管道焊接施工方案

山东华鲁恒升化工股份有限公司 大型氮肥装置国产化技术改造工程

标段一 造气及甲醇

管道焊接施工方案

中国化学工程第六建设公司 二○○二年十一月十八日

目 录

1 概述 2 编制依据 3 焊接施工程序 4 一般要求

5 碳素钢及合金钢管焊接工艺 6 不锈钢管道焊接工艺 7 安全技术措施

1 概述

山东华鲁恒升股份有限公司大型氮肥装置国产化技术改造工程造气装置及甲醇装置，工艺管道量较大，材质复杂，由于资料不齐，本方案仅对该工程工艺管道焊接工作进行一般性介绍。 2 编制依据 2.1 招标文件

2.2 现场设备、工业管道焊接工艺施工及验收规范（GB50236-1998） 3 焊接施工程序 外观检验 正式焊接 点焊定位 坡口准备 焊工培训 焊接工艺评定 编制焊接作业指导书 材料检验、保管发放

4 一般要求

4.1 建立现场管道焊接质量保证体系，由总工程师、焊接责任工程师、焊接质检人员、无损检测人员、理化试验人员、热处理人员和各施工队焊接联络员组成统一负责焊接施工技术、焊工考试、焊接质量管理、日常技术问题处理、交工技术资料的收集、汇总等工作。 4.2 材料管理

4.2.1 焊接施工所采用的管材、管件应按《管道安装施工方法》进行检查、验收或复检。

4.2.2 焊接施工所采用的管材（焊条、焊丝、钨极、气体等）应按国家现行标准检查验收或复验。

无损检测 返修 复检 施工记录 4.2.3 施工现场的焊材料贮存场所及烘干、去污设施，应符合国家现行标准规定，并建立保棉毛衫、烘干、清洗、发放、回收制度。 4.3 焊接工艺评定

4.3.1 根据工程需要，编制焊接工艺评定方案，拟订焊接工艺指导组织熟练焊工，进行工艺评定试件施焊，检验、试验试件，提出焊接工艺评定报告，并经焊接技术负责人审查批准。

4.3.2 焊接施工前，由焊接责任工程师根据焊接工艺评定报告，编制焊接作业指导书，指导焊接施工。 4.4 焊工考试

4.4.1 编制焊工考试方案，参加焊接施工的焊工，均应通过考试，取得相应项目的焊工考试合格证。

4.4.2 组织焊工基本知识和操作技能考试。 4.5 焊前准备

4.5.1 根据工程需要，配置焊接施工必须的焊接设备，切割、加工设备、预热、热处理设备、清洗打磨设计，焊缝检验设备和必要的检测工具，要求设备完好，计量仪表器具按规定检定、调校合格。

4.5.2 所有碳素钢、合金钢、不锈钢、铝材管道的切割、坡口加工，宜采用机械方法，当必须采用氧乙炔焰或等离子弧等热加工方法时，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。

4.5.3 焊件组对前，应将坡口及其内外侧周边10-30mm范围内的油、锈、漆、锈、毛刺等清理干净。 4.6 施焊环境应符合下列规定

4.6.1 焊接环境温度应能保证焊件焊接所需的足够温度和焊工技能不受影响。 4.6.2 焊接时的风速不应超过下列规定，当超过时，应有防风措施。 A、手工电弧焊、氧乙炔焊：8m/s B、气体保护焊：2m/s

4.6.3 焊接电弧1m范围内的相对湿度应符合下列规定：

A、铝及铝合金焊接：不得大于80% B、其它材料焊接：不得大于90%

4.6.4 当焊件表面潮湿，覆盖有冰雪或在下雨、下雪刮风期间，焊工及焊件无保护措施时，不应进行焊接。

4.7 对不合格焊缝的返修，返修前应进行质量分析，当同一部位的返修次数超过两次时，应制订返修措施并经焊接技术负责人审批后方可进行返修，返修焊接工艺应与原焊缝施焊工艺相同。

4.8 管道焊接施工应尽量采用预制方式，以加快施工进度，保证焊接质量。 4.9 管道焊接施工，宜尽量采取氩电联焊工艺，保证管内壁焊缝质量。 5 碳素钢及合金钢管焊接工艺 5.1 碳素钢管焊接工艺

5.1.1 碳素钢管，因塑性好，裂纹倾向小，可采用氧乙炔焊，锈极氩弧焊和手工电弧焊方法进行焊接。

5.1.2 焊接材料选用应以保证机械强为主，并符合焊接工艺指导书要求，压力较高的管道，宜选用碱性焊条焊接。

5.1.3 中高压厚壁管道，在环境温度达到0℃时，应考虑采取焊前预热，焊后缓冷措施。

5.1.4 焊接定位焊缝，应采用与正式焊接相同的焊接材料和焊接工艺，并由合格焊工施焊。

5.2 合金钢管道焊接

5.2.1 高、低温和高压管道，因含有不同成份的合金元素，钢材可焊性差，裂纹倾向大，焊接材料选择应能满足机械强度和化学成分并符合焊接工艺指导书要求，常用钢种焊材选择见下表。

钢 号 16Mn 16MnD 12CrMo 15CrMo 手工电弧焊 J506RH J507RH R207 R307 H08CrMoA H13CrMoA 钨极氩弧焊 H08Mn2SiA CO2气保焊 H08Mn2SiA 12Cr1MoV 1Cr5Mo R307 R407 H08CrMoVA H1Cr5Mo 5.2.2 合金钢管道焊接，一般应进行焊前预热、焊后热处理，以减少温差应力，松滞焊接残余应力，细化焊缝金属结晶组织，加热方式可采用火焰或远红外电加热，加热宽度每侧应不小于焊件厚度的3倍，不同钢种的焊前预热温度，焊后热处理温度，升降温速度控制，应符合焊接工艺指导书的要求。焊后热处理温度曲线测定宜采用自动记录仪记录。

5.2.3 C-Ni合金钢（包括16MOD）一般用于低温工况，主要应考虑低温冲击韧性，焊接工艺应控制较小热输入，小电流，快焊速，预施焊缝金属晶粒粗大；Cr-Mo合金钢一般用于高温工况，主要考虑形成稳定球光体组织，防止延迟裂纹，焊接工艺应采用较大热输入，防止降温过快，焊缝开裂。

5.2.4 合金钢管道工卡具材质应与母材相同，拆除时严禁采用强力，拆除后的焊痕应打磨并作表面无损探伤，严禁在坡口之外的母材表面打火引弧和试验电流，防止电弧擦伤母材。

5.2.5 对含铬量≥3%或合金元素总含为≥5的合金钢，氩弧打底焊接时，管内侧应充氩保护，或采取其它防止内侧焊缝金属氧化的措施。

5.2.6 焊接采用合理的施焊顺序，注意保证起弧和收弧处的质量，并注意封堵管口，防止焊接时管内穿堂风。

5.2.7 严格执行焊接工艺纪律，逐层检查预热、层间、后热温度。 5.2.8 经焊后热处理的管道焊缝，应进行硬度测定。 6 不锈钢管道焊接工艺

6.1 不锈钢主要在强腐蚀工况和425℃以上高温，-100℃以下低温工况下工作，其焊接材料选择应以化学成份为主，并符合焊接工艺指导书要求，常用钢种焊接材料选择见下表。

钢 种 0Cr18Ni9 0Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni9Ti 00Cr19Ni10 0Cr17Ni12Mo2 手工电弧焊 A102 A107 A132 A137 A002 A202 A207 钨极氩弧焊 H0Cr21Ni10 H0Cr21Ni10Ti H00Cr21Ni10 H00Cr19Ni12Mo2 0Cr18Ni12Mo2Ti 0Cr13 A022 A212 G202 G207 H00Cr19Ni12Mo2 6.2 普通奥氏体不锈钢管道焊接前，应认真将坡口及两侧20-30mm范围内的焊件表面清理干净，特别要注意坡口表面和焊丝的脱脂处理，防止低熔点夹寻物造成晶间热裂纹，在焊接区域外涂白垩粉或防粘剂，防止焊接区域沾污。 6.2.1 不锈钢管道在搬运、组对、安装时，应地面和碳素钢隔离，禁止使用碳钢工具，防止污染。

6.2.2 定位焊应在坡口内打火，防止电弧擦伤管道表面。

6.2.3 焊接工艺应防止焊接接头在敏化温度范围内（450-850℃）停留时间过长，降低抗晶间腐蚀性能，一般应采用较小热输入、小电流、快焊速、窄焊道，施焊时，不宜作模向摆动。严格控制层间温度，以100℃以下为宜。

6.2.4 层间应认真进行清理，消除缺陷，必要时可采取强制冷却措施，如浇水、压缩空气降温等。

6.2.5 氩弧焊打底时，管内应充氩保护，必要时，第二遍手工电弧焊填充，管内还应充氩保护。

6.2.6 完成的管道焊缝，表面应及时清除焊渣、飞溅物，并进行表面酸洗钝化处理。

7 安全技术措施

7.1 认真执行国家、行业、业主、本公司有关安全、防火规范、制度。 7.2 严格执行各工种安全操作规程及用电安全、高空作业、危险品管理制度。 7.3 进入施工现场必须戴安全帽，焊工上岗应穿工作服、戴防护手套、穿绝缘鞋，高空作业挂安全带、安全网，防止高空坠落。

7.4 电焊机应接地良好，开关箱，焊接设备应有防雨措施，用电器具接线应由专职电工进行。

7.5 罐、塔内施工，应有专人监护，使用安全照明灯。 7.6 现场气瓶应按规定放置，电焊把线避开气瓶，吊装钢丝绳。

7.7 电焊把线、电焊钳应绝缘良好，更换均地应切断电源，不得手持把线登高。 7.8 施工现场周围应清除易燃、易爆物品。

7.9 每次焊接工作结束后，应切断焊机电源，认真检查，确认无起火危险后方可离开。

7.10 严格安全防火制度，安全员应经常进行巡视、检查，发现隐患及时采取措施。