工艺设计管道焊接及方案.docx

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1、1 .工程概况2,编制依据22 .焊工资格审定3.焊接工艺评定33 .焊接方法和焊接材料5.焊前准备84 .焊接施工13.无损检测195 .焊接质量控制27.平安文明施工27如果焊接中断时，冷却速率应予以控制，或采用其它措施以防止对管道造成有 害影响。恢复焊接前应进展WPS中规定的预热温度；焊前和焊接过程中应保持所要求的预 热温度。预热宽度应为4倍管壁厚度，但不少于100mm。(5)大尺寸的厚壁管，应采用电加热。9、热处理母材组件用焊接连接叱热处理要求所采用的厚度应是接头处较厚组件的厚度, 以下情况除外：a、在支管连接时，作为补强用的金属不是指焊缝，不管它是管件的一人整体 或是补强板还是鞍件，

2、在确定热处理要求时均不应考虑。但是，在整个支管的任何平面穿 过焊缝的厚度大于要求热处理的材料厚度两倍时，尽管接头处各组件的厚度不大于要求热 处理的最小厚度，仍需进展热处理。b、对平焊法兰、承插焊法兰、DN50及更小管道接口的角焊缝，DN50及更小的 管道上螺纹接的密封焊缝以及装在各种尺寸管子外外表的非受压部件，如吊耳或其它管道 支承件，只要在任一平面穿过焊缝的厚度超过需热处理的最小材料厚度两倍时即使组件 在结合处的厚度小于此最小厚度，就需要进展热处理，但下述情况除外：对于P-No.l的材料，当焊缝厚度小于或等于20mm,不管母材料的厚度多少， 都不需要进展热处理设计文件要求的除外；对于铁素体材

3、料，当其焊缝不是用空冷硬化的填充金属焊成时，不需进展热处 理。奥氏体焊接材料可用于铁素体材料的焊缝，操作条件的作用不致于对焊件产生有害的 影响；采用热电偶高温计或其它适宜的方法检查热处理温度，以保证符合WPS规定要求;焊缝的硬度试验目的是校核所进展的热处理是否令人满意。硬度围适用于焊缝及热影区，热影响区的硬度试验应尽可能接近焊缝的边缘。a、硬度检测，按设计要求执行；b、不同金属材料焊接时，每种材料均应到达标准中母材和焊接材料规定的硬度围。假设有不同热处理要求的异种铁素钢，焊后热处理条件应基于较高等级的钢种。焊后热处理最小加热宽度：以焊缝为中心，每边超出焊缝边缘25mm即焊缝的宽度+ 50mm。

4、热电偶数量及放置位置见图表9。图表9热电偶数量及放置位置七、焊接施工管子位置热电偶数量热电偶放置位置水平2管底和管顶其他2管两侧各一2均匀分配、一般规定1、焊接环境要求：焊接的环境温度应能保证焊接所需的足够温度和焊工技能不受影响，对于环境温度 低于0时，必须采取防护措施确保焊接环境高于比方采用临时取暖棚，部采用电取 暖提高环境温度，对于焊件温度低于0 ,焊缝左右100mm位置，必须保证焊缝预热到, 对于碳钢，低温钢和耐热钢，可以采用烤把预热。不锈钢焊接环境温度不能低于不 能采用烤把的形式预热。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。手工电弧焊：8m/s手工鸽极氮弧焊和气体保护

5、焊：2m/s焊接电弧1m围的相对湿度不得大于90%o 当焊件外表潮湿、覆盖有冰雪或在下雨刮风期间，焊工及焊件无保护措施时，严禁进展焊接作业。2、定位焊焊接定位焊缝时，应采用与根部焊道一样的焊接材料和焊接工艺，并应由合格焊工施焊。定位焊缝的长度、厚度和间距，应能保护焊缝在正式焊接过程中不致开裂。在焊接根部焊道前，应对定位焊缝进展检查，当发现缺陷时应处理前方可施焊。与母材焊接的工卡具其材质宜与母材一样或同一类别。撤除工卡具时不应损伤母 材，撤除后将残留焊疤打磨修整至与母材外表齐平。3、焊前准备1焊接设备的电压表、电流表、气体流量计等仪表，仪器规参数调节装置应完好无 损，焊接设备要安排人员经常检查。

6、2管道组对预制的管段组对前要进一步核实各管段的尺寸、方向，下料后要用记号笔在管段两端 标注与轴测图相一致的焊缝编号，并严格按照轴测图所标焊缝编号进展组对。管道组对前应把坡口及其外侧外表不小于20mm围的油、漆、垢、锈、毛刺等去除干 净。合理安排焊口预制口和现场安装口的位置，环焊缝距支、吊架净距不应小于50mm。 所有设备接口的配管法兰与管段为点焊。管道组对时，不能强力组对，以免应力集中。主管上分支管线开孔。孔径需与支管接头的径相平，组对间隙为2-3mm。钢制管道坡口型式和尺寸如图10:3mmVTW 15.9mm注：内错边超过1.5mm时应在内壁打磨成斜坡碳聊杯镯薇口的眶管子对口时，应在距接口中

7、心200mm处测量平直度如以下图11所示。当管子公称直径小于lOOmim时，允许偏差值oc为1mm；当管子公称直径大于或等于 I100mm时，允许偏差值oc为2mA;但全长的偏差值不得超过10mm。 i有缝钢管组对时要特别注纵向焊缝应置于易检修的位置，且不宜在底部；(1) 直管段在组对时，纵向屏缝相对位置应满足如以下图12所示的要求：L125X管壁厚图12(2)L23X主管壁厚9L23义主管壁厚L125X管壁厚当主管上开支管时，焊缝相对位置应满足如以下图13所示的要求:图13主管线上的开孔应在预置阶段完成，当安装的仪表嘴，放空阀、排凝阀未能安装时， 应及时用塑料膜，透明胶布封堵孔口。在已安装的

8、管道上开孔时，管因切割而产生的异物, 用磨光机打磨干净并清理掉渣滓、杂物。4.焊接不锈钢管道及合金元素含量大于5%的管道，氮弧焊打底焊接时包括定位焊时， 焊缝侧应充氮气防止侧焊缝金属被氧化。严禁在坡口之外的母材外表引弧和试验电流，并应防止电弧擦伤母材。焊接时应采用合理的施焊方法和施焊顺序，特别对于大直径管和厚壁管更应如此, 以减少焊接应力和焊接变形。施焊过程中应保证起弧和收弧处的质量，收弧时应将弧坑填满。多层焊的层间接头应错开。管道焊接时，管道开启处应堵死，以防止管有穿堂风通过。除工艺或检验要求需分次焊接外，每条焊缝宜一次连续焊完，当因故中断焊接时, 应根据工艺要求采取保温缓冷或后热等防止产生

9、裂纹的措施，再次焊接前应检查焊层外 表，确认无裂纹后，方可按原工艺要求继续施焊。需预拉伸或预压缩的管道焊缝，组对时对所使用的工卡具应在整个焊缝焊接及热处 理完毕并经检验合格前方可撤除。奥氏体不锈钢的焊接要特别注意：焊接电流一般比低碳钢时降低20%左右。焊接时，应采用快速焊，等焊层冷却后再焊下一道，以减小焊缝过热，增强抗热裂纹 的能力。焊接过程中，应采用短弧，焊条最好不作或稍作横向摆动。应尽量焊窄焊道，一 次焊接成型的焊缝不宜过宽，一般不超过焊条直径的3倍。焊接完毕或中断时，收弧时要慢，弧坑要填满，这样能防止产生裂纹。管通氮气时使用的水溶性纸要贴结实，氮气档板要安装可靠，以免影响保护效果。奥氏体

10、不锈钢焊接施工，应使用不锈钢钢丝刷，不锈钢尖头手锤和扁铲，电动砂轮机 也必须专用，严禁作为它用。根据设计规定对奥氏体不锈钢焊缝及其附近外表进展酸洗，钝化处理。八、无损检测1无损检测人员，应持有相应特种作业。2、射线照相底片由n级射线检测人员评定。3、由II级检测人员填写检测报告，无损检测责任师审批签发送委托单位。4、委托单、原始记录、检测报告、射线底片及检测统计表由试验中心存档。5、无损检测执行以下标准见图表14图表14无损检测执行标准检测方法检测程序合格标准RTASME第五篇第2节ANSI/ASME B31.3 表 PTASME第五篇第6节ASME第八篇第一分篇附录8MTASME第五篇第7节

11、ASME第八篇第一分篇附录6UTASME第五篇第5节ASME第八篇第一分篇附录126、RT合格标准见图表15图表15管道焊缝RT合格标准由 ANSI/ASME B31.3 表 34132A 整理注：单位-mmT-壁厚mmRT抽查RT 100%1.裂纹无无2.未熔合无无3.未焊透深度：&0.8或&0.2T,取小值无总长：150焊缝长度384.部气孔的尺 寸和分布TW6.4同右见ASME规第八篇第一分篇附录4T6.41.5X 右5.夹渣及条状 物单个长度：2T单个长度：T/3单个宽度：3.2或4T/2,取小 值单个宽度：W2.4或WT/3,取小值累计长度：&4T（150焊缝长度）累计长度： T（1

12、2T焊缝长度）6.咬边深度：0.8或WT/4,取小值无明显缺陷7.外表气孔和 夹渣无无8.根部凹接头总厚度，包括焊缝余高T接头总厚度，包括焊缝余高T9.余高和根部 凸出壁厚高度TWT6.41.66.4T12,73.212.7T25.425.44.87、对焊缝无损检验时发现的不允许缺陷，应消除后进展补焊，并对补焊处用原规定 的方法进展检验，直至合格。对规定进展局部无损检验的焊缝，当发现不许缺陷时，应进 一步用原规定的方法进展扩大检验，扩大检验的数量执行设计文件及相关标准。8、规定进展局部射线检验或超声波检验的焊缝，其检验位置由质检人员指定。没有规定进展射线检验或超声波检验的焊缝，质检人员应对全部

13、焊缝的可见局部进展 外观检查，当质检人员对焊缝不可见局部的外观质量有疑心时，应做进一步检验。9、射线检验或超声波检验应在被检验的焊缝覆盖前或影响检验作业的工序前进展。10、必须在焊缝上开孔或开孔补强时，应对开孔1.5倍或开孔补强板直径围的焊缝进 展无损检验，确认焊缝合格后，方可进展开孔，补强板覆盖的焊缝应磨平。11、焊缝焊后热处理应在焊缝外观检查及规定的无损检验合格后进展。焊后热处理方法和操作过程等见“焊后热处理方案”。12、焊缝焊后热处理后通过硬度测量检查热处理效果，硬度值应符合设计文件和规标 准的规定。13、热处理后进展返修或硬度检查超过规定要求的焊缝应重新进展热处理。14、焊缝的强度试验

14、及严密性试验在射线检验或超声波检验以及焊缝热处理后进展。15、无损检测工作程序流程图：无损检测控制流程见图表16射线检测工作程序见图表17超声波检测工作程序见图表18磁粉检测工作程序见图表19渗透检测工作程序见图表20无损检测控制流程图YES射线检测工作程序图表16无损检测控制流程图图表5.517：无损检测控制流程图表17射线检测工作程序一、工程概况PE工程是一个新建工程，本工程具有管道焊接工作量大；低温和耐腐蚀的管道多； 管壁厚、管径大；焊接质量要求高，需要焊工技术好、数量多；无损检测数量巨大，射线 检测RT片子数量大；现场焊接条件较差、温度低、冬季时间长等特点。针对本工程实 际情况，为满足

15、焊接施工质量技术要求和对焊接施工过程、焊接检验等进展严格控制，特 编制此通用焊接施工方案。本工程主要管道材质清单如下:序号材料类别ASTM编号1碳钢管道、低温钢A333-62不锈钢A312-TP304、304L、316、316L3双相不锈钢S31803二、编制依据1、ASME B31.3 ?工艺管道?；2、 ASME B31.1 ?动力管道?；3、ASME Sec. IX?焊接评定?；4、ASME Sec. V ?无损检测?;5、现场设计图纸及施工技术要求；三、焊工资格审定焊工考试必须按俄罗斯当地法律规，获取当地焊工合格证，才能现场施工;四、焊接工艺评定1、在焊工考试和工程焊接施工前均应对被焊

16、接材料进展焊接工艺评定，以保证用于实际产品施焊的焊接工艺的可靠性;图表20渗透检测工作程序九、焊接质量控1、所有现场焊工持有焊工相应的合格证，持证上岗。2、所有质量活动都应在压力管道安装质量保证体系的控制下进展。3、焊工的焊接质量控制执行公司企业标准压力管道安装“焊工焊接质量控制程 序 0通过RT射线照相检验结果对焊工的焊接质量进展控制。初始控制焊工考试合格后，即取得参加焊接施工的资格。但焊工焊接要求进展射线检测RT 的焊缝时，那么不管焊缝是否属于100%射线检测RT或局部射线检测RT，每个焊工 的前五焊口均需进展射线检测RT。如果焊口射线检测RT合格，该焊工可继续参加焊接工作。如果焊口射线检

17、测RT不合格，那么该焊工需再焊两个焊口进展射线检测RT。 如果增加的两个焊口射线检测RT均合格，该焊工可继续参加焊接工作。如果增加的两 个焊口有一个不合格，该焊工的资格即被取消。抽透控制 抽透控制的方法按焊接施工工程设计或规要求进展控制。(4)累积控制统计每个焊工每个月的RT 一次合格率。RT 一次合格率大于95%的焊工可继续参加焊接工作。对RT 一次合格率大于90%但是小于95%的焊工提出警告，但该焊工仍可继续参加焊 接工作。如果RT 一次合格率小于90%,那么该焊工的资格被取消。十、平安文明施工根据专业特点，特别应注意以下方面:1、焊接工作前需仔细检查焊机、电源线和电焊把线的完好性，如有问

18、题要及时解决。用砂轮机打磨焊缝时要戴平光眼镜，并稳当操作。按规定穿戴好劳保鞋、劳保服，防止烫伤。在容器施焊，事前分析确认容器空气成份的适宜性，并配备良好的通风设施和平安 照明装置。应去除施焊周围部位的易燃品，防止引起火灾。对施焊部位，已施工完成的设备、线缆、油漆和保温等，应采取隔离措施，以免烧 坏Q每次下班时，将焊条头收拾干净，并送到规定的地方。2、无损检验工作射线工作时应穿戴规定的保护服。射线工作应在规定的时间进展，并设置规定的、明显的禁区标志。按规定的程序拆装丫源，丫机使用后，及时存放在平安地方。夜间无损检测工作应有充足的照明。无损检测的配合人员，应经平安培训考核合格后才能使用。暗室用过的

19、水，应按规定的路径和地点排放。3、焊接施工过程危害辩识及控制措施见表21表21序号施工活动危险源及环境因素性质可能导致的后果评价风险等级危险程度备LECD(I - V)1焊接、切割焊工未按规定穿戴防护用品违章作业各种伤害触电、灼烫等637126m显著危险2切割氧气瓶、乙快瓶以及软导线、气带等混在一起违章作业火灾爆炸367126IH显著危险3焊接在危险场所和恶 劣环境中进展焊 接作业时未采取 有效平安措施和 未设专人监护管理缺陷各种伤害637126m显著危险4焊接高处作业时，焊 工站在震动、晃 动或无脚手架的 构件上施焊违章作业高处坠落6315270n高度危险5焊接电气焊下方有可燃物违章作业火灾

20、6315270n高度危险6焊接焊机的电器装置有故障、焊机外壳漏电或电缆破损管理缺陷触电637126in显著危险7焊接管沟焊接作业烟尘超标管理缺陷职业病310390m显著危险8焊接焊接时产生的电弧光管理缺陷职业病310390in显著危险9焊接焊接时打磨砂轮时产生的噪声管理缺陷职业病310390m显著危险2、焊接工艺评定执行ASME Sec.DC?焊接评定?;3、焊接工程师根据工程工程情况确定焊接工艺评定的工程，并根据业主要求在现场 从新做焊接工艺评定试验；4、焊接工程师应事先制定“焊接工艺评定试验方案，并填写“焊接工艺规程；5、由本公司合格焊工按“焊接工艺规程的要求进展试件的焊接；并由焊接检查员

21、 准确填写施焊过程中的原始记录；6、焊接完毕后，进展试件的外观检查、无损检测RT、试样的加工和试验等，并 作好相应记录和取得相关试验报告；7、需要进展焊后热处理的试件，试样加工应在热处理和硬度检查合格后进展；8、如果试验结果不符合要求，那么应分析原因重新进展评定。假设不合格的原因是由 于工艺参数的问题，那么应修改“焊接工艺规程，调整工艺参数，重新进展评定；9、焊接工艺评定试验完毕后，由焊接责任师根据原始记录和检查、试验报告填写“焊 接工艺评定报告，焊接工艺评定报告由工程总工程师审核，交由公司总工程师批准执行;10、焊接工艺评定报告原件交公司压力容器办公室保管和存档，各施工工程所需的焊 接工艺评

22、定报告由公司压力容器办公室提供复印件。五、焊接方法和焊接材料如果设计文件和图纸资料对焊接方法和焊接材料无具体规定，那么按以下原那么选用 焊接方法和焊接材料。1、碳钢管道及低温碳钢管道对于一般碳钢管道，如循环水、废水、污水等管道，采用手工电弧焊（见图表1）。图表1一般碳钢管道焊接方法和焊接材料PNo.组号管道材质焊接方法焊接材料根层填充及盖面根层填充及盖面11C.SGTAW或SMAWSMAWER70S-2/3/6AWS、打底专用E7015/16/18AWS焊接方法及焊接材料标准说明焊接方法 GTAW-手工鸽极氮弧焊SMAW1手工电弧焊焊接材料 ER70S-2/3/6、E7015/16/18-AW

23、S 标准编号对于所有蒸汽、气体和工艺液体介质管道，对接接头的根部焊道采用手工鸽极氮弧焊，填充和盖面层采用手工电弧焊（见图表2）。小直径管道DN&2所有对接焊缝全部采用氢弧焊图表2重要碳钢管道焊接方法和焊接材料PNo.组号管道材质焊接方法焊接材料根层填充及盖面根层填充及盖面11C.SGTAWSMAWER70S-2/3/6AWSE7016 AWS11C.S A333-6GTAWSMAWER70S-2/3/6AWS5.18E7018-1 AWS3、奥氏体不锈钢管道（图表3）对接接头的根部焊道采用氢弧焊，制止使用手工电弧焊。填充和盖面层采用手工电弧焊。小直径管道DNW2”，所有焊道全部采用氨弧焊。根据

24、不同的辂镶奥氏体不锈钢管材而选用相应的焊丝和焊条。图表3一般奥氏体不锈钢管道焊接方法和焊接材料PNo.组号管道材质焊接方法焊接材料根层填充及盖面根层填充及盖面81A312Tp304、304LGTAWSMAWER308/ER308LAWSE308L-16AWS81A312Tp316、316LGTAWSMAWER316/ER316I.AWSE316L-16AWS4、奥氏体不锈钢与碳钢异种管材的焊接（图表4）此工程中，异种管材的焊接较多，但主要为奥氏体不锈钢与碳钢管道的对接。对接接头的根部焊道采用氨弧焊，制止使用手工电弧焊。填充和盖面层采用手工电弧焊。小直径管道DNW2，所有对接焊缝全部采用氮弧焊。

25、图表4SS与CS异种管道焊接方法和焊接材料PNo.组号管道材质焊接方法焊接材料根层填充及盖面根层填充及盖面8+11S.S+C.SGTAWSMAWER309(L) AWSE309-16AWS5、双向不锈钢管道（见图表5）对接接头的根部焊道及第一、第二填充层采用氨弧焊，严禁使用手工电弧焊。其余焊层均采用手工电弧焊。小直径管道DNW2所有对接焊缝全部采用氮弧焊。图表5双向不锈钢焊接方法和焊接材料PNo.组号管道材质焊接方法焊接材料根层填充及盖面根层填充及盖面451双相不锈钢GTAWSMAWER2209E2209-16六、焊接前准备1、碳钢管材的切割和坡口加工采用氧-乙快焰方法或机械加工。不锈钢管材的

26、切割和 坡口加工采用机械方法和等离子弧方法；坡口型式型式图（见图表6）。如采用氧-乙焕焰和等离子弧热加工方法加工坡口后，必须除去坡口外表的氧化皮、 熔渣及影响接头质量的外表层，并应将凹凸不平处打磨平整。2、组对前应将坡口及其外外表不小于10mm围的油、漆、垢、锈、毛刺及镀锌层等 去除干净，且不得有裂纹、夹层等缺陷。3、焊件组对时应垫置结实，并应采取措施防止焊接和热处理过程中产生附加应力和 变形。4、除设计规定需进展冷拉伸或冷压缩的管道外，焊件不得进展强行组对。5、不锈钢焊件坡口两侧各100mm围，在施焊前应采取防止焊接飞溅物沾污焊件外表 的措施。6、焊接材料焊接材料是保证焊接质量的一个重要因素

27、，、60 -70/VTV因此必须加强焊接材料的管理。L6mmVTW22mm*注：（1）内错边超过1.5mm时应在内壁打磨成斜坡彳11.5-4.0对于不锈钢T为20mm4*1022mm VTW70mm注：（1）内错边应小于0. 5mm应大于外坡口宽度为便于内壁找正，也可用以下图的方式加工坡口图表6畴冈、合金e麻坏锈脚皮口型避焊接材料管理执行公司企业标准一压力管道安装作业指导书?焊接材料管理工作程序?。验收入库一般要求焊材一检查焊材牌号、规格、批号和质量证明书等。特殊要求焊材一验收入库后还必须对焊材进展复验。焊材保管一级库和二级库库房要求：通风良好，配备防潮去湿设施，保证室温度不低于5,相对湿度不

28、大于 60% o堆放要求：焊材堆放在货架上，且按种类、牌号、规格和批号等分类放置，并挂牌。焊条烘烤烘烤条件见图表7焊接责任师根据有关规定和技术要求编制焊条烘烤条件(如果到货焊条烘烤条件与图 表不一致，那么按实际到货焊条烘烤温度为准)，焊材库管员严格按此条件对焊条进展烘烤 和保温。烘箱应有自动恒温装置，测温仪表要按时校验，烘箱定期维修，确保设备完好。图表7电焊条烘烤条件AWS标准烘烤温度(C)恒温时间(H)E7015/16/183003501E7018-13003501E308L-162002501E309-162002501E316L-162002501双向不锈钢焊条烘烤前应检查外观质量，去除

29、药皮开裂、脱落、偏心与受潮严重的焊条。不同牌号和规格的焊条在同一烘箱烘烤时应放在烘箱的不同部位。烘烤时焊条堆放不宜过厚，以使焊条枯燥均匀。烘烤好的焊条存放在保温箱中待用O焊材发放焊工凭焊接工程师签字的“领料单”领用焊材。焊条应放置在焊条保温筒，焊条在保温筒不得超过4小时，否那么需重新烘烤后使用o焊材回收焊工应将当天未使用完的焊条交回焊材库。回收的焊条应重新按烘烤条件进展烘烤后发放，重新烘烤的次数不得超过两次。焊丝使用前应去除其外表的油污，锈蚀等。手工鸨极氨弧焊采用锌鸨棒或牡鸽棒。氮弧焊所用氮气的纯度不低于99.96%铝合金焊接用氮气的纯度应不低于 99.99% o7、焊接工艺规程施焊前，焊接责任师根据焊接工艺评定编制“焊接工艺规程”。8、焊前预热和焊后热处理要求见(图表8)和设计文件。图表8预热和热处理要求材料预热热处理温度围热处理保温时间硬度(HB)壁厚围(mm)预热温度()壁厚围(mm)热处理温度()公称壁厚(min/mm)最小时间(h)C.S25100205936302.41SS-注：上表与设计文件有冲突时，以设计文件为准。预热温度应用测温笔、热电偶高温计或其它适宜方法进展校验，以保证在焊接前和焊接过程中到达和保持WPS中规定的温度；有不同预热要求的异种钢焊接时，预热温度应基于较高等级的钢种;