检测时发现缺陷超出设计文件或超出GB50235、GB50236等规范规定时，均必须进行返修，焊缝返修后按原规定方法进行检验。

对于抽样检验的焊缝，若未发现需要返修的缺陷时，则该次抽样所代表的一批焊缝认为全部合格；当抽样检验发现需要返修的焊缝缺陷时，除返修该焊缝外，还应采用原规定方法按以下规定进一步检验：

1）每出现一道不合格焊缝应再检验两道该焊工所焊的同一批焊缝，当这两道焊缝均合格时，应认为检验所代表的这一批焊缝合格。

2）当这两道焊缝又出现不合格时，每道不合格焊缝应再检验两道该焊工所焊的同一批焊缝。

3）当这再次检验的焊缝均合格时，可认为检验所代表的这一批焊缝合格。

若再次检验又出现不合格时，应对该焊工所焊的同一批焊缝全部进行检验。

对要求热处理的焊缝隙，应进行硬度检测，即热处理后应测量焊缝及热影响区的硬度值，其硬度值应符合设计文件规定。

当设计文件无明确规定时，碳素钢不宜大于母材硬度的120%；合金钢不宜大于母材硬度的125%。

检验数量不应少于热处理焊口总数的10%，并做好记录。