压力管道焊接工艺设计规程.pdf
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1、.压力管道焊接工艺规程1 1适用范围适用范围本规程适用于工业管道或公用管道中材质为碳素钢、低合金钢、耐热钢、不锈钢和异种钢等压力管道的焊条电弧焊、钨极氩弧焊以及二氧化碳气体保护焊的焊接施工。2 2主要编制依据主要编制依据2.1GB50236-2011现场设备、工业管道焊接工程施工及验收标准;2.2GB/T20801-2006压力管道标准-工业管道;2.3SH3501-2011石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收标准;2.4GB50235-2010工业金属管道工程施工及验收标准;2.5CJJ28-2014城市供热管网工程施工及验收标准;2.6CJJ33-2005 城镇燃气输配工程施工及验收标
2、准;2.7GB/T5117-2012 碳钢焊条;2.8GB/T5118-2012 热强钢焊条;2.9GB/T983-2012 不锈钢焊条;2.10 YB/T5092-2005焊接用不锈钢丝;2.11 GB14957-1994焊接用钢丝;2.12 其他现行有关标准、标准、技术文件。3 3施工准备施工准备3.1技术准备3.1.1压力管道焊接施工前,应依据设计文件及其引用的标准、标准,并依据我公司焊接工艺评定报告编制出焊接工艺技术文件焊接工艺卡或作业指.jz.导书 。 如果属本公司首次焊接的钢种, 那么首先要制定焊接工艺评定指导书,然后对该种材料进展工艺评定试验,合格后做出焊接工艺评定报告。3.1.
3、2编制的焊接工艺技术文件 焊接工艺卡或作业指导书 必须针对工程实际,详细写明管道的设计材质、选用的焊接方法、焊接材料、接头型式、具体的焊接施工工艺、焊缝的质量要求、检验要求及焊后热处理工艺有要求时等。3.1.3 压力管道施焊前,根据焊接作业指导书应对焊工及相关人员进展技术交底,并做好技术交底记录。3.1.4对于高温、高压、剧毒、易燃、易爆的压力管道,在焊接施工前应画出焊口位置示意图,以便在焊接施工中进展质量监控。3.2对材料的要求3.2.1被焊管子件必须具有质量证明书,且其质量符合国家现行标准或部颁标准的要求;进口材料应符合该国家标准或合同规定的技术条件。3.2.2焊接材料焊条、焊丝、钨棒、氩
4、气、二氧化碳气、氧气、乙炔气等的质量必须符合国家标准或行业标准 ,且具有质量证明书。其中钨棒宜采用铈钨棒;氩气纯度不应低于 99.95%;二氧化碳气纯度不低于99.5%;含水量不超过 0.005%。3.2.3压力管道予制和安装现场应设置符合要求的焊材仓库和焊条烘干室 ,并由专人进展焊条的烘干与焊材的发放,并做好烘干与发放记录。3.3焊接设备3.3.1焊接机具设备主要包括: 交流焊机、 直流焊机、 氩弧焊机、 高温烘干箱、中温烘干箱、恒温箱、二氧化碳气体保护焊机、 焊条保温筒、内磨机及电动.jz.磨光机等。3.3.2用于压力管道焊接的各类焊机必须装有电流表、电压表,并按要求定期进展检定,焊接标准
5、参数调节应灵活。3.4焊接人员3.4.1 压力管道焊工应具备按特种设备焊接操作人员考核细那么考试合格的焊工合格证,且其合格工程与施焊工程相适应,并在规定的有效期内。3.4.2焊条烘干人员、焊条仓库管理人员要严格按照本公司焊接过程控制程序的规定执行。3.5施焊环境3.5.1焊接时的风速不应超过以下规定,当超过规定时应有防风设施。a手工电弧焊:8m/s;b氩弧焊、二氧化碳气体保护焊:2m/s。3.5.2焊接电弧 1m 范围内相对湿度不得大于 90%。3.5.3在雨雪天气施焊时,要搭设防护棚;当焊件外表潮湿时,应对无预热要求的管子件进展烘烤,去除潮气。3.5.4焊接时允许的最低环境温度如下:碳素钢:
6、-20;低合金钢:-10;中高合金钢:0。4 4焊接工艺焊接工艺4.1压力管道焊接施工流程图见图 1.jz.焊前准备焊接坡口制备及清理焊机性能确认焊口组对质量评定正式施焊焊接检验否焊条烘干及焊丝清理焊缝外观检查焊缝无损探伤结果评定是焊后热处理硬度测试否结果评定水压试验返修或返工否图图 1 1焊焊 接接 施施 工工 流流 程程 图图4.2焊前准备及接头组对4.2.1 压力管道焊接方法按设计规定执行,当设计无规定时,可按壁厚选用焊接方法。当壁厚6mm 时,可选用氩弧焊或氩弧焊打底电焊盖面工艺; 当壁厚6mm时,可采用氩弧焊打底,手工电弧焊盖面的焊接工艺。4.2.2焊接材料的选用按设计规定,假设设计
7、无规定时,按表1、表 2、表 3 选用,并符合以下要求:a同种管子件焊接时,焊缝金属性能和化学成分应与母材相当,且焊材工艺性能良好。b异种钢管子焊接时,焊条或焊丝的选用一般应符合以下要求:.jz.两侧管材均非奥氏体不锈钢时, 可选用成分介于二者之间或与合金含量低的一侧相匹配的焊条、焊丝。两侧之一为奥氏体不锈钢时,可选用含镍量较高的不锈钢焊条丝 。表表 1 1常用钢号推荐选用的焊接材料常用钢号推荐选用的焊接材料焊条电弧焊钢号型号标准号Q235-AFQ235-A10管 20管Q235-BQ235-C20G20g20R20锻E4303(GB/T5117)E4316(GB/T5117)E4315(GB
8、/T5117)E5016(GB/T5117)E5015(GB/T5117)E5515-B1(GB/T5118)E5515-B2(GB/T5118)E5515-B2-V(GB/T5118)E5MoV-15E308-16(GB/T983)E308-15(GB/T983)E347-16(GB/T983)E347-15(GB/T983)焊条牌号例如CO2气保焊焊丝钢号标准号氩弧焊焊丝钢号标准号J422H08MnSi(GB/T14958)J426J427J506J507H08MnSi(GB/T14958)16Mn,16MnRH08Mn2SiA(GB/T14958)H10MnSi(GB/T14957)12
9、CrMo12CrMoG15CrMo15CrMoG15CrMoR12Cr1MoV12Cr1MoVG1Cr5MoR207H08CrMoA(GB/T14957)H13CrMoA(GB/T14957)H08CrMoVA(GB/T14957)H0Cr21Ni10(YB/T5091)R307R317R507A102A107A132A1370Cr18Ni90Cr18Ni10Ti1Cr18Ni9TiH0Cr21Ni10Ti(YB/T5091).jz.表表 2 2不同钢号相焊推荐选用的焊接材料不同钢号相焊推荐选用的焊接材料焊条电弧焊被焊钢材类别接头母材类别或组别号焊条型号标准号E4303(GB/T5117)E4
10、315(GB/T5117)E4303(GB/T5117)E4315(GB/T5117)E4315(GB/T5117)E5015(GB/T5117)E4315(GB/T5117)E5015(GB/T5117)E4315(GB/T5117)E4315(GB/T5117)E4315(GB/T5117)E5015(GB/T5117)E5515-G(GB/T5118)E309-16GB/T983-1E309-15GB/T983E309Mo-16GB/T983牌号例如J422J427J422J427J427J507J427J507J427J427氩弧焊焊丝钢号标准号备注碳素钢之间焊接H08AGB/T149
11、57-1H10MnSiGB/T14957碳素钢与强度性低合金钢焊接-2H10MnSiGB/T14957-1-2H10MnSiGB/T14957H10MnSiGB/T14957H10MnSiGB/T14957H10MnSiGB/T14957碳素钢与耐热型低合金钢焊接碳素钢与低温型低合金钢焊接强度性低合金钢的焊接珠光体钢与奥氏体不锈钢J427J507J557A302A307A312H10MnSiGB/T14957H1Cr24Ni13(YB/T5091).jz.焊接珠光体钢与奥氏体不锈钢焊接-1E309-16GB/T983E309Mo-16GB/T983E310-16GB/T983E310-15GB
12、/T983E309-16GB/T983A302A312A402A407A302A402A407A302A402A407A302A307H1Cr24Ni13(YB/T5091)-1H1Cr26Ni21(YB/T5091)H1Cr24Ni13(YB/T5091)H1Cr26Ni21(YB/T5091)H1Cr26Ni21(YB/T5091)H1Cr24Ni13(YB/T5091)H1Cr26Ni21(YB/T5091)H1Cr26Ni21(YB/T5091)H1Cr24Ni13(YB/T5091)-1E310-16GB/T983E310-15GB/T983E309-16GB/T983-1E310-
13、16GB/T983E310-15GB/T983E309-16GB/T983E309-15GB/T983-1表表 3 3常用钢号分类分组常用钢号分类分组类别号组别号-1-1-2-1-2钢号Q235-AF, Q235-A, Q235-B, Q235-C10(管),20,20g,20G,20R16Mn,16MnR15MnVR,15MnNbR,20MnMo13MnNiMoNbR, 18MnMoNbR, 20MnMoNb07MnCrMoVR.jz.-1-2-1-1-2-3-1-2-112CrMo, 12CrMoG, 15CrMo, 15CrMoG, 15CrMoR,14Cr1Mo ,14Cr1MoR,
14、12Cr1MoV, 12Cr1MoVG12Cr2Mo, 12Cr2MoG12Cr2Mo1, 12Cr2Mo1R1Cr5Mo09MnD, 09MnNiD, 09MnNiDR16MnD, 16MnDR, 15MnNiDR,20MnMoD07MnNiCrMoVDR, 08MnNiCrMoVD, 10Ni3MoVD1Cr18Ni9Ti, 0Cr18Ni90Cr18Ni10Ti, 00Cr19Ni100Cr17Ni12Mo2, 0Cr18Ni12Mo2Ti, 00Cr17Ni14Mo20Cr19Ni13Mo3, 00Cr19Ni13Mo30Cr134.2.3焊接接头的坡口形式、尺寸及组对要求按设计规定执
15、行,当设计无规定时,按表 4 确定。表表 4 4 焊接接头坡口形式和尺寸焊接接头坡口形式和尺寸厚度 T(mm)坡口名称坡 口 尺 寸坡 口 形 式间隙 (mm)01.5钝边 (mm)坡口角度 备 注133639型坡口单面焊02.5双面焊V 型坡口02026575.jz.926690303025565带垫板V 型坡口35455546029261260X 型坡口030355652060双 V 型坡口031365758122060U 型坡口0313812管径76133管座坡口2345604.2.4管子坡口应按以下方法加工:a 按SH3501-2001石油化工剧毒、 可燃介质管道工程施工及验收标准分为
16、SHA级的压力管道、中高合金钢及不锈钢管道的坡口应采用机械方法加工。b其他管道坡口宜采用机械方法加工,当采用热加工方法时,切割后必须去除影响焊接质量的外表层。4.2.5壁厚一样的管子件组对时,应内壁平齐,如有错口,其错口值应按.jz.设计规定执行,当设计无规定时,应按以下要求执行:a剧毒、易燃易爆管道局部错口为壁厚的 10%,且不大于 0.5mm。b高温、高压及合金钢管道局部错口为壁厚的10%,且不大于 1.0mm。c其他管道局部错口为壁厚的 10%,且不大于 1.5mm。4.2.6 当壁厚不同的管子件组对时,应将厚壁管按薄壁管厚度削薄,其具体规定见图 2。图图 2 2不等壁厚对接焊件坡口加工
17、示意图不等壁厚对接焊件坡口加工示意图4.2.7管道焊缝的设置应避开应力集中区,且便于焊接、热处理及各种检验。4.2.8焊接接头组对前,应用砂轮清理坡口及其两侧内外外表,在距坡口两侧20mm 范围内不得有油漆、毛刺、锈斑、氧化皮及其他对焊接质量有害的物质,并磨出金属光泽。4.2.9认真检查坡口及其两侧不得有裂纹、夹层等缺陷。4.2.10不锈钢管道采用电弧焊时, 坡口两侧各 100mm 范围内应涂白粉或其他防沾污剂。4.2.11焊件组装时,应将待焊管子件垫置结实,以防止在焊接和热处理过程中发生变形和附加应力。4.2.12除设计规定的冷拉口外,其余焊口应制止强力组对,更不允许用热膨胀法对口,以防引起
18、附加应力。4.2.13当焊接所处位置障碍多时,合格焊工在施焊前亦应进展与实际条件一样的模拟练习及试焊,经无损检测合格前方可正式焊接。4.2.14组对管口局部间隙过大时应设法修正至规定尺寸,严禁在间隙内填塞它物。.jz.4.2.15焊条在使用前应分别按其说明书要求进展烘干,并放在保温筒内随用随取。焊丝使用前应去除其外表的油污、锈迹等。4.3定位焊4.3.1定位焊时除其焊接材料、焊接工艺和预热温度等应与正式焊接一样外,还应满足以下要求:a定位焊应能保证焊缝在正式施焊过程中不致开裂,其长度宜为1015mm,高宜为 24mm,且不超过壁厚的 2/3。定位焊缝两端应修磨成缓坡状。b定位焊不得有裂纹及其他
19、缺陷,如有缺陷应彻底磨除重新进展定位焊。c在合金钢管壁上点焊组对卡具定位时,卡具的材质和焊材应与管材一样。当撤除卡具时,不得用敲打或掰扭的方法撤除。当用氧 -乙炔焰切割卡具时,应在离管道外表 3mm 处切割,然后用砂轮修磨平整。4.4正式焊接4.4.1焊接引弧应在坡口内进展,严禁在管子件外表引燃电弧、试验电流或焊接临时支撑物。4.4.2在焊接中应确保起弧及收弧的质量,收弧应将弧坑填满,多层焊的层间接头应相互错开。4.4.3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,应采取缓冷措施,再焊时应仔细检查确认无裂纹后,方可按焊接工艺继续施焊。有预热要求的管材应按预热要求重新预热后施
20、焊。4.4.4管子焊接时,管端要堵封住,防止管内穿堂风。4.4.5焊接时焊接工艺参数均按表 5、表 6 选择。表表 5 5焊条电弧焊工艺参数焊条电弧焊工艺参数.jz.焊接方法焊条电弧焊焊条电弧焊焊条电弧焊焊条直径mm2.53.24.0焊接电流A80100100140160200电弧电压V222222表表 6 6钨极氩弧焊工艺参数钨极氩弧焊工艺参数焊丝直径焊接方法mm钨极氩弧焊22.580100焊接电流A电弧电压V气体流量L/min128104.4.6根据设计及焊接工艺评定需焊前预热的管子件 ,焊前应按要求进展局部预热。具体程序按照压力管道安装通用热处理工艺规程中的有关条款执行。4.4.7当采用
21、氩弧焊打底时,应及时进展打底焊缝的检查,合格后尽快进展盖面焊接,以防止产生裂纹。4.4.8 有淬火倾向的管材施焊过程中,层间温度应不低于规定的预热温度的下限。4.4.9 中、高合金钢含铬量3%或合金总含量5%的管子件焊接时,为防止根层氧化或过烧,内壁应充氩气或混合气体保护。4.4.10厚壁大直径管的焊接应采用多层多道焊进展逐层焊接,其中氩弧焊打底的焊层厚度不小于 3mm,各层经自检合格前方可焊接次层,直至完成。4.4.11为减少焊接变形和应力,直径大于 194mm 的管子件宜采用二人对称施焊。4.4.12 对需做检验的隐蔽焊缝,应经检验合格后,方可进展其他工序。4.4.13低温钢、奥氏体不锈钢
22、、耐热耐蚀高合金钢以及奥氏体与非奥氏体异种钢接头焊接时应符合以下规定:.jz.a应在焊接作业指导书规定的范围内,在保证焊透和熔合良好的条件下,采用小电流、短电弧、快焊速和多层多道焊工艺,并应控制层间温度。b对抗腐蚀性能要求高的双面焊缝,与腐蚀介质接触的焊层应最后施焊。c低温钢焊接完毕,宜对焊缝进展外表焊道退火处理。d奥氏体不锈钢焊缝及其附近外表应进展酸洗、钝化处理。4.4.14管道冷拉口所使用的工卡具,应待焊接及热处理工作完毕前方可撤除。4.4.15管道支吊架焊接的焊工和焊材必须与管道焊接要求一样。焊缝焊接结实,成型美观、无缺陷,焊接过程中要防止焊穿管子,并有防止变形的措施。4.4.16焊口焊
23、完应进展清理,经自检合格后,在焊缝附近打上焊工本人的代号钢印,并在相应的管道单线图上作记录。5 5质量检查及评定质量检查及评定5.1焊缝质量检查5.1.1焊缝应进展外观自检和专检, 自检率为 100%, 专检率根据设计要求执行。外观检查质量应符合设计要求,当设计无规定时,应符合以下要求:a 焊缝外观成型良好, 与母材圆滑过渡, 其宽度以每边盖过坡口边缘 2mm 为宜。b焊缝外表不允许有裂纹、未熔合、气孔、夹渣、飞溅等存在。c设计温度低于-29的管道、不锈钢和淬硬倾向较大的合金钢管道焊缝外表,不得有咬边现象。其他材质管道咬边深度不大于0.5mm,连续咬边长度不大于100mm,且焊缝两侧咬边总长不
24、大于该焊缝全长的10%。d 焊缝外表不得低于管道外表。 焊缝余高1+0.2 焊缝坡口宽度, 且不大于 3mm。e焊接接头错边不应大于壁厚的 10%,且不大于 2mm。5.1.2焊缝无损检测.jz.a压力管道焊缝无损检测方法:抽检率、合格等级和执行的标准应按设计要求执行。b按百分比抽检的焊接接头,应由质量检查员根据焊工和现场的情况指定检测位置。c同管线的焊接接头抽样检验,假设有不合格时,应按该焊工的不合格数加倍检验,假设仍不合格,那么应全部检验。d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 2 次。经返修后的焊缝按原要求复检合格。e其他要求按本公司无损检测
25、通用作业指导书的规定执行。5.1.3合金焊缝光谱分析按设计规定执行。5.1.4焊后热处理质量检验根据设计规定进展,当焊缝的硬度值超过规定的范围时,应按班次作加倍复检,并查明原因,对不合格焊缝重新进展热处理及硬度测试。6 6平安技术措施平安技术措施6.1所有带电设备必须有良好的接地, 焊工及热处理工在启动带电设备时, 必须首先检查设备接地是否良好。6.2非电工严禁拆装一次线,焊接及热处理设备的接线、检查、维修必须在切断电源后进展。6.3焊接设备裸露局部、转动局部及冷却局部均应设保护罩, 焊工所用导线必须是绝缘良好的橡皮线,在连接电焊钳一端的接头至少有5 米绝缘软导线。6.4焊工在闭合和断开电源开
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- 压力 管道 焊接 工艺 设计 规程
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