管道焊接施工技术方案.docx

1、管道焊接施工技术方案1、 编制目的1.1 本方案为中国石油四川石化65万吨/年对二甲苯芳烃联合装置安装工程管道施工工程焊接而编制，以明确焊接施工中技术要求和施工程序，指导管道焊接正确高效安全施工，规范施工程序，保证工程质量和施工进度，确保装置按期投产和长期安全稳定运行，满足业主的需要。1.2 适用范围本方案适用于中国石油四川石化65万吨/年对二甲苯芳烃联合装置管道焊接施工。2、 工程概况及特点2.1 工程概况本装置分为八个区域。据初步统计，其中预加氢重整管带区（1区）工艺管道约15273米，37623.5达因；重整分馏区2区工艺管道约1547.4米，8796达因；预加氢处理分馏区（3区）工艺管

2、道约2322.1米，11423达因；预加氢处理及PSA压缩机区（4区）工艺管道约5733米，18315达因；重整压缩机区（5区）工艺管道约6424米，23000达因；预加氢处理炉反区（6区）工艺管道约5314.6米，15227达因；重整反再区（7区）工艺管道约7168.7米，27845达因；重整炉反热工区（8区）工艺管道约6210.7米，25083达因。材质主要有20#，20G，20R，Q235B,L245，15CrMoG,0Cr18Ni9，0Cr17Ni12Mo2，TP316，P11，1 1/4Cr等。 2.2 工程特点本工程涉及的不锈钢、铬钼钢等特种材质多，焊接工程量大，焊接质量要求高，焊

3、接施工工序复杂，需要先进合理的焊接工艺和严格的过程控制。本工程焊接工程高空作业多，交叉作业量大，某些区域管线密集，结构复杂，施工难度大。3、 编制依据3.1 工业金属管道工程施工及验收规范GB50235-97 3.2 石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范SH3501-2002 3.3 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB50236-98 3.4 石油化工工程铬钼耐热钢管道焊接技术规程SH/T3520-20043.5 压力容器无损检测JB/T4730-20053.6 石油化工异种钢焊接规程SH3526-1992 3.7 石油化工管式炉钢结构工程及部件安装技术规范SH3086-19

4、98 3.8 石油化工铬镍奥氏体钢铁镍合金和镍合金管道焊接规程SH/T3523-19993.9 中国石油四川石化65万吨/年对二甲苯芳烃联合装置工艺管道施工图3.10 中石油七建公司编制的相对应材质的焊接工艺评定4、 主要施工程序焊件、焊材进场验收仓储与维护坡口加工组对、定位焊焊前预热焊接焊缝外观检查无损检测焊后热处理硬度检测焊接结束无预热要求合格无热处理要求时不合格不合格清除缺陷焊前准备 5、 焊前准备5.1 人员要求5.1.1 参加施焊的焊工，必须具有技术监督部门颁发的相应类别的焊工合格证，并在有效期内；5.1.2 参加施焊前，要对焊工进行培训和考试，合格者方可参加施焊；5.1.3 焊工在

5、施焊前，必须明确被施焊焊件的材质，应选用的焊条类型，是否在自己的资格项目之内。5.1.4 质检人员：从事焊接质检工作的人员，需经专门的技术培训和考核，能严格遵守检查操作规程，正确掌握评定标准。5.2 设施要求在焊接施工中所使用的设备、仪器、仪表、工机具必须经校正、检查，确定其处于正常的工作状态，能满足焊接工艺要求和安全可靠的性能要求。5.3 材料要求5.3.1 焊接施工中所用的母材和各种焊材，均应具有材质质量保证书。5.3.2 氩弧焊使用的氩气纯度应在99.96%以上，钨极采用铈钨型。5.4 环境要求5.4.1 焊材必须存放在干燥且通风良好的贮存库内。5.4.2 严格遵守焊材的保管、烘干和发放

6、制度。5.4.3 施工现场应有防风、防雨等措施。5.5 焊接工艺评定根据现场施焊焊件的材质、规格型号来选用公司编制的焊接工艺评定报告，并根据焊接工艺评定报告编制焊接作业指导书。焊工应根据焊接作业指导书施焊。 选用的焊接工艺评定目录如下 焊接工艺评定目录序号焊 评 编 号母材材质及规格焊接方法焊接材料适用壁厚(mm)1PQR-XX-XX0Cr17Ni12Mo2SMAW+GTAWA202/E318L0-102PQR-XX-XX20#、20G、20R、L245SMAW+GTAWJ427/ER50-60-203PQR-XX-XXQ235BSMAWJ4270-404PQR-XX-XX0Cr18Ni9SM

7、AW+GTAWA102/E308L0-65PQR-XX-XX PQR-XX-XXA335 P11SMAW+GTAWR307/H08CrMoV0-2065PQR-XX-XX15CrMoGSMAW+GTAWR307/TIG-R300-206、 材料管理管理6.1 原材料管理6.1.1 钢材应有出厂合格证或产品质量检验证明书。其检验项目及技术指标应符合相应标准的要求。指标不全或对材质有疑问时，应予以复验。6.1.2 合金钢管道组成件应采用快速光谱分析进行复查，并作好标记；6.1.3 经验收合格的材料，应按类别、规格、材质分别存放，并作好标识工作。发放材料时，要严格按照“限额领料单”发料。6.1.4

8、原材料复验按照四川石化材料检验规定进行。6.2 焊材管理6.2.1 到货的焊材由焊接质量检查员与焊材保管员负责检查验收。焊材必须有出厂合格证、产品质量证明书，并须经外观质量检查合格。6.2.2 焊条、焊丝的外观质量应符合下列标准： 焊条、焊丝上的型号或牌号印记应清晰明确，夹持端端部有颜色标记的要颜色鲜明，无遗漏； 焊条药皮应均匀、紧密地包覆在焊芯周围，整条焊条药皮上不应有影响焊接质量的裂纹、气泡、杂质及剥落等缺陷。焊条引弧端药皮应倒角，焊芯端面应露出，以保证易于引弧； 焊条偏心度应符合如下规定：焊条直径D2.5mm，偏心度T7%；焊条直径D为3.2mm和4.0 mm，偏心度T5%； 焊丝表面应

9、光滑平整，不应有锈蚀和氧化皮。经热处理者允许有氧化色。6.2.3 焊材必须保存在通风良好、干燥的地方。库内温度不低于5，相对空气湿度低于60%。成包焊材要随用随启封，以免受潮变质。搬运和摆放时要轻拿轻放，防止药皮受振脱落。焊材分类、分规格摆放在专用的架子上，架子距地面和墙壁300mm以上。按规定做好标识；6.2.4 焊材的保管、烘干和发放由专人负责。焊材使用按焊材说明书进行烘干恒温，随用随取。领用时要使用保温筒。同一保温筒内不允许同时装有两种及两种以上焊条。领用不锈钢焊条的保温筒应与领用其它焊条的保温筒分开使用；6.2.5 烘干焊条时，禁止将焊条突然放入高温炉内，或从高温炉内突然取出冷却，要缓

10、慢升温、冷却。防止焊条因骤冷骤热而产生药皮开裂脱落现象；6.2.6 烘干焊条时，焊条不能成垛或成捆放置，应铺成层状，每次焊条堆放不能太厚(一般3-5层)，避免焊条烘干时受热不均和潮气不易排除；6.2.7 焊条烘干要作好烘干记录，包括日期、规格、牌号、数量、温度及烘干时间等内容；6.2.8 焊条的烘干一般按说明书的要求进行，若说明书无烘干规定时，按下表进行烘干使用。 常用焊条烘干规范一览表序号焊条(剂)牌号焊条型号烘干温度()恒温时间(h)待用温度)1J427E431535011502A102E308-1615011003R307E5515-B235011504R507E0-5MoV-15350

11、11505A137E347-1525011006A202E316-1635011506.2.9 焊条的发放坚持三条原则，即先入库的先发放、先烘干的先发放、重复烘干的先发放；6.2.10 发放焊条时，要核对焊条的规格、牌号及数量，并作好发放记录。每次领用的焊条数量不超过4Kg，当日用不完的焊条应退库并作记录；6.2.11 每次下班前，烘干人员对退回的焊条要单独存放。二次烘干发放时，焊条要作好标识，并在发放记录中注明。当二次烘干的焊条再次退回时，不得再用于压力管道和压力容器焊接，应改作它用或报废处理；6.2.12 焊材领用施行焊材领用单制度，焊材领用单由焊接工程师签字确认后，烘烤员方可按其发放。7

12、、 施工工艺流程7.1 坡口加工7.1.1 管道的坡口可采用氧乙炔焰或等离子切割，采用热加工方法加工的坡口必须去除坡口表面的氧化皮、熔渣及其它影响接头质量的表面缺陷，并将凹凸不平处打磨，保证尺寸正确和表面平整；7.1.2 不锈钢管的坡口加工和修磨，使用的刀具、砂轮片应与其它钢材的分开使用，防止产生渗碳，导致管材抗腐蚀能力下降；7.1.3 坡口形式及尺寸要求见下表序号坡口名称坡口形式间隙c(cm)钝边p(mm)角度() (o)厚度(mm)焊脚k(mm)1V型坡口02026575316030355659262管座坡口234565(3035)3管座坡口2345604法兰角焊接头-K=1.4T且不大于

13、颈部厚度；E=6.4且不大于T5承插焊接法兰1.6K=1.4T且不大于颈部厚度6承插焊接接头1.6K=1.4T且不小于3.27.2 坡口清理及检查7.2.1 法兰、管配件的焊接坡口由制造商加工，管子坡口现场加工。加工前应认真核对有关标记，作好材质及其它标记的移植。加工后，将内部清理干净，及时封闭两端管口，妥善存放；7.2.2 坡口表面平整，不得有裂纹、分层、夹渣、毛刺、凹凸、氧化皮等缺陷；7.2.3 焊接前将坡口表面及其附近20mm范围内的油污、水分及其它污物彻底清理干净，并要注意保护。焊前包扎，避免磕碰；7.2.4 不锈钢管道施焊前，在坡口两侧各100mm范围内涂刷防粘污剂，以防止飞溅沾污焊

14、件；7.2.5 铬钼钢、不锈钢坡口表面的无损检测应按设计文件要求进行，设计无要求时，毒性程度为极度危害或设计压力大于等于10Mpa的奥氏体不锈钢的管子和管件应作渗透检测，如有缺陷应及时消除；7.3 焊前预热7.3.1 管线在焊接前焊前预热要求见下表： 各种钢种的焊前预热要求钢种焊前预热壁厚(mm)温度（）1 1/4Cr10200300P5/P11任意2503507.3.2 当环境温度低于0时，除奥氏体不锈钢外，无预热要求的钢种，在始焊处100mm范围内，应预热到15以上； 7.3.3 预热应在坡口两侧均匀进行，内外热透并防止局部过热。加热区100mm范围应予以保温。7.3.4 预热范围应以坡口

15、中心两侧各不小于壁厚的3倍，有淬硬倾向或易产生延迟裂纹的材料，两侧各不小于壁厚的5倍，且不小于100mm；7.3.5 预热后的焊接工作应连续进行，中断焊接后需要继续焊接时，应重新预热。7.4 组对及定位焊7.4.1 管道组对时，应使内壁平齐，其错边量不超过，管道壁厚的10%，且不大于1.0mm。7.4.2 管子组对可使用组对卡具，若卡具需焊在母材上，则应符合下列规定： 卡具与管材接触部分的材质应与管材成分相同，否则应用焊接该钢管的焊条在卡具上组焊过渡层； 卡具的焊接工艺与正式焊接工艺相同。管子焊接要求预热时，卡具的焊接也要预热，且预热温度取正式焊接时预热温度的上限； 卡具拆除时要用砂轮割除或者

16、用氧-乙炔焰在离管道表面3mm处切割，然后用砂轮修磨，不得用敲打或扳扭的方法去除； 卡具拆除后要修磨焊痕，P11、1 1/4Cr、0Cr17Ni12Mo2、00Cr19Ni10、0Cr18Ni9去除卡具后要对修磨处做渗透检测。7.4.3 定位焊焊接要求 定位焊焊接工艺与正式焊接相同； 定位焊缝尺寸应符合下表规定： 定位焊焊缝尺寸选用表 焊件厚度（mm）焊缝厚度（mm）焊缝长度（mm）422.52/35104251020 定位焊焊点要均匀分布(至少3点)，并应保证焊透及熔合良好，无裂纹、焊瘤、气孔、夹渣等缺陷； 为保证底层焊道成型良好、减小应力集中，定位焊缝应平缓过渡到母材，且应将焊缝两端磨成斜

17、坡； 正式焊接要求预热时，定位焊也按相同的要求预热，且取预热温度的上限，避免强力组对； 定位焊工艺与正式焊接相同。定位焊焊点要均匀分布，并保证焊透且熔合良好，无裂纹、焊瘤、气孔、夹渣等缺陷。7.5 焊接材料7.5.1 焊接材料选用见下表： 焊接材料选用一览表序号母材材质焊接材料备注手工钨极氩弧焊手工电弧焊120#H08Mn2SiAJ427220RH08Mn2SiAJ427320GH08Mn2SiAJ4274L245H08Mn2SiAJ4275P11、11/4CrH08CrMoVR30760Cr18Ni9TGF308LA10270Cr17Ni12Mo2TGF316LA202915CrMoGTIG

18、-R30R3077.5.2 焊材使用前按要求进行烘干；焊丝除去表面的油污及铁锈。7.6 焊接工艺规范母材材质焊接方法焊接材料极性焊接电流（A）电弧电压（V）焊接速度（cm/min）气体流量（L/min）20#、20R、20G、L245GTAWH08Mn2SiA 2.0DCEN60-7010-124-610-12SMAWJ427 2.5DCEP70-9020-226-8J427 3.2DCEP90-13022-248-10P11、P5/ P11、 11/4CrGTAWH08CrMoV 2.5DCEN100-14010-124-610-14SMAWR307 3.2DCEP100-14020-226

19、-80Cr18Ni9GTAWTGF308L 2.6DCEN75-9018-225-8SMAWA102 2.5DCEN70-8020-225-80Cr18Ni9/20#SMAWA302 3.2DCEP70-9020-2212-16SMAWA302 3.2DCEP70-9020-2212-160Cr17Ni12Mo2GTAWTGF316L 2.5DCEN110-12011-134-5.510-12 SMAWA202 3.2DCEN110-12021-238.5-10TP316GTAWTGF316L 2.5DCEN110-12011-134-5.510-12 GTAWTGF316L 2.5DCEN1

20、10-12011-134-5.510-12 15CrMoGGTAWTIG-R30 2.5DCEN80-11012-144-610-14SMAWR307 3.2DCEP90-13022-248-10 焊接工艺规范一览表7.7 工艺管线的焊接7.7.1 焊接通用要求： 手工氩弧焊时，采用小电流、短弧焊，保持适当的焊接速度，控制熔池的温度不要过高，熄弧后，焊炬停留5秒钟后再移开；氩弧焊时，应提前送气和滞后停气，以保护钨极及引弧和熄弧处的焊缝质量。手工电弧焊进行盖面时，采用小电流、短弧操作； 引弧采用后退法在坡口内引弧，严禁在焊件表面上引弧和试验电流。地线与焊件紧密可靠连接； 焊接时应注意始端和终端的

21、质量。引弧时，保证将母材熔透，收弧时将弧坑填满，尤其是定位焊，并用砂轮打磨去弧坑缺陷且将弧坑修磨平整，以防止产生裂纹。多层焊的层间接头应错开并注意层间清理； 管子焊接时，管内防止过堂风； 正式焊起点应在两定位焊焊缝之间。7.7.2 合金钢焊接要求 铬钼合金钢焊接前应按要求进行焊前预热，预热后及时焊接； 铬钼钢焊接过程应该注意控制电流大小，在不影响焊接性能的情况下，选用较小的电流进行焊接，从而降低焊缝温度，增强焊缝的高温持久强度； 焊接的层间温度控制：P11、11/4Cr的层间温度控制在200-220范围之内； 每道焊缝一次连续焊完；因故中断焊接时必须进行300-350、15-30min的后热处

22、理，保温缓冷，以减少焊缝中氢的有害影响，降低焊接残余应力，防止裂纹产生。再次焊接7.7.3 奥氏体不锈钢焊接： 焊接应采用小线能量、短电弧、不摆动或小摆动的操作方法； 焊接采用多层多道焊、引弧时应在两焊接接头之间处引弧； 焊件表面严禁电弧擦伤，并严禁在焊件表面引弧、收弧； 严格控制层间温度：0Cr18Ni9的层间温度控制在100以下；0Cr17Ni12Mo2、00Cr19Ni10的层间温度控制在60以下； 奥氏体不锈钢焊接接头焊后应按设计文件规定进行酸洗与钝化处理； 焊接完毕后，必须及时将焊缝表面的熔渣及周围的飞溅物、防飞溅涂料清理干净；7.8 焊缝外观检验：7.8.1 除有特殊要求的焊缝外，

23、焊工焊完后及时除去渣皮、飞溅及防飞溅涂料，并将焊缝表面及周围清理干净，不锈钢焊缝清理时使用不锈钢钢刷，清理后对焊缝外观质量进行自检，自检合格后在焊缝两侧100mm-200mm内作焊口标识；焊口标识应包含以下内容管线号：焊缝号：焊工号：焊接日期：7.8.2 焊缝外观应成型良好，宽度以每边盖过坡口边缘12mm为宜。角焊缝的焊脚高度应符合设计规定，外型应平缓过渡；7.8.3 焊缝表面的质量应符合下列要求： 不允许有裂纹、未熔合、未焊透、表面气孔、夹渣、飞溅、擦伤、角焊缝不足等缺陷； 焊缝咬边深度不大于0.5mm，连续咬边长度不大于100mm，且焊缝两侧咬边长度不大于该焊缝全长的10%，合金钢及不锈钢

24、管线不得有咬边； 焊缝表面不得低于管道表面，焊缝余高为1.53mm为宜； 焊接接头错边量不应大于壁厚的10%，且不大于2mm。7.8.4 经外观检查合格的焊缝，应做好焊接施工记录。7.7.4 管支吊架、承插凸台焊接要求 管支吊架焊接作为工艺管线焊接的一部分，其焊接工艺应与工艺管线焊接一致； 管托预制应采取防变形措施，焊接完成后应将管托调整至合适形状尺寸； 焊缝不得有漏焊、欠焊、裂纹、高度和长度不够等缺陷。支架与管道焊接时，管子表面不得有咬边现象； 固定管托与支座、管件之间应焊接牢固，焊角尺寸应达到设计要求； 管子插入承插焊法兰、凸台时应按要求预留间隙，其角焊缝焊角高度应符合要求，焊接遍数不得少

25、于两遍； 凸台与主管线之间焊接前要留好间隙，确保根部焊缝熔合完好，打底焊接应采用手工氩弧焊接。7.9 无损检测7.9.1 焊接接头的射线检测率按设计文件确定；在被检测的焊接接头中，固定焊的焊接接头不得少于检测数量的40%，且不少于一个焊接接头，射线检测百分率计算原则如下： 按设计文件给出的同管道级别、同检测比例、同材料类别的管线编号计算； 当管道公称直径小于500mm时，按焊接接头数量计算； 当管道公称直径大于或等于500mm时，按每个焊接接头的焊缝长度计算。7.9.2 当设计文件未明确射线检测比例时，按下表执行焊接接头射线 检测百分率及合格等级7.9.3 验收合格的焊缝，应做永久或半永久的标

26、识，以便于追溯。射线探伤的底片要有清晰的识别标记，并应与管线号和焊缝相对应一致，无损检测人员将探伤口号描绘到单线图上。7.10 不合格焊缝的返修 经无损检测发现焊缝缺陷超出设计规定的不合格焊缝必须进行返修。 参加焊缝返修施焊的焊工必须具有相应的资格。焊缝返修遵循原焊接工艺，同一部位的返修次数工艺管道碳素钢不超过三次，不锈钢不超过二次，如超过时，必须采取措施，并经技术负责人批准后方可进行修补。 焊缝内部的超标缺陷在返修前，应探测缺陷的埋置位置及深度，确定缺陷的清除范围。缺陷清除采用砂轮打磨或碳弧气刨的方法。用碳弧气刨时要彻底清除渗碳层。磨槽或刨槽修整成适合补焊的形状，并经着色检验确认后方可补焊。

27、进行超次返修时要编制返修工艺措施，经项目技术负责人批准后方可补焊。质检人员应追踪检查焊缝返修措施的落实情况。 返修采用原焊接工艺进行焊接。返修部位按原检测方法及要求进行检测，并达到合格标准。 焊缝返修应及时，并做好记录。见附表17.11 焊后热处理7.11.1 管线在焊后热处理要求见下表 各种钢种的焊前预热与焊后热处理要求钢种焊后热处理壁厚(mm)温度（）1 1/4 Cr13700-750P5/P11任意壁厚750-7807.11.2 1 1/4 Cr、P5/P11材质的焊后热处理应经无损检测合格后进行。7.11.3 热处理采用电加热片加热法，用温控柜自动控制。测温采用热电偶，测温点在加热区域

28、内，用自动记录仪记录热处理曲线。7.11.4 热处理的加热范围为以焊缝中心为基准，两侧各100mm的区域，加热区以内的100mm范围应予以保温。7.11.5 热处理前将管道两端封死，防止管内空气流动。7.11.6 热处理参数如下：恒温温度 72525（1 1/4 Cr） 76515（P5/P11）恒温时间 60 min（1 1/4 Cr） 30 min（P5/P11）升温速度 220 （300时可不予控制）降温速度 260 （300时可不予控制）7.11.7 热处理工艺曲线见下图 1 1/4 Cr热处理工艺曲线 P5/P11热处理工艺曲线7.11.8 热处理后应对管道焊接接头进行硬度检测，抽检数量为热处理焊口总数的20%，每个焊接接头检查数量不少于一处，每处三点，焊缝、热影响区、近母材各一点，热处理后焊缝的硬度值应不超过母材布氏硬度（HB）加100，且不超过270；7.11.9 热处理自动记录曲线异常，硬度值超过规定范围时，按班次加倍复检。如仍有不合格，要查明原因，并重新进行热处理；7.11.10 经焊后热处理合格的部位，不得再从事焊接作业，否则应重新进行热处理；7.11.11 焊接接头经