西二线程线路焊接.doc

QB 中石油股份公司管道项目经理部企业标准 Q/SY-XQ2-2008西气东输二线管道工程线路焊接技术规范Mainline welding technical specification for second west-east natural gas transmission pipeline project（报批稿）2008- 发布 2008- 实施中石油股份公司管道项目经理部 发布目 次 前 言II1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义24 焊接的一般规定45 焊接工艺评定76 焊工（操作工）资格的确认177 现场焊接208 焊缝检验与验收26附 录 A（资料性附录）焊接工艺规程28附 录 B（资料性附录）焊接工艺评定报告30 前 言本标准的附录A和附录B是资料性附录。本标准由中国石油天然气股份公司管道建设项目经理部提出并归口。本标准起草单位：中国石油天然气管道局科学研究院。标准起草人：靳海成 高泽涛 隋永莉 闫 臣 赵海鸿 程学兰 祁立春郭静薇 黄福祥 薛振奎 陈 浩 尹长华 曹晓燕。II西气东输二线管道工程线路焊接技术规范1 范围本标准规定了西气东输二线管道工程线路的焊接接头性能、焊接工艺评定、焊工（操作工）资格及焊接接头质量验收的要求。本标准适用于西气东输二线管道工程线路用X70、X80钢管环焊缝的焊接。适用的焊接接头型式为对接接头。适用的焊接方法为焊条电弧焊、药芯焊丝半自动焊、熔化极气体保护自动焊、埋弧焊，以及上述焊接方法相互结合的方法。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBT 229 金属夏比缺口冲击试验方法 GB/T 3375 焊接术语GB/T 4340.1 金属维氏硬度试验 第1部分：试验方法GB/T 5117 碳钢焊条GB/T 5118 低合金钢焊条GB/T 8110 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T 8650 管线钢和压力容器钢抗氢致开裂评定方法GB/T 9711.2 石油天然气工业输送钢管 交货技术条件 第2部分 B级钢管GB/T 17493 低合金钢药芯焊丝Q/SY-XQ 西气东输二线管道工程无损检测Q/SY-XQ 西气东输二线天然气管道工程螺旋缝埋弧焊管技术条件Q/SY-XQ 西气东输二线天然气管道工程直缝埋弧焊管技术条件锅炉压力容器、压力管道焊工考试的管理规定 API Spec 5L 管线管规范AWS A5.1 手工电弧焊用碳钢焊条标准AWS A5.5 手工电弧焊用低合金钢焊条标准AWS A5.18 气体保护焊用碳钢焊丝和填充丝标准AWS A5.28 气体保护电弧焊用低合金钢焊丝和填充丝标准AWS A5.29 弧焊用低合金钢药芯焊丝标准3 术语和定义GB/T 3375确立的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1 业主owner工程的主管单位或建设单位，或由其委派或授权的单位或代表。3.2 承包商contractor负责本标准中所述工程任务的承包单位。3.3 焊接工艺指导书proposed welding procedure specification按照工程设计要求，根据焊接试验结果或其它类似工程经验，由业主委托的焊接试验单位编制的用于焊接工艺评定的焊接工艺指导性文件。3.4 焊接工艺评定welding procedure qualification在工程焊接前，根据焊接工艺指导书对焊接工艺进行的鉴定性试验。3.5 焊接工艺规程welding procedure specification用经过评定合格的焊接工艺编制的用于工程施工的一整套详细的焊接技术规定和程序。3.6药芯焊丝 flux-cored wire将薄钢带制成圆形或异型钢管,同时在其中填满药粉,经拉制而成的一种细直径焊丝。外皮材料可选用低碳钢等具有一定延展性的材料，药芯材料可根据产品用途选择各类金属、非金属粉末、矿物粉、化工产品、以及纳米材料等。药粉具有造气、造渣、脱氧和合金过渡等作用。根据焊接时是否需要保护气体分为自保护药芯焊丝和气保护药芯焊丝。3.7 金属粉芯焊丝metal core wire 将薄钢带制成圆形或异型钢管,同时在其中填满金属粉,经拉制而成的一种细直径焊丝。外皮材料可选用低碳钢等具有延展性的材料，粉芯材料主要为铁粉和合金元素，具有提高熔敷效率和增加合金元素过渡的作用。焊接时需要保护气体。 3.8 固定焊position welding焊接时，管子或管件固定不动。3.9 旋转焊roll welding焊接时，管子或管件旋转。3.10 根焊root bead为管与管、管与管件或管件与管件之间焊接时的第一层焊道。3.11 热焊hot bead为了防止根部冷裂纹和避免电弧烧穿，而在根焊完成后快速进行的第二层焊道。3.12 填充焊filler bead在根焊或热焊完成后，盖面焊之前的焊道。3.13 立填焊stripper bead采用下向焊工艺时，为弥补立焊位置焊层厚度不足而进行的补填焊道。3.14 盖面焊cap bead最外面一层的成型焊道。3.15 多道焊multi-pass welding同一焊层，由两道或两道以上焊缝熔敷而成，俗称排焊。3.16缺欠weld imperfection按本标准中的检测方法检测出的焊接接头的不连续性或不均匀性。3.17 缺陷weld defect达到本标准拒收要求的缺欠。3.18 修补patching对发现的表面非裂纹缺陷进行的修复。3.19 返修repair 对发现的表面裂纹缺陷及经无损检测发现的缺陷进行的修补焊接。3.20 焊工（操作工）资格审定checking welder（operators） certificate业主或业主代表对拟参加本工程焊接作业的焊工（操作工）应具备的相应焊接资格的审核和确认。3.21 焊工（操作工）上岗资格认定welder（operators）operation qualification test业主或业主代表使用批准的焊接工艺规程，对拟参加本工程焊接作业，且通过资格审定的焊工进行上岗资格考试，并对合格焊工颁发焊工上岗资格证书。3.22 合格焊工qualified welder按照本标准第6章的规定考核合格的焊工。3.23 合格操作工qualified operators按照本标准第6章的规定考核合格的熔化极气体保护自动焊的机械操作工。4 焊接的一般规定4.1 管材所有管子和管件应符合下列标准的规定:GB/T 9711.2 石油天然气工业输送钢管 交货技术条件 第2部分 B级钢管Q/SY-XQ 西气东输二线天然气管道工程螺旋缝埋弧焊管技术条件Q/SY-XQ 西气东输二线天然气管道工程直缝埋弧焊管技术条件API Spec 5L 管线管规范4.2 焊接材料4.2.1 应根据焊接工艺评定结果采购合格的焊接材料。焊接材料生产厂商应随货提供每批焊材的质量检验证明书、合格证和焊材使用保管说明。进口焊接材料还应有商检证明。工程使用前应对不同批号的焊接材料进行复检。4.2.2 所有填充金属应符合下列相应标准：GB/T 5117 碳钢焊条GB/T 5118 低合金钢焊条GB/T 8110 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T 17493 低合金钢药芯焊丝AWS A5.1 手工电弧焊用碳钢焊条标准AWS A5.5 手工电弧焊用低合金钢焊条标准AWS A5.18 气体保护焊用碳钢焊丝和填充丝标准AWS A5.28 气体保护电弧焊用低合金钢焊丝和填充丝标准AWS A5.29 弧焊用低合金钢药芯焊丝标准4.2.3 保护气体类型有惰性气体、活性气体或两者的混合气体。使用的保护气体应满足焊接工艺规程的要求。4.3 焊接设备焊接所用设备应符合焊接工艺要求，具有良好的工作状态和安全性。不符合要求的焊接设备应予以更换或维修。4.4 焊工（操作工）资格根据锅炉压力容器、压力管道焊工考试的管理规定的要求，获得了西气东输二线管道工程线路钢管相应焊接工艺的资格，并应按第六章要求获得上岗资格的焊工（操作工）可参加西气东输二线管道工程线路钢管的焊接作业。4.5 焊接方法和焊接工艺4.5.1 西气东输二线管道工程线路焊接的方法包括焊条电弧焊、药芯焊丝半自动焊和熔化极气体保护自动焊，以及上述焊接方法组合焊接的方法。4.5.2 西气东输二线管道工程线路钢管采用的焊接工艺，在进行施工前，应按第五章要求进行评定。4.5.3 应根据评定合格的焊接工艺编制焊接工艺规程，焊接工艺规程应规定焊接方法、焊接参数、施工措施等（参见附录A）。焊接工艺规程应经试验单位焊接工程师审核，技术负责人审批后，报业主批准。管道工程线路的焊接作业应符合焊接工艺规程的规定。4.6 焊接接头性能4.6.1 拉伸试验性能每个试样的抗拉强度应大于或等于管材的规定最小抗拉强度，但不需要大于或等于管材的实际抗拉强度。如果试样断在母材上，且抗拉强度大于或等于管材规定的最小抗拉强度时，则该试样合格。如果试样断在焊缝或熔合区，其抗拉强度大于或等于管材规定的最小抗拉强度时，且断面缺陷符合4.6.4的要求，则该试样合格。如果试样是在低于管材的名义抗拉强度下断裂，则该焊接工艺不合格，应重新试验。4.6.2 冲击试验性能每个冲击试样的冲击吸收功应大于或等于表1或表2中的规定值（若技术条件另有规定，则应按技术条件执行）。表1 X70钢冲击韧性试验要求焊缝金属厚度mm试样尺寸（厚宽长）mm-20最低冲击吸收功J平均值单个值8ta117.510555742t111010557656注：X70钢焊接接头冲击功验收指标参照了西气东输一线的标准要求.a t为焊缝金属厚度。表2 X80钢冲击韧性试验要求焊缝金属厚度mm试样尺寸（厚宽长）mm-10最低冲击吸收功J平均值单个值8ta117.510556045t111010558060 a t为焊缝金属厚度。4.6.3 硬度试验性能X70钢焊接接头所有硬度测定点的维氏硬度值（Hv10）不应大于275。X80钢焊接接头所有硬度测定点的维氏硬度值（Hv10）不应大于300。4.6.4 刻槽锤断试验每个试样的断裂面应完全焊透和熔合。任何气孔的最大尺寸不应大于1.6mm，且所有气孔的累计面积不应大于断裂面积的2%。夹渣深度应小于0.8mm，长度不应大于钢管公称壁厚的1/2，且小于3mm。相邻夹渣间应至少相距13mm无缺陷的焊缝金属。测量方法如图4所示。白点不做为不合格的原因。4.6.5 面弯和背弯/侧弯试验弯曲后，试样拉伸弯曲表面上的焊缝和熔合线区域所发现的任何方向上的任一裂纹或其它缺陷尺寸不应大于钢管公称壁厚的1/2，且不大于3mm。除非发现其它缺陷，由试样边缘上产生的裂纹长度在任何方向上不应大于6mm。弯曲试验中每个试件均应满足评定要求。4.6.6 宏观金相检验宏观金相检验面不应有裂纹和未熔合，并应满足4.6.4的要求。4.6.7 焊接接头的抗氢致裂纹（HIC）性能试验结果应满足下列要求：a) 裂纹敏感率（CSR）小于或等于2%；b) 裂纹长度率（CLR）小于或等于15%；c) 裂纹厚度率（CTR）小于或等于5%。5 焊接工艺评定5.1 基本要求5.1.1 用于焊接工艺评定的钢管应为工程用钢管，并有产品质量证明书，焊接材料应有产品质量证明书或复验报告。5.1.2 焊接工艺评定的焊接位置应能代表现场焊接作业位置。焊接所用的焊接设备应处于完好状态，试验与检验设备和量具应经计量检定合格。从事焊接工艺评定的人员应是焊接专业技术人员和技能熟练焊工。5.1.3 应对评定合格的焊接工艺的各项细节进行记录（参见附录B），应记录焊接工艺评定的各项试验结果。焊接工艺评定报告应经试验单位焊接工程师审核，技术负责人审批后，报业主批准。在该焊接工艺规程使用期间应保存记录。5.2 焊接工艺评定规则5.2.1 评定应采用钢管对接环焊缝试件。5.2.2 焊接工艺评定基本要素应符合5.3的规定。变更任何一个基本要素时均应重新评定焊接工艺。当焊接工艺规程有5.3规定的基本要素以外的要素变更时，可修订焊接工艺规程，但可不对焊接工艺重新评定。5.2.3 X70钢管和X80钢管应分别进行评定。X70和X80钢管对接焊时应根据X80钢制定工艺规程。国内外的X80钢管，当影响焊接性的技术指标有较大变化时，应分别进行评定。影响焊接性的技术指标包括化学成分、力学性能、预热温度预测和斜Y型坡口焊接裂纹试验。若焊接性分析结果与已知的X80钢管相当，则可只进行一种自保护药芯焊丝半自动焊工艺的评定；若试验结果较差，则应进行焊条电弧焊、自保护药芯焊丝半自动焊和自动焊三种焊接工艺的评定。5.2.4 焊接材料应按表3分组,某一焊接材料评定合格的焊接工艺可用于同组别号的其它焊接材料，但应保持焊接接头力学性能的一致性。表3 填充金属分类类别组别标准焊接材料焊剂备注1GB/T 5117GB/T 5118AWS A5.1AWS A5.5E4310,E4311E5010,E5011E6010,E6011E7010,E7011用于X70钢根焊的焊接2GB/T 5117AWS A5.1E5016E7016用于X70和X80钢根焊的焊接3GB/T 5118AWS A5.5E5510,E5511E8010,E8011,E9010用于X70钢热焊的焊接4GB/T 8110AWS A5.18E50-6ER70S-G,ER70S-6用于X70和X80钢根焊的焊接5AWS A5.18E70C-6用于X70和X80钢根焊的焊接1GB/T 5117或GB/T 5118AWS A5.1或AWS A5.5E5515,E5516,E5518E8015,E8016,E8018用于X70钢填充、盖面的焊接2GB/T 5117或GB/T 5118AWS A5.1或AWS A5.5E6015,E6016,E6018E9018,E10018用于X80钢填充、盖面的焊接1GB/T 8110AWS A5.18E50-6ER70S-G,ER70S-6用于X70和X80钢填充、盖面的焊接2GB/T 8110AWS A5.28E55-6,E60-6ER80S-G,ER90S-G用于X80钢填充、盖面的焊接3AWS A5.28ER100S-G,ER120S-G用于X80钢填充、盖面的焊接1AWS A5.29E71T8-K6, E71T8-Ni1 E71T8-Ni2 用于X70钢填充、盖面的焊接2AWS A5.29E81T8-Ni2用于X80钢填充、盖面的焊接3AWS A5.29E91T1-GM，E101T1-GM用于X80钢填充、盖面的焊接1A5.17EL8EL8KEL12EM5KEM12KEM13KEM15KP6XZF6X0F6X2F7XZF7X0F7X2用于X70和X80钢二接一填充、盖面的焊接注1：类的填充金属只用于根焊和热焊的焊接。注2：其它型号的填充金属也可以使用，但应进行单独的焊接工艺评定。5.2.5自动焊设备应按表4分组,一种设备评定合格的焊接工艺可用于同组别号的其它设备的焊接，但应保持焊接接头力学性能的一致性。表4 焊接设备分类类别组别类型焊接材料1半自动焊根焊设备STT（STT电源）2半自动焊根焊设备RMD（PIPEPRO 450电源） 3自动根焊内焊机CRC，NOREAST，PIW484自动根焊外焊机APE-R-，PWT 5自动根焊外焊机CMT（FRONIUS电源）6自动根焊外焊机RMD（PIPEPRO 450电源）外焊机7自动根焊外焊机MILLER XMT456电源+CRC机头8自动填盖平摆外焊机PAW2000，APW 9自动填盖角摆外焊机NOREAST，RMS，CRC M30010自动填盖双焊矩外焊机CRC P260P600，PAW300011自动填盖埋弧焊焊机埋弧焊注1：类的焊接设备只用于根焊的焊接，、类的焊接设备只用于填充焊和盖面焊。注2：其它型号的自动焊设备也可以使用，但应进行单独的焊接工艺评定。5.2.6 当同一条焊缝使用两种或两种以上焊接方法，可按每种焊接方法分别进行评定；亦可使用两种或两种以上焊接方法焊接试件，进行组合评定。组合评定合格后用于焊件时，可采用其中一种或几种焊接方法，但应保证焊接接头性能符合4.6的规定。5.2.7 当同一条焊缝使用两种或两种以上焊接设备时，可按每种焊接设备分别进行评定；亦可使用两种或两种以上焊接设备焊接试件，进行组合评定。组合评定合格后用于焊件时，可采用其中一种或几种焊接设备，但应保证焊接接头性能符合4.6的规定。5.2.8 钢管壁厚应按下列方法分组：a) 小于4.8mm；b) 大于或等于4.8mm，且小于19.1mm；c) 大于或等于19.1mm。5.3 基本要素变更焊接工艺评定基本要素包括下列内容，变更任何一个基本要素时均应重新评定焊接工艺。 a) 焊接工艺规程中焊接方法的变更；b) 钢管强度等级的变更，X80钢管焊接性发生5.2.3所述的较大变化；c) 焊接接头设计的重大变更（如V型坡口改为U型坡口）。坡口角度或钝边的变更不需要重新评定；d) 焊接位置的变更（如5G管位置变为2G，或反之。5G或2G管位置变为6G等）应重新进行评定。6G管位置变为5G或2G可不重新评定；e) 钢管壁厚分组的变更。钢管壁厚分组见5.2.8；f) 填充金属的组别号的变更。填充金属的组别号见表3；g) 自动焊设备的组别号的变更。自动焊设备组别号见表4；h) 焊接极性的变更，如直流焊时焊条（焊丝）接正变更为接负，或反之；将直流变更为交流，或反之；i) 完成根焊道之后开始第二焊道之间的最大时间间隔的增加；j) 从下向焊改为上向焊，或反之；k) 一种保护气体换成另一种保护气体，或一种混合气体换成另一种混合气体，或保护气体流量范围较大地增加或减小；l) 焊接速度范围的变更；m) 降低焊接工艺规程中的最低预热温度；n) 增加焊后热处理，改变焊接工艺规程中焊后热处理的范围或温度。5.4 焊接接头性能试验方法5.4.1 应按图1指定的位置取样，试样的最少数量及试验项目见表5。表5 焊接工艺评定试验的试样类型及数量钢管外径mm工艺类型试样数量 个拉伸试验刻槽锤断试验背弯试验面弯试验侧弯试验冲击试验宏观金相硬度试验HIC试验总数323.9壁厚12.7mm线路工艺444404331335返修工艺111102311012壁厚12.7mm线路工艺440084331335返修工艺110022311012a）线路工艺评定试验取样位置b）返修工艺评定试验取样位置图1 焊接工艺评定试验的取样位置5.4.2 焊接接头拉伸试验应符合下列规定：5.4.2.1 拉伸试样（图2所示）约230mm长，25mm宽，试样可通过机械切割或氧气切割的方法制备。除有缺口或不平行外，试样可不进行其它加工。如有需要，应进行机加工处理使试样边缘光滑和平行。5.4.2.2 拉伸试样应在拉伸载荷下拉断。使用的拉伸机应能测量出拉伸试验时的最大载荷。图2 拉伸试样5.4.3 刻槽锤断试验应符合下列规定：5.4.3.1 刻槽锤断试样（图3所示）约230mm长，25mm宽，试样可通过机械切割或氧气切割的方法制备。用钢锯在试样两侧焊缝断面的中心（以根焊道为准）锯槽，每个刻槽深度约3mm。用此方法准备的刻槽锤断试样，有可能断在母材上而不断在焊缝上。当前一次试验表明可能会在母材处断裂时，为保证断口断在焊缝上，则可在焊缝外表面余高上刻槽，但深度从焊缝表面算起不应超过1.6mm。如业主有要求，可对用半自动焊或自动焊方法进行工艺评定的刻槽锤断试样在刻槽前先进行宏观腐蚀检查。5.4.3.2 刻槽锤断试样可在拉伸机上拉断；或支撑两端，打击中部锤断；或支撑一端，打击另一端锤断。焊缝断裂的暴露面不应少于19mm宽。图3 刻槽锤断试样图4 刻槽锤断试样缺欠尺寸的测量方法5.4.4 背弯、面弯或侧弯试验应符合下列规定：5.4.4.1 背弯和面弯试验试样约230mm长，25mm宽，且其长边缘应磨成圆角（如图5所示）。试样可通过机械切割或氧气切割的方法制备。焊缝内外表面余高应去除至与试样母材表面平齐。加工表面应光滑，加工痕迹应轻微并垂直于焊缝轴线。侧弯试样约230mm长，13mm宽，且其长边缘应磨成圆角（如图6所示）。试样可先通过机械切割或氧气切割的方法制成宽度约19mm的粗样，然后用机加工或磨削方法制成13mm宽的试验试样。试样各表面应光滑平行。焊缝的内外表面余高应去除至与试件表面平齐。5.4.4.2 背弯和面弯试样应在导向弯曲试验模具上弯曲，模具如图7所示。试样应以焊缝为中心放置于下模上。面弯试验应以焊缝外表面朝向下模，背弯试验应以焊缝内表面朝向下模，施给上模压力，将试样压入下模内，直到试样弯曲成近似U形。侧弯试样应在类似于图7所示的导向弯曲试验模具上弯曲。将试样以焊缝为中心放置在下模上,焊缝表面应与模具成90o。施给上模压力，将试样压入下模内，直到试样弯曲成近似U形。图5 背弯和面弯试样（壁厚小于或等于12.7mm）注1：内外表面的焊缝余高应去除至与试样表面平齐。试样在试验前不应压平。注2：试样机加工13mm宽，或氧乙炔切割约19mm宽，然后再机加工或平滑打磨至13mm宽。切割表面应光滑平行。图6 侧弯试样（壁厚大于13mm）注：图无比例，冲头半径A为45mm，胎具半径B为60mm，胎具厚度C为50mm.图7 导向弯曲试验模具5.4.5 低温冲击韧性试验应符合下列规定：5.4.5.1 应按图1a）规定的位置截取试块，在同一区域截取的两个试块上，各机加工出一组（每组六块）夏比V型缺口冲击试样，其中三块缺口应开在焊缝垂直中心线上，另三块缺口应开在熔合线上，见图8。图8 冲击试样缺口位置5.4.5.2 试验温度应为-10，试验应按GBT 229规定进行。5.4.6 宏观组织检验应符合下列规定：5.4.6.1 在垂直焊缝轴线方向上应按图1a）规定的位置截取试样，试样尺寸见图9。试样的一个断面应经研磨腐蚀后，作为检测面。图9 宏观组织检验试样5.4.6.2 应使用五倍手持放大镜，对检测面进行宏观检验。5.4.7 焊接接头硬度试验应符合下列规定：5.4.7.1 焊接接头硬度测定应在宏观组织检验试样上进行。对下向焊工艺，应取立焊三点位置试样进行试验；对上向焊工艺，应取仰焊六点位置试样进行试验。5.4.7.2 试验应选用10kg载荷，并应按GB/T 4340.1规定的方法测定接头硬度并计算威氏硬度值（HV10）。硬度测定压痕点位置见图10。图10 硬度测定压痕点位置5.4.8 抗氢致裂纹(HIC)性能试验应符合下列规定：5.4.8.1 可在任意位置取样，但试样应包含焊缝、热影响区及母材，且焊缝位于试样中心位置，试样数量不应少于三个。5.4.8.2 当焊接材料的含硫量（根据焊材生产厂家提供的与焊材批号相同的材质单确定）小于或等于0.009%时，焊缝可不作抗HIC性能试验。当焊接材料的含硫量大于0.009%且小于0.015%时，应按GB/T 8650的要求进行B溶液作抗HIC性能试验。6 焊工（操作工）资格的确认6.1 资格审定承包商应提供有效的且与将从事的焊接作业相适应的焊工（操作工）资格证书，并应由业主或业主代表审核确认。6.2 上岗资格认定6.2.1 上岗资格分为主线路根焊、主线路热焊和填充焊、主线路盖面焊、连头焊和返修焊五种。焊工（操作工）应根据其将从事的焊接作业，使用业主批准的焊接工艺规程进行焊接操作考试，并取得相应的上岗资格。6.2.2 每名焊工应独立、连续完成包括平焊、立焊和仰焊三个典型位置的扇形管段的相关焊接操作。进行返修焊接作业资格认定时，应将射线检测合格的焊口按5G管位置固定在考试工位上，去除3点至6点（包含6点）处约330mm长的全部焊缝，修出坡口和间隙，每名焊工应独立、连续完成焊接操作。6.2.3 上岗资格考试用钢管应与工程用钢管材质和规格相同。考试前，应给焊工（操作工）一定的时间熟悉考试用焊接设备、焊接工艺和焊接材料。6.2.4 所有考试焊口均应进行射线检测。考试委员会有权决定用破坏性试验替代无损检测。若考试委员会认为某个焊口的无损检测结果不足以评价焊工的能力时，有权要求对其进行破坏性试验。6.2.5 若考试焊口符合6.4、6.5或6.6的规定，则应给焊工（操作工）颁发相应的上岗资格证书。6.2.6 若焊接工艺评定是按第五章的规定进行焊接、取样、试验，并满足验收要求，则焊接试验管焊缝的焊工（操作工）具有该工艺规程的相应上岗资格。6.3 上岗资格范围取得上岗资格证书的焊工（操作工）可进行规定范围内的焊接作业。当焊接工艺规程有下列基本要素变更时，焊工（操作工）应重新进行上岗资格认定。a) 由一种焊接方法变为另一种焊接方法或其它焊接方法的组合。如：1) 由一种焊接方法变更为另一种焊接方法；2) 改变焊接方法组合。焊工具有该组合工艺中各项焊接方法的上岗资格证书，无需重新进行上岗资格认定。b) 焊接方向由上向焊变为下向焊，或反之；c) 填充金属组别的变更（见表3）；d) 钢管壁厚分组的变更。钢管壁厚分组见5.2.8；e) 焊接位置的变更，如从垂直焊接位置（2G）变为水平焊接位置（5G），或反之。若焊工已取得倾斜45固定管焊接位置（6G）对接焊的上岗资格，则可进行任意位置对接焊和角焊的焊接操作；f) 接头设计的变更（如去除垫板；或由V型坡口改为U型坡口等）。6.4 外观检查焊工（操作工）上岗考试焊口不应打磨，焊缝余高不应大于2.0mm，连续50mm长的局部区域不应大于3mm。外观检查不合格的焊口，相应的焊接操作人员不合格。6.5 无损检测考试焊口应符合Q/SY-XQ2西气东输二线管道工程无损检测射线级的要求。如考试焊口存在缺陷，且能够区分缺陷的具体位置，则焊接该位置的焊工（操作工）不合格。如果缺陷的位置不能区分，则相关焊层的焊工（操作工）不合格。6.6 破坏性试验6.6.1 取样取样时不应用无损检测挑选取样位置。当考试焊缝是完整接头时，应按图11中所示的位置在每个考试焊缝上取样；当考试焊缝是管接头的扇形段时，应从每一扇形段上截取数量相等的试样。试验项目和试样数量要求见表6。试样应空冷至室温后试验。a）对接焊上岗资格考试试验的试样位置b）返修上岗资格考试试验的试样位置图11 上岗资格考试试验的试样位置表6 上岗考试的对接接头试样类型及数量钢管外径mm考试类型试样数量 个刻槽锤断试验背弯试验面弯试验侧弯试验总 数323.9壁厚mm12.7对接焊、连头焊444012返修工艺11103壁厚mm12.7对接焊、连头焊400812返修工艺100236.6.2 对接焊的刻槽锤断和弯曲试验刻槽锤断试样及弯曲试样的准备、试验及验收应按第五章的规定进行。如只有一个弯曲试样不合格，可在原来试样相邻位置再切取两个试样进行补充试验。若两个试样均合格，则该焊工合格，否则该焊工不合格。6.7 补考不合格焊工可补考一次。6.8 上岗资格证书上岗资格认定机构应对通过上岗资格认定的焊工（操作工）颁发上岗资格证书。上岗资格证书应包括下列内容：a) 姓名、性别、单位、证书编号、身份证号及本人证件照片；b) 工程名称、考试合格项目、执行标准；c) 上岗资格认定机构名称和日期；d) 上岗资格认定机构盖章和主考人签字。6.9 记录应记录每个焊工（操作工）的上岗资格考试过程及检验、试验结果，并应给每个焊工（操作工）建立档案。档案应包括下列内容：a) 证书编号、准考证编号；b) 身份证复印件、资格证书复印件；c) 考试用焊接工艺规程；d) 现场记录、外观检查报告、射线检测报告及其它检验、试验原始报告；e) 上岗资格认定结论；f) 上岗资格证书复印件。6.10 有效期取得上岗资格的焊工（操作工），若中断同类焊接方法的焊接工作超过六个月，应重新进行上岗资格认定。7 现场焊接7.1 环境要求在下列任一种自然环境下，若无有效的防护措施，不应施焊：a) 雨雪天气；b) 大气相对湿度大于90%；c) 自然环境温度低于5；d） 低氢型焊条电弧焊，风速大于5m/s；e） 纤维素型焊条手工电弧焊，风速大于8m/s；f） 自保护药芯焊丝半自动焊,风速大于8m/s；g） 熔化极气保护电弧焊，风速大于2m/s。7.2 焊接材料的保管和使用7.2.1 焊接材料的储存和烘干应按照生产厂家产品说明书的要求执行。在保管和搬运时，应避免损害填充金属及其包装，包装开启后，应保护其不致变质，药皮焊条应避免受潮。7.2.2 焊接材料的保管和发放应有专人负责，并应填写好焊接材料的发放记录。每天应按用量领取焊材。凡有损坏或变质迹象的焊接材料不应用于焊接。剩余的焊条头和焊丝段不应随意丢弃，应有专人负责回收，集中处理。7.2.3 保护气体应存放在容器中，并应远离高温环境，其它气体不应混入容器中。若保护气体质量有问题，则不应使用。二氧化碳气体纯度不应低于99.5%，使用前应预热干燥。当瓶内气体压力低于0.98MPa时，应停止使用。氩气纯度不应低于99.96%。混合气体的成分的比例应按焊接工艺规程的有关规定执行。7.3 焊前准备7.3.1 施焊前，应核对用于焊接施工的焊材和母材。7.3.2 所有管端坡口应符合焊接工艺规程的要求。出厂的管端坡口不符合焊接工艺规程要求时，宜采用机械法（坡口机）对焊接坡口进行加工。连头和碰死口时可采用等离子或冷切割方法进行坡口加工，但应将坡口修磨均匀、光滑。7.3.3 被焊接表面应均匀、光滑，不应有起鳞、磨损、铁锈、渣垢、油脂、油漆和影响焊接质量的其它有害物质。管内外表面坡口两侧25mm范围内应采用机械法清理至显现金属光泽。7.3.4 钢管坡口的损伤宜采用机械方法加工或切除，并应重新加工需要的坡口。可采用打磨方法去除钢管非防腐层外表面的划痕、刻痕和电弧烧伤等缺欠，打磨深度不应超过管壁标准厚度的5。不应对钢管体表面的破损进行焊接修补。7.3.5 管道上不应焊接附属物。阴极引出线的焊接应符合设计要求。7.4 焊接坡口形式焊接坡口应按焊接工艺规程要求执行，若焊接工艺规程无规定时，可参照本标准执行，如图12、图13、图14、图15、图16、图17所示。下坡口角度，参考值为2530，单位为度（）；上坡口角度，参考值为515，单位为度（）；H变坡口拐点距内壁的高度，参考值为90.2mm，单位为度（mm）；P钝边高度，参考值为1.51.8mm，单位为度（mm）；b对口间隙，参考值为1.53.5mm，单位为度（mm）；钢管壁厚，单位为度（mm）；图12 手工焊、半自动焊和气保护药芯焊丝自动焊的复合坡口下坡口角度，参考值为45，单位为度（）；上坡口角度，参考值为515，单位为度（）；内坡口角度，参考值为37.5，单位为度（）；h内坡口高度，参考值为1.21.5mm，单位为度（mm）；H变坡口拐点距内壁的高度，参考值为4.34.5mm，单位为度（mm）；P钝边高度，参考值为0.81.0mm，单位为度（mm）；b对口间隙，参考值为0mm，单位为度（mm）；钢管壁厚，单位为度（mm）；图13 内焊机根焊+气保护实心焊丝自动焊填充盖面复合坡口上坡口角度，参考值为515，单位为度（）；R下坡口1/4圆弧的半径，参考值为2.4mm，单位为度（mm）； H变坡口拐点距内壁的高度，参考值为3.70.2mm，单位为度（mm）；P钝边高度，参考值为1.21.5mm，单位为度（mm）；b对口间隙，参考值为0mm，单位为度（mm）；钢管壁厚，单位为度（mm）；图14 外焊机根焊+气保护实心焊丝自动焊填充、盖面的坡口形式坡口角度，参考值为22.523.5，单位为度（）；P钝边高度，参考值为1.51.8mm，单位为度（mm）；b对口间隙，参考值为2.54.0mm，单位为度（mm）；钢管壁厚，单位为度（mm）；图15 V型坡口形式当厚度差小于或等于3.0mm的不等壁厚钢管对接焊时，可直接进行焊接，如图16所示。当厚度差大于3.0mm且2/1不大于1.5的不等壁厚钢管对接焊时，可在厚度大的部件上进行削薄处理（图17 a）或在内部进行封底焊（图17 b）。图16 厚度差小于或等于3.0mm的不等壁厚钢管对接焊a) 补充加工坡口 b) 内补焊图17 厚度差大于3.0mm且厚度比2/1不大于1.5的不等壁厚钢管对接焊根部的处理7.5 管口组对7.5.1 应优先采用内对口器组对。在无法采用内对口器时，可用外对口器。在应用内对口器时，对口器不应在钢管内表面留下刻痕、磨痕和油污。钢管组对时不应敲击钢管的两端。7.5.2 两相邻管的制管焊缝(直焊缝、螺旋焊缝)在对口处应相互错开，距离不应小于100mm。焊接作业时，制管焊缝宜在钢管周长的上半部。7.5.3 相邻环焊缝间的距离应大于一倍的钢管直径。7.5.4 相同公称壁厚对接钢管的错边量不应大于钢管壁厚的1/8，且应小于3mm，错边应沿管口圆周均匀分布。7.5.5 接头坡口角度、钝边、根部间隙应符合图12、图13、图14、图15中要求。7.5.6 管端两侧各150mm范围内，内、外制管焊缝（如螺旋焊缝、直焊缝）应采用机械方法修磨至与母材平齐，但不应伤及母材；修磨后的余高应为0mm0.5mm，且应与母材圆滑过渡以满足管口组对和自动超声检测的要求。7.5.7 沟上焊接作业空间高度应大于400mm；沟下焊接工作坑应保证焊工操作方便和安全。7.5.8 相邻环焊缝间的距离应大于一倍的钢管直径。7.6 预热、层间温度及焊后缓冷7.6.1 环境温度在5以上时，预热宽度宜为坡口两侧各50mm。7.6.2 环境温度低于5时，宜采用感应加热或电加热的方法进行管口预热，预热宽度宜为坡口两侧各75mm。7.6.3 预热后应清除表面污垢。应在距管口25mm处的圆周上均匀测量预热温度，保证预热温度均匀。预热时不应破坏钢管的防腐层。7.6.4 X70钢和X80钢焊接的预热温度应为100200。返修焊接时，预热温度应为150200。7.6.5 X70钢和X80钢焊接的层间温度应为50150，返修焊接的层间温度应为100200。7.6.6 焊接环境温度低于5时，焊接作业宜在防风棚内进行，应使用保温措施保证层间温度。如在组装和焊接过程中焊口温度冷却至焊接工艺规程要求的最低温度以下，应重新加热至要求温度。焊后宜采用缓冷措施。7.7 对口器撤离7.7.1 正在施焊的钢管应处于稳定的状态。7.7.2 使用内对口器时，只有根焊道全部完成后方可撤离。若根部焊道承受敷设应力比正常情况高，且有可能发生裂纹，应在完成热焊道后撤离内对口器。7.7.3 使用外对口器时，应保证根焊道均匀对称完成50%以上后撤离。对口支撑和吊具则应在根焊道全部完成后方可撤除。7.8 焊接7.8.1 焊接地线应靠近焊接区，宜用卡具将地线与被焊管牢固接触，不应产生电弧灼伤母材。7.8.2 焊接设备启动前，应检查设备、指示仪表、开关位置和电源极性。在正式焊接前，应在试板上进行焊接工艺参数调试。不应在坡口以外的管表面上起弧。7.8.3 管子焊接时，应防止管内空气流速过快。7.8.4 施焊时应保证层间温度达到规定的要求。相邻焊道的起弧或收弧处应相互错开30mm以上。焊接前每个引弧点和接头应修磨。应在前一焊道全部完成后再开始下一焊道的焊接。 7.8.5 自动焊操作时，应随时注意焊道宽度的变化以及电弧在坡口两侧的停留时间。7.8.6 引弧前宜将焊丝端部去除约10mm，引弧时宜采用较短的焊丝伸出长度。7.8.7 在两个焊工（操作工）收弧处，先到达的焊工（操作工）应多焊部分焊道。7.8.8 焊接时，焊条或焊丝不宜摆动过大，对较宽焊道宜采用多道焊方法。焊接时发现偏吹、粘条、表面气孔或其它不正常现象时应立即停止焊接，修磨接头后继续施焊。7.8.9 为保证盖面焊的良好成型，填充焊道宜填充（或修磨）至距离管外表面1mm2mm处。可根据填充情况在立焊部位增加立填焊。盖面焊缝为多道焊时，后续焊道至少宜覆盖前一焊道1/3宽。7.8.10 当日不能完成的焊口应完成50%钢管壁厚且不少于三层焊道。未完成的焊口应采用干燥、防水、隔热的材料覆盖好。次日焊接前，应预热至焊接工艺规程要求的最低层间温度。7.8.11 坡口和每层焊道上的锈皮及焊渣，在下一步焊接前应清除干净。采用自动焊或半自动焊时，焊接下一焊道前，应用砂轮磨除已完成焊道表面的熔渣、密集气孔、引弧点高凸处。焊口完成后，应将接头表面的熔渣、飞溅物等清除干净。7.8.12 焊工应对自己所焊的焊道进行自检和修补工作。7.8.13 焊接过程中发现的缺陷应立即清理修补。修补过程中应保证控制层间温度。每处修补长度应大于50mm，且小于或等于200mm。若相邻两修补处的距离小于50mm时，按一处缺陷进行修补。7.8.14 根焊部位存在明显缺陷时，如未熔合、未焊透、焊穿、内咬边和较大的错边等，宜从钢管内部进行修补。累计修补长度不应超过钢管周长的1/3。7.8.15 厚度差大于3mm，厚度比2/1不大于1.5的不等壁厚钢管对