焊接工艺指导书

克拉玛依市中心城区供水系统工程—泵房工程及绿化环网工程—上部管线工程项目（PPP）焊接工艺指导书编制：审核：审批：中国航天建设集团公司2017年09月目录1．适用范围2．编制依据3．焊工管理4.焊材管理、坡口加工、管口组对、焊接以及检验4.1焊材管理4.2坡口加工4.3管口组对4.4焊接要求4.5焊接检验4.6焊接验收附表：焊接工艺规程1.适用范围本指导书适用于克拉玛依市中心城区供水系统工程—泵房工程及绿化环网工程—上部管线工程项目（PPP）输气管道工程管道焊接，包括焊工管理、焊材管理、坡口加工、组对、焊接以及检验。2.编制依据2.1.设计图纸2.1.1.克拉玛依市中心城区供水系统工程—泵房工程及绿化环网工程—上部管线工程项目（PPP）输气管道工程线路施工图2.2.施工技术标准及验收规范2.2.1.GB50184-2011《工业金属管道工程施工及验收规范》2.2.2.GB50268-2008《给水排水管道工程施工及验收规范》3.焊工管理参加本工程施焊的焊工必须持有与焊接项目相适应的焊工合格证。在本工程施焊过程中，焊工应严格按焊接工艺要求施焊。焊工若违反工艺纪律应立即停止该焊工的施焊。焊工应对自己施焊的焊缝进行自检，合格后作好焊缝标记。4.焊材管理、坡口加工、管口组对、焊接以及检验4.1焊材管理焊接材料设专人验收、保管和发放。焊接材料应按类别、型号、规格和入库时间等分别存放。焊材仓库应干燥且通风良好，相对湿度不应大于60%。焊材存放必须垫高，离地及墙的距离均不得小于300mm。焊材应按要求进行发放和回收，并作好记录。4.2坡口加工焊接坡口角度、钝边、根部间隙、对口错边量应符合设计、规范和焊接工艺指导书的要求。管段坡口若有机械加工形成的卷边，用电动砂轮清除整平。4.3管口组对4.3.1选管测量每一管段管口以及管体的直径、椭圆度及其弯头端口的直径及其椭圆度，在管段的两端写上A、B标记，并加以记录；根据记录，为连头以及加弯头处，提前选出偏差最接近的管段、弯头进行组对做准备。4.3.2对管口表面小于3mm的点状缺陷和划伤，按规范要求用焊接进行修补，修补试要严格按焊接工艺进行。4.3.3若管口有深度大于等于3mm的点缺陷、划伤或者凹陷深度超过3.5%D，则管口必须切除。4.3.4用直尺或自制卡规检查管口椭圆度，采用胀管器、千斤顶等工具进行管口矫正。4.3.5管道组对前应清除管端坡口表面及坡口边缘内外侧不小于10mm范围内的油漆、氧化皮、锈斑、毛刺等，并打磨露出金属光泽，为防止损伤母材，应用电动刷清除。4.3.6管口清理完毕后，立即转入组装焊接工序，其间隔不宜超过3小时，以避免二次清管。4.3.7管口组对的错边量均匀分布在圆周上，根焊完成后，禁止校正管子接口的错边量，严禁用锤击的方法强行组对管口。4.3.8管道组对完毕，以下列标准进行质量检验，填写组对记录。管道组对检查标准表1序号检查项目规定要求1坡口60±5°2管内清扫无任何杂物3管口清理和修口管口完好无损、无铁锈、油污、毛刺4管端螺旋焊缝或直缝余高打磨端部10mm范围内余高打磨掉，并平缓过度5两管口螺旋焊缝或直缝间距错开间距大于或等于200mm6错边量不大于1.6mm7钢管短节长度不小于1D且不小于0.5m8管子对接不允许割斜口4.4焊接要求4.4.1焊口预热环境温度低于等于5℃时，必须将焊口两侧100mm范围内预热，预热温度为100℃，并焊后缓冷。焊口预热前，在管段两侧加防风套密封管口，防止产生穿堂风，影响预热质量。预热采用环形火焰加热器加热或中频加热方法进行。预热时，为保障在预热范围内温度均匀，采用红外线测温仪在距管口50mm处，测量均匀圆周上的8点。预热热源撤走1-2分钟后，尽快开始焊接。4.4.2焊接方法该工程采用手工下向电弧焊打底，填充盖面采用药芯焊丝电弧焊的方法进行。焊接机组在人员配备方面，考虑到死口分布的不连续性和困难地段组对施工的进度，每作业机组配备2组2名焊工，每人各负责二分之一管口（如图4.4－1）。根焊、填充、盖面这三道工序由其负责施焊。每层焊道焊完后，人工打磨检查处理。图4.4-1焊工施焊布置示意图参与本工程焊接作业的焊工需持有上岗证方可进行施焊。整个施焊过程，按照焊接工艺程施工。为防雨雪及风沙天气，各焊接机组均配备焊接挡风棚。当遇以下情况，在挡风棚内作业：当环境湿度大于90%RH时，可在挡风棚底部铺垫一层4mm厚的塑料布，并在焊接作业区内铺垫2平方米的5mm厚毛毡（以防焊接飞溅烧伤塑料层），从而阻止来自地面的潮气；在挡风棚的进气口加松软干燥的木锯末（每小时更换一次），以降低入气的湿度；同时，在挡风棚内，配置除湿机，以提高挡风棚内的整体干燥程度。当采用以上措施，挡风棚内湿度还不能够降至90%RH时，各机组停焊。当环境温度低于5℃时，采取焊口预热。当风速大于等于8米/秒时，半自动焊机组需在挡风棚内作业。4.4.3焊接过程中，对母材的保护施焊时禁止在坡口以外的管壁上引弧；焊机地线与管道坡口搭接牢固，为防止地线与管壁产生电弧而烧伤管材和防腐层，焊前在防腐层两端缠绕一周宽为800mm的保护层，以防焊接飞溅灼伤(现场防护如下图所示)。图4.4-3焊接施工防腐层保护图4.4.4根焊根焊之前，先将预热后的表面污垢清除干净。撤离内对口器前应完成全部根焊道。撤离外对口器前，根焊道必须完成60%以上，且焊完的焊道应沿管周长均匀分布，对口支撑或吊具应在完成全部根焊道后方可撤除。在进行根焊焊接时，需用自制防风套封管口，以有效防止管内产生穿堂风。在两名焊工收弧交接处，先到达交接处的焊工多焊部分焊道，便于后焊焊工的收弧。根焊道必须熔透，背面成型良好。根焊完成后，用角向磨光机修磨清理根焊外表面熔渣、飞溅物、缺陷及焊缝凸高。修磨不得伤及管外表面的坡口形状。4.4.5填充、盖面根焊与填充时间间隔不宜大于30分钟；焊道的起弧或收弧处，相互错开30mm以上。焊接前每个引弧点和接头用角向磨光机打磨。在前一焊层全部完成后，开始下一焊层的焊接。各层焊接接头相互错开一定距离。为使层间温度满足规范要求，当环境温度较低时，在施焊时前，用液化气烤把对焊口由上至下加热。4.4.6焊后缓冷当环境温度较低时，需进行焊后缓冷处理时，焊后缓冷使用可以岩棉被包裹的方法进行。焊后不打药皮，待焊道冷却后再敲掉药皮，把焊道清理干净，这样可使焊道缓冷。焊道完成后立即使用保温被包裹。保温被用毛毡和3.5m×1m×50mm石棉被制作。包裹前，用喷灯烘烤石棉被至80℃以上，然后立即将完成的焊口趁热裹上石棉被并盖上毛毡，Φ10-12mm钢筋铁板圈（δ=2mm）固定橡胶带（δ=3mm）橡胶层（宽800mm；δ=5mm）用橡皮带捆紧，保温时间在半小时以上。具体形式如下图。缓冷后，将接头表面的飞溅物、熔渣等清除干净，焊接废弃物集中保管，统一处理。图4.4-6现场保温示意图4.4.7焊道返修接到返修焊接评定后，立即组织有经验的焊工进行考试：焊口返修在接到返修单后，立即组织有经验且具有返修资格的焊工进行返修：进行返修前，先将返修表面的铁锈等杂物清理干净；表面清理合格后，用动力角向磨光机将焊接缺陷找出，并彻底清除干净，且修磨出便于焊接的坡口形状，坡口形状还应符合返修焊接工艺要求。返修时，预热、层间温度执行批准的焊接工艺要求。当裂纹长度小于焊缝长度的8%时，应使用评定合格的返修焊接规程进行返修。当裂纹长度大于焊缝长度的8%时所有带裂纹的焊缝必须从管线上切除。焊缝同一部位返修次数不得超过2次。根部只允许返修1次，返修后按原标准检测。4.4.8修补在进行焊接过程中，当发现焊接有缺陷时，需要对缺陷部位进行修补，每处修补长度应大于50mm；当相邻两修补处的距离小于50mm时按一处缺陷进行修补；对管子表面偶然出现的引弧点，经工程监理允许，可进行修补时，修补后的管壁厚度偏差应在允许的公差范围之内。4.4.9雨季焊接施工雨季施工期间严格控制焊条烘干温度，焊条放在保温桶中存放，做到用一根取一根，并将焊条保温桶盖盖好。严禁一手焊接，另一手拿一把焊条，或把焊条放在地上或放到被焊工件上。半自动焊丝在使用时再拆封，尽量做到当日拆封的焊丝，当日焊完，不留余量。焊条及实芯、药芯焊丝存放于干燥的环境中，当其受潮后，严禁烘干再次使用。雨后进行焊接作业，在被焊接工件的表面干燥并达到焊接工艺规定的焊接预热温度后，方可进行焊接。每天收工前，将管子两端用特制的管口密封套密封，以防止雨水、泥沙、杂物等进入管内。4.4.10冬季焊接施工冬季施工焊接前，对管口用火焰加热，除去露水、霜层、冰点，以确保管口的干燥度。在管口焊接时，用防风套封堵管口，一方面可有效防止管内产生穿堂风，以提高根焊的背面成型，另外可降低其冷却速度。焊接前的管口预热，在焊接工艺允许范围内，并经过工程监理的允许后，可以适当提高焊口预热温度；在施焊过程中，每层焊接完成后且下层施焊前，对焊道再次预热，以确保层间温度。当每个管口的焊接量整体完工后，及时对焊口进行焊后保温。4.4.11焊口割除当存在下列任一情况时割除整个焊口重焊：同一部位补修及返修累计数超过2次；当需返修的焊缝总长度超过焊口周长的30%时；当需去除根焊道的返修焊缝需返修总长度超过焊口周长的20%时；当裂纹长度小于焊缝长度的8%时，经业主同意后使用评定合格的返修焊接规程进行返修；否则所有带有裂纹的焊缝必须从管线上切除。对割掉重焊的焊口执行连头焊接工艺。4.4.12施工中应注意的问题焊条应存放在移动焊材库内或焊条桶内，作到随用随取。雨季施工严格控制焊条烘干温度，焊条放在保温桶中存放，做到用一根取一根，并将焊条保温桶盖盖好，严禁一手焊接，另一手拿一把焊条，或把焊条放在地上或放到被焊工件上。焊条存放于干燥的环境中，当其受潮后，严禁烘干再次使用。雨后进行焊接作业，被焊接工件的表面干燥后，方可进行焊接。钢管道焊接，每天收工前，将管子两端用特制的管口密封套密封，以防止雨水、泥沙、杂物等进入管内。4.5焊接检验4.5.1焊缝应进行外观检查，检查前应将熔渣、飞溅清理干净。4.5.2焊缝的表面质量，应符合下列规定：焊缝的表面及热影响区，不得有裂纹、气孔、夹渣和弧坑等缺陷；对接焊缝的咬边深度，不得大于0.5mm；咬边的连续长度，不得大于300mm；焊缝两侧咬边总长度，不得超过焊缝长度的15%；焊缝宽度，应按坡口宽度两侧各增加1mm－2mm确定；对接接头的错边量，应小于1.6mm。4.6焊接验收焊接检验分为外观检验与无损检验。4.6.1焊接成形的焊口由我方专业质检人员，采用目测及使用焊接检验尺对焊道外观进行焊口质量检查，焊道外观检查包括如下项目：焊缝外观成型均匀一致，焊缝及其附近表面上不得有焊渣、飞溅、裂纹、未熔合、气孔、夹渣、引弧痕迹、有害的焊瘤、凹坑、夹具焊点等缺陷；焊缝表面不应低于母材表面，焊缝余高不大于为2.0mm，超标部分可以进行打磨，但不能伤及母材并与母材进行圆滑过度；焊后错边量不大于1.6mm；焊缝宽度为两侧外表面坡口宽度每侧增加1.0～2.0mm；咬边深度不超过0.5mm；咬边深度在0.3～0.5mm之间，单个长度不超过30mm，累计长度不大于焊缝圆周全长的15%；外观检查合格后，认真填写焊接工艺记录和焊口无损检测报验单，交监理审查。外观检查后，在焊口上游钢管距焊口400mm处，用记号笔按要求编写焊口号，焊口要应包括桩号、焊口号、焊工组（焊工）等内容。4.6.2无损检测焊口无损检测在焊道外观检查合格后，由项目部质检负责人统一向监理工程师提交焊道无损检测委托，由监理联系业主指定的无损检测单位进行检测。管道的焊缝全部采用100％超声波照相检查，不低于Ⅰ级。附表：焊接工艺规程焊接工艺评定报告编号：焊接方法SMAW-FCAW母材牌号Q345B焊接位置6G母材规格Φ1422×16mmΦ1422×18mm焊接方向下向焊接头型式及焊接顺序简图焊接极性打底、填充、盖面正接焊材牌号E6010，E71T8—Ni1J焊道间隔30min焊接速度100