复合板焊接作业指导书.doc

中国化学工程第十六建设公司 湖南衡阳新澧化工80万吨/年元明粉一期工程复合板焊接作业指导书湖南衡阳新澧化工有限公司80万吨/年元明粉一期工程制硝车间复合板焊接作业指导书批 准：尹才云审 核：胡先武编 制：蔡 杰中国化学工程第十六建设公司二00八年三月三日目 录1、工程概况2、编制依据3、焊接人员要求4、气象管理5、焊接施工6、焊接检验7、质量保证措施8、安全保证、环境保护措施9、焊接工机具安排、工程概况湖南衡阳新澧化工有限公司80万吨/年元明粉一期工程，其中制硝系统中大部分非标设备属复合板材质，主要有321/Q235-B、316L/16MnR、316L/ Q235-B等三种。复合板的下料、组对，焊接要求高，焊接量很大，为保证焊接质量，编制此作业指导书，要求安装施工队遵照执行。2、编制依据2.1湖南衡阳新澧化工有限公司80万吨/年元明粉一期工程制硝系统设计文件；2.2 钢制压力容器焊接工艺评定JB4708-2000；2.3钢制压力容器GB150-1998；2.4管壳式换热器GB151-1999；2.5钢制化工容器制造技术规定HG20584-1998；2.6钢制压力容器焊接规程JB/T4709-2000；2.7钢制焊接常压容器JB/T4735-1997；2.8锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则（国质检锅2002109号）；2.9不锈钢复合板焊接技术条件GB/T13148-1991；2.10承压设备无损检测JB/T4730-2005；2.11现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB50236-98；2.12石油化工不锈钢复合钢焊接规程SH/T3527-1999；2.13中化十六公司焊接工艺评定汇编；2.14中化十六公司质量/环境/职业健康安全管理体系程序文件及管理手册；2.15中化十六公司以往同类工程施工经验；2.16甲方要求及现场情况。3、焊接人员要求 3.1焊工 所有焊工均必须取得质量技术监督局颁发的焊工合格证后才能上岗操作，且只能从事合格证有效范围内的焊接工程。焊工应严格按照给定的焊接工艺和焊接技术措施进行施焊，当出现异常情况时，应及时报告有关人员，不得自行处理。3.2焊接技术人员和焊接质检人员由有经验、有能力胜任本职工作的人员担任。3.3无损探伤人员应具备RT、PT、MT、UT资格证书。3.4 焊接人员配备计划 序号类 别数 量备 注1焊接工程师1人均应持证2焊接质检人员3人3无损探伤人员2人4理化试验人员2人5电焊工60人6电工3人7保管员2人3.6焊工代号管理3.6.1参与本工程施工的焊工进行统一编号，代号一经确定，在施工过程中不再变动，一名人员离岗后，与其对应的代号即相应空缺。3.6.2焊工将本人焊口焊完后应进行清理，经自检合格后在基材焊缝附近的明显部位打上焊工印记（包括焊接基材与复材的焊工印记）。压力容器主要受压元件焊缝附近50mm处的指定部位，应打上焊工代号钢印，对无法打钢印的，应用简图记录焊工代号，并将简图列入产品质量证明书中提供给用户。4、气象管理4.1预制场必要时用石棉瓦及脚手架钢管搭设防风棚，并用彩条布遮挡，防止风、雨、雪的影响。4.2现场作业，手工电弧焊时风速8m/s应采取防风措施。4.3焊接电弧1米范围内的相对湿度90%，室外作业在下雨时应停止施焊。4.4当焊件表面潮湿，或在下雨、下雪、刮风期间，焊工及焊件无保护措施时，不应进行焊接。4.5环境温度低于-10时，合金钢停止施焊。5、焊接施工5.1焊接工艺评定及产品焊接试板根据设计图纸及本公司焊接工艺评定汇编，参照规范选择本公司焊接工艺评定，不能覆盖的应补齐。压力容器产品施焊前，对受压元件之间的对接焊接接头和要求全焊透的T形焊接接头，受压元件与承载的非受压元件之间的T形或角接焊接接头，以及与受压元件相焊的焊缝，都应进行焊接工艺评定。为检验压力容器产品焊接接头和其它受压元件的力学性能和弯曲性能，应对第一节筒节制作纵焊缝产品焊接试板，制取试样，进行拉力、冷弯、冲击等试验。对复材不锈钢接头有晶间腐蚀倾向试验要求时，应进行该试验和评定。当设计有要求时，应进行金相检验。5.2焊接方式及焊接材料见下表： 本工程复合板的焊接，均采用手工电弧焊。序号材 质电 焊 条1321/Q235-B复层：A132过渡层：A302基层：J4272316L/Q235-B复层：A022过渡层：A042基层：J4273316L/16MnR复层：A022过渡层：A042基层：J507焊接材料入库时，应仔细核对合格证、质量证明书，符合相应标准后才能投入使用。将焊材存放在干燥、通风良好、温度5，且空气相对湿度60%的库房内；设置焊材二级库，并由保管员专门负责焊材的保管、烘烤、发放和回收，并做好各种记录；焊条使用前按说明书的要求进行烘烤，然后将焊条存放到100150恒温箱里随用随取；焊条使用超过4小时应重新烘烤，并且重复烘烤不得超过两次；焊工凭焊接技术员签发的领料单领取焊材。5.3焊前准备对分层或有其他缺陷的不锈钢复合板，在取得设计者同意后可进行补焊。一般可将基层去掉1.52.5mm，再焊过渡层和复层，焊后磨平修光。一般情况下可开长圆孔或圆孔，但最好有一定的倾斜度，以便于焊接时熔合良好。当母材有一部分是全不锈钢时，如封头或人孔筒节是全不锈钢，而壳体是不锈钢复合板时，这时应在复合板堆焊一层过渡层（即隔离层），过渡层厚度为38mm或按图纸要求，再按不锈钢焊接复层。5.3.1下料下料宜采用机械加工方法，也可采用等离子弧切割、气割（从基材表面起割）等方法下料，但采用这些方法（尽量采用等离子切割方法）下料时，均应留有适当的加工余量，并应对影响焊接质量的切割表面层应用冷加工方法去除。施工人员在对复合板的下料、卷制过程中，复合层不得与碳钢面接触，应采取相应的保护措施。5.3.2坡口加工对接焊缝坡口形式和尺寸见下表：项次厚度(mm)坡 口 形 式坡 口 尺 寸间隙c(mm)b(mm)坡 口角度a()118112 0 -1655218-3221b1: 21b2: 2 0 -1655 焊接坡口一般应采用机械加工方法制成，若采用等离子弧切割方法开制坡口，则复层应朝上，从复层侧开始切割，且必须去除复材坡口表面的氧化层和过热层；若采用气割时，复层朝下，从基层侧开始切割。应避免将切割熔渣溅落在复层表面上，坡口表面应平整、光洁。5.3.3焊前清理焊前应采用机械方法及有机溶剂，将焊接坡口两侧至少各20mm范围内的油、漆、锈、垢、毛刺、氧化膜等清除干净，且坡口表面不得有裂纹、夹层等缺陷；多层多道焊时，必须清除前道焊缝表面的熔渣和缺陷等。5.4.5组对厚度相同（基材与复材厚度均相同）的不锈钢复合钢板焊件的装配，应以复材表面为基准，其错边量不得大于复材厚度的1/2，且不大于2mm。厚度不同（或复材厚度不同，或基材厚度不同，或两者均不同）的不锈钢复合钢板焊件的装配基准，按设计图样的规定执行。5.4.6定位焊定位焊缝只允许焊在基层母材上，且应由持证焊工承担。若发现定位焊缝出现裂纹或其它不允许存在的缺陷时，应予铲除，并移位再焊。5.4.7正式焊接1）321/Q235-B复合材料的焊接，见下表：焊缝层次焊接电源焊接方法填充金属（:mm）焊接电流（A）电弧电压（V）焊接速度（cm/min）线能量（KJ/cm）基层DC-SMAWJ427(3.2;4.0)110-1302229.0-9.52.7-2.9过渡层DC+SMAWA302(3.2;4.0)85-952118.0-8.52.2-2.3复层DC+SMAWA132(3.2;4.0)90-1102128.0-8.52.2-2.32）316L/Q235-B复合材料的焊接，见下表：焊缝层次焊接电源焊接方法填充金属（:mm）焊接电流（A）电弧电压（V）焊接速度（cm/min）线能量（KJ/cm）基层DC-SMAWJ427(3.2;4.0)200-2502422.0-2.52.1-2.3过渡层DC+SMAWA042(3.2;4.0)160-1752222.0-2.51.6-1.7复层DC+SMAWA022(3.2;4.0)150-1702222.0-2.51.6-1.73）316L/16MnR复合材料的焊接，见下表：焊缝层次焊接电源焊接方法填充金属（:mm）焊接电流（A）电弧电压（V）焊接速度（cm/min）线能量（KJ/cm）基层DC-SMAWJ507(4.0;5.0)220-2502422.0-3.02.1-2.3过渡层DC+SMAWA042(3.2;4.0)160-1752222.0-2.51.6-1.7复层DC+SMAWA022(3.2;4.0)150-1702222.0-2.51.6-1.7焊接注意事项：a.采用磨光机或碳弧气刨进行清根，层间温度100。b.焊接顺序：基层过渡层复层。焊接复层前应用磨光机或碳弧气刨清根，深度2mm。为防止飞溅破坏复层表面，焊接前应涂白垩粉予以保护，复层焊接时应尽量采用快速焊。不得用碳钢焊材、低合金钢焊材在复层母材、过渡焊缝和复层焊缝上施焊。过渡焊缝应同时熔合基层焊缝、基层母材和复层母材，且应盖满基层焊缝和基层母材。c.过渡层焊缝在复层侧距材质分界线距离宜为0.5-1.5mm，在基层侧距材质分界线距离宜为1.5-2.5mm。d.基材的焊接焊接基材时，其焊道不得触及和熔化母材。先焊基材时，其焊道根部或表面，应距复合界面1-2mm。e.过渡层的焊接焊接过渡层时，要在保证熔合良好的前提下，尽量减少基材金属的熔入量，即降低熔合比。为此，应采用较小直径的焊条及较小的焊接线能量，过渡层的厚度应不小于2mm。f.复材的焊接复材焊缝表面，应尽可能与复材表面保持平整、光顺。对接焊缝的余高，应不大于1.5mm。角焊缝的凹凸度及焊脚高度，应符合设计规定。g.复材的表面质量保护在施工过程中，应注意保护复材的表面质量。在卷板、校圆时，应将滚轴表面清理干净，去除锈、毛刺并修磨平整，对上滚筒应进行软保护；卷板时，复层应朝上；不得用铁锤锤击复材表面；要防止焊接飞溅物损伤复材表面；不得在复材表面随意引弧、焊接卡具、吊环及临时支架等。焊后应仔细清理焊件表面的焊渣、焊瘤、飞溅物及其它污物。必要时应对焊缝进行局部修整。 h. 纵缝（不包括封头拼缝）两端过渡层留30-50mm不焊,等环焊缝基层焊完后和环焊缝的过渡层一起焊接后焊；复层焊缝两端留60-100mm不焊, 等环焊缝基层和过渡层焊完后与环焊缝的复层一起焊接或先于环焊缝的复层焊接，但注意不要焊成了十字焊缝。i. 焊接过渡层和复层时先焊两侧，再焊中间焊道，两相临焊道之间重叠1/31/2，但应注意焊条摆动的幅度不要太大，摆动幅度一般为焊条直径的0.51.0倍；复层焊缝表面应平滑，焊道凹陷深度不大于1.5mm，焊缝金属与母材应平缓过渡，不能形成台阶。对不符合要求的焊缝可以用小直径焊条补焊再用砂轮修磨。6、焊接检验6.1外观检查外观检查采用目视或4-10倍放大镜检查，检查率为100%。焊缝外形和几何尺寸应符合设计规定。焊缝及热影响区表面不得有裂纹、未焊透、未熔合及超过允许限度的咬边、弧坑、夹渣等缺陷。当设计无规定时，焊缝的咬边深度不得大于板材厚度的10%（复材与基材分计），且不大于0.5mm；咬边的连续长度不得大于100mm，且焊缝两边的咬边总长度不得大于该焊缝长度的10%。 A、B类接头焊缝的余高e1、e2，应符合下列规定(单位:mm)：单面坡口双面坡口e1e2e1e20-15%板厚，且41.50-10%相应板厚，且40-10%相应板厚，且4其中e1表示正面余高，e2表示背部余高，表中百分数计算值小于1.5时按1.5计。C、D类接头的焊脚，在图样无规定时，取焊件中较薄者之厚度。补强圈的焊脚，当补强圈的厚度不小于8mm时，其焊脚等于补强圈的厚度的70%，且不小于8mm。C、D类接头焊缝与母材应圆滑过渡。焊缝外观质量检查主要由焊接检查员行使。6.2外观检验设计文件要求进行渗透检测或磁粉检测的焊缝，其检测比例及合格等级执行设计规定。磁粉及渗透检测发现的不允许缺陷，应进行修磨及必要的补焊，并对该部位采用原检测方法重新检测，直至合格。6.3内部质量检查焊缝内部质量检测方法、比例及合格级别，执行设计文件规定。对焊缝无损检验发现的缺陷，应分析原因消除缺陷后再进行补焊，并对补焊处用原规定的方法进行检验；当同一部位的返修次数超过两次时，应制订返修措施并经焊接技术负责人审批后方可进行返修。对规定进行局部无损检验的焊缝，当发现不允许缺陷时，应进一步用原规定的方法进行扩大检验。返修时，去掉复层后将基层表面去掉12mm厚度，然后堆焊过渡层及复层，焊后磨平修光堆焊表面。7、质量保证措施7.1控制目标严格按焊接工艺规程施工，符合工程验收标准要求，焊接一次合格率达到95%以上。7.2编制焊接工艺规程 焊接工艺规程的编制应根据评定合格的焊接工艺，并结合施焊对象的结构、特点、现场实际情况综合考虑。每个WPS中应明确规定出施焊对象和适用范围，所有焊接工艺文件，必须报经项目技术负责人批准。焊接工艺规程发到每名焊工手中，明确焊接工艺要求。7.3焊接工艺控制施工前焊接技术员应编制焊接技术措施和焊接工艺规程，并对所有焊接人员及质检员进行技术交底，指导焊工按工艺规程要求进行施焊。焊接检查员根据标准规范和技术措施对现场焊接工作进行全面检查和监督，有权停止任何违规的焊接作业。焊接记录员应按要求如实记录焊接工艺参数。焊接技术员、检查员应经常检查焊接记录、焊材烘烤发放及回收记录等，并在相应记录上签字确认，确保焊缝质量的可追踪性。8、安全保证、环境保护措施8.1安全保证措施1)各人严格遵守本工种操作规程；严格遵守建设单位和相关方的各项相关规定。2)焊接作业区10米内不得放置易燃易爆物资。3)射线探伤时严格执行相关规定，采取行之有效的防护措施，以确保安全。4)焊接设备的电源装拆应由电工进行，电焊机外壳必须接地良好，每台焊机应单独设立带有漏电保护器的电源开关，开关应设在防雨的地方。5)电焊把线及焊钳的外部必须是绝缘良好，把线与焊机、焊钳应连接牢固。 6)在合拉闸时应佩带绝缘手套侧向操作。7)在潮湿的环境下或容器内焊接时，应穿绝缘鞋或站在干燥的木板上。8)在容器内焊接时，容器必须接地可靠，通风良好，并设安全人员监护，严禁向容器内输入氧气。9)清除焊渣时，应戴防护眼镜和透光面罩，以防止飞溅伤人。10)高空作业时，焊工不得站在晃动或无脚手架的构件上施焊，且必须佩带安全带。11)施焊场地周围及下方应将易燃、易爆品清除或覆盖、隔离。 12)工作结束后，应切断电源，并认真检查操作地点，确认无起火隐患后方可离去。13)施工用安全防护用具、绝缘和检验工具，应设专人保管，严禁它用，并应定期检查和校验。 14)工作前必须检查所有工具，气瓶是否安全可靠，清除漏气隐患，氧气、乙炔表检查是否漏气要用肥皂水试，严禁使用明火，氧气瓶及焊割工具严禁沾染油脂。15)氧气瓶及乙炔瓶必须有防震圈，运输途中避免碰撞并防止暴晒。16)氧气瓶、乙炔瓶间距不得小于5米，距明火、