独山子裂解铬钼钢管道焊接技术措施

中国石油天然气第六建设公司THESIXTHCONSTRUCTIONCOMPANYOFCNPC独山子项目经理部DUSHANZIMANAGEMENTDEPARTMENT第1页共24页中国石油六建DREP100万吨/年乙烯装置工程裂解炉区及锅炉给水系统文件名称：裂解炉铬钼钢管道焊接施工技术措施文件编号：ZYLJ/独山子裂解炉-02-HJ-04文件类别：02中国石油天然气第六建设公司独山子项目部A2008-05-26报审稿刘培强何鉴蒋明道梁昌锦版次日期说明编制审核审批中国石油天然气第六建设公司THESIXTHCONSTRUCTIONCOMPANYOFCNPC独山子项目经理部DUSHANZIMANAGEMENTDEPARTMENT第2页共24页中国石油六建目录1、工程概况....................................................................31.1工程简介...................................................................31.2铬钼钢管道主要材质焊接材料选用表...........................................31.3焊接工艺特点...............................................................31.4编制依据..................................................................42、焊接施工程序................................................................53、主要施工方法................................................................53.1、坡口加工..................................................................53.2定位焊.....................................................................53.3、焊前预热..................................................................63.4、焊接......................................................................73.4.1铬钼钢P11及A6911.25CL2管线焊接........................................73.4.2P22管线焊接.............................................................93.4.3P91管线焊接............................................................103.5焊后热处理................................................................113.6、焊接检验和焊后返修.......................................................134、施工设备、检测工具及施工手段用料...........................................145、质量、HSE保证措施.........................................................165.1质量保证措施..............................................................165.2、HSE保证措施.............................................................176、竣工资料的收集、整理.......................................................17工作危险性分析（JHA）报告...............................................20工作危险性分析（JHA）报告............................................20中国石油天然气第六建设公司THESIXTHCONSTRUCTIONCOMPANYOFCNPC独山子项目经理部DUSHANZIMANAGEMENTDEPARTMENT第3页共24页中国石油六建1、工程概况1.1工程简介中国石油独山子石化公司改扩建炼油及新建乙烯工程,管道安装为裂解炉区工艺管线、炉本体管线、炉前管廊管线、高压锅炉给水区管线及高压锅炉给水管廊管线。铬钼钢管道最高设计温度570℃，设最高压力14.4MPa，最高水压试验压力50.77MP。铬钼钢管道主要包括DN20-DN2000以及少量其它规格的管线；管线壁厚最薄为δ3.73mm，最厚为28.58mm。铬钼钢管道材质主要有P91、P22、P11（A6911.25CrCL22、A387GR11CL2）。本次管线焊接对于DN≤50的管线采用全氩弧焊（GTAW）；DN＞50的管线可采用氩电联焊（GTAW/SMAW），即氩弧焊打底，手工电弧焊填充、盖面相接合的焊接工艺。对于DN100-DN600的管线预制可在管道预制厂进行氩弧焊打底和自动焊进行填充盖面相结合的焊接方法，自动焊选用Ar-CO2混合气体保护焊和埋弧焊。焊接设备主要选用ZX7-400逆变焊机、自动焊焊机选用YD-500GR3和ZD5-630B。本次焊接检验涉及X射线及γ射线探伤（RT）、超声波检查（UT）、的ux及渗透探伤（PT）。为确保本装置的长期安全运行，特制定本焊接施工技术措施，施焊过程中须严格遵照执行。1.2铬钼钢管道主要材质焊接材料选用表序号材质焊接方法焊材焊材色标预用部位预热、后热和热处理1A335P11GTAWER80S-B2（H13CrMoA）绿色（红色）炉本体(工艺管线焊材可按括号内选用)预150℃,/后热300-350℃/对于所有的A6911.25Cl2和壁厚大于13mmA335P11管线焊口进行724±20℃×1h的热处理A6911.25Cl2SMAWE8016-B2（R307）2P22GTAWTIG-R40黑色工艺管线预200℃，/后350℃/当壁厚大于6mm时700-750℃×2hSMAWR4073A335P91GTAWER90S-B9蓝色炉管、工艺管线预200℃，/焊后缓冷至100℃以下两小时后760±14℃×3h热处理SMAWE9015-B94P11GTAWER80S-B2、H13CrMoA）绿色（红色）自动焊预制部分1、预150℃,/后热300-350℃/当壁厚大于13mm时进行724±20℃×1h的热处理2、气保自动焊用Ar-CO2混合气；GMAWER80S-B21.3焊接工艺特点1.3.1铬钼钢管线焊接的主要问题是冷裂纹，再热裂统纹和回火脆性。因而焊接过程中一定要确保预热、层间温度、后热和热处理过程严格按本方案措施执行。1.3.2过大的热输入会增加焊接应力和变形，使热影响区的过热程度大，晶粒粗化，晶界的中国石油天然气第六建设公司THESIXTHCONSTRUCTIONCOMPANYOFCNPC独山子项目经理部DUSHANZIMANAGEMENTDEPARTMENT第4页共24页中国石油六建结合能力降低，接头韧性下降等缺点。因而焊接操作时应尽可能的采用多道焊和窄焊道，不摆动或小幅度摆动电弧。在保证焊透和融合良好的条件下采用小电流和窄焊道焊接，焊道的宽度以不超过焊丝、焊条直径的三倍为宜。1.3.3焊接前应用磨光机除尽焊接坡口表面及其两侧氧化皮和熔渣，并磨平凹凸不平处。处理完后应仔细进行外100%外观和PT无损检查，其表面不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷。1.3.4管线焊件对中后，应均匀点焊，点焊尽可能采用非工艺性搭桥点焊，即所点焊的焊缝只是临时点固，正式焊接时将点焊处用砂轮机磨掉，并在焊前应仔细检查点焊处是否有裂纹等缺陷。但无论是临时点固还是正式点焊，均应按求按正式焊接预热要求的上限进行预热。1.3.5本次铬钼钢管线安装焊接工期短，施工质量要求高，管理难度大。从施工准备、过程控制到最终检验，管理的工作量大，难度也大。必须落实全体施工人员和质保体系人员责任，确保责任到人，见证齐全。1.3.6管线焊接施工期将要跨过北方的四季，冬冷夏热、风沙大；这将给现场焊接带来很大困难，需采取防护措施以保证焊接质量。1.4编制依据1.4.1中油六建编制的《DREP100万吨/年乙烯装置工程裂解炉区及锅炉给水系统《施工组织设计》1.4.2GB50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》；1.4.3GB50235-97《工业金属管道工程施工及验收规范》；1.4.4SH3501-2002《石油化工有毒、可燃介质管道施工及验收规范》；1.4.5SH/T3517-2001《石油化工钢制管道工程施工工艺标准》；1.4.4ZYLJ/独山子裂解炉-02-GD-01《管道施工方案》1.4.5中国环球工程公司施工图纸及其设计文件；1.4.7ASMESectionIX,WeldingandBrazingQualifications1.4.8SH3520-2004《石油化工铬钼耐热钢焊接规程》1.4.9HQB-B06-04.1EQ(E)-2004,“GENERALWELDINGREQUIREMENTS”1.4.10ASMEB31.3,“ASMECODEFORPRESSUREPIPING”1.4.11《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》（国质检锅[2002]109号）1.4.12《钢制压力容器焊接工艺评定》JB/T4708-2000中国石油天然气第六建设公司THESIXTHCONSTRUCTIONCOMPANYOFCNPC独山子项目经理部DUSHANZIMANAGEMENTDEPARTMENT第5页共24页中国石油六建2、焊接施工程序见附图1。3、主要施工方法3.1、坡口加工管线、管件的检查、坡口加工和组对见《管道施工方案》。加工好的坡口应做渗透检测，并如下图所示：等壁厚管线：组对间隙2±1mm60±5°1.0±0.8不等厚管线：(1)外壁尺寸不等3≤T2-T1≤10mm(1)内壁尺寸不等2≤T2-T1≤10mm3.2定位焊根据现场实际情况可选择作为焊缝组成部分的定位焊及临时点固的搭桥定位焊。对于DN300及期以下的管可采用自制专用夹具（见图1），对口合适后，通过螺栓紧固将管壁固定，然后将焊口按以下要求进行点焊；对于DN300以上的管采用定位块临时点固点焊。3.2.1作为焊缝组成部分的定位焊缝，应符合下列规定：a、定位焊的焊接工艺与正式焊的焊接工艺相同；定位焊的预热温度取预热要求的上限，电流比正式焊接可适当大10%。b、定位焊缝的长度宜为10～20mm，高度为2～4mm；c、严禁强力组对定位焊接；d、定位焊缝应沿管圆周均匀分布。正式焊接时，起焊点应在两定位焊缝之间；中国石油天然气第六建设公司THESIXTHCONSTRUCTIONCOMPANYOFCNPC独山子项目经理部DUSHANZIMANAGEMENTDEPARTMENT第6页共24页中国石油六建e、定位焊缝应焊透且无焊瘤等焊接缺陷，发现裂纹等焊接缺陷时必须清除后重焊；f、为确保底层焊道成形好，减少应力集中，定位焊缝的两端应为缓坡状，否则应进行打磨修整；g、管托焊接同正式焊接相同。3.2.2临时点固的搭桥式定位焊过桥式定位焊的焊接工艺应与正式焊接相同，定位焊缝长度为10～20