1057乙烯改造管道焊接施工方案

扬子石化公司65万吨/年乙烯改造工程管道焊接施工方案中国石化集团第四建设公司扬子工程项目经理部编码：TFCC—65YG/方案-1057重大扬子石化公司65万吨/年乙烯改造工程管道焊接施工方案编制：校审：批准：中国石化集团第四建设公司扬子工程项目经理部2002年01月02日√综合一般目录1适用范围……………………………………………………………12编制依据……………………………………………………………13工程概况及特点……………………………………………………14焊接施工准备………………………………………………………15一般环境要求………………………………………………………46施工工艺……………………………………………………………47质量要求及焊缝返修………………………………………………88安全注意事项………………………………………………………9扬子石化65万吨/年乙烯改造工程管道焊接施工方案页码：1中国石化集团第四建设公司1适用范围本方案适用于扬子65万吨/年乙烯改造工程的管道焊接管施工，施工区域包括新乙烯装置、新汽油加氢装置、新原料罐区、老原料罐区、老成品罐区、废碱系统等。2编制依据1）《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-19972）《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-983）《石油化工施工安全技术规程》SH3505-19994）《石油化工管道铬钼耐热钢管道焊接技术规程》SHJ520-19915）《石油化工低温钢焊接规程》SH3525-19926）《石油化工异种钢焊接规程》SH3526-19927）《石油化工铬镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程》SH/T3523-19993工程概况及特点1）本工程涉及到的材料主要包括以下几个类别：碳素钢——20#、20G、A106B、A672-B60CL13、Q235A、ST45.8Ⅲ；低合金钢——CRIA、16MnR、16Mn；铬钼耐热钢——A335-P11、A335-P22、STFA22、STFA25、15CrMo、13CrMo44、10CrMo910；奥氏体不锈钢——TP304、TP304L、TP304H、TP316H、TP347、TP347H、0Cr18Ni9、0Cr18Ni11Nb、00Cr19Ni10；低温钢——A333Gr.1、A671-CC60、A352Gr.LC3（3.5Ni）；高温合金——INCOLOY800等。2）焊接接头种类繁多，既有同种、同类材料之间的连接，又有不同类型、不同材质之间的异种钢接头；管径从DN2200～DN15、管壁厚度从3.9mm～78.87mm不等，施工工艺复杂，焊接接头类型详见表1。3）工作量大，焊口数总计约13万道，折合寸D数约50万8寸（老区由于施工图不全，暂时未进行统计）。4焊接施工准备4.1焊接工艺管理1）焊接工艺评定计划见附表1。2）施工前在进行详细技术交底的基础上，焊接工程师针对各类焊接接头编制扬子石化65万吨/年乙烯改造工程管道焊接施工方案页码：2中国石化集团第四建设公司《焊接工艺卡》，施焊过程严格按照工艺卡要求的参数进行。工艺卡编号方式为GDGY--×××。4.2焊工管理1）参加施焊的焊工应持有有效期内相应材质、相应位置的《锅炉压力容器焊工考试规则》合格证或对应的《现场设备、工业管道焊接施工及验收规范》合格证，经项目质检站确认后方可上岗施焊，严禁无证上岗或越岗施工，具体资质详见表1。2）参加低温钢焊接的焊工上岗前还需进行现场技能考试，考试人员、位置、试件规格等由项目组、质安处及监理单位共同确定。4.3焊材管理4.3.1焊材检验及存放保管1）入库材料应具有合格质量证明文件，规范要求复验的焊接材料应进行复验。低温钢焊条应按批进行扩散氢含量的检验。2）焊接材料分类存放保管，专人负责，统一管理，作好记录，由材料工程师定期进行检查。焊材库应配置空气去湿机、温湿度记录仪，以保证温度在5—35℃之间，湿度不超过60%。焊条、焊丝应存放在架子上，架子离地面和墙面的距离不应小于300mm，架子上宜放置干燥剂。3）焊条、焊丝应按种类、牌号、批号、规格、入库时间分类堆放。每垛应有明确的标志。4）低温钢焊材在二级焊材库中应单独存放，标识清楚，专库专用。4.3.2焊材选配焊材选配见附表24.3.3焊条烘干：焊条使用前按照焊条说明书要求的参数进行烘干，若无明确要求，则按表2的要求。4.3.4焊材发放：焊工凭施工员签发的《焊材发放卡》领取焊材。焊条用焊条保温筒领取，在保温桶中的存放时间控制在4小时以内。焊材发放人员作好发放记录。扬子石化65万吨/年乙烯改造工程管道焊接施工方案页码：3中国石化集团第四建设公司4.3.5焊条再烘干领出的焊条在规定时间内未用完的，退回焊材库予以重新烘干，但重新烘干次数不超过2次。超过2次的焊条不再用于压力管道的施工。重新烘干的焊条作好标识及相应记录，下次优先发放。表1焊工资质需求一览表序号接头材质规格范围焊工资质120#、20、Q235、A672-B60CL13、A106B、CRIAδ≤12Ws/D1-11J、12Jδ＞12Ws/D1-19J、20J2A333Gr.1、16MnR、16Mn、15CrMo、13CrMo44、STFA22、δ≤12Ws/D2-11J、12Jδ＞12Ws/D2-19J、20J3A335-P11、A335-P22、A335-P91、STFA25δ≤12Ws/D3-11J、12Jδ＞12Ws/D3-19J、20J4TP347H、TP347、0Cr18Ni11Nb、TP304、0Cr18Ni9、0Cr19Ni9、TP304L、00Cr19Ni10、TP316Hδ≤12Ws/D4-11J、12Jδ＞12Ws/D4-19J、20J520#+16Mn（R）δ≤12Ws/D2-11J、12Jδ＞12Ws/D2-19J、20J6A335-P11+C.Sδ≤12Ws/D3-11J、12Jδ＞12Ws/D3-19J、20J715CrMo+TP347δ≤12Ws/D2/4-11J、12J8TP304H+20#δ≤12Ws/D1/4-11J、12J9A333Gr.1+0Cr18Ni9δ≤12见“注”10A333Gr.1+C.Sδ≤12Ws/D2-11J、12J11A335-P11+INCOLOY800φ914*11.1单独取证12TP347+INCOLOY800φ914*11.9单独取证注：参与角焊缝施焊时还应具备相应材质的24J、26J资质。施焊A333Gr.1+0Cr18Ni9（序号“9”）焊缝的焊工必须具备镍基焊材的资质证。4.4焊接设备管理1）焊接设备双表（电流表、电压表）齐全，且均在检定期内。2）焊接电缆线采用橡皮软线，接头不超过2个以充分保证焊接电流。3）每台电焊机单独接地，实行一机一闸保护。4）地线应直接接到焊件上，不得接到钢结构或设备上，以防电弧击伤管道或设备。扬子石化65万吨/年乙烯改造工程管道焊接施工方案页码：4中国石化集团第四建设公司表2焊条烘干参数一览表序号焊条牌号或型号烘干温度（℃）烘干时间（h）恒温温度（℃）1J427350180—1202J507400180—1203R307350180—1204R407350180—1205A107250180—1206A137250180—1207A307250180—1208A002150180—1209TN-28350180—12010E8018-B2300～3501～280—12011ENiCrFe3200～2501～280—1205一般环境要求1）空气相对湿度≤90%。2）氩弧焊时风速小于2m/s，手工电弧焊时风速小于8m/s。3）无雨、雪天气。4）满足不了上述要求时搭设防风挡雨棚。6施工工艺6.1坡口加工1）碳素钢、低合金钢采用氧—乙炔火焰加工坡口；铬钼耐热钢、奥氏体不锈钢、低温钢、高温合金的管道的坡口原则全部采用机械加工，个别管段由于口径大无法进行机械加工时，也可采用火焰加工，在修磨坡口时将切割热影响区打磨干净。2）采用火焰加工的坡口修磨完毕后，应对坡口表面进行检查，确保坡口表面不存在裂纹、分层、挂渣等缺陷；铬钼钢应进行渗透检查和坡口硬度检测，无扬子石化65万吨/年乙烯改造工程管道焊接施工方案页码：5中国石化集团第四建设公司裂纹且硬度不超过HB160为合格。坡口尺寸详见《焊接工艺卡》。6.2焊前清理组对前用角向磨光机、棒式砂轮机、钢锉等将坡口及内外两侧不小于10mm范围内的母材表面清理干净，直到露出金属光泽。6.3焊前预热1）对接焊缝原则采用电加热法。壁厚δ小于20mm且管径φ小于300mm的焊缝采用履带式加热片加热，达到预热温度后拆除加热片开始施焊；壁厚大于20mm或管径大于300mm的焊缝采用绳式加热器进行预热，如图1所示，焊接过程中不拆除，维持预热状态以控制层间温度。施焊过程中随时用电子点温计测温。2）角焊缝及个别小口径焊缝采用火焰加热，电子点温计测温。3）定位焊缝采用火焰加热。4）预热温度作好相应数据记录（无须打印自动记录曲线）。5）各种材质焊缝的预热要求见表3。6.4焊接工艺6.4.1一般工艺要求1）DN≤60或壁厚δ≤4的焊缝采用全氩弧焊，其余焊缝采用氩弧焊打底、手工电弧焊填充及盖面的工艺或手工电弧双面焊工艺。2）所有伴热线均采用氩弧焊工艺。3）承插焊缝至少焊接两遍。5050２５０≥350绳式加热器保温区图1扬子石化65万吨/年乙烯改造工程管道焊接施工方案页码：6中国石化集团第四建设公司4）多层焊时各层、道之间的接头相互错开。表3预热及热处理参数材料牌号焊前预热焊后热处理规格（mm）温度（℃）规格（mm）温度（℃）15CrMoδ≥10150—250δ＞10650—700A335-P11所有150—250δ≥10或φ≥114650—700A335-P22所有200—300δ≥6700—75010CrMo910所有200—300δ≥6700—750STFA25所有250—350所有750—780A335-P91所有250—350所有750—780A106Bδ≥15150—200δ≥19.05600—6506.4.2铬钼钢焊接工艺要点1）壁厚小于30mm的焊缝应尽可能一次连续焊完，壁厚大于30mm的焊缝打完底并焊至15mm厚度时进行射线探伤，合格后继续施焊剩余部分。需进行预热焊缝若被迫中断施焊，重新焊接时先检查确认表面无裂纹后重新预热方可施焊；需热处理焊缝中断焊接或焊接完毕时应对焊缝进行300～350℃、30分钟的后热缓冷，需热处理焊缝的无损检测在热处理完毕后进行。2）需预热及热处理焊缝见表33）各种焊缝的预热及热处理参数详见《焊接工艺卡》6.4.3奥氏体不锈钢的焊接1）所有焊缝均采用氩弧焊打底的焊接方法，氩气纯度不低于99.9%，DN≥400的焊缝由于口径大，内部充氩保护较难达到效果，安装焊缝采用不需充氩的药芯焊丝进行施焊（不包括压缩机润滑有管线）作为钨极氩弧焊的补充。2）手工电弧焊填充及盖面时，在坡口两侧各不小于100mm范围内的母材上涂以白垩粉，以防焊接飞溅损伤母材。3）采用小线能量施焊。4）层间用角向磨光机进行彻底清理，打磨使用白刚玉砂轮片。5）层间及表面采用不锈钢钢丝刷清理，且不得与碳素钢混用。6）管材及配件用胶皮或石棉布垫放，且不得与碳钢混放。7）焊接并检验完毕后应及时对焊缝外表面进行酸洗。8）现场安装时若存在交叉作业，应对管道对可能的污染部位覆盖石棉布。扬子石化65万吨/年乙烯改造工程管道焊接施工方案页码：7中国石化集团第四建设公司6.4.4低温钢焊接1）所有焊缝均采用全焊透工艺。2）焊件组对前，应将坡口表面的氧化物、油污、挂渣及其它有害杂质清除干净。消除范围为坡口及其两侧母材不少于20mm区域。3）不得采用锤击等强制手段进行组装，不得在母材表面刻划或敲打材料标记和焊工钢印等，以防形成产生缺口效应的划痕。4）环境温度低于0℃时预热至15℃以上方可施焊。5）焊接过程必须严格控制焊接线能量不超过30KJ，尽量选用较小的焊接线能量，采用多层多道法施焊。6）焊件表面严禁