8-A13S-95不锈钢高压尿素设备管子与管板连接焊的焊接工艺评定解读.pdf

《8-A13S-95不锈钢高压尿素设备管子与管板连接焊的焊接工艺评定解读.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《8-A13S-95不锈钢高压尿素设备管子与管板连接焊的焊接工艺评定解读.pdf（31页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、 12-0 中 国 五 环 化 学 工 程 公 司 工程设计标准：8-A13S-95 不锈钢高压尿素设备管子与管板连接焊的焊接工艺评定 中国五环工程有限公司前身是创建于1958年的化学工业部第四设计院，原系国务院国资委直接管理的中国化学工程集团公司的全资子公司和化学工业领域重点骨干科技型企业，现为中国化学工程股份有限公司设计板块的旗下公司。五环工程是具有工程建设项目全过程承包和管理功能的国际型工程公司。公司拥有工程设计综合甲级资质和工程咨询、工程监理、工程造价咨询、建设项目环境影响评价等多项甲级资质，并享有对外工程咨询、工程设计及工程承包经营权，是首批获得全国 AAA 级信用企业资格的工程公司

2、。2 96.2 孙德元 刘佑义 王湘平 版次 日期 修改说明 编制 校对 审核 工程设计标准 8A13S 95 第 1 页 共 30 页 CWCEC 不锈钢高压尿素设备 管子与管板连接焊的焊接工艺评定 中国五环化学工程公司编制 12-1 目 录 1.范围 2.总则 3.试板制备 4.试样制备 5.检验 6.验收报告 7.重新评定 工程设计标准 8A13S 95 第 2 页 共 30 页 CWCEC 不锈钢高压尿素设备 管子与管板连接焊的焊接工艺评定 中国五环化学工程公司编制 12-1 1.范围 1.1 本工程设计标准适用于高压汽提塔、高压冷凝器和高压洗涤器的管子与管板连接焊的焊接工艺评定。如果

3、焊接工艺合格，则意味着与之相关的焊工或焊接操作者以及焊接设备也是合格的。1.2 假若除了验证耐腐蚀性能以外的原因还必须进行其它方面焊接工艺评定,例如国家规范有要求时,这些焊接工艺评定项目应补充到本标准规定的评定中。1.3 制造厂应提交供审查和认可的焊接工艺说明书（WPS）。当推荐其它替代的连接焊方法时,例如爆炸焊接或其它特别的连接方法时,卖方应将其焊接工艺说明书提交买方审查和认可。2.总则 2.1 管子与管板焊接组合由制造厂负责选定,并须通过买方审查。对耐尿素腐蚀复合材料，管子与管板连接焊的可能组合形式如下表 1 所列:表 1 焊 接 第一层 到 第二 层*GTAW+焊丝 SMAW 工艺 方法

4、 手工焊 半自动焊 自动焊 手工焊 不加丝 手工焊 是 是 否 否 是 GTAW 半自动焊 是 是 是 否 是 自动焊 是 是 否 是 是 加丝 手工焊 是 是 否 否 是 GTAW 半自动焊 是 是 是 否 是 自动焊 是 是 否 是 是 SMAW 手工焊 是 否 否 否 是 焊 第二层 第三 层*工艺 方法 手工焊 半自动焊 自动焊 手工焊 加丝 手工焊 是 是 否 否 GTAW 自动焊 否 否 是 否 SMAW 手工焊 是 是 否 是 工程设计标准 8A13S 95 第 3 页 共 30 页 CWCEC 不锈钢高压尿素设备 管子与管板连接焊的焊接工艺评定 中国五环化学工程公司编制 12-

5、1 注:*必须有第 2 层.仅有一层是不允许的。第三层既不要求也不推荐。采用两层就容易达到要求的焊接厚度。2.2 试板的焊接位置应与管板产品焊接时相同。2.2.1 管子与管板连接组合由卖方负责选定,并须通过买方审查。可能的组合形式见表 2 所列:表 2 焊接 工艺 方法 位置 竖直 手工焊 垂直向上 最多分三段 半自动焊 顺时针 GTAW 自动焊 顺时针 最好至少能在四个象限中用安培数或脉冲自动调节 SMAW 不可能-禁止使用 水平 手工焊 平面 分两段 GTAW 半自动焊 平面顺时针 自动焊 平面顺时针 SMAW 手工焊 平面 分两步 2.2.2 试板焊接所用的分段焊数包括起弧位置和终弧点应

6、与产品管板焊接相同。2.3 焊机 2.3.1 焊机是指焊接设备的总称,包括焊枪或焊接机头等。2.3.2 试验焊接和产品焊接所用焊机应为同一种设备。工程设计标准 8A13S 95 第 4 页 共 30 页 CWCEC 不锈钢高压尿素设备 管子与管板连接焊的焊接工艺评定 中国五环化学工程公司编制 12-1 2.4 自动焊的附加要求 焊机的所有设定应列出,以作产品焊接时调整和核查用。电压值和安培值(基准安培值和脉冲安培值)在焊接时应记录。刻度值至少要求如下:项目内容 刻度值 电压值 10mm/V 安培值 100mm/50A 记录纸速 30mm/min.2.5 焊接工艺评定试板的检验将由卖方和/或买方

7、的检验员/材料工程师在卖方的实验室进行（卖方应编制试验报告）或由买方认可的独立实验室进行。该检验的结果决定是否合格。2.6 如果设备产品焊接采用的焊接材料尺寸或炉号出现偏离时,焊接材料应在焊态下进行耐尿素腐蚀检验(包括裂纹和缺陷评定试验)。2.7 当发生下列任何一种变更时,要另作评定:-焊接材料的商业牌号改变时;-焊接材料的批号改变时;-焊接材料的类型改变时;-焊接材料的规格尺寸改变时;-焊接方法改变时;-焊接方法组合改变时;-焊接方向改变时(例如:改左边向上为右边向上);-焊接位置改变时;-保护气体类型改变时;-坡口设计改变时;-保护气体的流量改变超过 2 升/分时;-喷嘴尺寸改变时;-电流

8、种类(交流或直流)或极性改变时;工程设计标准 8A13S 95 第 5 页 共 30 页 CWCEC 不锈钢高压尿素设备 管子与管板连接焊的焊接工艺评定 中国五环化学工程公司编制 12-1 -安培或电压幅值改变时;-比规定的最高层间温度高出 20C 时(最高允许的层间温度为 150C);-对于管子与管板连接焊(耐腐蚀复层)如基层材料与实际产品用材不同时;-当不能得到一份完整的焊接工艺评定报告时;对于管子与管板自动连接焊,还应附加考虑下列变更因素:-输送速度变化超过 10%时;-钨极的位置(=角度)改变时;-钨极端点与管壁的间距改变时;-钨极端点与管板的间距改变超过 1mm 时;-钨极尖端的形状

9、改变时;-在焊接一周或焊接一周的一部分多个变化因素有一个发生变化时;2.8 只有合格的且有超过三个月以上管子与管板焊接经验的不锈钢焊工才允许进行试焊。在试焊过程中,焊工应演示其更换和调整钨极的能力。3.试板制备 3.1 焊接试板的尺寸:通常,堆焊的焊接工艺评定试板的一部分被用作管子与管板连接焊的工艺评定,见第 6 页图 1。当必须制备一个新的堆焊试板时,应根据经评定合格的焊接工艺进行堆焊。焊接记录应完整。焊接试板的尺寸见第 7 页图 2。3.2 如第 1.2 节所述焊接工艺评定必须按进行时,此时上述规定的焊接试板的尺寸不够大,可通过加大试板尺寸或增加试板来满足要求。3.3 试板的复合层或堆焊层

10、应与产品或用于堆焊工艺评定一致。工程设计标准 8A13S 95 第 6 页 共 30 页 CWCEC 不锈钢高压尿素设备 管子与管板连接焊的焊接工艺评定 中国五环化学工程公司编制 12-1 图 1 工程设计标准 8A13S 95 第 7 页 共 30 页 CWCEC 不锈钢高压尿素设备 管子与管板连接焊的焊接工艺评定 中国五环化学工程公司编制 12-1 图 2 工程设计标准 8A13S 95 第 8 页 共 30 页 CWCEC 不锈钢高压尿素设备 管子与管板连接焊的焊接工艺评定 中国五环化学工程公司编制 12-1 3.4 管子与管板连接焊的焊接工艺评定 3.4.1 高压冷凝器和高压洗涤器 3

11、.4.1.1 如果管子与管板焊缝间距相同，高压冷凝器和高压洗涤器顶端和底端的所有焊接数据可以相同。这取决于焊接方法，无论是采用自动焊还是采用手工电弧焊。3.4.1.2 对于高压冷凝器和高压洗涤器,如果焊接方法相同,那么仅作一个符合高压冷凝器制作要求的工艺试验是可以接受的。3.4.1.3 对于高压冷凝器和高压洗涤器,如果焊接方法不同,那么就必须各做一个工艺试验。3.4.1.4 对于顶端和底端,在需焊的管子外围的试板上必须设障碍管。3.4.2 高压汽提塔(高压热交换器)3.4.2.1 当使用 GTAW 焊接时,如果顶端和底端的所有焊接参数(除管端伸出外)相同,此时用一块管端伸出为 18-20mm

12、的试板是可以接受的。但是应焊一根伸出 8mm 的管子作为休氏试验试样。在 AGTAW 或 SMAW 焊接情况下，则需不同的工艺评定。3.4.2.2 如果顶端与底端焊接数据不同,此时就必须各做工艺试验。3.4.2.3 对于顶端和底端,在需焊的管子外围的试板上必须设障碍管。3.5 焊接试验的布管图例见图 3,同时表明必须钻出的附加孔数。管间距、布管型式、孔的尺寸加公差以及焊接坡口应与汽提塔和高压冷凝器产品要求相同,当高压洗涤器的焊接数据与高压冷凝器不同时,其管间距、布孔型式、孔的尺寸加公差以及焊接坡口也应与高压洗涤器产品的要求相同。需焊进的管子数目,对于管子与管板手工焊接最少为七根,对于管子与管板

13、自动焊接最少为 12 根。3.6 层间温度为150C。3.7 试样的焊接应在车间条件下进行。3.8 管子与管板的连接焊不允许进行热处理。工程设计标准 8A13S 95 第 9 页 共 30 页 CWCEC 不锈钢高压尿素设备 管子与管板连接焊的焊接工艺评定 中国五环化学工程公司编制 12-1 3.9 计划用于产品的材料炉批号应与焊接试验时所用的相同.如果没有产品管子,在事先征得买方检验部门同意的情况下也可以用将提供产品管的同一管子制造厂生产的且与产品管相同品质的管子。3.10 在试板上放管子时,买方检验员/材料工程师应在场.并应检查管孔、焊接坡口、管子的炉批号、直径、壁厚和管板表面状况。3.1

14、1 在下述日期之前三十天应通知买方检验部门:-如果要制备新的堆焊试板,则在开始第一层堆焊焊接时;-开始第二层堆焊焊接时;-在管板安放管子并开始管子与管板的连接焊时;3.12 工艺试验试板的焊接应在买方的检验人员或材料工程师在场的情况下进行。如有必要,在开始进行焊接之前应提供焊接工艺说明书和一份堆焊的焊接记录的复印件给买方的检验员查阅。3.13 如表 3 所示的焊接记录应在焊接过程中完成。3.14 对于管子与管板自动连接焊,须在焊接记录中附上一张焊接的管子布置简图,在该图中应注明以下内容:-第一层和第二层的起始位置;-更换过钨极的管子;-焊接中断过的管子。下述文件要求也应附在焊接记录中:-焊接期

15、间记录数据的复印件(,见 2.4 节)-所列出的设定的复印件(见第 2.4 节)工程设计标准 8A13S 95 第 10 页 共 30 页 CWCEC 不锈钢高压尿素设备 管子与管板连接焊的焊接工艺评定 中国五环化学工程公司编制 12-1 表 3 CWCEC 工程号 试验报告编号 焊接记录 部门 WPS 编号 堆焊 WPS 编号 试板编号 钢印/标记号 焊接工艺 堆焊材料 焊工姓名 焊接设备 管子材料 管子供应商 管子批号 管子尺寸 第一层 第二层 焊接材料 制造厂/供应商 焊接材料类型 焊接材料尺寸 焊接材料批号 保护气体：类型和流量（l/min.）使用气镜:是/否 背面气体:类型和流量(l

16、/min.)焊接位置 焊接方向 电流极性 安培值 A 电压值 V 钨极直径 mm 钨极伸出长度 mm 氩气喷嘴规格 焊接分段数 焊接时间/管子 秒 预热温度 C 层间温度 C 热处理 C/小时 不允许 不允许 焊工姓名 焊接试验日期 焊接目睹检查:姓名:签字:工程设计标准 8A13S 95 第 11 页 共 30 页 CWCEC 不锈钢高压尿素设备 管子与管板连接焊的焊接工艺评定 中国五环化学工程公司编制 12-1 3.15 中间检验 在完成的管子与管板连接焊评定试验焊缝上,最后一层焊缝应通过如下检验:a)渗透试验:不允许有缺陷显示;b)铁素体检验:见第 5.2 节。4.试样制备 4.1 试验

17、试样及其在焊接试板中的部位如图 3 所示。4.2 图 3 中实例的说明如下:试样编号 试样名称 焊接方法 I 休氏试验 手工焊 II 休氏试验 自动焊 V 金相裂纹和焊接缺陷 手工焊 VI 金相裂纹和焊接缺陷 自动焊 VII“V”的断面 手工焊 VIII“VI”的断面 自动焊 4.3 在事先得到买方检验部门同意的情况下,不同于图 3 所示的试样布置是允许的,但试样的数量必须保持相同。4.4 用于休氏试验的试样,其形状和尺寸如图 4 和图 5 所示。工程设计标准 8A13S 95 第 12 页 共 30 页 CWCEC 不锈钢高压尿素设备 管子与管板连接焊的焊接工艺评定 中国五环化学工程公司编制

18、 12-1 管子 OD x t=25x2.5 和 OD x t=31x3 mm 图 3 管板试样的管子布置图 工程设计标准 8A13S 95 第 13 页 共 30 页 CWCEC 不锈钢高压尿素设备 管子与管板连接焊的焊接工艺评定 中国五环化学工程公司编制 12-1 管子 OD x t=25x2.5mm,管间距36mm 图 4 休氏试样布置图 工程设计标准 8A13S 95 第 14 页 共 30 页 CWCEC 不锈钢高压尿素设备 管子与管板连接焊的焊接工艺评定 中国五环化学工程公司编制 12-1 管子 OD x t=31x3mm,管间距41mm 图 5 休氏试样布置图 工程设计标准 8A

19、13S 95 第 15 页 共 30 页 CWCEC 不锈钢高压尿素设备 管子与管板连接焊的焊接工艺评定 中国五环化学工程公司编制 12-1 5 检验 5.1 焊接材料的化学成份的检验是测定 C,Ni,Cr,Mo,Mn,Si,P,S和 N 的含量。检验结果应符合 CWCEC 工程设计标准 30-A10S-95 和 14-A32S-95 的要求。5.1.1 药皮电焊条 化学分析应给出第三层或第四层堆焊最低表面以下 3mm 熔敷金属元素的平均值。5.1.2 填充焊丝 填充焊丝的分析应在堆焊条件下取得。5.2 铁素体检验 5.2.1 在试样的如下所述部位应进行铁素体含量检测.-管子与管板连接焊表面-

20、管板耐腐蚀蚀层表面 5.2.2 铁素体测量仅选用 Helmuth Fishcer 仪器。具体为铁素体仪M11-GAB 1.3 或 MP3-GAB 1.3 型。5.2.3 焊接材料熔敷金属测定的铁素体含量不得超过 0.6%。5.3 休氏试验 5.3.1 休氏试验试样须从焊接试板上取出并按 CWCEC 工程设计标准8-A9S-95 第 3 章的规定进行制备。试样应体现实际焊接表面（复合层和管子与管板连接焊缝）。试样要求按以下的 5.3.2 条所述。工程设计标准 8A13S 95 第 16 页 共 30 页 CWCEC 不锈钢高压尿素设备 管子与管板连接焊的焊接工艺评定 中国五环化学工程公司编制 1

21、2-1 5.3.2 休氏试验试样要求见下表所示。管子:OD x t=25x2.5mm 管间距=36mm 管子:OD x t=31x3mm 管间距=41mm 休氏试验试样简图 图 4 图 5 表面积计算 见表 4 见表 5 不适用于 WPQ 试验(焊接工艺评定)简图 C 简图 L 简图 H 带外伸(=H)8mm 简图 M 带外伸(=H)8mm 经机加工的休氏试验试样复合层厚度 最小 3.0mm 最小 3.0mm 外伸复合层表面的管子高度=H 应保持焊接试验时的状态(通常为 68mm)焊接方法 顶底相同时 应保持休氏 试验试 样焊接试验时的状态(通常为 68mm)顶底不同时 底端的焊接工艺评定:应

22、保持焊接 试验时 的状态(通常为 68mm)。顶端的焊接工艺评定:伸出高度加 工到 68mm,或保持焊接时的状态。简图尺寸变更 试样的长度和宽度允许变更,但需重新计算表面积 试样标记 用染色印记或用振动工具(通常 1 至 3 个数字或字符)表 4:休氏试验试样表面积(cm2),管子 OD x t=25x2.5mm 管间距36mm 简图 计算 H=10 10 8 8 6 6 工程设计标准 8A13S 95 第 17 页 共 30 页 CWCEC 不锈钢高压尿素设备 管子与管板连接焊的焊接工艺评定 中国五环化学工程公司编制 12-1 方法 t0=3 2.5 3 2.5 3 2.5 A(68x16-

23、/4x202)x 2 15.47 15.47 15.47 15.47 15.47 15.47 (68+16-20)x 2 x t0 3.84 3.20 3.84 3.20 3.84 3.20 x 20(H+t0)8.17 7.86 6.91 6.60 5.66 5.34 x 25H-2+2(t0-2)7.86 7.07 6.29 5.50 4.71 3.93 4 x 2.5 x H 1.00 1.00 0.80 0.80 0.60 0.60 F=36.34 34.60 33.31 31.57 30.28 28.54 B(52x16-/4x202x0.75)x 2 11.93 11.93 11.

24、93 11.93 11.93 11.93 (52+16-20)x 2 x t0 2.88 2.40 2.88 2.40 2.88 2.40 x 20(H+t0)x 0.75 6.13 5.89 5.19 4.95 4.24 4.01 x25H-2+2(t0-2)x 0.75 5.89 5.30 4.71 4.12 3.54 2.95 4 x 2.5 x H 1.00 1.00 0.80 0.80 0.60 0.60 F=27.83 26.52 25.51 24.20 23.19 21.89 C(32x16-/4x202x0.5)x 2 7.10 7.10 7.10 7.10 7.10 7.10

25、 (32+16-10)x 2 x t0 2.28 1.90 2.28 1.90 2.28 1.90 x 20(H+t0)x 0.5 4.09 3.93 3.46 3.30 2.83 2.67 x25H-2+2(t0-2)x 0.5 3.93 3.54 3.14 2.75 2.36 1.96 2 x 2.5 x H 0.50 0.50 0.40 0.40 0.30 0.30 F=17.90 16.97 16.38 15.45 14.87 13.93 D(63.2x18-/4x202)x 2 16.47 16.47 16.47 16.47 16.47 16.47 (63.2+18-20)x 2 x

26、 t0 3.67 3.06 3.67 3.06 3.67 3.06 x 20(H+t0)8.17 7.86 6.91 6.60 5.66 5.34 x25H-2+2(t0-2)7.86 7.07 6.29 5.50 4.71 3.93 4 x 2.5 x H 1.00 1.00 0.80 0.80 0.60 0.60 F=37.17 35.46 34.14 32.43 31.11 29.40 E(47.2x18-/4x202x0.75)x 2 12.28 12.28 12.28 12.28 12.28 12.28 (47.2+18-20)x 2 x t0 2.71 2.26 2.71 2.26

27、 2.71 2.26 x 20(H+t0)x 0.75 6.13 5.89 5.19 4.95 4.24 4.01 x25H-2+2(t0-2)x 0.75 5.89 5.30 4.71 4.12 3.54 2.95 4 x 2.5 x H 1.00 1.00 0.80 0.80 0.60 0.60 F=28.01 26.73 25.69 24.41 23.37 22.10 表 5:休氏试验试样表面积(cm2),管子 OD x t=31x3mm 管间距41mm 工程设计标准 8A13S 95 第 18 页 共 30 页 CWCEC 不锈钢高压尿素设备 管子与管板连接焊的焊接工艺评定 中国五环化

28、学工程公司编制 12-1 简图 计算 方法 H=10 t0=3 10 2.5 8 3 8 2.5 6 3 6 2.5 H(77x18-/4x252)x 2 17.90 17.90 17.90 17.90 17.90 17.90 (77+18-25)x 2 x t0 4.20 3.50 4.20 3.50 4.20 3.50 x 20(H+t0)10.21 9.82 8.64 8.25 7.07 6.68 x 31H-2+2(t0-2)9.74 8.77 7.79 6.82 5.85 4.87 4 x 3 x H 1.20 1.20 0.96 0.96 0.72 0.72 F=43.25 41.

29、19 39.49 37.43 35.74 33.67 K(59x18-/4x252x0.75)x 2 13.87 13.87 13.87 13.87 13.87 13.87 (59+18-25)x 2 x t0 3.12 2.60 3.12 2.60 3.12 2.60 x 25(H+t0)x 0.75 7.66 7.37 6.48 6.19 5.30 5.01 x31H-2+2(t0-2)x 0.75 7.31 6.58 5.85 5.11 4.38 3.65 4 x 3 x H 1.20 1.20 0.96 0.96 0.72 0.72 F=33.16 31.62 30.28 28.73

30、27.39 25.85 L(36x18-/4x252x0.5)x 2 8.05 8.05 8.05 8.05 8.05 8.05 (36+18-12.5)x 2 x t0 2.49 2.08 2.49 2.08 2.49 2.08 x 25(H+t0)x 0.5 5.11 4.91 4.32 4.12 3.54 3.34 x31H-2+2(t0-2)x 0.5 4.87 4.38 3.90 3.41 2.92 2.44 2 x 3 x H 0.60 0.60 0.48 0.48 0.36 0.36 F=21.12 20.02 19.24 18.14 17.36 16.27 M(71.5x20.

31、5-/4x252)x 2 19.49 19.49 19.49 19.49 19.49 19.49 (71.5+20.5-25)x 2 x t0 4.02 3.35 4.02 3.35 4.02 3.35 x 25(H+t0)x0.75 10.21 9.82 8.64 8.25 7.07 6.68 x31H-2+2(t0-2)9.74 8.77 7.79 6.28 5.85 4.87 4 x 3 x H 1.20 1.20 0.96 0.96 0.72 0.72 F=44.66 42.63 40.90 38.87 37.15 35.11 N(53.5x20.5-/4x252x0.75)x 2 1

32、4.57 14.57 14.57 14.57 14.57 14.57 (53.5+20.5-25)x 2 x t0 2.94 2.45 2.94 2.45 2.94 2.45 x 25(H+t0)x 0.75 7.66 7.37 6.48 6.19 5.30 5.01 x31H-2+2(t0-2)x 0.75 7.31 6.58 5.85 5.11 4.38 3.65 4 x 3 x H 1.20 1.20 0.96 0.96 0.72 0.72 F=33.68 32.17 30.80 29.28 27.91 26.40 工程设计标准 8A13S 95 第 19 页 共 30 页 CWCEC

33、不锈钢高压尿素设备 管子与管板连接焊的焊接工艺评定 中国五环化学工程公司编制 12-1 5.3.3 休氏试验应遵循 CWCEC 工程标准 8-A10S-95 的 1 到 4 章的要求进行。5.3.4 休氏试验数值的要求 休氏试验数值应与焊接试样和所连接管子的数值相近(其基准是试板有良好的结果)。休氏试验不作为评定是否接受的条件,而选择性腐蚀是决定因素。5.3.5 应记录下述内容:-每个周期的休氏试验数值-休氏试验的平均值-硝酸溶液的数量-表面积-休氏试验试样的简图和尺寸-试样标记-管子,堆焊层和连接焊缝的选择性腐蚀 报告表的示例如表 6。5.4 选择性腐蚀和金相检验 5.4.1 每个休氏试验试

34、样应在两个横断面上(一根管子一个横断面)进行选择性腐蚀和金相检验。5.4.2 休氏试验完成后,应按 CWCEC 工程设计标准 8-A10S-95 的方法进行选择性腐蚀和金相检验。5.4.3 选择性腐蚀和金相检验的试件(每根管子一件)应取自休氏试样在放大 10 倍至 20 倍的双目显微镜下显示出浸蚀最严重的部位。5.4.4 对于管子与管板连接焊试验试样的选择性腐蚀，其结果应符合表7 所示的要求。工程设计标准 8A13S 95 第 20 页 共 30 页 CWCEC 不锈钢高压尿素设备 管子与管板连接焊的焊接工艺评定 中国五环化学工程公司编制 12-1 表 6 CWCEC 工程号:试验报告编号:管

35、子规格:OD x t=x mm,材料:部门:管子焊接材料 堆焊材料:休氏试验 重量损失 mg/48 小时 总表 硝酸溶液 试样标记 周期(48 小时)面积 数量 1 2 3 4 5 平均 cm2 cm3 要求 20cm2 比值 1:20 选择性腐蚀-微米-最大/平均 试样标记 管子 焊缝 堆焊金属 1 2 3 4 5=HAZ 6 7 8 9 10 最大值 平均值 最大值 平均值 要求 注解:试样按简图所示 长度 x 宽度 管子外伸量:日期：名字:盖章:工程设计标准 8A13S 95 第 21 页 共 30 页 CWCEC 不锈钢高压尿素设备 管子与管板连接焊的焊接工艺评定 中国五环化学工程公司

36、编制 12-1 表 7 管子材料类型 316Lmod 25-22-2 检验 1 10 面 检验规则:浸蚀按 CWCEC 工程设计标准 8-A10S-95 中第 5 章的要求 放大率:100 x 须记录的细节:每面的最大值和平均值.如果最大值40 微米,就不 必填写平均值.面:1,3 200 m 70 m 面:2,4,5 70 m 0.15mm,应通知 买方检验部门。要求的照片 超限的每一点都要拍照 超限的认可 由买方检查部门决定 工程设计标准 8A13S 95 第 22 页 共 30 页 CWCEC 不锈钢高压尿素设备 管子与管板连接焊的焊接工艺评定 中国五环化学工程公司编制 12-1 5.4

37、.5 金相组织检验 5.4.5.1 焊接缺陷的检验(与横截面一样),见表 8。5.4.5.2 金相组织检验(见表 9)。表 8 管子材料为 316Lmod 或 25-22-2 检查 整个横截面 缺陷包括:气孔、夹渣、裂纹、熔化缺陷、管壁熔深过大等。检验规则:浸蚀按 CWCEC 工程设计标准 8-A10S-95 中第 5 章的要求 (可用草酸浸蚀)放大倍数:25 x,但100 x 须记录的细节:所有已发现的缺陷.如果所剩余管子壁厚 0.3 x 公称管壁厚,则应记录所 剩余管子最小壁厚.要求的照片 如果缺陷超过一个,应拍摄带有缺陷位置标记的整个横 截面照片。接受/不可接受 由买方检查部门决定 工程

38、设计标准 8A13S 95 第 23 页 共 30 页 CWCEC 不锈钢高压尿素设备 管子与管板连接焊的焊接工艺评定 中国五环化学工程公司编制 12-1 表 9 管子材料为 316Lmod 或 25-22-2 检验 1.重点是对标有“T”和“TW”的区域。2.一般对标有“W”,“CW”和“C”的区域进行抽查，应格外关注选择性腐蚀的数值超过可接受极限值 70%的区域。包括“T”区域的管子 材料 1.管子材料应为正常致密的奥氏体组织。2.应检验“T”区域的碳化铬，可能存在于某些局部处。3.有少数晶粒沿晶界成为断续的网状结构是可以接受的。4.连续的网状碳化铬是不可接受的。热影响区 “TW”1.检验

39、分散的铁素体。在某些局部处可能存在分散的游离的铁素体。2.当分散的铁素体或多或少地连在一起并成链状时,是不可接受的。注:该情况将发生于怀疑管子材料不是完全奥氏体时。3.C23C6(碳化铬)的检查,见上述管子材料的 2,3 和 4 点。4.晶粒大小应与管材的正常晶粒大小作对比。如果粗晶粒组织一直连到管子内侧或靠近管子内侧时，则应记载于报告中,并附照片。管子焊缝区 “W”焊接材料应为致密的奥氏体铸态结构。堆焊层+热影响区=区域“C”+“CW”1.“C”区域的组织必须与复合层工艺评定的组织相同。2.对“CW”区域:a.如果“C”区域为堆焊,则“CW”区域应为完全奥氏体铸态组织。b.如果“C”区域为爆

40、炸复合材料,则应在“CW”区做如下项目的检验:-碳化铬 见上述管子材料第 2,3 和 4 点-分散铁素体 的要求。-粗晶粒组织 -见”TW”区域第 1 4 点的要求。工程设计标准 8A13S 95 第 24 页 共 30 页 CWCEC 不锈钢高压尿素设备 管子与管板连接焊的焊接工艺评定 中国五环化学工程公司编制 12-1 5.5 焊接缺陷的检验 5.5.1 金相检验的内容:-裂纹(在堆焊层和热影响区中)-夹渣-焊缝金属氧化物(=烧灼)夹杂(仅对钨极气体保护焊)-气孔-蛀孔-管壁的熔化缺陷-焊道间的熔化缺陷,通常仅见于自动焊缝-管壁熔深-管壁烧穿-根部焊道(第一层)焊层的熔透和进入管壁的情况-

41、管子与管板焊缝的厚度-弧坑裂纹-管子焊缝的毛糙焊接表面-由于管子焊缝进入管壁引起的咬边-夹钨(不适用于手工电弧焊)-金属(=铁铬化合物)夹杂物(仅对于手工电弧焊)-实际喉部厚度和夹钨,仅对（自动）钨极气体保护焊 其它缺陷的检查按如下所述:(1)试样 VII,VIII 的横截面,见图 6。(2)试样 V 和 VI 的平行截面,见图 7,在零面以下 0、1、2、3、4mm等处,直到管子至少有 50%松脱为止。5.5.2 表面制备应采用水冷打磨或先细刨/铣随后再磨.打磨时试样的热输入应保持在最低水平。打磨后的表面应使用颗粒度为 240#或更细的碳化硅砂纸研磨。首先应对焊接状态下带有伸出管子的横断面进

42、行检验。对于第一面,即 0mm 平行截面，不需完全切除管子焊缝的所有顶端,因为这些顶端并不恰好同在一个水平面上。工程设计标准 8A13S 95 第 25 页 共 30 页 CWCEC 不锈钢高压尿素设备 管子与管板连接焊的焊接工艺评定 中国五环化学工程公司编制 12-1 0mm-5mm-4mm-3mm-2mm-1mm 图 6:横截面 图 7:平行截面 工程设计标准 8A13S 95 第 26 页 共 30 页 CWCEC 不锈钢高压尿素设备 管子与管板连接焊的焊接工艺评定 中国五环化学工程公司编制 12-1 5.5.3 浸蚀方法 浸蚀应连续进行，直到焊道和管子材料能清晰可见为止,一般只需几秒钟

43、。注:试样在浸蚀前应用酒精清洗并干燥。5.5.4 浸蚀剂 浸蚀剂的组成应为:HNO3(65%),HCl(36%),H2O2(30%)体积比为:1 :2 :1 浸蚀剂应使用前即时配制，(首先混合的应为 HNO3+HCl!),不得贮存留作以后使用。浸蚀剂应使用水冲洗彻底清除。浸蚀表面应使用酒精干燥。警告:浸蚀剂的蒸气对人体健康和皮肤极其有害。5.5.5 试样的检查应使用放大倍数为 12 至 25 的双目放大镜。横断面和每个平面都应拍照片，照片比例为 1:1。照片必须标明以下内容:a)与检查面相关的试样总厚度(不是指横断面!).如果四个角的厚度差大于 1mm,应在试样每个角的表面上注出厚度。b)试样

44、的标志或其它清晰的识别标志。注:在试样侧边打磨数道槽以作清晰标志。例如:c)所有焊接缺陷/其它缺陷(包括裂纹)的位置。d)标记各种类型焊接缺陷所用的各种标志或符号如下:裂纹 夹渣 气孔 熔化缺陷 工程设计标准 8A13S 95 第 27 页 共 30 页 CWCEC 不锈钢高压尿素设备 管子与管板连接焊的焊接工艺评定 中国五环化学工程公司编制 12-1 夹钨 CT(仅对钨极气体保护焊)管壁深度熔化 t1 管壁烧穿 x 管子松脱 金属杂质物(不是缺陷)(仅对手工电弧焊)e)缺陷定义 堆焊的裂纹:长度大于 0.6mm 热影响区的裂纹:长度大于 0.6mm 夹渣:尺寸大于 0.6mm 氧化焊缝金属:

45、尺寸大于 0.6mm 气孔:尺寸大于 0.6mm 熔化缺陷:尺寸大于 2mm 所述缺陷应标上带有序号的焊接缺陷标记.这些缺陷的尺寸应测量和记入表中,见表 10。结论:(f)管壁的深度熔化是指剩余管壁厚 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 -1 -2 -3 -4 -5 -6 横断面 (h)横断面的附加要求:测量并记入表中每个断面及其有关被检查管子的下列内容：(见图 8)（1）焊缝的喉厚度:a，在所有方向测量：对于钨极气体保护焊 3mm 对于手工电弧焊 4mm 对于钨极气体保护焊/手工电弧焊 4mm（2）焊缝高:h（3）根部焊道(第一层)在管壁的熔深:P1（4）面层焊道(第二层)在管壁的熔深:

46、P2 注:在管壁中的熔深不得超过管壁厚的 75%。图 8 工程设计标准 8A13S 95 第 29 页 共 30 页 CWCEC 不锈钢高压尿素设备 管子与管板连接焊的焊接工艺评定 中国五环化学工程公司编制 12-1 5.5.6 下一个毫米的去除应先用打磨或细刨(0.9mm)，接着再按所述的要求进行打磨、抛光、浸蚀和检验。5.5.7 焊接缺陷检验报告 被检验的每个水平截面和横断面上的所有焊接缺陷(缺陷/评议)数据资料应列入汇总表中，见表 10。在报告中还应标注从一个表面(=层)贯穿到下个表面(=层)的焊接缺陷(仔细审查照片)。5.5.8 管子与管板焊接试样的裂纹及缺陷评定要求见表 11。表 1

47、1 允许的缺陷数量(基于 4 个完整的管子与管板焊缝)缺陷类型 GTAW SMAW 或 GTAW/SMAW 最大尺寸 所有表面 所有表面 mm 堆焊层和/或焊缝金属中的裂纹 2 1 0.6 热影响区的裂纹 4 6 0.6 弧坑裂纹 0 0-气孔 4 4 0.6 蛀孔 0 0-熔接缺陷 3 3 2 夹渣 3 3 0.6 烧穿 0 0-注:1)一个贯穿到下一面的缺陷也不允许存在。2)缺陷不得集中在一个区域内。3)表面上的裂纹和缺陷是不可接受的。4)在管壁中太不规则熔深是不可接受的。5)以某一特定型式出现并将导致性能下降的缺陷是不可接受的。6)管壁上的熔接深度不得超过壁厚的 75%。工程设计标准 8

48、A13S 95 第 30 页 共 30 页 CWCEC 不锈钢高压尿素设备 管子与管板连接焊的焊接工艺评定 中国五环化学工程公司编制 12-1 7)如果缺陷数超过最大允许数,则该试验试样是不可接受的。8)每个面和横断面都应带缺陷标记拍照。6.验收报告 6.1 验收报告应包括如下内容:-一份管子与管板的连接焊和堆焊的焊接工艺说明书的复印件。-一份焊接材料(管子与管板焊接和堆焊)和管材以及所用的不锈钢板（当使用时）的合格证书或工厂试验报告的复印件。-当焊接了新的堆焊试验试板时(见第 3.1 节)，应有一份堆焊的焊接记录复印件。-如第 3.13 条和 3.14 条所述的文件。62 在完成全部试验工作后的 14 天内应送两份带有原始照片的完整报告的复印件给买方的检验部门。7.重新评定 焊工/操作者重新评定应根据 ASME 第 IX 篇(最新版)进行,但有如下的修正:-重新评定应根据本工程设计标准所述的要求进行一个完整的试验来实现。译校人员:周骏 刘佑义