压力管道焊接工艺规程

121压力管道焊接工艺规程1适用范围本规程适用于工业管道或公用管道中材质为碳素钢、低合金钢、耐热钢、不锈钢和异种钢等压力管道的焊条电弧焊、钨极氩弧焊以及二氧化碳气体保护焊的焊接施工。2主要编制依据2.1GB50236-2011《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》；2.2GB/T20801-2006《压力管道规范-工业管道》；2.3SH3501-2011《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》；2.4GB50235-2010《工业金属管道工程施工及验收规范》；2.5CJJ28-2014《城市供热管网工程施工及验收规范》；2.6CJJ33-2005《城镇燃气输配工程施工及验收规范》；2.7GB/T5117-2012《碳钢焊条》；2.8GB/T5118-2012《热强钢焊条》；2.9GB/T983-2012《不锈钢焊条》；2.10YB/T5092-2005《焊接用不锈钢丝》；2.11GB14957-1994《焊接用钢丝》；2.12其他现行有关标准、规范、技术文件。3施工准备3.1技术准备3.1.1压力管道焊接施工前，应依据设计文件及其引用的标准、规范，并依据我公司焊接工艺评定报告编制出焊接工艺技术文件（焊接工艺卡或作业指122导书）。如果属本公司首次焊接的钢种，则首先要制定焊接工艺评定指导书，然后对该种材料进行工艺评定试验，合格后做出焊接工艺评定报告。3.1.2编制的焊接工艺技术文件（焊接工艺卡或作业指导书）必须针对工程实际，详细写明管道的设计材质、选用的焊接方法、焊接材料、接头型式、具体的焊接施工工艺、焊缝的质量要求、检验要求及焊后热处理工艺（有要求时）等。3.1.3压力管道施焊前，根据焊接作业指导书应对焊工及相关人员进行技术交底，并做好技术交底记录。3.1.4对于高温、高压、剧毒、易燃、易爆的压力管道，在焊接施工前应画出焊口位置示意图，以便在焊接施工中进行质量监控。3.2对材料的要求3.2.1被焊管子（件）必须具有质量证明书，且其质量符合国家现行标准（或部颁标准）的要求；进口材料应符合该国家标准或合同规定的技术条件。3.2.2焊接材料（焊条、焊丝、钨棒、氩气、二氧化碳气、氧气、乙炔气等）的质量必须符合国家标准（或行业标准），且具有质量证明书。其中钨棒宜采用铈钨棒；氩气纯度不应低于99.95%；二氧化碳气纯度不低于99.5%；含水量不超过0.005%。3.2.3压力管道予制和安装现场应设置符合要求的焊材仓库和焊条烘干室，并由专人进行焊条的烘干与焊材的发放，并做好烘干与发放记录。3.3焊接设备3.3.1焊接机具设备主要包括：交流焊机、直流焊机、氩弧焊机、高温烘干箱、中温烘干箱、恒温箱、二氧化碳气体保护焊机、焊条保温筒、内磨机123及电动磨光机等。3.3.2用于压力管道焊接的各类焊机必须装有电流表、电压表，并按要求定期进行检定，焊接规范参数调节应灵活。3.4焊接人员3.4.1压力管道焊工应具备按《特种设备焊接操作人员考核细则》考试合格的焊工合格证，且其合格项目与施焊项目相适应，并在规定的有效期内。3.4.2焊条烘干人员、焊条仓库管理人员要严格按照本公司《焊接过程控制程序》的规定执行。3.5施焊环境3.5.1焊接时的风速不应超过下列规定，当超过规定时应有防风设施。a）手工电弧焊：8m/s；b）氩弧焊、二氧化碳气体保护焊：2m/s。3.5.2焊接电弧1m范围内相对湿度不得大于90%。3.5.3在雨雪天气施焊时，要搭设防护棚；当焊件表面潮湿时，应对无预热要求的管子（件）进行烘烤，去除潮气。3.5.4焊接时允许的最低环境温度如下：碳素钢：-20℃；低合金钢：-10℃；中高合金钢：0℃。4焊接工艺4.1压力管道焊接施工流程图（见图1）124图1焊接施工流程图4.2焊前准备及接头组对4.2.1压力管道焊接方法按设计规定执行，当设计无规定时，可按壁厚选用焊接方法。当壁厚≤6mm时，可选用氩弧焊或氩弧焊打底电焊盖面工艺；当壁厚＞6mm时，可采用氩弧焊打底，手工电弧焊盖面的焊接工艺。4.2.2焊接材料的选用按设计规定，若设计无规定时，按表1、表2、表3选用，并符合下列要求：a）同种管子（件）焊接时，焊缝金属性能和化学成分应与母材相当，且焊材工艺性能良好。b）异种钢管子焊接时，焊条或焊丝的选用一般应符合下列要求：焊前准备焊机性能确认焊口组对质量评定正式施焊焊接检验焊缝无损探伤结果评定焊后热处理硬度测试结果评定水压试验焊接坡口制备及清理焊条烘干及焊丝清理焊缝外观检查返修或返工否是否否125①两侧管材均非奥氏体不锈钢时，可选用成分介于二者之间或与合金含量低的一侧相匹配的焊条、焊丝。②两侧之一为奥氏体不锈钢时，可选用含镍量较高的不锈钢焊条（丝）。表1常用钢号推荐选用的焊接材料钢号焊条电弧焊CO2气保焊氩弧焊焊条焊丝钢号（标准号）焊丝钢号（标准号）型号（标准号）牌号示例Q235-A·FQ235-A10（管）20（管）E4303(GB/T5117)J422H08MnSi(GB/T14958)—Q235-BQ235-C20G20g20R20（锻）E4316(GB/T5117)J426H08MnSi(GB/T14958)—E4315(GB/T5117)J42716Mn,16MnRE5016(GB/T5117)J506H08Mn2SiA(GB/T14958)H10MnSi(GB/T14957)E5015(GB/T5117)J50712CrMo12CrMoGE5515-B1(GB/T5118)R207—H08CrMoA(GB/T14957)15CrMo15CrMoG15CrMoRE5515-B2(GB/T5118)R307—H13CrMoA(GB/T14957)12Cr1MoV12Cr1MoVGE5515-B2-V(GB/T5118)R317—H08CrMoVA(GB/T14957)1Cr5MoE5MoV-15R507——0Cr18Ni9E308-16(GB/T983)A102—H0Cr21Ni10(YB/T5091)E308-15(GB/T983)A107—0Cr18Ni10Ti1Cr18Ni9TiE347-16(GB/T983)A132—H0Cr21Ni10Ti(YB/T5091)E347-15(GB/T983)A137—126表2不同钢号相焊推荐选用的焊接材料被焊钢材类别接头母材类别或组别号焊条电弧焊氩弧焊备注焊条焊丝钢号（标准号）型号（标准号）牌号示例碳素钢之间焊接Ⅰ＋ⅠE4303(GB/T5117)J422H08A（GB/T14957）—E4315(GB/T5117)J427碳素钢与强度性低合金钢焊接Ⅰ＋（Ⅱ-1）E4303(GB/T5117)J422H10MnSi（GB/T14957）—E4315(GB/T5117)J427Ⅰ＋（Ⅱ-2）E4315(GB/T5117)J427H10MnSi（GB/T14957）—E5015(GB/T5117)J507Ⅰ＋（Ⅲ-1）Ⅰ＋（Ⅲ-2）E4315(GB/T5117)J427H10MnSi（GB/T14957）—E5015(GB/T5117)J507碳素钢与耐热型低合金钢焊接Ⅰ＋ⅣE4315(GB/T5117)J427H10MnSi（GB/T14957）—Ⅰ＋ⅤE4315(GB/T5117)J427H10MnSi（GB/T14957）—碳素钢与低温型低合金钢焊接Ⅰ＋ⅥE4315(GB/T5117)J427H10MnSi（GB/T14957）—强度性低合金钢的焊接Ⅱ＋ⅡE5015(GB/T5117)J507H10MnSi（GB/T14957）—E5515-G(GB/T5118)J557珠光体钢与奥氏体不锈钢Ⅰ＋（Ⅶ-1）E309-16（GB/T983）A302H1Cr24Ni13(YB/T5091)—E309-15（GB/T983）A307E309Mo-16（GB/T983）A312——127焊接珠光体钢与奥氏体不锈钢焊接Ⅱ＋（Ⅶ-1）E309-16（GB/T983）A302H1Cr24Ni13(YB/T5091)—E309Mo-16（GB/T983）A312Ⅲ＋（Ⅶ-1）E310-16（GB/T983）A402H1Cr26Ni21(YB/T5091)—E310-15（GB/T983）A407Ⅳ＋（Ⅶ-1）E309-16（GB/T983）A302H1Cr24Ni13(YB/T5091)—E310-16（GB/T983）A402H1Cr26Ni21(YB/T5091)—E310-15（GB/T983）A407H1Cr26Ni21(YB/T5091)—Ⅴ＋（Ⅶ-1）E309-16（GB/T983）A302H1Cr24Ni13(YB/T5091)—E310-16（GB/T983）A402H1Cr26Ni21(YB/T5091)—E310-15（GB/T983）A407H1Cr26Ni21(YB/T5091)—Ⅵ＋（Ⅶ-1）E309-16（GB/T983）A302H1Cr24Ni13(YB/T5091)—E309-15（GB/T983）A307表3常用钢号分类分组类别号组别号钢号ⅠⅠ-1Q235-A·F,Q235-A,Q235-B,Q235-C10(管)，20,20g,20G,20RⅡⅡ-116Mn,16MnRⅡ-215MnVR,15MnNbR,20MnMoⅢⅢ-113MnNiMoNbR,18MnMoNbR,20MnMoNbⅢ-207MnCrMoVR128ⅣⅣ-112CrMo,12CrMoG,15CrMo,15CrMoG,15CrMoR,14Cr1Mo,14Cr1MoR,12Cr1MoV,12Cr1MoVGⅣ-212Cr2Mo,12Cr2MoG12Cr2Mo1,12Cr2Mo1RⅤⅤ-11Cr5MoⅥⅥ-109MnD,09MnNiD,09MnNiDRⅥ-216MnD,16MnDR,15MnNiDR,20MnMoDⅥ-307MnNiCrMoVDR,08MnNiCrMoVD,10Ni3MoVDⅦⅦ-11Cr18Ni9Ti,0Cr18Ni90Cr18Ni10Ti,00Cr19Ni10Ⅶ-20Cr17Ni12Mo2,0Cr18Ni12Mo2Ti,00Cr17Ni14Mo20Cr19Ni13Mo3,00Cr19Ni13Mo3ⅧⅧ-10Cr134.2.3焊接接头的坡口形式、尺寸及组对要求按设计规定执行，当设计无规定时，按表4确定。表4焊接接头坡口形式和尺寸厚度T(mm)坡口名称坡口形式坡口尺寸备注间隙с(mm)钝边р(mm)坡口角度α（β）（°）1～3Ⅰ型坡口0～1.5－－单面焊3～60～2.5双面焊3～9V型坡口0～20～265～751299～260～30～355～656～9带垫板V型坡口3～50～245～559～264～60～212～60X型坡口0～30～355～6520～60双V型坡口0～31～365～75（8～12）20～60U型坡口0～31～3（8～12）管径Φ76～133管座坡口2～3－45～604.2.4管子坡口应按下列方法加工：a）按SH3501-2001《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》分为SHA级的压力管道、中高合金钢及不锈钢管道的坡口应采用机械方法加工。b）其他管道坡口宜采用机械方法加工，当采用热加工方法时，切割后必须去除影响焊接质量的表面层。4.2.5壁厚相同的管子（件）组对时，应内壁平齐，如有错口，其错口值应按130设计规定执行，当设计无规定时，应按下列要求执行：a）剧毒、易燃易爆管道局部错口为壁厚的10%，且不大于0.5mm。b）高温、高压及合金钢管道局部错口为壁厚的10%，且不大于1.0mm。c）其他管道局部错口为壁厚的10%，且不大于1.5mm。4.2.6当壁厚不同的管子（件）组对时，应将厚壁管按薄壁管厚度削薄，其具体规定见图2。图2不等壁厚对接焊件坡口加工示意图4.2.7管道焊缝的设置应避开应力集中区，且便于焊接、热处理及各种检验。4.2.8焊接接头组对前，应用砂轮清理坡口及其两侧内外表面，在距坡口两侧20mm范围内不得有油漆、毛刺、锈斑、氧化皮及其他对焊接质量