铬钼钢管道焊接施工方案

11.工程简介1.1工程概况浙江华联三鑫2×60万吨/年PTA装置由中石化工程建设公司负责施工图及配套工程的设计。该工程铬钼工艺管线的施工范围主要集中在装置部分的工艺空压机单元（A区）的安装，共有5条工艺管线，总延长米为61.8M，阀门17只，焊道722英寸。管线材质为A335GR.P11（进口），最大管径为DN300，最大管壁厚47mm，最高设计温度550℃，最高设计压力16MPa。1.2工程特点1.2工程特点1.2.1A335GR.P11钢属于低合金耐热钢，采用珠光体焊条焊接易产生延迟裂纹。1.2.2焊缝组对必须预热、后热，管壁较厚（最大为47mm），难度大。1.2.3热处理后硬度要求较高，给热处理保温和参数控制都增加了很大难度。1.2.5管道安装质量要求高，与设备连接部分必须做到无应力安装。1.2.6对文明施工及现场防护要求高，现场安装应做好对管道本身的防护，应在专门的场地进行预制，并做好防风、防雨措施。1.3主要实物量主要工程实物量：表一序号规格长度(米)管件（个）焊口数（道）寸口数（英寸）备注10.75″0.561410.521″1122939331.5″6.841522.542″3.77163258″0.51324610″2.54660712″36.81040480合计61.85418772222.编制依据及施工验收规范2.1编制依据2.1.1中国石化工程建设公司设计的管线施工图纸、安装说明书。2.1.2《仪征化纤股份有限公司年产45万吨PTA主装置安装工程质量计划/施工组织设计》.2.2施工验收规范2.2.1压力管道安全管理与监察规定劳部发（1996）140号2.2.2石油化工工程铬钼耐热钢管道焊接技术规程SHJ3520-19912.2.3石油化工有毒、可燃介质管道施工及验收规范SH3501-972.2.4工业金属管道工程施工及验收规范GB50235-972.2.5现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB50236-982.2.6压力容器无损检测JB4730-942.2.7工业金属管道工程质量检验评定标准GB50184-933.铬钼钢管施工工艺及技术要求3.1施工工艺程序施工准备、原材料检验→下料→坡口加工→焊材烘烤、清理→焊件组对→预热、点焊→预热（伴热）焊接→焊后后热→外观检验→热处理→RT（UT）及硬度检查→焊缝返修、热处理及再次检验→管线试压→管线吹扫→系统气密。3.2材料管理3.2.1管材与管件（1）管材管件（包括进口材料）应具有出厂合格证或质量检验证明书，其检验项目和技术指标应符合国家标准或行业标准及有关技术条件的要求。材料合格证应包括：钢号、炉批号、规格、化学成份、力学性能、供货状态及材料标准号，若项目指标不全或对其材质有怀疑时，应予以复验。（2）经验收合格后应做上合格标记，入库贮存应按不同规格分别放置，妥善保管。3（3）材料在使用前应核对其材质、型号和规格。（4）管道组合件使用前应做外观检查，其表面质量应符合下列要求。A表面无裂纹、缩孔、皱褶、重皮等缺陷。B若表面存在局部锈蚀凹陷时，必须保证壁厚在允许负偏差范围内。（5）若管材表面局部存在不允许的缺陷时，应予以清除，但缺陷消除后管壁厚度应在允许负偏差范围内。3.2.2焊接材料（1）焊接材料选用如表二焊接材料选用表二材质钢号焊条牌号规格焊丝牌号规格备注ASTMA335A335P11E8018-B2Φ3.2、4（或R307Φ3.2、4）ER80S-B2Φ2.0（或TIG-R30Φ2.0）A335P11+10GrMo910E6015-B3Φ3.2、4（或R407Φ3.2、4）H08Cr2MoAΦ2.5（2）焊接材料应有出厂合格证，其检验项目和技术指标应符合现行标准的规定。（3）施工单位应对焊材进行验收，验收合格后，应做上合格标记入库贮存，妥善保管。（4）若合格证遗失或对合格证有怀疑时，应按相应标准进行复验，复验后方可入库。（5）焊材的贮存、保管应符合下列规定：A焊材库必须干燥通风，库房内不得放置有害气体和腐蚀性介质。B焊材应存放在架子上，架子离地面的高度和与墙壁的距离均不少于300毫米，并严防焊条受潮。C焊材应按种类、牌号、批号、规格和入库时间分类堆放并标识进口焊材应单独堆放并标识。D焊材库应保持库房内温度不低于5℃相对湿度不高于60%，并做好记录。（6）焊材的领用，发放应由专人负责并作记录，使用前焊条应按说明书要求进行烘烤。（7）焊丝使用前应进行清理、除油、除锈。（8）氩弧焊所有氩气纯度应不低于99.9%，且含水量不大于50ml/m3。3.2.3标记移植4对所有经检验合格的原材料均进行标记移植工作,以避免发生混乱。（1）管材、管件刷色应沿长度方向连续不间断，粗细均匀，并设置在醒目部位，A335GRP11色标刷涂单道浅兰色。（2）焊丝的标志移植规定如下：ER80S-B2（或TIG-R30）天蓝色H08Cr2MoA绿色注:以上规定不包括按定尺寸供货,端部有钢印标识的焊丝。3.2.4焊接材料的领用、发放（1）焊材检验合格后，分批入库进入焊材发放站，发放出的焊条均应标志明晰。（2）焊工领用焊材时凭施工员编制的焊材领用卡到焊材发放站领取，并应核对材质。（3）焊工领用焊条时，无焊条筒不予发放。（4）实施焊材尾端回收办法，回收率达100%。（5）当天未用完的焊条，焊工应主动退回焊材发放站，不得在其它地方存放。3.3施工技术要求3.3.1焊接工艺（1）焊接工程师依据焊接工艺评定报告（PQR）负责编制焊接工艺卡（WPS），并对所有焊接人员进行交底，指导焊工按工艺卡要求施焊。（2）焊接质检员根据标准规范和焊接技术措施对现场焊接工作进行全面检查和监督，有权停止违反规范和技术文件要求的焊接作业。（3）焊接记录员应配备钳形表、焊缝检测尺、测温仪以及其它记录工具，按要求测量并记录焊接读数，焊接工程师对记录检查予以确认。3.3.2焊工培训及焊工资格。（1）应选用技术熟练、责任心强，一次合格率稳定在98%以上的焊工施焊，选拨出来的焊工还应针对工程施工特点重点进行培训。（2）现场施焊焊工应按“锅炉压力容器焊工考试规则”的规定，取得劳动部门颁发的“锅炉压力容器焊工合格证”和焊工钢印，才能担任相应的焊接工作。施焊前，应向检验部门提供“持证焊工一览表”，并将合格证原件提交甲方确认，以便办理焊工上岗证，施焊焊工实行挂牌上岗，任何人不得强行指派焊工担任合格项目以外的焊接工作。53.3.3管道预制（1）管道预制采用单线图管理，预制前应将单线图和平面图、剖面图、现场情况进行核实，无误后方能进行预制。施工员应及时将班组施工情况标注到管段图上，以满足追溯性的要求。（2）管线施工实行标识管理，所有标识均应反映现场状态，所有焊口焊接完毕均应在管道上标注其管号、焊口号、焊工号、焊接日期。焊口自检合格，专检合格，探伤检验合格后，其状态均应予以标识，管线、阀门、法兰安装后是否合格也应予以标识。（3）管道下料前应清除管内脏物及锈蚀，大管用布条拖拉清理脏物，小管用空压机吹扫。（4）预制时结合图纸及现场实际情况，留出方便安装的调整活口。对于管廊管线，在不影响吊装及管道不因吊装产生较大变形情况下加大预制深度，减少高空作业，对于中间层及下层管道，DN100以下的管道用吊车捆吊上管架，用人力将管子散开，在管架上进行焊接，胀力及拐弯处可先对管子进行预制，再吊装，DN100以上管子两根相接后，单根进行吊装，摆放在图纸要求的位置上。（5）管线对接焊口采用V型坡口，坡口加工采用电动磨光机或坡口机进行。坡口的具体型式详见下图：坡口型式图图（一）厚度T（mm）C（mm）P（mm）α（°）3-90-20-265-759-300-30-355-65αCPT6图（二）厚度T（mm）C（mm）P（mm）H（mm）α1（°）α2（°）≥300-30-3T/350-5560-703.3.4支吊架预制（1）管线支吊架由班组统一在预制场内进行制作，除锈刷油后，按型号摆放整齐，发放时按配件发放。（2）管支架制作时，管托底板必须按图纸尺寸进行剪切下料，火焰切割的端面必须打磨平整光滑。（3）支吊架的焊接应100%进行表面检查，不允许有飞溅、气孔等表面缺陷和药皮。3.3.5坡口加工，焊件组对（1）管口切割采用无齿锯切割，并采用机加工方法加工坡口。当无法用无齿锯切割时，可用氧-乙炔气切割，但割后应打磨去不小于0.5mm的淬硬层。坡口型状及尺寸应符合焊接工艺说明书的要求。注：采用火焰切割完的坡口，如有疑问，则对坡口应进行着色检查。（2）焊件对口以管内壁平齐为原则，组对间隙，错边量应保持在工艺说明书允许的范围内。（3）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。α2α1CPTH7B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定位焊缝应沿管周均匀分布，正式焊接时，起焊点应在两定位焊缝之间。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焊接有预热要求时，定位焊缝的预热温度取上限。3.3.6予热、伴热（1）对于DN≥100mm的管接头，应采用电加热，且在焊接过程中不停电伴热，直到焊接完毕；对于DN100mm的管接头采用电或火焰予热均可，但火焰予伴热时，必须保证加热基本均匀。（2）予热温度为150℃。（3）预热范围应为以对口中心线为基准两侧各不小于100mm的区域。加热区以外的100mm范围内，应予以保温。（4）焊接予热，伴热情况应采用温度检测仪跟踪检查，以保证予热，层间温度符合工艺说明书要求。3.3.7焊接（1）焊接方法当DN≤50mm或壁厚S5mm时，采用GTAW法；当DN50mm且壁厚S≥50mm时，采用GTAW法封底，SMAW法填充盖面。（2）焊接参数选用适中的焊接电流在保证能焊透和熔合良好的前提下，配以较快的焊接速度进行施焊，其体焊接参数的选用详见焊接工艺说明书。3.3.8后热及热处理（1）焊道热处理宜在焊完后立即进行。不能立即进行热处理的焊道，焊后应按工艺说明书要求立即进行300～350℃、时间为10～15min的后热消氢处理，然后保温缓冷至室温。再焊接时应对焊缝进行检查，确认无裂纹等缺陷后方可按原焊接工艺继续进行焊接。8（2）焊后热处理应采用履带式加热片（或块状和绳状加热片）进行电加热，热处理温度为650～700℃，热处理曲线见下图：热处理曲线图图三对于不同壁厚A335GR.P11材质的耐热合金钢管线焊缝热处理工艺曲线中升温、降温及保温时间等工艺参数如下表：热处理工艺参数表三（3）热处理工序控制见下图壁厚（mm）A（℃/h）B（℃/h）C（min）≤2522026060331551961004012816212047109138150温度（℃）时间（小时）A℃/h自由升温恒温时间：C分钟；温度：675±25℃B℃/h自然冷却9热处理工序控制图图四不合格不合格焊接完成，外观合格布置热电偶布置加热器保温接线送电升温恒温降温拆除硬度检测X射线检测等管线吹扫、试压焊接完成，外观合格布置热电偶布置加热器保温接线送电升温恒温降温拆除硬度检测X射线检测等组对焊接10（4）热处理过程中的注意事项A在加热过程中，管子不能和其它任何种类金属相接触。B热处理时，300度以上温度区间内，加热速度小于220度每小时，冷却速率小于275度每小时，热处理完毕后，冷却温度≤300℃时，进行空气冷却。C当环境温度低于0℃度时，预热温度取上限温度，热处理完后，管子内外表面的氧化皮都应彻底清除，特别是法兰密封面应进行完全清理，并进行抗腐蚀处理。D电加热器的绝缘电阻不低于0.1MΩ，同时管线应可靠接。E电加热器的电压选择开关位置必须与输入电压相同。F加热器的接线端子应在保温层外。G保温材料不得受潮。H热处理后，对焊缝及热影响区需进行布氏硬度测量工作，硬度测量工作委托中石化二建公司中心试验室进行，测量值不宜大于母材硬度的125%，检验数量不应少于热处理焊口总数的10%。每一焊缝需对该焊缝本身、焊缝热影响区及母