工艺管道焊接工程施工技术方案.docx

工艺管道焊接工程施工技术方案 工艺管道焊接施工技术方案 ××××有限公司 2022年3月 目录 1.前言 1.1适用范围 本方案适用×××中心工程工艺管道的焊接施工。 1.2编制依据 1.2.1 工艺管道施工图纸及相关配套图纸及文件； 1.2.2 SH3501-2022石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范； 1.2.3 GB50235-97工业金属管道工程施工及验收规范； 1.2.4 GB50236-98现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范； 1.2.5 SH/T3520-2022石油化工铬钼耐热钢焊接规程； 1.2.6 JB/T4730-2022承压设备无损检测； 2.工程概况及特点 2.1工程概况 我公司承建的催化工艺管道分为4个区，即吸收稳定区、管带区、泵区和空冷区。其中吸收稳定区的附塔管线较多，为管道施工中的重点、难点。 2.2工程特点 2.2.1 工期紧，投入设备、人员数量大，班组（或施工队）之间交叉作业多，不易于管理。 2.2.2 无缝钢管道预热、热处理、无损检测等工序复杂，应做好相互间的组织与衔接。 2.2.3 附塔管道较高、施工难度大，与其它作业交叉进行，增加了安全风险。 3 焊材管理 3.1焊条烘干要求 3.1.1 焊条使用前应按焊条说明书的要求进行使用。 3.1.2 若焊条说明书无烘干要求，则本工程用焊接材料按下表要求进行烘干。 焊条烘干要求 注：若说明书注明包装良好的J422焊条可不进行烘干，当焊接支架等非主体材质时可不进行烘干。 3.2 焊材管理要求 焊材的管理严格执行项目焊材管理规定，保证从源头、运输、储存、发放及回收等各种环节对焊材进行控制，从而保证焊材质量。 3.2.1 焊材分一、二级库管理。一级库负责焊材的保管与储存，由专人负责管理。焊材应按类别，材质、型号、规格、批号等分别存放在专用货架上，并用标签进行标识，建立焊接材料专用帐。焊材距地面和墙壁的距离不得小于300mm。焊材库内应安装去湿设备，保持室内相对湿度不超过60%。 3.2.2 焊材二级库负责焊材烘焙、发放、回收 3.2.2.1 由专职焊材烘焙发放员负责焊材烘焙、发放、回收等管理工作。 3.2.2.2 焊材保管、烘焙、发放，应掌握各类焊条的性能，保管使用要求，明确烘焙的工艺规范，严格按工艺规定烘焙和发放焊条，做好烘焙与发放记录。 3.2.2.3 焊材的领发及回收 （1）施焊人员根据焊接工艺要求，正确领用焊条。焊条保管员做好焊材的发放记录。每次领用的焊条数量不得超过4kg。 （2）对重新烘焙的焊材要优先发放。 （3）焊材发放数量不得超过焊材定额，当定额不足时，必须有焊接责任师签发的增加定额，才能发放。 （4）施焊人员领用的焊条应立即放入焊条保温筒内，焊条保温筒除在取出焊条时的其他整个施焊过程中均应盖好。 （5）当施焊环境的相对湿度小于60%时，每次发放数量应控制在8小时内用完，相 对湿度大于60%时发放数量应控制在4小时内用完，没用完或者筒内温度低于80时的焊条应及时进行更换，退回或更换焊条时交回已用完的焊条头。烘干人员做好回收记录。退回的数量必须与发出的数量相符。否则要查明原因。 （6）烘干人员对退回的焊条要单独存放，二次烘干的焊条在烘干箱内单放一层并挂牌标识，发放时，焊条要做好标识，并在发放记录中注明。当二次烘干的焊条再次退回时，烘干人员应立即放入压力容器现场组焊禁用的货架上，改作它用或报废处理。 3.3 焊接环境 3.3.1 当下列任意情况出现时，不采取搭设防风、雨棚等有效措施，不得施焊： 雨天； 环境相对湿度90%； 焊时环境：焊条电弧焊风速超过8m/S或气体保护焊超过2m/S。 3.3.2 雨季定期检查用电设施规范性，确保设备工况稳定；检查防风雨设施的有效性，确保施工良好环境。 3.3.3 及时、准确收集气象预报，建立记录台帐。容器焊接工作尽量在良好的自然环境下完成。 4 焊接准备 4.1 参加本工程焊接施工、无损检测等的人员均应具有相应的资质，并持证上岗。 焊接作业人员必须具有在有效期内的焊工证，焊工证所列项目需覆盖本容器所需的焊接项目，并经过监理组织的焊接考核后方可上岗。 无损检测人员要持有国家劳动部门颁发的无损检测资格证，并按考核合格项目及权限从事焊接检测及审核工作。 4.2焊接工艺评定 需提前完成焊接工艺评定工作，在工程正式施工前必须有已报验合格的焊接工艺评定。 焊接工艺评定随着图纸的完善和工程的开展可能会适当增加，工程焊接以实际报验为准。 4.3焊接设备 投入现场使用的焊接设备应性能完好，并按规定报验合格后方能使用。 5 焊接工艺 5.1 焊接坡口型式及焊接方法 5.1.1坡口的加工采用机械加工方法或火焰加工方法，当采用火焰加工方法时必须除 净表面的渗碳层，坡口表面两侧各20mm范围内的油、污等各种杂质须去除干净。 钢管道坡口加工后需进行100%的PT检测，I级合格后方可进行焊接。 坡口如下图： 当板厚差超过2mm时，应在保证内壁平齐的前提下，对厚板坡口外边缘进行削薄处理，削薄长度不小两板厚度差的4倍。 5.1.2 焊接方法 5.1.2.1管道原则上采用氩电联焊的焊接方法； 当管道壁厚5mm采用钨极氩弧焊焊接； 当管道外径DN500时，如采用单面焊接双面成形的焊接工艺，应采用氩弧焊打底。也可采用在焊缝内侧根部进行封底焊(内部清根)，采用焊条电弧焊。 5.2 焊接施工工艺 5.2.1 焊前准备与接头组对 5.2.1.1管道焊缝的设置，应便于焊接、热处理及检验，并应符合下列要求： （1）除采用无直管段的定型弯头外，管道焊缝的中心与弯管起弯点的距离不应小于管子外径，且不小于100mm； （2）焊缝与支、吊架边缘的净距离不应小于50mm。需要热处理的焊缝距支、吊架边缘的净距离应大于焊缝宽度的5倍，且不小于100mm； （3）管道两相邻焊缝中心的间距，应控制在下列范围内： （4）直管段两环缝间距不小于100mm，且不小于管子外径； （5）除定型管件外，其他任意两焊缝间的距离不小于50mm； （6）在焊接接头及其边缘上不宜开孔，否则被开孔周围一倍孔径范围内的焊接接头，应100%进行射线检测; （7）管道上被补强圈或支座垫板覆盖的焊接接头，应进行100%射线检测，合格后方可覆盖。 5.2.1.2 组对要求 （1）施工过程中除设计文件要求进行冷拉伸或冷压缩外，不得用强力方法组对焊接接头。 （2）定位焊应与正式的焊接工艺相同。定位焊的焊缝长度宜为1015mm，厚度为24mm，且不超过壁厚的2/3。定位焊的焊缝不得有裂纹及其他缺陷。 （3）在合金钢钢管上焊接组对卡具时，卡具的材质应与管材相同，否则应用焊接该钢管的焊条在卡具上堆焊过渡层。 （4）焊接在管道上的组对卡具不得用敲打或掰扭的方法拆除。 （5）当采用氧乙炔焰切割合金钢管道上的焊接卡具时，应在离管道表面3mm处切割，然后用砂轮进行修磨。有淬硬倾向的材料，修磨后作磁粉检测或渗透检测。 5.2.2焊接工艺要求 5.2.2.1 不得在焊件表面引弧或试验电流。铬钼钢管道焊件表面不得有电弧擦伤等缺陷。 5.2.2.2 在焊接中应确保起弧与收弧的质量。收弧时应将弧坑填满，多层焊的层间接头应相互错开。 5.2.2.3 除焊接工艺有特殊要求外，每条焊缝应一次连续焊完。如因故被迫中断，应采取防裂措施。再焊时必须进行检查，确认无裂纹后方可继续施焊。 5.2.2.4 管道冷拉伸或冷压缩的焊接接头组对时所使用的工、卡具，应待该焊接接头的焊接及热处理工作完毕后，方可拆除。 5.2.3 焊接工艺参数 20#钢类焊接工艺参数 5.2.3.1 管道组成件焊前预热按下表的规定进行。中断焊接后需要继续焊接时，应重新预热。 5.2.3.2 当环境温度低于0时，无预热要求的钢种，在始焊处100mm范围内，应预热到15以上。 5.2.3.3 预热应在坡口两侧均匀进行，内外热透并防止局部过热。加热区以外100mm 范围应予以保温。 5.2.3.4预热范围应为坡口中心两侧各不小于壁厚的3倍，铬钼钢管道，两侧各不小于壁厚的5倍，且不小于100mm。 6 管道热处理 6.1 后热处理 需进行热处理的钢管道在焊接后如不能及时进行热处理，则须先进行后热处理，后热采用电加热进行，后热处理温度如下： 管道焊接接头后热处理温度要求 6.2 热处理工艺 6.2.1 钢材焊接接头的热处理温度，按下表的规定确定。 管道焊接接头热处理温度要求 6.3热处理工艺 6.3.1热处理方法 管道热处理采用电加热进行, 温度测量监控系统由热电偶、补偿导线和集散型控制柜组成，便携式红外线测温仪进行辅助测量。 6.3.2 热处理的加热范围为焊缝两侧各不少于焊缝宽度的3倍，且不少于25mm。加热区以外100mm范围内应予以保温，且管道端口应封闭,保温选用硅酸铝保温棉，保温厚度50mm，保温时用8铁丝绑扎牢固。 6.3.3热处理的加热速度、恒温时间及冷却速度，应符合下列要求： 6.3.3.1加热升温至300后，加热速度应按5125/h计算，且不大于220/h； 6.3.3.2恒温时间如上表要求。在恒温期间，各测点的温度均应在热处理温度规定的范围内，其差值不得大于50： 6.3.3.3恒温后的冷却速度应按6500/h计算，且不大于260/h。冷至300后可自然冷却。 注：为管子壁厚，mm。 6.3.4 热处理工艺要求 6.3.4.1钢管道焊接接头，焊接时要严格保持层间温度，焊后应立即进行热处理。否则须均匀加热至300350保温缓冷，并及时进行热处理。 6.3.4.2热处理作业时，由于机具原因或加热器损坏，或由于工程停电，恢复工作后，须按指导书重做热处理。 6.3.5 测温点布置 6.3.5.1热电偶布置原则 垂直管道热电偶应对称布置在焊缝中心； 水平管道当只有一个热电偶时，应布置在管道上侧，两个时应在上下对称布置，三个时应隔每120°布置一个，且最上侧应有一个。 6.4 热处理检验 6.4.1管道焊接接头热处理后，首先应确认热处理自动记录曲线，然后在焊缝、热影响区及母材各取一点测定硬度值。抽检数不得少于20%，且不少于一处。 6.4.2热处理后焊缝的硬度值，应符合下列规定： 碳素钢管道不超过母材硬度的120%，且不超过200HB； 合金钢管道不大于母材硬度的125%，且当Cr含量小于等于2%时，不大于225HB；当Cr含量大于2%时，不大于241HB。 6.4.3热处理自动记录曲线异常，且被查部件的硬度值超过规定范围时，应加倍复检，并查明原因，对不合格管道焊接接头重新进行热处理。 7 质量检验 7.1 焊接质量外观检测 7 .1.1焊缝外观应成型良好，宽度以每边盖过坡口边缘2mm为宜。角焊缝的焊脚高度应符合设计文件规定，外形应平缓过渡。 7.1.2焊接接头表面的质量应符合下列要求： (1)不得有裂纹、未熔合、气孔、夹渣、飞溅存在； (2)不锈钢和铬钼钢管道焊缝表面，不得有咬边现象。其他材质管道焊缝咬边深度不应大于0.5mm，连续咬边长度不应大于100mm，且焊缝两侧咬边总长不大于该焊缝全长的10%； 7.1.3焊缝表面不得低于管道表面。焊缝余高h应符合下列要求： （1） 100%射线检测焊接接头，其h1+0.1b1，且不大于2mm； （2）其余的焊接接头，h1+0.2b1，且不大于3mm。 注：b1为焊接接头组对后坡口的最大宽度，mm。 7.3检测的其它要求 7.3.1 每名焊工焊接的Cr-Mo低合金钢管道，其承插和焊接支管的焊接接头及其他角焊缝，应采用磁粉检测或渗透检测方法检查焊缝的表面质量，检测百分率按上表的规定执行。 7.3.2 抽样检测的焊接接头宜覆盖现场不同管径的管道，检测位置应由质量检查员根据焊工和现场的情况随机确定。 7.4 检测时机 有延迟裂纹倾向的铬钼钢管道应在焊后24小时后进行射线检测，其他管道应在焊完冷却后进行。 7.5焊缝返修 7.5.1进行焊接接头抽样检验，若有不合格时，应按该焊工的不合格数加倍检验，若仍有不合格，则应全部检验。 7.5.2不合格的焊缝同一部位的返修次数，非合金钢管道不得超过3次，其余钢种管道不得超过两次。 8 技术要求 8.1 焊缝施焊前，应确认焊接环境和焊接条件是否满足要求，焊接过程严格控制焊接线能量和焊接顺序。焊接完毕及时进行清理，并进行焊缝外观检查。 8.2 焊工按上述要求完成焊缝的焊接并检查合格后，及时填写焊接施工记录，并在焊缝一侧50mm处标清管线号、焊口号、焊工代号及焊接日期。 8.3 焊接技术人员或其他责任人员要及时做好各种施工记录及其它资料。 9 质量保证措施 9.1 项目部建立以项目部总工程师为质保工程师的质量保证体系，充分发挥质保体系人员的作用，确保正常运转。 9.2 焊接作业人员、无损检测人员要具有相应的资质，否则严禁上岗。 9.3 施工前对参加施工人员进行详细的技术交底；施工过程执行工序交接活动，严格进行“自检、互检、专检”相结合制度，确保施工质量。 9.4 施工用焊接、热处理设备要运转良好，功能计量显示准确有效，按期进行检查和保养，及时填写设备运转记录。 9.5 加强原材料管理，做好焊接材料的入库验收、保管、发放等工作，并作好记录，保证工程材料使用的正确性和可追溯性。 9.6 焊接工艺评定覆盖率达到100%。 9.7 施焊现场采取可靠的焊接防护措施（如搭设临时防风棚等），保证施焊环境。 10 管理措施 10.1 成立项目管理小组，认真执行国家和上级部门有关健康、安全与环境管理的方针、政策和规定，落实业主的各项规定和要求。 10.2 施工前对施工人员进行详细的安全交底。在施工中加大安全生产宣传力度，使安全意识深入人心。 10.3 各工种严格遵守本工种安全操作规程及业主安全施工的相关要求。 10.4 热处理和焊接作业现场应配备消防灭火设施，防止和消除火灾事故发生。 10.5 现场用电设备动力接线和接地应符合行业规范及业主要求。 10.6 根据施工作业环境进行风险预测并制定相应的应急措施；明确区域安全责任人和安全管理制度，保证施工现场安全作业规范。 10.7 施工危险点源及对策见下表