工艺管道焊接方案(最终版)

编号：FA（赤）J480-焊-002国电赤峰30·52煤制尿素项目A标段气化备煤、B标段净化空分工艺管道焊接方案编制:审核：批准：标准化员：中国化学工程第十一建设有限公司国电赤峰工程项目经理部2010年6月国电赤峰30·52煤制尿素项目A标段气化备煤、B标段净化空分工艺管道焊接方案第1页共12页目录1.编制说明.........................................................................................................................22.编制依据.........................................................................................................................23.工程概况.........................................................................................................................24.通用要求.........................................................................................................................25.焊接工艺.........................................................................................................................46.焊缝检验及返修..............................................................................................................77.焊接质量保证措施..........................................................................................................98.焊接施工安全风险意识识别.........................................................................................119.焊接文明施工措施........................................................................................................12国电赤峰30·52煤制尿素项目A标段气化备煤、B标段净化空分工艺管道焊接方案第2页共12页1.编制说明本方案仅适用于国电赤峰3052煤制尿素项目A标段气化备煤、B标段净化空分工艺管道碳钢、合金钢和不锈钢焊接施工作业。合金钢热处理方案及空分装置铝镁合金焊接方案详见专业方案。在焊接过程中，将以焊接工艺卡的形式对本方案进行进一步细化，下发作业班组并进行技术交底，针对性指导现场焊接施工。2.编制依据1）评定合格的焊接工艺评定报告2）赛鼎工程有限公司设计的技术文件及施工图纸3）GB50236-2009现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范4）GB50235-1997工业金属管道工程施工及验收规范3.工程概况本工程管道除空分装置冷箱外涉及以下材质：碳钢（20#、L245、Q235A）、低温钢（A333Gr.6、A671CC.60）、不锈钢（304、304L、316、1Cr18Ni9Ti）、铬钼合金钢（15CrMoG、12Cr1MoV）等。总焊接量约为25万DIN，分布于空分装置、低温甲醇洗、煤气水分离。变换煤气冷却、酚回收各工段。4.通用要求4.1.现场管线材质选用及焊材烘干一览表钢号焊条牌号焊丝烘干温度(℃)恒温时间（分）碳钢管(20#、L245、Q235A）J426J427H08Mn2SiA350～40060低温管（A333Gr.6、A671CC.60）W707TGS-1N350～40060铬钼合金钢管15CrMoGR307H13CrMoA350～4006012Cr1MoVGR317H08CrMoVA350～40060不锈钢管304A102H0Cr21Ni10150～20060304LA002H00Cr21Ni10150～20060国电赤峰30·52煤制尿素项目A标段气化备煤、B标段净化空分工艺管道焊接方案第3页共12页316A202H0Cr19Ni12Mo2150～200601Cr18Ni9TiA132H0Cr21Ni10Ti150～200604.2.焊接方法1）碳钢管道对接焊缝宜采用氩弧焊打底，手工电弧焊填充盖面。当管径≤DN50时应全部采用氩弧焊。2）低温钢管道对接焊缝宜采用氩弧焊打底，手工电弧焊填充盖面。当管径≤DN50时应全部采用氩弧焊。3）珠光体耐热钢管对接焊缝必须采用氩弧焊打底，手工电弧焊填充盖面。当管径≤DN50时应全部采用氩弧焊。4）不锈钢管线宜采用氩弧焊打底，手工电弧焊填充盖面。当管径≤DN50时应全部采用氩弧焊。施工中当管内充氩不便时，经技术员和质检部门同意，管径＞DN50壁厚≥4mm打底时也可采用手工电弧焊。5）角焊缝采用手工电弧焊的方法。承插口至少焊两遍，并且层间接头要错开。6）油管对接焊缝及角焊缝应采用氩弧焊打底。4.3.焊接接头形式与要求4.3.1.坡口制备1）坡口的形式根据管壁的厚度来选择，但要满足焊缝金属量少、熔合比小、易操作的要求。2）本工程管道所选择对接接头的坡口形式如下：3）焊件的切割和坡口加工宜采用机械方法。碳钢、低合金钢也可采用等离子弧，氧乙炔火焰等热加工方法。在采用热加工方法加工坡口后，必须用砂轮机打磨掉坡口表面的氧化膜、国电赤峰30·52煤制尿素项目A标段气化备煤、B标段净化空分工艺管道焊接方案第4页共12页熔渣及影响焊接质量的表面层，并应将凹凸不平处打磨平整。4）合金钢、不锈钢管可采用机械加工，如用等离子弧切割方法，应去除坡口表面的氧化皮，熔渣，渗碳层，将凹凸不平处打磨平整，不得有裂纹和夹层存在。润滑油管道切割、开孔须用机械法。4.3.2.管道组对管子对接焊缝组对时，内壁应齐平。内壁错边量不宜超过管壁厚度的10％，且不应大于2mm。不等厚管道对接组对时，薄管端面应位于厚管端面之内，当内壁错边量超过规定或外壁错边量大于3mm时，应对焊件进行加工，如下图δ1δ2内壁尺寸不相等δ1δ2外壁尺寸不相等δ1δ2内外壁尺寸均不相等不等厚对接焊接坡口加工5.焊接工艺5.1.一般要求1）管道定位焊采用根部定位焊缝，作为正式焊缝组对部分的根部定位焊缝，应满足下列国电赤峰30·52煤制尿素项目A标段气化备煤、B标段净化空分工艺管道焊接方案第5页共12页要求：a、定位焊焊接工艺与正式焊接工艺相同，应由合格焊工施焊；b、定位焊长度为15~20mm，高2~4mm且不超过壁厚的2/3；c、定位焊点应均匀分布，一般不少于3点，定位焊应保证焊透及熔合良好，且无气孔、夹渣、裂纹等缺陷；d、为保证底层焊道成型完好，定位焊缝应平滑过渡到母材上，且应将焊缝两端磨削成斜坡过渡，以利于焊接。2）在焊接根部焊道前，应对定位焊缝进行检查，当发现缺陷时应处理后方可施焊。3）与母材焊接的工卡具材质应与母材相同或同一类别号，拆除工卡具时不应损伤母材，拆除后应将残留焊疤打磨修整至与母材平齐为止。4）严禁在坡口之外的母材表面引弧和试验电流，地线连接应牢固，移动焊把应注意，防止电弧擦母材。5）焊接前应将坡口两侧20mm范围内的油污、铁锈、污物清理干净。6）在焊接过程中应确保起弧和收弧处的质量，收弧时应将弧坑填满，多层焊时层间接头应相互错开。管道焊接时，应封闭管子两端，防止穿堂风影响焊接质量。7）除工艺或检验需分次焊接外，每条焊缝应一次连续焊完，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裂纹的措施，再次焊接前应检查焊层表面，确认无裂纹后，方可按原工艺要求继续施焊。焊后应将溶渣、飞溅等清理干净。5.2.耐热钢管道焊接注意事项1）层间温度不小于预热温度，每层焊完后应将熔渣清理干净。2）层间接头要错开，收弧时弧坑要填满。3）每道焊缝尽量一次焊完，如因故中断应按规定进行后热、保温。重新焊接时应进行检查，确认无缺陷后方可预热焊接。5.3.不锈钢管道焊接注意事项1）在运输、存放、组对时不要与碳钢接触，不得损伤其表面。组对时应使用铜锤或不锈钢锤，不锈钢撬杠。坡口及焊缝打磨应使用专用的砂轮机、砂轮片、不得与碳钢混用。清理焊缝应使用不锈钢钢丝刷或铜丝刷。国电赤峰30·52煤制尿素项目A标段气化备煤、B标段净化空分工艺管道焊接方案第6页共12页2）地线应用不锈钢件连接在焊件上，严禁用碳钢管、角铁、钢筋等物搭接临时地线。3）不锈钢焊接时，采用氩弧焊直流正接，手工电弧直流反接方法。小电流，快速焊，焊条尽量不做横向摆动。4）不锈钢管采用手工电弧焊焊接时，坡口两侧各100mm内应涂上白垩粉以防止飞溅污染焊件表面。5）多层焊时，要严格控制层间温度，层间温度宜控制在100℃以下，必要时可采用强制冷却措施，以避免焊缝过热而引起的变形和产生晶间腐蚀。6）采用实芯焊丝或不填焊丝的钨极氩弧焊打底时，焊缝背面应采取充氩气保护措施，以防管内焊缝金属氧化，影响焊接质量；采用药芯焊丝或药皮焊丝钨极氩弧焊打底时，焊缝背面可不充氩气保护。7）焊接完毕后，应及时将焊缝表面的熔渣及附近的飞溅物清理干净。8）经检查合格的不锈钢焊缝及热影响区，应用酸洗钝化膏进行酸洗钝化。5.4.预热及热处理1）管道焊接为防止裂纹和改善焊缝区组织性能，应按下表进行预热和热处理。钢号焊前预热焊后热处理厚度（mm）预热温度（℃）厚度热处理温度（℃）20#≥26100～200＞30600～65015CrMoG≥10150～200＞10650～70012Cr1MoVG≥6200～300＞6700～7502）当环境温度＜0℃时，除奥氏体不锈钢外，无预热要求的钢种，在始焊处100mm范围内，应预热到15℃以上。3）预热范围以焊缝中心为基准，每侧不应小于焊件厚度的3倍；焊后热处理的加热范围，每侧不应小于焊缝宽度的3倍，加热带以外部分应进行保温。4）对易产生延迟裂纹的12Cr1MoVG焊接接头，如不能及时进行热处理，焊后应立即进行后热200～300℃，并且保温缓冷。5）需进行热处理的焊口，应在外观和探伤合格后进行。6）焊口热处理工艺遵循工艺管道热处理方案。国电赤峰30·52煤制尿素项目A标段气化备煤、B标段净化空分工艺管道焊接方案第7页共12页6.焊缝检验及返修6.1.焊前检查1）焊接前要检查坡口形式和尺寸是否符合技术要求。坡口表面不得有夹层、裂纹、加工损伤、毛刺及火焰切割熔渣等缺陷。2）组对前应检查焊口的形状、位置、错边量、角变形、组对间隙是否合格。3）焊接前应检查施焊的环境，焊接机具，焊接材料的干燥及清理，确认其符合规范及焊接作业指导书的规定。4）焊接前应检查坡口及坡口两侧的清理质量，其清理宽度及清理后的表面符合规范及焊接作业指导书的规定。5）对有焊前预热规定的15CrMoG和12Cr1MoVG焊缝，焊接前应检查预热区的预热温度及预热区域宽度是否符合设计文件、焊接作业指导书及规范的规定。6.2.焊接中间检查1）定位焊完成后，应清除熔渣进行检查，对发现的缺陷去除后方可进行焊接。2）每层焊后，要立即进行层间清理，并进行外观检查，发现缺陷清除后方可进行下一层焊接。3）对层间温度有明确规定的焊缝，应检查层间温度是否符合焊接作业指导书的规定。4）对中断焊接的焊缝，继续焊接前应清理并检查，消除发现的缺陷并满足规定的预热温度后方可施焊。6.3.焊接后检查1）除焊接