聚乙烯装置管道焊接施工方案

特殊重大一般大庆石化20万吨/年高压聚乙烯装置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大庆石化工程项目经理部2004.03.28√目录1适用范围……………………………………………………12编制依据……………………………………………………13工程概况及特点……………………………………………24焊接施工准备………………………………………………25一般环境要求………………………………………………46施工工艺……………………………………………………47质量要求及焊缝返修………………………………………88安全注意事项………………………………………………89附表一10附表二大庆石化20万吨/年高压聚乙烯装置管道焊接施工方案页码：3中国石化集团第四建设公司1.适用范围本方案适用于大庆石化20万吨/年高压聚乙烯装置主体装置1工程的管道焊接管施工，不包括超高压管道部分。2.编制依据《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2002《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98《石油化工施工安全技术规程》SH3505-1999《石油化工低温钢焊接规程》SH3525-1992《石油化工异种钢焊接规程》SH3526-1992《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、Q235A；奥氏体不锈钢——0Cr18Ni10Ti、00Cr17Ni14Mo2、00Cr19Ni10、0Cr18Ni9；低温钢——09MnD、09MnNiD、A333-Gr6等。2）焊接接头种类既有同种、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DN900～DN15、管壁厚度从3.68mm～12.7mm不等，焊接接头类型详见表1。3）工作量折合寸D数约5万寸。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《焊接工艺指导书》，施焊过程严格按照工艺指导书要求的参数进行。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。大庆石化20万吨/年高压聚乙烯装置管道焊接施工方案页码：4中国石化集团第四建设公司2)参加低温钢和16Mo3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：焊工凭焊工班长签发的《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。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。大庆石化20万吨/年高压聚乙烯装置管道焊接施工方案页码：5中国石化集团第四建设公司表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、Q235A、20g、20#+Q235Aδ≤12Ws/D1-11J、12Jδ＞12Ws/D1-19J、20J2A333-6δ≤12Ws/D2-11J、12Jδ＞12Ws/D2-19J、20J316Mo3δ≤12Ws/D3-11J、12Jδ＞12Ws/D3-19J、20J30Cr18Ni10Ti、00Cr17Ni14Mo2、0Cr18Ni9、00Cr19Ni10、20#+00Cr17Ni14Mo2δ≤12Ws/D4-11J、12Jδ＞12Ws/D4-19J、20J注：参与角焊缝施焊时还应具备相应材质的24J、26J资质。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。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—1202A137250180—1203A002150180—1204E8018-C1300～350180—1205A107250180—1206E309-15200-300180—1207E7018-A13501～280—120大庆石化20万吨/年高压聚乙烯装置管道焊接施工方案页码：6中国石化集团第四建设公司5.一般环境要求1)空气相对湿度≤90%，环境温度≥0℃。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)碳素钢采用氧—乙炔火焰加工坡口；、奥氏体不锈钢全部采用机械加工或等离子切割，要将用等离子切割后坡口上的氧化铁打磨干净；低温钢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；坡口尺寸详见《焊接工艺指导书》。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焊接工艺6.3.1一般工艺要求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。4)多层焊时各层、道之间的接头相互错开。6.3.2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大庆石化20万吨/年高压聚乙烯装置管道焊接施工方案页码：7中国石化集团第四建设公司进行施焊（不包括压缩机润滑油管线）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。6.3.3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)焊件表面严禁有电弧擦伤。焊接时，不得在焊件表面引弧、收弧和试验电流。7)焊接收弧时应将弧坑填满，并用砂轮磨去弧坑缺陷。多层焊时各层间的接头应错开30～50mm。8)临时点固到管道上的卡具采用砂轮机拆除、修磨，并进行着色检查，不得采用敲打的方法强行拆除。9)焊接工艺参数详见《焊接工艺指导书》6.3.4异种钢焊接异种钢由于物理和化学性能差别较大，异种金属的焊接问题比同种金属复杂，施焊中的主要问题是如何防止裂纹、脱碳和组织不均匀性。大庆石化20万吨/年高压聚乙烯装置管道焊接施工方案页码：8中国石化集团第四建设公司1)焊接工艺必须以工艺评定为基础。2)焊工资格确认必须严格，优先安排优秀焊工进行施焊。3)焊接规范参数按工艺评定和焊接工艺卡要求严格执行。4)施焊时采用小线能量操作，摆动幅度尽可能小，以减少熔合比。7.质量要求及焊缝返修7.1外观质量要求焊缝与母材圆滑过渡，表面应无裂纹、气孔、夹渣等缺陷，焊缝不应低于母材表面，余高不超过1+0.2b（b为组对完毕后坡口最大宽度）且不超过3mm。低温钢、不锈钢焊缝焊缝表面不得存在咬边现象。碳素钢焊缝咬边深度不大于0.5mm，连续长度不应大于100mm且累计总长不超过焊缝长度的10%。7.2内部质量要求内部质量检查按照设计及规范要求执行。7.3表面缺陷修补1)表面缺陷用角向磨光机进行清除，缺陷清除后，焊缝厚度不低于最小厚度时，表面打磨平整圆滑即可；若焊缝厚度小于最小厚度，则进行焊缝修补。2)缺陷打磨时，使砂轮片与焊缝平行，避免磨削过多。7.4内部缺陷返修1)经射线检测判定为不合格的焊缝在缺陷清除后进行焊接修补。2)缺陷的清除采用角向磨光机打磨，并将打磨部位修整成约50°的坡口角度。3)焊缝返修按正式施焊工艺要求进行。4)需预热焊缝进行修补时预热温度取上限，采用火焰进行加热。5)需焊后热处理的焊缝修补完毕后按原工艺进行热处理及硬度检测。6)焊缝返修完毕后按照原检查程序进行外观检查和无损检测。8.安全注意事项1)焊前预热时，需对所有预热用电缆接头进行检查，确认绝缘良好后方可通电加温。2)其余有关事项详见“管道施工方案”。大庆石化20万吨/年高压聚乙烯装置管道焊接施工方案页码：9中国石化集团第四建设公司序号接头类型选用焊接工艺评定材质厚度范围编号材质规格备注120#、20G、Q235A、20#+Q235Aδ=1.5—120238AWA-MV20#φ159*62δ=12—32845AWF-BV20Gδ=163A333-6δ=1.5～120273AWA-MVA333-6φ114*6416Mo3δ=1.5～100282AMA-MV15Mo3φ51*550Cr18Ni9Tiδ=1.5～200240AWA-MV1Cr18Ni9Tiφ133*10600Cr19Ni10δ=1.5～12A-007AWA-MVA312-TP304Lφ168*7700Ci17Ni14Mo2δ≤6川维-0200Ci17Ni14Mo2φ22*3820#+00Ci17Ni14Mo2δ=1.5～121371AMA-MVA312-TP304+20#φ168*7.11附表2焊材选配一览表序号接头材质焊丝牌号（型号）焊条备注牌号型号120#、20G、Q235A、20#+Q235AH08Mn2SiAJ4272A333-6ER80S-Ni2/E8018-C1316Mo3ER70S-G/E7018-A140Cr18Ni9TiH0Cr20Ni10TiA137500Cr19Ni10ER308LA002E308L-16600Ci17Ni14Mo2H00Cr19Ni12Mo2/720#+00Ci17Ni14Mo2ER309E309-15附表1焊接接头类型及工艺评定规划