钢结构焊接规范1.doc

版本号日 期发行目的编 制审 查批 准委托方 文档名称 总体建造技术规格书 项目编号 受控号 文档编号 附件页数 1页数 35 ANSI AWS D1 1 2000 钢结构焊接规范 第1页 共35页 目目 录录 1总则 4 1 1 综述 4 1 2 安全 4 1 3 建造程序 4 1 4 第三方检验机构 4 1 5 准备就绪 5 1 6 现场清理及保持 5 1 7 保存 保护 5 1 8 承包商文档列表 5 2参考资料 5 2 1 规范 5 2 2 标准和规范 5 2 3 缩略语 6 2 4 定义 6 2 5 优先次序 7 3材料 7 3 1 总则 7 3 2 业主提供材料的接收 7 3 3 材料鉴定 7 3 4 运输 存储与装卸 8 3 5 钢板 型钢和管材 8 3 6 管系材料 8 3 7 垫圈 8 3 8 螺纹连接材料 9 4焊工及焊接程序资格 合格认定 9 4 1 焊工与焊接作业人员资格认定 9 4 2 焊接程序 工艺合格认定 10 5NDT 焊接无损检验 10 5 1 概述 10 5 2 无损检验 NDT 人员的资格认定 11 5 3 视觉灵敏度 11 5 4 外观检验 11 5 5 渗透检验 PT 11 5 6 磁粉检验 MT 12 5 7 射线检验 RT 12 5 8 超声波检验 UT 13 5 9 结构焊缝的检验内容 14 5 10 管道系统的NDT检验组 15 5 11 管道焊接的NDT检验范畴 15 5 12 NDT的报告 16 5 13 修复检验 16 5 14 焊接修复报告 16 ANSI AWS D1 1 2000 钢结构焊接规范 第2页 共35页 6建造要求综述 16 6 1 概述 16 6 2 焊缝标识 16 6 3 工作条件 17 6 4 焊接准备 17 6 5 焊接工艺规范 WPS 17 6 6 焊接程序 17 6 7 焊接消耗品 17 6 8 预热和中间温度 18 6 9 焊后热处理 PWHT 18 6 10 焊前NDT 19 6 11 预堆边焊 19 6 12 组装设备 19 6 13 临时附件 19 6 14 修复 20 6 15 磨削修复 20 6 16 焊接修复 20 6 17 焊接修复报告 20 6 18 尺寸控制 20 6 19 重量控制 20 6 20 螺栓的预紧 21 7结构建造 21 7 1 总则 21 7 2 成型 21 7 3 冷成型 21 7 4 热成型 21 7 5 临时切口 工艺孔 22 7 6 鼠洞 22 7 7 衬板 22 7 8 焊接要求综述 22 7 9 焊缝清理及表面要求 22 7 10 矫直 22 7 11 咬边 焊帽的去除 23 7 12 建造公差 23 7 13 现场机加工 23 8管道建造 23 8 1 概述 23 8 2 生产焊接 24 8 3 材料检验 24 8 4 清理 24 8 5 压力试验 24 9机械完工 25 9 1 概述 25 9 2 MC系统 25 9 3 承包商责任 26 9 4 检查表 26 ANSI AWS D1 1 2000 钢结构焊接规范 第3页 共35页 10 建造记录 27 10 1 概述 27 10 2 文档结构 28 10 3 建造记录内容 28 10 4 建造记录的移交 33 附件A 建议的文档列表 ANSI AWS D1 1 2000 钢结构焊接规范 第4页 共35页 钢结构焊接规范钢结构焊接规范 1一般要求 1 1范围 本规范内容包括建造与焊接钢结构的要求 当承包文件中规定按本规范执行时 规范 中的条款全部要求做到 在设计或承包文件中特别修改或免除的条款除外 以下为该规范内容的摘要 1 一般要求 该部分内容包括规范范围及限制的基本信息 2 焊接连接设计 该部分内容包括管状及非管状产品结构焊接连接设计的要求 3 预先合格鉴定 该部分内容包括从规范合格鉴定要求中免除WPS 焊接程序规格 一项的要求 4 合格鉴定检验 该部分内容包括对WPS和焊接人员 焊工 自动焊 焊接操作工 和定位焊工 进行合格鉴定的要求 5 建造 该部分内容包括钢结构焊接准备 组合及工艺的要求 6 检验 该部分内容包括了检验者资格鉴定与责任的标准 产品焊接可接受度的标准 及进行目测和NDT 无损探伤 的标准程序 7 螺栓焊 该部分内容为对螺栓和结构钢进行焊接的要求 8 现有结构的加强和修理 该部分内容为关于对现有钢结构进行焊接更改与修理的基 本信息 1 1 1限制 本规范不欲用于以下几种情况 1 钢材最小屈曲强度大于100ksi 690MPa 时 2 钢板厚度小于1 8英寸 3mm 当要焊接的母材厚度低于1 8英寸时 应 适用AWS D1 3中的要求 当AWS D1 3用于联接处时 规范中的应用条款 应相应满足 3 压力容器或压力管道 4 除碳钢或低合金钢以外的母材 AWS D1 6 钢结构焊接规范 不锈钢 适用于焊接不锈钢结构 无论何时在合同文件中注明AWS D1 1用于焊接不 锈钢时 都要按照AWS D1 6的要求进行 1 2批准 批准所需的所有参考内容都要进行说明以供工程专员或工程师确认 以下内容中所有 工程专员或工程师 之处均称 工程师 1 3约束性条款 ANSI AWS D1 1 2000 钢结构焊接规范 第5页 共35页 当注明使用本规范时 规范中的大部分条款都是必须履行的 只有在特定项目的承包 文件中特别说明时 某些条款的应用才是可选的 通常可选性条款的要求和典型方式 在附件C中特别举例说明 1 4定义 本规范所用的焊接术语应按照AWS A3 0 标准焊接术语和定义 的最新版本给出并经 本规范附录B补充的定义进行解释 1 5焊接符号 焊接符号应采用AWS A2 4 焊接 铜焊和无损探伤的符号 最新版本所示的 特殊情 况用附加的附注或详图说明充分解释 1 6安全措施 安全措施应遵循美国焊接学会出版的ANSI AWS Z49 1 焊接 切割和联合操作安全 的最新版本 同样见附录J 安全操作 注 这部规范可能包括危险材料 操作和设备 但并不意味着说明了所有使用中的安 全问题 使用人责任是确定合适的无害并安全的做法 使用人应在使用规范之前确定 任何违章限制的适用性 1 7测量的标准单位 以美国习惯单位所表示的值作为标准单位 在本规范中给出的美国习惯单位的公制等 效值可能是近似的 1 8参考文件 附录N中给出了本规范所有参考文件的列表 2焊接连接的设计 2 0 范围 本章内容包括焊接连接设计的要求 分为四部分 如下所述 A部分 非管状和管状连接的一般要求 本部分内容的要求涵盖所有连接应用 不论 产品形势或荷载类型 并且可用于B C C部分的应用要求 B部分 非管状连接的特殊要求 静力荷载或循环荷载 本部分内容涵盖了对非管 状交叉部分连接的特殊要求 不论荷载类型 并可用于A C部分的应用要求 C部分 循环荷载非管状连接的特殊要求 本部分内容涵盖了对承受足够数量及频率 循环荷载导致潜在疲劳破坏的非管状交叉部分连接的特殊要求 并可用于A B部分的 应用要求 D部分 管状连接的特殊要求 本部分内容涵盖了对管状交叉部分连接的特殊要求 不论荷载类型 并可用于A部分的应用要求 A部分 非管状和管状连接的一般要求 ANSI AWS D1 1 2000 钢结构焊接规范 第6页 共35页 2 1应力 2 1 1母材允许应力 母材允许应力应不超过所用的设计规格书中标明的数据 2 1 2允许增加应力 当由于某种因素 所用的设计规格书中允许使用应力增加的母材时 相应的增加应力 可附加于所给处 但应在母材或承受循环荷载的焊接材料的允许范围内 2 1 3迭片与分层 在焊点引入厚度应力处 设计与建造时 见注释C 须考虑到材料的各项异性以及母材 分割的可能性 2 2图纸 2 2 1 图纸资料 所有与焊缝的位置 类型 尺寸和范围有关的完整资料 应清楚地表示在图纸上 该 图要清楚地区别车间焊缝和现场焊缝 2 2 2接头焊接顺序 在接头和接头组的图纸中 特别重要的是注明要严格控制焊接顺序和焊接方法 从而 使收缩应力和变形减到最小 2 2 3焊缝尺寸与长度 包工设计图应规定焊缝的有效长度 并且对局部焊透的坡口焊缝 应规定所要求的焊 缝尺寸 如本规范中所规定的 车间图或加工图要规定焊接方法和焊接位置所要求 的 适用于焊缝尺寸 E 的坡口深度 S 2 2 4坡口焊接 详图应清楚地用焊接符号或简图表明坡口焊接接头的细节和进行焊接所要求的材料的 准备要求 钢垫板的宽度和厚度应详细说明 2 2 4 1符号 建议包工设计图表示出接头完全焊透或接头部分焊透的坡口焊缝要求但不必指明坡口 焊缝的尺寸 没有指明尺寸的焊接符号表示接头完全焊透的焊缝如下 CJP 接头完全焊透的坡口焊缝 CJP 在参考线上或下带有尺寸的焊接符号表示焊透的焊缝如下 E 接头部分焊透的坡口焊缝 PJP 1 E 2 其中 E 在另一边的焊缝尺寸 1 ANSI AWS D1 1 2000 钢结构焊接规范 第7页 共35页 E 在箭头一边的焊缝尺寸 2 2 2 4 2预先具有资格的详细尺寸 3 12 PJP 和3 13 CJP 中注明的接头细节已经过反复论证 证明其足够提供必备的 条件与清理以使焊接金属熔敷 熔合到母材上 然而 在WPS的预先资格评定中 对某 一特定应用 在对熔合带以外材料焊接工艺效果及适用性的考虑中 这些细节的应用 不在考虑之内 2 2 4 3特殊细节 当要求提供特殊坡口细节时 在分包计划中应详细完全列明 2 2 5特殊检验要求 任何特殊的检验要求应在图纸或规格书中注明 2 3坡口焊缝 2 3 1有效焊缝长度 任何正交的或斜交的坡口焊缝的最大有效焊缝长度应是垂直于张应力或压力方向的连 接部件的宽度 对于传输剪切的坡口焊缝 有效焊缝长度则特别指定 2 3 2有效面积 有效面积为有效焊缝长度乘以焊缝尺寸 2 3 3接头部分焊透的坡口焊缝 2 3 3 1最小焊缝尺寸 接头部分焊透的坡口焊缝尺寸应等于或大于3 12 2中注明的尺寸 除非按第4章内容评 定后WPS合格 2 3 3 2有效焊缝尺寸 火炬型坡口 2 4优先次序 当本规格书中引用的条例 法规等与规格书中的条文或附件内容出现抵触时 通常要 采用下列优先次序 1 法律法规 2 工作范围 3 工程图纸 4 项目技术规格书 5 规范 Codes 6 标准 在技术要求方面出现的任何可能的抵触都必须报告 并须在所影响的工作进行之前获 得澄清 ANSI AWS D1 1 2000 钢结构焊接规范 第8页 共35页 业主可能要求执行最严格的技术条件 3材料 3 1总则 承包商应保证所使用的所有材料均与项目技术规格书和图纸要求相一致 所有的材料 替换等均需经过业主的正式认可 3 2业主提供材料的接收 承包商负责对业主提供的材料进行接收和控制 应对照图纸尺寸和材质证书对材料进 行检查 任何的差异或不合格事项应立即报告给业主 3 3材料鉴定 所有钢材 包括钢板 型钢 钢管等 都应对照有效的规格书和证书予以检验 并建 立相应的记录 承包商应对所有结构钢材建立一个识别 鉴定 系统 并按此系统给予标识 此识别 鉴定系统应能对照板与铸造材料的材质证书进行查询 对于次要钢材 限用于不承载 部位者 只要求钢级鉴定 对钢材的标示 要使用圆头印或油漆 对于板 还包括对主滚压方向的标示 标示应 转印到所有切截段上 未经鉴定的 无标示 及不适合的材料 要涂上专门的标识并 隔离存放 没有可追溯性的材料不应使用 构成永久性部件的材料及其他部件 交货时尚无材质证书者 应当提供数据表 给出 供货商名称 产品型号 重量 使用建议等项 此数据表将构成机械完工文件的一部 分 并包括在最终的建造记录中 3 4运输 存储与装卸 材料及组件的运输 装卸与存储应能够避免损坏或变形的可能性 确定制配过程中组件上的吊耳及其他附件的部位时 要特别注意保持结构的强度 钢缆绳与吊索具只要可行便可使用 材料的存储 应做到每项材料都易于找到 易于鉴别和检查 对于管材和各种部件 应采用下列防范措施 法兰表面及各种接合面 垫圈接触表面 应加以充分的防腐 防划等保护 垫圈接触表面不应涂油漆 若已涂上了油漆或受到损伤 应对其加以修复 使 其在使用之前回到原状态 螺纹部分应加以特殊保护 如使用套管或螺纹保护器等 钢管两端或坡口处应使用金属或塑料加以覆盖 以保护钢管的内部 3 5钢板 型钢和管材 ANSI AWS D1 1 2000 钢结构焊接规范 第9页 共35页 所有结构钢材均应符合BV规则和规范中的 材料 部分 NR216 DNC R02 E 1997 要求纵向性能 Z 的钢材 均在建造图纸中标出 材料种类 等级要求等均在建造图纸上标出 3 6管系材料 所有用于建造液体输送管道的材料应与建造图纸的要求相一致 低温冲击试验的试验温度 如果在建造图纸上没有明确规定 应与BV Rule Note NR 458 DTO R00 E 表2 2 2 1的要求相一致 所有管道材料交货时应至少具备EN 10204 3 1 B中规定的证书 3 7垫圈 所有垫圈材料决不能含有石棉成分 垫圈的类型及生产商应可以明确鉴定 垫圈的两 面均应涂上防粘剂 非金属垫圈不应有胶粘的接合点 垫圈应符合BS 1832 即 石棉 材料应使用 非石棉 材料来代替 同时具有同等的 密封和防火性能 3 8螺纹连接材料 所有螺纹连接材料的使用应符合建造图纸的要求 一般来说 应满足下列要求 一般来说 如果建造图纸上没有明确规定 对于所有 干式操作 中使用的螺纹连接 材料 应满足下列质量要求 螺栓 螺柱 不超过 ISO Class 8 8 A320 Grade L7Max 321 HBd 65mm A320 Grade L43Max 321 HBd 100mm 螺母 不超过 ISO Class 8 8 A194 Grade 4 S4d 65mm A194 Grade 7dM15时 一般应符合下列要求 螺栓 螺柱 不超过 ISO Class 8 8 A320 Grade L7Max 321 HBd 65mm A320 Grade L43Max 321 HBd 100mm 螺母 不超过 ISO Class 8 A194 Grade 4 S4d 65mm A194 Grade 7d 100mm 表面涂层 电解镀锌后进行坚膜处理 所有M 15的水下结构螺纹连接件 一般应符合下列要求 ANSI AWS D1 1 2000 钢结构焊接规范 第10页 共35页 螺栓 螺柱 ISO grade A4 70 80 螺母 ISO grade A4 表面涂层 无 4焊工及焊接程序资格 合格认定 4 1焊工与焊接作业人员资格认定 所有焊工与焊接作业人员都应通过符合BV Rule Note NR 426 DTO R00 E May 1992的焊 工资格考核 依据其他规范认定合格的焊工 NOED也可接受 对于每个焊工或焊接操作工 都应给予一个识别号 并要对制配中的钢材加以标记 以标明他所做的焊活或焊件 这种识别号要转移到焊接文件内 从而使焊接与焊工均 可追溯和查询 钢板组对工和点焊焊工也要通过NOED所认可的 相应的资格考试 4 2焊接程序 工艺合格认定 焊接工艺程序的合格认定应根据BV Rule Note NR 426 DTO R00 E May 1992 来实施 承包商应准备一个所有打算用于本工作的WPS的索引表 此索引表应包括 WPS及相支持的WPQR 将要做的机械 力学试验 焊接规程 节点形式 合格的钢材级别 尺寸与部位 对于所有部件的焊接 包括临时附件的焊接 均要求有相应的WPS 承包商可向NOED提交以前认定过的WPS供认可 前提是这些WPS满足本规格书的相关 要求 已整理乘完整的文档体系 且在最近的3年内曾经使用过 这些钢材要求有代表 性 并且在BV规则和规范的 材料 部分 NR 216 DNC R02 E 1997 所规定的基本 变量范围之内 焊接工艺合格的认定 通常限用在曾经做过试验焊接的场地 在相同技术管理之下 并且根据相同的QA程序和规程工作的 分支性的场地或车间 可认为属于同一个车间 场地 对于承包商的分包商而言 WPS WPQR无效 5NDT 焊接无损检验 5 1概述 无损检验应按照BV Rule Note NR 426 DTO R00 E May 1992 Rule Note NR 458 DTO R00 E April 1998 以及下面提出的具体要求进行 包括外观检验在内的NDT检验 应根据业主认可的书面程序来进行 相应的书面程序 至少应给出以下各方面的详细信息 适用的规范或标准 材料和尺寸 ANSI AWS D1 1 2000 钢结构焊接规范 第11页 共35页 焊接程序 节点构造和尺寸 工艺 设备 包括主要的和辅助的 灵敏度 校准工艺和校准参考文件资料 测试参数和变量 表面状况 不完整性评估 检验结果的报告和成文归档 对于适用焊接规程的参考引用 人员资质 接受标准 焊缝的最终无损检验 NDT 至少等到焊接完成24小时之后再进行 如果进行了焊后 热处理 PWHT 则PWHT完成后可以直接进行NDT检验 业主同意后 NDT检验可 在PWHT之前进行 外观检验应该在任何其他的NDT检验方法使用之前进行 5 2无损检验 NDT 人员的资格认定 所有NDT检验人员均应持有符合EN 473 Nordtest level 2 或其他NOED认可的等同标准 的有效证书 将要检测奥氏体不锈钢或双面焊的超声波检验人员 应持有另外的 能够覆盖上述检 测范围的Nordtest 证书 负责所有NDT活动的人员均应取得符合EN 473 Nordtest Level 3 或同等标准的相应资 格 承包商应保存一份参加本次工作的NDT人员的更新列表 这份列表应在业主要求时 提交给业主审阅 外观检验人员应取得符合NS 477 EN 473 Nordtest Level 2 或业主认可的其他同等标准 的相应资格 5 3视觉灵敏度 所有NDT人员均应提供经过眼科医生 验光师 或其他有公认的医学资格的人员确认 的 表明其视力正常的证明 根据EN 473的要求 视觉灵敏度测试至少应能够显示被 测试者远近视觉和色视觉的状态 视觉灵敏度的检查每年都应该进行 5 4外观检验 外观检验应根据 EN 970 熔透焊缝的无损检验 外观检验部分 来进行 接受标准接受标准 ANSI AWS D1 1 2000 钢结构焊接规范 第12页 共35页 结构焊缝 结构焊缝 根据EN 25817 质量等级B 管焊缝 管焊缝 根据ASME B 31 3 5 5渗透检验 PT 渗透检验应根据ASME V 第6条来进行 在评估检验结果时 对指示器的显示应做如下考虑 当不连续的尺寸大于等于1 6mm时 认为是相关的 当其长度大于宽度的三倍时 认为是线性的 当其形状为圆形或椭圆形 且长度小于等于宽度的三倍时 认为是圆形的 Note 仪器上显示的缺陷情况可能比实际的缺陷要大 然而 仪器的显示尺寸是评价是 否接受的基础 当工作环境的温度在16 52 之间时 仪器显示的尺寸标定应在使 用显影剂20分钟之后进行 接受标准接受标准 所有测试表面都不能有 相关的线性显示 大于4 8mm的 相关的圆形显示 4个或4个以上 分布在一条直线上 彼此距离小于等于1 6mm 边到边 的 相关的圆形显示 5 6磁粉检验 MT 磁粉检验应根据EN 1290 ASME V 第7条 或NOED认可的同等标准来进行 检验通常或者使用交流磁轭法 场流 或者使用电偶法 电流 来进行 其中应首 先考虑使用磁轭法 磁轭的举升力应该每天校验 并记在日志中 只有当业主认可 时 方可使用永久磁铁或直流磁轭法 只有经业主同意后方可使用干粉和荧光粉 试验应采用连续性的方法 即当施加试验介质或移去多余的试验介质时 磁流应保持 不变 应在磁流保持不变的条件下作出评估判断 接受标准接受标准 结构焊接 结构焊接 根据DNV OS C401 Ch 2 Sec 3 Table C3 管焊接 管焊接 根据ASME B 31 3 另外 焊接表面上不允许有气孔另外 焊接表面上不允许有气孔 5 7射线检验 RT 射线检验应根据ASME V 第2条或EN 444 Class B中的要求来进行 ANSI AWS D1 1 2000 钢结构焊接规范 第13页 共35页 只有经业主同意后方可使用伽马射线 根据EN 462 1 图象质量指示器 IQI 应该为有线式 IQI值应符合EN462 3 在对底片进行解释的基础上 由解释员使用下述焊接缺陷的标准代码来完成检验报 告 Aa气孔 Ab虫孔 管材 K收缩空穴 Ba夹渣 Bb渣线 G焊剂夹杂物 J夹氧 H重金属掺合物 C未熔透 D未焊透 Ea b裂纹 纵向或横向 Ec裂纹 弧坑 F咬边 Z其他缺陷 接受标准接受标准 结构焊接 结构焊接 根据DNV OS C401 Ch 2 Sec 3 Table C4 管焊接 管焊接 根据ASME B 31 3 5 8超声波检验 UT 超声波检验程序应该以DNV OS C401 Ch 2 Sec 3 ASME V 第5条 或者业主认可的等 同标准为基础 对于厚度小于10mm的材料 不应采用超声波检验 搜索装置的频率一般为2 4 MHz 当厚度小于等于100mm时 最好采用4 MHz 当厚 度超过100mm时 最好采用2 MHz 参照反射仪应采用如下布置的侧向开孔 参照块参照块 测试材料的厚度测试材料的厚度 mm 参照块厚度 参照块厚度 t mm 孔径 孔径 mm 孔与表面的距离孔与表面的距离 10 t 50 40或t 50100 DAC 未焊透 所有的不可接受 夹渣或气孔不论长度为多少 均可接受 裂纹 未熔透 20 PN 100 全部 注 1 仅适用于碳及碳 锰合金钢及316型号的不锈钢 2 适用于开放式排水系统内的所有材料 5 11管道焊接的NDT检验范畴 在建造图纸上将明确给出各NDT组 图纸上NDT组的编码系统如下所示 A 第三NDT组 B 第二NDT组 C 第一NDT组 NDT组组连接形式连接形式 1 外观检验外观检验射线或超声波检验射线或超声波检验 2 磁粉或渗透检验磁粉或渗透检验 1对接焊100 00 2对接焊100 20 3 4 5 3 4 3对接焊100 100 100 注 1 斜向分支焊缝及角焊缝的NDT检验范畴应与对接焊缝相同 所有的窝槽 分支连接 O 形连接 以及附件焊缝 均应进行表面检验 其检验范畴与对接焊缝相同 2 当采用熔化极气体保护焊时 应使用超声波检验或其他相关的NDT方法来检验是否有未 熔透的情况 3 指定的百分数应基于WPS和管子尺寸 根据焊缝长度来计算 每种尺寸的最小焊缝 应 根据WPS进行100 的检验 对于其他情况 业主可能同意采用20 的无损检验 4 根据ASME B31 3 第341 3 4节 1996版 应进行渐进式的检验 5 12NDT的报告 报告中至少应包括所有再现检验过程所需的相关信息 当检验范围少于100 时 检验过的区域应进行标识 以便使重复检验可能进行 检验完成后的第二天 应出具最终的书面检验报告 承包商应建议一个完全电子化的报告系统 业主有根据NDT程序的总体标准和详细工 艺 以及通过焊接记录系统而产生的可追溯系统 接受或拒绝这一报告系统的自由 5 13修复检验 挖空及接触地面的区域应采用磁粉检验 以保证完全去除缺陷部位 对于焊接修复区域 应采用适当的NDT方法 独立于实际检验范畴基本要求之外 进 行100 的检验 修复后将进行NDT检验的区域 应延伸到修复区域之外四倍于材料厚度或至少100mm 的范围 5 14焊接修复报告 ANSI AWS D1 1 2000 钢结构焊接规范 第17页 共35页 修复检验报告应当与原始的检验报告一同归档 并且应能够通过焊接记录系统进行追 溯 6建造要求综述 6 1概述 对于材料和焊缝 承包商应建立编号系统 用于对所有加工图纸进行标识 并作为所 有文档资料的参考 此编号系统应提交业主和第三方审批 所有的建造和焊接应在具有相当资质的人员的监督之下进行 6 2焊缝标识 为了将来操作阶段相应的需要 焊接记录应该成为建造记录系统中一项 基本的 文 档 焊接记录应标明每道焊缝的NDT检验级别 并给出每一个焊缝编号的历史记录 承包商应在图纸 相关焊接记录上给出焊工识别号 并应在图纸 相关焊接记录中指定焊 缝NDT检验的要求 6 3工作条件 当缺少防护措施或设备不足 从而无法保证满意的工艺或可控的工作条件时 工作不 应进行 所有工作应在充分 稳定的支持之下进行 6 4焊接准备 材料切割和焊接坡口的准备可以用机加工 氧气切割或磨削的方法来进行 提倡使用 机械导向工具 只有修复和根刨时 方可使用气刨方法 而且气刨后必需进行研磨 当使用机加工或磨削以外的方法来进行切割及表面 坡口准备时 切割表面应最终用研 磨的方法处理 以保证表面光滑 气刨过的表面必需进行研磨处理 所有将要焊接的表面和边缘应该是均匀光滑的 不能有任何保护涂层及氧化物 除非 当表面有业主认可的 可焊的底漆时 则可由承包商来判断是否保留 若生产过程中 上述底漆被保留 则此焊接工作的WPS可使用于其他相似的 涂有底漆的装配部件 在焊接之前 结点区域以及到任何一边的75mm范围内 都不应有水汽 油 油脂及其 他对焊接质量有害的物质 6 5焊接工艺规范 WPS 承包商应建立焊接工艺规范 WPS 或焊接指导书 以覆盖所有焊接活动 包括临时 附件在内 WPS 焊接指导书应向焊工 焊接操作人员提供必要的信息 使他们在执行焊 接工作时 将各项参数控制在支持性的WPQR中规定的变量范围之内 业主认可后的焊 接指导书在整个生产和临时焊接过程中 均应在工作场地进行使用 所有点焊工作均应由有资格的焊工实施 并应根据与实际结点相关的WPS来进行 预 热温度应符合相应WPS中的规定 点焊长度应足够大 以保证相应钢结构部分具有足 够的强度 与主焊缝相结合的点焊缝两端应研磨 去毛刺 并进行磁粉检验 有缺陷 的点焊缝应在主焊缝焊接之前去除 ANSI AWS D1 1 2000 钢结构焊接规范 第18页 共35页 6 6焊接程序 焊接工作应根据下列之一或下列几项的组合来进行 屏蔽金属极电弧焊 SMAW 111 气体保护金属极电弧焊 GMAW 135 埋弧焊 SAW 12 焊剂芯电弧焊 FCAW 136 钨电极惰性气体保护焊 GTAW 141 其他焊接程序可能被接受 通常 是否接受应基于相应的预先资格评定程序 如果承包商对于上述任何焊接程序的经验有限 而又建议使用该程序 则应提交对焊 工的教育 培训和指导程序 以及其对于焊接生产的控制体系 6 7焊接消耗品 所有焊接消耗品均应满足BV规则和规范 材料 部分 NR 216 DNC R02 E 1997中 的要求 所有焊接消耗品应单独标识 并在供应时装在密封的包装袋或容器中 承包商应建立关于适当控制所有焊接消耗品的程序 以便确定所有工作中都使用了正 确的消耗品 对所有未标识 损坏或生锈的填充料 应予以丢弃 焊接消耗品应根据承包商建立的程序 通常遵循制造商的建议 来进行储存 干燥 循环利用和搬运等 程序也应反映出 当根据ISO3690 Mercury方法 进行测量时 最大氢沉积物等级为 5ml 100g 的要求 用于焊接的SMAW电极表面应覆盖基本的保 护性涂层 对于SAW 所有钢材都只能使用碱性焊剂 SAW不允许在焊剂中增加合金元素 在生产过程中 焊工应将SMAW电极保存在加热的盒子中 未加热的盒子仅在供应商 推荐 指定时使用 并应经过业主同意 6 8预热和中间温度 预热应使用电气设备或专门的气炉来进行 不能使用火焰切割或刨削的火苗 承包商应设立必要的预热温度 以避免焊接金属裂纹 并保证符合硬度要求 应对所有WPS设立必要的预热温度 并相应考虑所有相关的因数如化学 热量输入 厚度等 特别对结点约束的影响应予以考虑 即 当在最初编写WPS时 未说明在约 束增加的特殊情况下可能需要增加预热温度时 在焊接修复过程中 预热温度应比最初焊接程序中规定的预热温度高出50 所要求的预热温度应当在焊接开始之前建立 并应当一直保持到焊接结束 最低预热 温度应建立在最小为2倍材料厚度 且在焊接坡口的任何一边均不小于75mm的范围之 内 并应贯穿钢材的整个厚度 ANSI AWS D1 1 2000 钢结构焊接规范 第19页 共35页 如果要求预热温度高于50 在允许结点冷却到环境温度之前 至少1 3的厚度已焊接 完毕 焊接开始之前 应重新建立预热温度 当在坡口的边缘位置测量时 最大中间温度不应超过250 最低中间温度不应小于所 要求的最低预热温度 预热温度和中间温度的测量应使用温度指示笔 接触热电偶或其他任何业主接受的测 温方法 6 9焊后热处理 PWHT PWHT应根据BV Rule Note NR 426 DTO ROO E Rule Note NR 458 DTO ROO E的相关 要求来进行 对于结构建造 当要求钢材等级为I或H 并且公称厚度超过50mm时 应要求对焊缝进 行PWHT 然而 当可应用 适切评估 比如 断裂力学试验和分析能够证明焊接部 位具有令人满意的力学特性时 PWHT可以省略 对于复杂设计的约束结点 可能要求 对较小的厚度进行PWHT 不论钢材等级如何 PWHT应根据一个已认可的程序来进行 该程序至少应对下列信息进行详细说明 加热速度 冷却速度 处理温度及时间 加热设备 绝缘 控制装置 记录装置 结构外形 PWHT过程中固定结构外形的支撑类型 PWHT过程中要用到的热电偶的数量及位置 保持的温度应根据钢材供应商的建议而定 保温时间至少应为2 5分钟 mm厚度 最厚 杆件 在处理过程中结构不同部位之间的温差在加热区域内不应超过30 尽量使 用双面加热 温度应连续且自动的记录在图表上 如果在PWHT之后又对部件进行了任何焊接作业 则应对该部件再次进行PWHT 除非业 主同意不作 6 10焊前NDT 应对焊接坡口进行外观检验 以便发现裂纹或夹层等缺陷 当显示可能有缺陷时 应 对材料上所有将要包括在该焊缝内的 焊接坡口75mm范围之内进行超声波检验 以确 认缺陷 如果焊接坡口上发现有裂纹 夹层或其他认为对焊接质量或对后续NDT工作有害的缺 陷 该缺陷区域应被除去 6 11预堆边焊 ANSI AWS D1 1 2000 钢结构焊接规范 第20页 共35页 通常应避免采用预堆边焊 但在特定情况下可能允许使用 此时应依据某个认定过的 WPS 其中模拟了包含预堆边焊在内的实际结点情况 根据程序完成的焊缝应根据第 4 2节中的规定进行检验 并增加如下内容 焊接V 冲击标本应从主焊缝和预堆边焊缝 两者上面取 而熔合线V 冲击标本应从主焊缝 预堆边焊缝和预堆边焊缝 母材熔合线两 者上取 最大预堆边焊厚度为t 2 t 结点厚度 或20mm 两者取最小值 6 12组装设备 当组装结构部件时 应尽量使用机械夹持设备 排列卡钳和剪刀撑不应去除 直到焊缝有足够的空间来避免屈服和裂纹 剪刀撑的移 除应依据临时附件移除程序的规定 6 13临时附件 所有临时附件应作为所附永久结构的一部分来对待 所有临时附件应根据认可的程 序 在表面保护开始之前去除 在移除临时附件之后 承包商应进行NDT检验 以证 明母材在附件移除后未产生裂纹或其他缺陷 应提交报告以供存档 6 14修复 所有的修复 不论是否包括焊接修复在内 均应根据业主认可的程序来进行 去除缺 陷的方法 修复前后的NDT检验 焊接区域的处理准备等 均应在该程序中加以描 述 6 15磨削修复 焊缝和母材的表面缺陷可以通过磨削的方法进行修复 前提是厚度的减少量不大于 3mm或材料公称厚度的7 两者取最小值 缺陷区域应进行仔细的研磨 研磨后的区域应进行100 的磁粉检验 6 16焊接修复 当材料厚度减少量大于3mm或材料公称厚度的7 两者取最小值 时 要求使用焊接 修复 处理后的区域应进行磁粉检验 以保证缺陷已完全去除 修复焊缝的长度不应小于100mm 焊接修复时使用的预热温度应当比原来WPS中所规定的温度高50 预热温度应建立 在整个修复区域周围 至少为材料厚度2倍 且不小于150mm 贯穿整个厚度的范围 内 预热应一直保持到焊接修复完成为止 6 17焊接修复报告 承包商应执行所有修复工作 并在过程中进行监控 修复报告应当随时都可以提供给 业主 并应包括在最终的建造记录中 6 18尺寸控制 ANSI AWS D1 1 2000 钢结构焊接规范 第21页 共35页 承包商应准备并执行尺寸控制与监控程序 以保证符合建造图纸上的公差要求 程序 应在生产开始之前按时提交给业主审批 并至少包括以下内容 人员资质 设备型号 设备校准 尺寸控制应在建造的那些阶段进行 每个阶段的公差要求 对尺寸偏差的报告规程 报告格式 承包商可以自费研发特殊工具 以保证建造中对尺寸进行控制 如果这些工具将用于 完工尺寸测量 该工具必需进行校准 并将校准结果提交业主认可 承包商应当为所有建造物品的组装部件和完整结构准备 完工 尺寸控制报告 6 19重量控制 承包商应负责准备并执行相应程序 用来控制 监控合同物品的重量 承包商应对合同 物品的各个部分进行初步的重量计算 并通过对所有部件进行称重来证明计算的正确 性 完工后的合同物品应使用校准过的称重传感器 根据业主认可的称重程序进行称重 应出具相应的重量证书 包括所有包含和不包含在该重量中的部件列表等 并提交给 业主 如果并非所有部件都包括在称重范围内 则每个额外的部件应分别进行称重 并最终给出总重 6 20螺栓的预紧 螺纹连接的法兰及其他连接结构中的螺栓应预紧到公称屈服强度的70 应建立螺栓 预紧程序 并提前3周提交业主审批 承包商还应对每个螺栓连接部件提交单独的螺栓预紧报告 报告至少应给出下列信 息 扭矩 螺栓直径 螺栓等级 润滑脂 润滑油类型 以及锁紧定位的类型 7结构建造 7 1总则 承包商应准备必要的车间文件 以便澄清建造中的细节问题 如果有要求 承包商应 建立建造顺序程序 其中应明确规定结构装配和组对的过程 7 2成型 钢板和形材的成型应根据程序进行 程序中应描述连续及受控的建造步骤 对于因冷 成型而造成5 以上应变的部位时 要特别加以注意 7 3冷成型 冷成型应在室温下进行 除非钢材制造商另有规定 最高温度不应超过250 ANSI AWS D1 1 2000 钢结构焊接规范 第22页 共35页 在任何情况下 冷成型的应变都不应超过10 如果冷成型导致5 以上的应变 应进 行应力释放热处理 完全的正火处理 或淬火及回火处理 如果进行了应力老化试 验 而试验结果记录了可接受的应力老化特性 则可以不作热处理 应力老化试验应根据下列程序进行 对材料施加拉紧应力 使其达到建造中将要使用的最大变形 之后 对一半受到拉应力的材料在250 的条件下进行1个小时的人工老化 然后 根据适用的材料技术规格书 对受拉应力和既受拉应力又经过人工老化 处理的材料进行冲击试验 如果两个试验结果都满足材料技术规格书中的要 求 则认为可接受 如果冷成型中包含焊缝 上述应力 老化试验还应包括对相应变形处的焊缝以及热影 响区域 HAZ 的检验 7 4热成型 在高于250 条件下进行的成型应根据钢材制造商推荐的温度限制来进行 所有这一类的成型应在完成后 根据相关的材料技术规格书 通过验证机械性能来进 行合格认定 接受标准应符合材料技术规格书 认定结果应得到业主认可 如果成型中包含焊缝 上述验证还应包括焊缝及热影响区 HAZ 7 5临时切口 工艺孔 除非业主同意 否则承包商不应开临时性的工艺孔 当必须开临时切口时 对它们的 处理应投入与永久切孔同等的注意 并制造出适当的圆角 任何结构钢上临时切口的 圆角半径都不应小于100mm 临时开孔的尺寸在任何方向上都不应小于300mm 临时工艺孔应使用原来被切掉的 或等同的钢板进行封闭 并使用对应于该结构部位 的 相同的焊接 检验和文件归档程序 7 6鼠洞 只有当业主同意时 方可使用鼠洞 7 7衬板 不论其成分与母材相似与否 所有衬板的使用都应经过APL的批准 如果建议使用由钢材制成的衬板 应向业主提交相应的附加程序以供审批 7 8焊接要求综述 将要接合的部件在实践允许的前提下 应尽可能的靠近 当根部的开口超过5mm时 应采用如火焰矫直 机械矫直或背面加焊缝等方法进行矫正 当材料间的空距大于 1 5mm时 应根据实际空隙增加角焊缝的焊角长度 未计算的 填角焊和部分熔透焊的最小焊缝有效厚度如下所示 材料厚度材料厚度 t1 焊缝厚度焊缝厚度 ae 材料厚度材料厚度 t1 焊缝厚度焊缝厚度 ae ANSI AWS D1 1 2000 钢结构焊接规范 第23页 共35页 4 6 7 12 13 20 3 4 5 21 40 41 60 60 100 6 8 10 焊接通常应从两边进行 从另一边焊接之前 应对根部区域进行气刨及 或研磨 使金 属表面光滑 在对另一边进行焊接之前 应检查焊接坡口是否清洁 7 9焊缝清理及表面要求 当焊接完成后 应对焊缝和邻近区域的焊渣和焊剂等进行清理 所有钢板 结构型钢暴露在外面的边缘都应磨成半径至少为2 0mm的圆角 7 10矫直 矫直应根据业主认可的程序来进行 火焰矫直应使用温和的热源来进行 并应在矫直操作过程中对温度进行定期检查 7 11咬边 焊帽的去除 业主有权要求去除咬边之后 对尖端进行磨削 或者对于容易疲劳部位的特殊焊缝的 焊帽用磨削的方法去除 这些研磨的部位应在建造图纸上标出 或在设计变更通知 DCN 中加以要求 对于咬边的去除 焊缝顶部应处理成光滑过渡 并延伸到钢板表面以下 以便去除顶 部缺陷 磨削应延伸到钢板表面 在任何可见咬边的底部至少0 5mm以下的部位 并使用旋转式 的毛刺打磨机 以保证没有任何暴露缺陷的残余 研磨痕迹应与焊缝轴线成直角 任 何情况下二者都不能平行 均匀过渡后焊缝外形的最小半径不应小于10mm 当焊缝顶部均应过渡完成后 整个研磨过的表面应进行100 的外观检验和100 的 MT 研磨后的表面不应有任何裂纹或裂纹的迹象 同时不能有咬边或重叠的迹象 7 12建造公差 所要求的线性和角度尺寸公差将在相关的设计图纸中给出 下列标准将在建造中使用 内容标准 机加工ISO 2768 1 焊接EN ISO 13920 7 13现场机加工 ANSI AWS D1 1 2000 钢结构焊接规范 第24页 共35页 当要求现场机加工时 机加工工作应在结构组装工作完成之后进行 机加工可能在所 有焊接工作完成之前进行 在这种情况下 业主应得到通知并同意在该阶段进行现场 机加工 现场机加工应根据详细的程序进行 该程序中应对下列内容加以明确 所用的设备 调整 校正工具 机加工顺序 公差 尺寸控制设备 现场机加工报告的内容 该程序应在工作开始之前及时提交给业主 承包商应将现场机加工的 机加工 完工图纸及尺寸控制报告放入建造记录中 8管道建造 8 1概述 管系的建造 焊接和检验应符合BV规范 Note NR 458 DTO R00 E April 1998 在工作区域和存贮区域 白色材料 如合金 316等 应当与碳钢材料隔离放置 8 2生产焊接 如果电弧打到焊接坡口以外的地方 应对该区域进行研磨并做磁粉检验 以保证没有 裂纹 承包商应负责确定合理的焊接顺序 以尽量减少残余应力 并避免过大的坡口空隙 扭曲变形和翘曲等 所有分支焊缝的接合应采用全熔透焊 8 3材料检验 承包商应对尺寸 壁厚 材料类型 法兰类型 阀门类型 垫圈类型和螺栓连接类型 长度 直径和材料等 进行检验 以验证其符合性 8 4清理 组对之前 承包商应对管道进行检查 以清除所有不相关的物品 物质 所有管路至少应清理到NAS 1638 Class 7所要求的程度 压力试验之后 液压管道系统应使用ISO VG 32型液压油进行热油冲刷 8 5压力试验 按照合同规定 应对管道部件进行压力试验 至少要求对所有的液体流通管道进行压 力试验 压力试验应根据BV规范 Note NR 458 DTO R00 E April 1998来进行 ANSI AWS D1 1 2000 钢结构焊接规范 第25页 共35页 一般应使用淡水或工业用水 除非对管道或工作液体有不利影响 当试验过程中 环境温度预期将低于4 时 应采取预防措施以避免对管系造成损害 试验压力值应为设计压力的1 5倍 或根据合同中的相关规定 保压时间至少为60分 钟 或根据合同中的相关规定 应建立压力试验程序 该程序应对下列内容进行详细描述 对于包含在该次试验中所有焊缝的NDT检验要求 所用的设备 冲刷方法 试验前的管道清理 压力接口的位置 压力 保压时间 接受标准 试验介质 报告格式 在试验进行之前 试验程序应提交业主审批 试验应形成文件存档 应准备试验报告 其中包括所有的试验内容 结果和试验结 论 试验报告至少应包括以下附件 打印的压力记录图表 打印的温度记录图表 9机械完工 9 1概述 在业主图纸层次的基础上 机械完工 MC 文档包括3个部分 MCA部分 对于业主图纸层次中所定义的每一个部件都应提交MCA证书 以 表明每个部件都已完工 MCB部分 对于业主图纸层次中所定义的每一个主要的组件都应提交MCB证 书 以表明每个主要组件都已完工 MCC部分 应对主结构提交MCC证书 以表明主结构已经完工 同时应提交 表明功能性的文档 如原油旋转接头安装后的转塔转动力矩等 承包商负责准备相应程序 以计划和执行各个机械完工部分 MC文档应包括所有下文 列出的相关报告和证书 检查表和证书应经过各个级别的审核和签字 每个证书都应 证明下列文档的所有部分都是完整的 并经过签署 9 2MC系统 部件的MCA一般由下列部分构成 MC证书 检查表 材质证书 焊接性能 焊接记录和焊缝跟踪图 ANSI AWS D1 1 2000 钢结构焊接规范 第26页 共35页 焊后热处理 PWHT 报告 NDT报告 修复报告 尺寸控制报告 保护 现场质询 偏差 不一致报告 其他相关文档 主要组件的MCB一般由下列部分构成 MC证书 检查表 MCA证书索引 泄漏试验报告 压力试验报告 表面保护 阳极位置和类型 保护 偏差 不一致报告 其他相关文档 MCC应证明不同的主组件都已组装到一起 而且能够在一起运作 转塔回转试验等应 定义成一个MCC活动 MCC中应包括主结构组装 9 3承包商责任 承包商应提交详细的MC程序 包括各个级别的检查表和证书格式 并在合同授予之前 4周内提交业主审批 业主的意见应包含到程序中 承包商还应为业主提交的零部件准备MCA证书 MCA证书应该以供应商准备和提供的 文档资料为基础 缺少的文档资料可以向业主索取 业主将自行判断是否参加MCB活动中的各项试验 以及是否偶尔参加MCA活动 承包 商应及时通知业主各项计划中的MCB活动 MCB 组装 应等到每个相关的MCA已完成 而且所有证书都经过签字之后才能开 始 应该为业主分派足够的时间以便在MCB开始之前对完成的文档及实际结构进行抽 查 同样的情况也适用于MCC 在MCC开始之前 MCB应该完成并被业主接受 9 4检查表 承包商还应为下列各个部件 活动建立检查表 1 螺栓 螺母 2 扭矩 3 调整 校正 4 界面 接口尺寸 5 轴承 6 特殊垫圈 7 阀门 ANSI AWS D1