焊接施工方案

PVC 厂厂外外埋埋地地管管道道 焊焊接接施施工工方方案案 编制：编制： 审核：审核： 批准：批准： 年 月 日 第 1 页 共 13 页 目 录 1.概述1 2.工程概况及特点1 3 焊材管理.1 4 焊接准备.3 5 焊接工艺.3 6 管道热处理.6 7 质量检验.8 8 技术要求.9 9 质量保证措施.9 10 HSE 管理措施 .10 11 施工劳动力资源计划及 HSE 管理人员计划 .11 12 施工设备、机具、监视和测量装置计划.11 第 2 页 共 13 页 1.1.概述概述 1.1 适用范围 本方案仅适用于 xxxxxx 工程工艺管道的焊接施工。 1.2 编制依据 1.2.1 工艺管道施工图纸及相关配套图纸及文件； 1.2.2 SH3501-2002石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范 ； 1.2.3 GB50235-97工业金属管道工程施工及验收规范 ； 1.2.4 GB50236-98现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范 ； 1.2.5 SH/T3520-2004石油化工铬钼耐热钢焊接规程 ； 1.2.6 JB/T4730-2005承压设备无损检测 ； 2.2.工程概况及特点工程概况及特点 2.1 工程概况 我公司承建的催化工艺管道分为 4 个区，即吸收稳定区、管带区、泵区和空冷区。管道总长度约为 12 公里，绝大部分为碳钢管道，少部分为钼铬钢管道。其中吸收稳定区的附塔管线较多，且最高安装标 高达 80 米，为管道施工中的重点、难点。 2.2 工程特点 2.2.1 工期紧，投入设备、人员数量大，班组（或施工队）之间交叉作业多，不易于管理。 2.2.2 铬钼钢管道预热、热处理、无损检测等工序复杂，应做好相互间的组织与衔接。 2.2.3 附塔管道较高、施工难度大，与其它作业交叉进行，增加了安全风险。 3 3 焊材管理焊材管理 3.1 焊条烘干要求 3.1.1 焊条使用前应按焊条说明书的要求进行使用。 3.1.2 若焊条说明书无烘干要求，则本工程用焊接材料按下表要求进行烘干。 焊条烘干要求 序号名称牌号 烘干温度 （） 烘干时间 （h） 保存温度 （） 备注 1J422 1501-2100150 2 碳钢及低 合金钢焊条 J427 3501-2100150 3 耐热钢焊条 R307 3501-2100150 第 3 页 共 13 页 注：若说明书注明包装良好的 J422 焊条可不进行烘干，当焊接支架等非主体材质时可不进行烘干。 3.2 焊材管理要求 焊材的管理严格执行项目焊材管理规定 ，保证从源头、运输、储存、发放及回收等各种环节对焊 材进行控制，从而保证焊材质量。 3.2.1 焊材分一、二级库管理。一级库负责焊材的保管与储存，由专人负责管理。焊材应按类别，材质、 型号、规格、批号等分别存放在专用货架上，并用标签进行标识，建立焊接材料专用帐。焊材距地面和 墙壁的距离不得小于 300mm。焊材库内应安装去湿设备，保持室内相对湿度不超过 60%。 3.2.2 焊材二级库负责焊材烘焙、发放、回收 3.2.2.1 由专职焊材烘焙发放员负责焊材烘焙、发放、回收等管理工作。 3.2.2.2 焊材保管、烘焙、发放，应掌握各类焊条的性能，保管使用要求，明确烘焙的工艺规范，严格 按工艺规定烘焙和发放焊条，做好烘焙与发放记录。 3.2.2.3 焊材的烘焙 （1）焊条在使用前必须按要求进行烘焙，并做好烘干记录，烘好的焊条应放在 100-150的保温箱 内，随用随取。 （2）已烘焙好的焊材在完好的焊条保温筒内，放置时间超过 8 小时后再使用时，必须重新烘干。 （3）严格控制焊条的烘干次数，超过两次烘干的焊条要作出明显标记，不得用于压力管道的焊接。 （4）不同烘干温度的焊材，不得在同一烘干箱内同时烘焙。 3.2.2.4 焊材的领发及回收 （1）施焊人员根据焊接工艺要求，正确领用焊条。焊条保管员做好焊材的发放记录。每次领用的焊条 数量不得超过 4kg。 （2）对重新烘焙的焊材要优先发放。 （3）焊材发放数量不得超过焊材定额，当定额不足时，必须有焊接责任师签发的增加定额，才能发放。 （4）施焊人员领用的焊条应立即放入焊条保温筒内，焊条保温筒除在取出焊条时的其他整个施焊过程 中均应盖好。 （5）当施焊环境的相对湿度小于 60%时，每次发放数量应控制在 8 小时内用完，相对湿度大于 60%时 发放数量应控制在 4 小时内用完，没用完或者筒内温度低于 80时的焊条应及时进行更换，退回或更换 焊条时交回已用完的焊条头。烘干人员做好回收记录。退回的数量必须与发出的数量相符。否则要查明 原因。 （6）烘干人员对退回的焊条要单独存放，二次烘干的焊条在烘干箱内单放一层并挂牌标识，发放时， 4R507 3501-2100150 第 4 页 共 13 页 焊条要做好标识，并在发放记录中注明。当二次烘干的焊条再次退回时，烘干人员应立即放入压力容器 现场组焊禁用的货架上，改作它用或报废处理。 3.3 焊接环境 3.3.1 当下列任意情况出现时，不采取搭设防风、雨棚等有效措施，不得施焊： 雨天； 环境相对湿度90%； 焊时环境：焊条电弧焊风速超过 8m/S 或气体保护焊超过 2m/S。 3.3.2 现场使用的焊条应放置于保温筒内，焊条随用随取（严禁保温筒盖常开和焊条一次取出数量过多） ， 严禁使用冷焊条。 3.3.3 雨季定期检查用电设施规范性，确保设备工况稳定；检查防风雨设施的有效性，确保施工良好环 境。 3.3.4 及时、准确收集气象预报，建立记录台帐。容器焊接工作尽量在良好的自然环境下完成。 4 4 焊接准备焊接准备 4.1 参加本工程焊接施工、无损检测等的人员均应具有相应的资质，并持证上岗。 焊接作业人员必须具有在有效期内的焊工证，焊工证所列项目需覆盖本容器所需的焊接项目，并经 过监理组织的焊接考核后方可上岗。 无损检测人员要持有国家劳动部门颁发的无损检测资格证，并按考核合格项目及权限从事焊接检测 及审核工作。 4.2 焊接工艺评定 需提前完成焊接工艺评定工作，在工程正式施工前必须有已报验合格的焊接工艺评定。 焊接工艺评定随着图纸的完善和工程的开展可能会适当增加，工程焊接以实际报验为准。 4.3 焊接设备 投入现场使用的焊接设备应性能完好，并按规定报验合格后方能使用。 5 5 焊接工艺焊接工艺 5.1 焊接材料选用见下表 焊接材料选用焊接材料选用 序号母材类别母材材质焊接方法焊材牌号备注 GTAWH08Mn2SiA 1 碳钢20、20Z SMAWJ427 GTAWH13CrMoA 2 耐热钢 15CrMo SMAWR307 第 5 页 共 13 页 5.2 焊接坡口型式及焊接方法 5.2.1 坡口的加工采用机械加工方法或火焰加工方法，当采用火焰加工方法时必须除净表面的渗碳层，坡 口表面两侧各 20mm 范围内的油、污等各种杂质须去除干净。 铬钼钢管道坡口加工后需进行 100%的 PT 检测，I 级合格后方可进行焊接。 坡口如下图： 当板厚差超过 2mm 时，应在保证内壁平齐的前提下，对厚板坡口外边缘进行削薄处理，削薄长度不 小两板厚度差的 4 倍。 5.2.2 焊接方法 5.2.2.1 管道原则上采用氩电联焊的焊接方法； 当管道壁厚5mm 采用钨极氩弧焊焊接； 当管道外径DN500 时，如采用单面焊接双面成形的焊接工艺，应采用氩弧焊打底。也可采用在 焊缝内侧根部进行封底焊(内部清根)，采用焊条电弧焊。 5.3 焊接施工工艺 5.3.1 焊前准备与接头组对 5.3.1.1 管道焊缝的设置，应便于焊接、热处理及检验，并应符合下列要求： （1）除采用无直管段的定型弯头外，管道焊缝的中心与弯管起弯点的距离不应小于管子外径，且不小于 100mm； （2）焊缝与支、吊架边缘的净距离不应小于 50mm。需要热处理的焊缝距支、吊架边缘的净距离应大于焊 缝宽度的 5 倍，且不小于 100mm； （3）管道两相邻焊缝中心的间距，应控制在下列范围内： （4）直管段两环缝间距不小于 100mm，且不小于管子外径； （5）除定型管件外，其他任意两焊缝间的距离不小于 50mm； （6）在焊接接头及其边缘上不宜开孔，否则被开孔周围一倍孔径范围内的焊接接头，应 100%进行射线检 测; GTAWH1Cr5Mo 充氩保护 Cr5Mo SMAWR507 第 6 页 共 13 页 （7）管道上被补强圈或支座垫板覆盖的焊接接头，应进行 100%射线检测，合格后方可覆盖。 5.3.1.2 组对要求 （1）施工过程中除设计文件要求进行冷拉伸或冷压缩外，不得用强力方法组对焊接接头。 （2）定位焊应与正式的焊接工艺相同。定位焊的焊缝长度宜为 1015mm，厚度为 24mm，且不超过壁 厚的 2/3。定位焊的焊缝不得有裂纹及其他缺陷。 （3）在合金钢钢管上焊接组对卡具时，卡具的材质应与管材相同，否则应用焊接该钢管的焊条在卡具上 堆焊过渡层。 （4）焊接在管道上的组对卡具不得用敲打或掰扭的方法拆除。 （5）当采用氧乙炔焰切割合金钢管道上的焊接卡具时，应在离管道表面 3mm 处切割，然后用砂轮进行修 磨。有淬硬倾向的材料，修磨后作磁粉检测或渗透检测。 5.3.2 焊接工艺要求 5.3.2.1 不得在焊件表面引弧或试验电流。铬钼钢管道焊件表面不得有电弧擦伤等缺陷。 5.3.2.2 在焊接中应确保起弧与收弧的质量。收弧时应将弧坑填满，多层焊的层间接头应相互错开。 5.3.2.3 除焊接工艺有特殊要求外，每条焊缝应一次连续焊完。如因故被迫中断，应采取防裂措施。再 焊时必须进行检查，确认无裂纹后方可继续施焊。 5.3.2.4 管道冷拉伸或冷压缩的焊接接头组对时所使用的工、卡具，应待该焊接接头的焊接及热处理工 作完毕后，方可拆除。 5.3.3 焊接工艺参数 20#钢类焊接工艺参数 15CrMo 管道焊接工艺参数 填充金属焊接电流 焊缝 层道 焊 接 方 法 型(牌)号直 径 极性 （A） 焊接电压 （V） 焊接速度 (cm/min) 线能量 （KJ/cm） 1 GTAWH13CrMoA2.5正接10014010124625.20 填充金属焊接电流 焊接 层道 焊接 方法 牌(型)号直径 极性 （A） 焊接电压 （V） 焊接速度 （cm/min ） 线能量 (KJ/cm) 1GTAWH08Mn2SiA3.0正接 100-11018-205-726.40 2SMAWE43153.2反接110-12022-247-924.69 3SMAWE43154.0反接130180222481032.40 第 7 页 共 13 页 2 SMAWR3073.2反接10014020226830.80 3 SMAWR3074.0反接130180222481032.40 Cr5Mo 管道焊接工艺参数 填充金属焊接电流 焊缝 层道 焊 接 方 法 型(牌)号直 径 极性 （A） 焊接电压 （V） 焊接速度 (cm/min) 线能量 （KJ/cm） 1 GTAWHCr5Mo2.5正接9012010124621.60 2 SMAWR5073.2反接9012020226826.40 3 SMAWR5074.0反接120150222481027 5.3.3 焊前预热 5.3.3.1 管道组成件焊前预热按下表的规定进行。中断焊接后需要继续焊接时，应重新预热。 管道组成件焊前预热要求 钢种或钢号壁厚(mm)预热温度() 15CrMo 10150200 Cr5Mo 任意250350 5.3.3.2 当环境温度低于 0时，无预热要求的钢种，在始焊处 100mm 范围内，应预热到 15以上。 5.3.3.3 预热应在坡口两侧均匀进行，内外热透并防止局部过热。加热区以外 100mm 范围应予以保温。 5.3.3.4 预热范围应为坡口中心两侧各不小于壁厚的 3 倍，铬钼钢管道，两侧各不小于壁厚的 5 倍，且不 小于 100mm。 6 6 管道热处理管道热处理 6.1 后热处理 需进行热处理的铬钼钢管道在焊接后如不能及时进行热处理，则须先进行后热处理，后 热采用电加热进行，后热处理温度如下： 管道焊接接头后热处理温度要求管道焊接接头后热处理温度要求 6.2 热处理工艺 6.2.1 钢材焊接接头的热处理温度，按下表的规定确定。 15CrMo、 Cr5Mo30035015min 第 8 页 共 13 页 管道焊接接头热处理温度要求管道焊接接头热处理温度要求 钢种或钢号热处理温度恒温时间 min备注 15CrMo 70074060 Cr5Mo 75078060 6.3 热处理工艺 6.3.1 热处理方法 管道热处理采用电加热进行, 温度测量监控系统由热电偶、补偿导线和集散型控制柜组成，便携式 红外线测温仪进行辅助测量。 6.3.2 热处理的加热范围为焊缝两侧各不少于焊缝宽度的 3 倍，且不少于 25mm。加热区以外 100mm 范围 内应予以保温，且管道端口应封闭,保温选用硅酸铝保温棉，保温厚度50mm，保温时用 8铁丝绑扎牢 固。 6.3.3 热处理的加热速度、恒温时间及冷却速度，应符合下列要求： 6.3.3.1 加热升温至 300后，加热速度应按 5125/h 计算，且不大于 220/h； 6.3.3.2 恒温时间如上表要求。在恒温期间，各测点的温度均应在热处理温度规定的范围内，其差值不得 大于 50： 6.3.3.3 恒温后的冷却速度应按 6500/h 计算，且不大于 260/h。冷至 300后可自然冷却。 注： 为管子壁厚，mm。 6.3.4 热处理工艺要求 6.3.4.1 铬钼钢管道焊接接头，焊接时要严格保持层间温度，焊后应立即进行热处理。否则须均匀加热至 300350保温缓冷，并及时进行热处理。 6.3.4.2 热处理作业时，由于机具原因或加热器损坏，或由于工程停电，恢复工作后，须按指导书重做热 处理。 6.3.5 测温点布置 6.3.5.1 热电偶布置原则 垂直管道热电偶应对称布置在焊缝中心； 水平管道当只有一个热电偶时，应布置在管道上侧，两个时应在上下对称布置，三个时应隔每 120 布置一个，且最上侧应有一个。 6.3.5.2 热电偶布置数量 管径 DN150 时布置一个； 管径DN150 且时布置 DN400 布置二个； 第 9 页 共 13 页 管径DN400 时布置三个 6.4 热处理检验 6.4.1 管道焊接接头热处理后，首先应确认热处理自动记录曲线，然后在焊缝、热影响区及母材各取一点 测定硬度值。抽检数不得少于 20%，且不少于一处。 6.4.2 热处理后焊缝的硬度值，应符合下列规定： 碳素钢管道不超过母材硬度的 120%，且不超过 200HB； 合金钢管道不大于母材硬度的 125%，且当 Cr 含量小于等于 2%时，不大于 225HB；当 Cr 含量大于 2%时，不大于 241HB。 6.4.3 热处理自动记录曲线异常，且被查部件的硬度值超过规定范围时，应 加倍复检，并查明原因，对 不合格管道焊接接头重新进行热处理。 7 7 质量检验质量检验 7.1 焊接质量外观检测 7 .1.1 焊缝外观应成型良好，宽度以每边盖过坡口边缘 2mm 为宜。角焊缝的焊脚高度应符合设计文件规 定，外形应平缓过渡。 7.1.2 焊接接头表面的质量应符合下列要求： (1)不得有裂纹、未熔合、气孔、夹渣、飞溅存在； (2)不锈钢和铬钼钢管道焊缝表面，不得有咬边现象。其他材质管道焊缝咬边深度不应大于 0.5mm，连 续咬边长度不应大于 100mm，且焊缝两侧咬边总长不大于该焊缝全长的 10%； 7.1.3 焊缝表面不得低于管道表面。焊缝余高 h 应符合下列要求： （1） 100%射线检测焊接接头，其 h1+0.1b1，且不大于 2mm； （2） 其余的焊接接头，h1+0.2b1，且不大于 3mm。 注：b1 为焊接接头组对后坡口的最大宽度，mm。 7.2 焊接质量射线 7.2.1 每名焊工焊接的对接焊焊接接头射线检测百分率按设计要求进行。在被检测的焊接接头中，固定 焊的焊接接头不得少于检测数量的 40%，且不少于 1 个焊接接头,射线检测百分率原则如下： (1)按设计文件给出的同管道级别、同检测比例、同材料类别的管线编号计算； (2)当管道公称直径小于 500mm 时，按焊接接头数量计算； (3)当管道公称直径等于或大于 500mm，按每个焊接接头的焊缝长度计算。 以设计文件的等级对应下表的规定执行： 焊接接头射线检测百分率及合格等级焊接接头射线检测百分率及合格等级 管道输送介质 设计压力 P设计温度 t 检测百分率合格 第 10 页 共 13 页 级别(MPa，表压) ()(%) 等级 毒性程度为极度危害介质(苯除外)和 毒性程度为高度危害介质的丙烯腈、 光气、二硫化碳和氟化氢 任意任意 100 SHA 有毒、可燃介质 P10.0 任意 100 有毒、可燃介质4.0p10.0 t400100 P10.0-29t400 20 毒性程度为极度危害介质的苯、毒性 程度为高度危害介质(丙烯腈、光气、 二硫化碳和氟化氢除外)和甲A类液化 烃 P4.0 t40020 4.0p10.0 t40010 SHB 甲类、乙类可燃气体和甲B类可燃液 体、乙A类可燃液体 P4.0 t40010 4.0p10.0 t400100 P10.0-29t400 5 SHC 毒性程度为中度、轻度危害介质和乙 B类、丙类可燃介质 P4.0 t4005 SHD 有毒、可燃介质任意t-29 100 7.3 检测的其它要求 7.3.1 每名焊工焊接的 Cr-Mo 低合金钢管道，其承插和焊接支管的焊接接头及其他角焊缝，应采用磁粉 检测或渗透检测方法检查焊缝的表面质量，检测百分率按上表的规定执行。 7.3.2 抽样检测的焊接接头宜覆盖现场不同管径的管道，检测位置应由质量检查员根据焊工和现场的情 况随机确定。 7.4 检测时机 有延迟裂纹倾向的铬钼钢管道应在焊后 24 小时后进行射线检测，其他管道应在焊完冷却后进行。 7.5 焊缝返修 7.5.1 进行焊接接头抽样检验，若有不合格时，应按该焊工的不合格数加倍检验，若仍有不合格，则应全 部检验。 7.5.2 不合格的焊缝同一部位的返修次数，非合金钢管道不得超过 3 次，其余钢种管道不得超过两次。 8 8 技术要求技术要求 8.1 焊缝施焊前，应确认焊接环境和焊接条件是否满足要求，焊接过程严格控制焊接线能量和焊接顺序。 焊接完毕及时进行清理，并进行焊缝外观检查。 8.2 焊工按上述要求完成焊缝的焊接并检查合格后，及时填写焊接施工记录，并在焊缝一侧 50mm 处标清 管线号、焊口号、焊工代号及焊接日期。 8.3 焊接技术人员或其他责任人员要及时做好各种施工记录及其它资料。 第 11 页 共 13 页 9 9 质量保证措施质量保证措施 9.1 项目部建立以项目部总工程师为质保工程师的质量保证体系，充分发挥质保体系人员的作用，确保 正常运转。 9.2 焊接作业人员、无损检测人员要具有相应的资质，否则严禁上岗。 9.3 施工前对参加施工人员进行详细的技术交底；施工过程执行工序交接活动，严格进行“自检、互检、 专检”相结合制度，确保施工质量。 9.4 施工用焊接、热处理设备要运转良好，功能计量显示准确有效，按期进行检查和保养，及时填写设 备运转记录。 9.5 加强原材料管理，做好焊接材料的入库验收、保管、发放等工作，并作好记录，保证工程材料使用 的正确性和可追溯性。 9.6 焊接工艺评定覆盖率达到 100%。 9.7 施焊现场采取可靠的焊接防护措施（如搭设临时防风棚等） ，保证施焊环境。 1010 HSEHSE 管理措施管理措施 10.1 成立项目 HSE 领导小组，认真执行国家和上级部门有关健康、安全与环境管理的方针、政策和规定， 落实业主的各项规定和要求。 10.2 施工前对施工人员进行详细的安全交底。在施工中加大安全生产宣传力度，使安全意识深入人心。 10.3 各工种严格遵守本工种安全操作规程及业主安全施工的相关要求。 10.4 热处理和焊接作业现场应配备消防灭火设施，防止和消除火灾事故发生。 10.5 现场用电设备动力接线和接地应符合行业规范及业主要求。 10.6 根据施工作业环境进行风险预测并制定相应的应急措施；明确区域安全责任人和安全管理制度，保 证施工现场安全作业规范。 10.7 施工危险点源及对策见下表 施工危险点源及对策施工危险点源及对策 序号隐 患对 策 1 电击 1 定期检查、维护用电设备的电源开关、漏电保护装置的完整性。 2 施工人员规范正确操作电器设备、电器开关、电源插座。 3 施工用电线、电缆绝缘材料应良好完整。电器设备移位应在断电状态下进行。 4 电器设备及开关应有防雨措施，使用雨淋湿的电器设备应进行绝缘检查。 2 机具 伤害 1 正确使用无齿锯、摇臂钻、角向磨光机等工具。 2 构件、焊道打磨时应佩带防护眼镜。 3 使用倒链、千斤顶等工具严禁野蛮施工，挤伤手脚。 4 正确着装，佩带劳保用品。 5 规范使用撬棍、大锤等工具，并考虑到周围环境及其他人员。 3 有限空 间作业 1 办理有限空间作业票。 2 设通风设施，保证空气流通。 3 设专人监护。 4 高空1 脚手架搭设规范，脚踏板捆扎牢固，满足施工要求。 第 12 页 共 13 页 坠落2 正确使用合格的安全带，临时爬梯应安装牢固。 3 未施工完的平台的孔洞及劳动保护应有安全防护措施或悬挂警示标志。 4 作业人员的身体健康状况符合登高要求。 5 射线 探伤 1 设置区域警戒线及射线通知。 2 操作人员佩带射线剂量检测仪，对施工全过程监控。 6 灼伤 火灾 烫伤 其它 1 正确着装，佩带劳保用品。 2 氧乙炔气瓶应存放在安全地点，并有避阳、防火措施。 3 氧乙炔气瓶使用中应竖立放置，间距不小于 10m。严禁放置在火、电焊施工的下风处， 施工完毕应及时关闭气瓶阀门。 4 火、电焊施工应佩带防护眼镜，施焊时应避免电焊弧光灼伤自己和他人。 5 焊接区附近应无易燃易爆物或有防火措施。 6 火电焊施工作业的下层严禁涂漆施工作业。 7 电加热设备应进行定期检查，多台加热设备同时使用应核对用电量，防止出现超负荷用 电现象。 8 加热片器材及加热构件在受热状态下与防风帆布的距离严格控制，防止火灾事故出现。 1111 施工劳动力资源计划及施工劳动力资源计划及 HSEHSE 管理人员计划管理人员计划 附表 1：施工劳动力资源计划 附表 2：HSE 管理人员计划一览表 1212 施工设备、机具、监视和测量装置计划施工设备、机具、监视和测量装置计划 附表 3：施工主要设备计划。 附表 4：施工小型工、机具计划。 附表 5：施工监视和测量装置计划。 附表 6：施工用手段用料计划。 附表 1 施工劳动力计划一览表施工劳动力计划一览表 序 号工 种2011 年 03 月 1 管 工 240 2 电 焊 120 3 火 焊 25 4 电 工 3 5 仪表工 3 6 检测工 12 7 起重工 8 8 司 机 7 9 综合工 20 10 管 理 15 11 合 计 453 附表 2 HSEHSE 管理人员计划一览表管理人员计划一览表 序 号职务单 位数 量备 注 第 13 页 共 13 页 1 总监人 1 2 专职安全员人 5 3 兼职安全员人 1