管廊工艺管道焊接施工方案.doc

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国电英力特宁东30万吨/年醋酸项目全厂工艺及供热外管（083）工艺管道焊接施工方案编 制：审 核：批 准：中化二建集团国电英力特宁东醋酸项目部二一三年四月十三日目录1、概述12、编制依据及验收规范13、施工准备14、焊接施工工序35、施工技术要求46、质量检查97、焊缝返修98、焊接质量保证体系109、安全施工技术要求1410、管道焊接材料选用及工艺要求表1711、管道焊接焊接工艺评定一览表1712、工艺工艺卡17 全厂工艺及供热外管（083）工艺管道焊接方案1、概述 1.1工程概况 国电英力特宁东30万吨/年醋酸项目全厂工艺及供热外管工艺管道的焊接，管道材质有碳钢和普通不锈钢，工艺管道全部采用现场预制加工，分段安装。管道焊接的主要工程量见表1。 管道焊接工程量 表1材料类别钢号规格单位数量备注碳素钢20#26.9*4168.35.6m1193不锈钢0Cr18Ni942.4*4m31备注：方案中均用材料类别名称来进行叙述，并专指表中对应的钢号2、编制依据及验收规范2.1工业管道工程施工及验收规范 GB50235-20102.2现场设备工业管道焊接施工及验收规范 GB50236-20112.3石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范及一号增补 SH3501-20022.4石油化工工程铬钼耐热钢管道焊接技术规程 SH/T3520-20042.5石油化工铬镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程 SH/T3523-19992.4石油化工不锈钢复合钢焊接规程 SH/T3527-19992.6石油化工建设工程项目交工技术文件规定 SH/T 350320072.7工艺管道规范 ASME B31.33、施工准备3.1人员准备3.1.1焊工担任管道焊接的焊工必须经过焊接基本知识和实际操作技能的培训，并取得相应的锅炉压力容器压力管道焊工考试合格证及经并经项目质量部考试合格，具备颁发的焊工上岗证，才能进入施工现场焊接作业；施焊前应参加焊接方案的技术交底，掌握本项目焊接工艺的技术要点、难点，严格遵守工艺纪律； 3.2焊接检验人员要求3.2.1从事焊接质量检验的人员应具有一定的实践经验和技术水平。3.2.2焊缝无损探伤必须由经专业技术培训和考核合格的专业人员担任，评片应由取得锅炉压力容器检验II级资格证书的人员担任。3.3焊接管道焊接管道应完好无损，各种仪器、仪表应检定合格；且具有良好的动特性、调节特性，焊接工艺参数调节可靠，电流表、电压表指示准确。3.3.1所有的焊机都应该经过检查合格且有合格标识。3.3.2所有钨极氩弧焊设备必须具有高频引弧功能，焊炬应提前送气，熄弧时应采用电流衰减装置和气体延时保护装置。3.4焊接材料3.4.1焊条、焊丝应有质量证明书。包装完整，无破损或受潮现象。焊条的药皮不得有脱落或明显的裂纹，焊丝在使用前应清除其表面的油污、锈蚀等。3.4.2焊条烘干温度见表3-1；焊条、焊丝的选用见表3-2。3.4.3焊材二级库专人专职管理，管理员熟悉焊材二级库管理要求及相关制度，具备持证上岗，并做好日常焊材的烘干和发放，填写烘干、发放回收记录。焊接材料必须定量发放，发放后焊条在焊条筒内保存，如在4小时内未能用完，必须收回；焊条回收、再次烘干次数不能超过两次。3.4.4焊接材料验收合格并标识入库储存。库内应设置温度计、湿度计，保持库内温度不低于5，空气相对湿度应不高于60。焊条、焊丝应存放于干燥、通风良好的地方，且应符合下列要求：a)焊材应存放在架子上，且离地面与墙壁的距离均不小于300mm。b)按种类、牌号、批号、规格和入库时间分别摆放，并有明显的标示牌。3.4.5手工钨极氩弧焊电极宜采用铈钨极，所用氩气纯度不得低于99.99%，符合GB4842氩气规定。表3-1 焊条烘干温度焊条牌号烘干温度（）烘干时间（h）保温温度（）J4273501100150A1322501100150注：当焊材厂家有规定时按包装要求进行烘干，若产品无规定时按此表执行。表3-2 焊接材料选用表 焊材 钢材焊条牌号规格焊丝牌号规格20#J4273.2/4.0TIG-G502.50Cr18Ni9A1323.2H00Cr21Ni102.53.5焊接施工环境要求3.5.1焊条电弧焊时，风速不得超过8m/s。3.5.2手工钨极氩弧焊时，风速不得超过2m/s。3.5.3空气相对湿度不得大于90%。3.5.4雨雪天必须停止施焊。3.5.5焊接环境温度低于下列要求时，应采取提高焊接环境温度的措施：1）非合金钢焊接，不低于-20；2）低合金钢焊接，不低于-10；4、焊接施工工序4.1非合金钢管道焊接施工工序4.2合金钢管道焊接施工工序（1）5、施工技术要求5.1管道坡口加工及坡口型式。5.1.1管子坡口应按下列方法加工。5.1.1.1管道管子的加工宜用机械方法，当采用氧乙炔焰或等离子切割时，切割后必须打磨除去影响焊接质量的坡口表面层，并将凹凸不平处打磨平整，如局部有缺口，应进行补焊，然后打磨平整，直至发出金属光泽。5.1.1.2 公称直径大于等于150mm的管道，应采用半自动氧乙炔焰切割坡口。5.1.1.3 合金钢、不锈钢的切割及坡口加工宜采用机械方法，切割面应光滑。当采用等离子切割或氧乙炔切割时，切割后应用机械方法去除端面及热影响区缺陷,加工完的坡口应进行外观检查，不得有裂纹和分层，否则应进行修补。5.1.2管子坡口型式5.1.2.1管道对接接头的坡口型式：见图51，管线插入式三通坡口型式见52。适用壁厚范围20mm 图51等壁厚坡口图 图52管线插入式三通主管坡口型式 图52管线骑座式三通主管坡口型式5.1.2.2壁厚不同的管道组成件组对，当壁厚差大于管道的内壁差1.0mm或外壁差2mm时应按图53、图54的要求加工。图53不同壁厚管子加工要求图54不同壁厚管子和管件加工要求5.1.2.3平焊法兰焊接接头按图5-5所示K1.4T，且不大于颈部厚度；E=6.4，且不大于T。承插焊接法兰按图5-6所示K1.4T，且不大于颈部厚度，C1.6mm。图5-7承插焊接接管中K=1.4T，且不小于3.2mm，C=1.6mm。图5-5法兰角接头示意图 图5-6承插焊接法兰示意图 图5-7承插焊接示意图5.2焊缝的组对5.2.1管道在组对前，应用手工或机械方法清理内外表面，在坡口两侧内、外壁20mm范围内的油、漆、垢、锈等清除干净，直至发出金属光泽。5.2.2焊接接头组对前，应确认坡口加工型式、尺寸，其表面不得有裂纹、夹层等缺陷，并符5.1.1.2的检测要求。5.2.3壁厚相同的管道组成件组对时，应使内壁平齐，其错边量不应超过管道壁厚的10%，且不大于1mm。5.2.4坡口间隙应符合焊接工艺指导书要求，并保证坡口根部的熔透性。5.2.5管道焊缝的设置，应便于焊接、热处理及无损检测，并应符合下列要求：5.2.5.1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。5.2.5.2直管道上两对接焊口中心面间的距离：（1）直管段两环缝间距不小于100mm，且不小于管子外径。（2）除定型管件外，其他任意两焊缝间的距离不小于50mm。5.2.5.3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。5.2.5.4管道上开孔焊接支管，采用补强板补强时补强板应与主管同材质同壁厚，且补强板直径为支管外径2倍。5.2.6支管角焊缝尽量在预制阶段开孔，必须清理内壁杂质，并及时焊接封口。5.278施工过程中焊件应放置稳固，防止在焊接或热处理时发生变形。除设计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。焊接大口径管线时应使用吊车配合，且使用吊装带。水平转动焊接时要有正确的管道支撑。焊接前若使用定位卡具的，要求定位卡具和管道同材质, 焊接工艺要求与正式焊接工艺完全相同。5.2.8在管道上的焊接组对卡具在一般情况下是不允许的，如不可避免，则在拆除时不得用敲打或掰扭的方法，并且拆除时应该注意，用氧乙炔焰割除时应该在离管道表面3mm处切割，使用磨光机打磨，以防止损坏管材，有淬硬倾向的材料修磨后应作渗透检测。5.2.9 焊接地线应采用焊钳或U型卡子连接管壁，严禁接地线随意捆绑管壁，造成电弧划伤。5.2.10不锈钢管采用电弧焊时，焊接接头组对前应采在坡口两侧各100侧范围内涂白垩粉或其他防粘污剂。5.2.11焊口信息的标识应在焊口组对完毕后进行，按下表要求进行焊口标识 管线号 管段焊缝号焊工号焊接日期热处理返 修检查日期 注：表中“管段”只在预制管线中标识。5.3焊接工艺要求5.3.1定位焊5.3.1.1定位焊应采用与根部焊道相同的焊接材料和焊接工艺，并应由取得焊工上岗证，经报验合格的焊工施焊。5.3.1.2 定位焊的焊缝长度宜为1015mm，厚度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；定位焊焊缝两端磨成缓坡形。5.3.1.3 定位焊后应检查组对管道的平直度，如有较大偏差，应重新组对点焊。5.3.1.4 定位焊缝的数量应根据管道的直径选择，并保证焊缝正式焊接过程中不致开裂。5.3.1.5 除了有裂纹的定位焊缝应清除外，定位焊缝应与根部焊缝熔化成一体，焊缝上面的桥形定位焊缝应去掉；底层焊接如需充氩保护，除采取桥形定位焊外，定位焊时背面同样需要充氩，氩气纯度不低于99.99%。5.3.2一般规定5.3.2.1单面焊接时：管线壁厚4mm且管径3时可全部采用手工钨极氩弧焊。管径3的焊缝可采用手工钨极氩弧焊打底，焊条电弧焊填充盖面的方式焊接。管线马鞍口采用手工钨极氩弧焊打底，焊条电弧焊填充盖面的方式焊接。承插口的角焊缝至少应焊接两遍。5.3.2.2电源极性要求：手工钨极氩弧焊直流正接 焊条电弧焊 直流反接5.3.2.3密封焊接的螺纹接头处是否有密封胶带及润滑材料，如果有，应清除掉；下列螺纹连接处不用密封焊：（1）铸铁、可锻铸铁及球墨铸铁件（2）调节阀（3）疏水阀（4）放空和放净阀上的丝堵管帽（5）活接头的压紧螺母（6）仪表。5.3.2.4不得在焊件表面引弧或试验电流。不锈钢及合金钢管道，焊件表面不得有电弧擦伤等缺陷。5.3.2.5在焊接根部焊道前，应对定位焊缝进行检查，如发现缺陷应处理后方可焊接。5.3.2.6内部清洁要求较高的管道、机器入口管道及设计文件规定的其他管道的单面焊缝，应采用氩弧焊进行根部管道焊接。5.3.2.7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，确认无裂纹后方可按原工艺要求继续施焊。5.3.2.8施焊过程中应保证起弧和收弧处的质量，收弧时应将弧坑填满。多层焊的层间接头应错开； 5.3.2.9管子焊接时，管内应防止穿堂风。5.3.2.10在根部焊道和焊缝最后的焊道上禁止用锤敲击。5.3.2.11对焊接线能量有规定的焊缝，施焊时应测量电弧电压、焊接电流及焊接速度并应记录，焊接线能量应符合焊接工艺指导书的规定。5.3.2.12焊接支、吊架，焊缝不得有漏焊、裂纹、高度和长度不够等缺陷。支架与管道焊接时，管子不得有咬边现象。5.3.2.13在焊接过程中，应将焊件垫置牢固。5.3.2.14根据不同的管线材料，选用合理的焊接施工工序。5.3.2.15平焊法兰一定要正反双面焊接，管子插入法兰时应符合设计及相关要求。5.3.2.16焊接完成后未经过允许不得使用局部加热和敲击的方法进行矫正偏差。5.3.2.17进入压缩机、机泵的入口管线应采用氩弧焊打底，要注意保护管线的内洁，不得将焊条头、药皮及其他杂质遗留到管线内部。5.3.2.18不锈钢管线采用实芯焊丝打底时，背面需充氩保护，氩气纯度不低于99.99%，充氩示意图见图58、9。Cr-Mo管线焊接时需焊前预热，充氩时密封长度需加长。 图58 现场管子局部充氩示意图 6、质量检查6.1焊接过程中的检查6.1.1定位焊之后，应清除药皮并进行检查，对发现的缺陷应去除后方可进行焊接。6.1.4对中断焊接的焊缝，继续焊接前应清理并经PT或MT检查，消除发现的缺陷并满足规定的预热温度后方可施焊（当有预热要求时）。6.2焊接后检查6.2.1检验焊接接头前，应按检验方法的要求，对焊接接头的表面进行相应处理。6.2.2焊缝外观应成型良好，焊缝边缘应圆滑过渡到母材，宽度以每边盖过坡口边缘2mm为宜。角焊缝的焊脚高度当设计有规定时执行设计规定，设计无规定时应不小于较薄件厚度，外形应平缓过渡。6.2.3焊接接头的表面质量应符合下列要求：6.2.3.1不得有裂纹、未熔合、气孔、夹渣、弧坑、飞溅存在6.2.3.2不锈钢管道管道的焊缝表面，不得有咬边现象（包括内部咬边）；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度不大于该焊缝全长的10。6.2.3.3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。6.2.3.4焊缝余高差小于1mm。6.2.3.5焊缝表面不允许有深度大于1mm的尖锐凹槽，且不允许低于母材表面。6.3焊接接头无损探伤检查6.3.1焊接接头无损探伤检查见JB4730/T中的相关规定进行的相关规定。7、焊缝返修7.1同一部位的返修次数不宜超过二次，返修应分析原因，制定相应措施，二次返修经施工单位项目技术负责人批准。7.3返修前缺陷应该按照片位定位并确认何种缺陷，缺陷清除应采用砂轮打磨的方法。磨槽需修整成适合补焊的形状，并确认缺陷已消除方可补焊，（必要时可进行着色检测）7.4补焊工艺7.4.1返修时应采用经评定合格的焊接工艺。7.4.2返修时宜采用钨极氩弧焊，如需充氩保护，补焊时同样需要进行充氩保护。7.4.3 选择优秀的、有责任心的焊工进行返修。7.4.4返修部位按原无损检测要求进行检测。7.5管道扩透检测要求7.5.1焊接接头按比例进行抽样检验，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。8、焊接质量保证体系针对工艺管道施工工期短、高空作业等特点，为确保管道焊接质量，项目部组成以项目经理为质量第一责任人的现场焊接质量保证体系，体系人员落实到施工班组组长级，并制定了焊接质量岗位责任制，确保了组织保证。焊接负责人韩国栋材料负责人刘强无损检测负责人王磊施工负责人张文龙质量负责人吕巨生焊接质量负责吕建华技术负责人井豹项目总经理黑 塔工艺管道项目组电 焊 负 责 人 张炯 管工负责人段明 施工负责赵积勇技术负责人赵亮 焊 接 质 量 张文龙 图1 焊接质量管理组织机构图8.1焊接质量管理组织机构图8.2组织机构的职责:8.2.1项目总工程师负责焊接组织机构的人员配备、规章制度的制定，明确有关人员的职责，组织开展有关技术工作，制定总体质量控制措施；负责焊接质量体系的日常运行和实施质量计划，实现计划控制。对技术、质量问题予以确认、批准纠正措施。具体领导工程焊接质量检查工作。8.2.2施工负责人:主管安装现场施工，负责本项目施工的综合管理，组织施工现场多工种按照作业指导书有秩序的交叉作业；负责现场成品保护，对施工进行综合管理；8.2.3质量负责人：对外代表项目部与总承包商、监理单位联系，对内负责安装工程质量检验和质量管理，按照质量检试验计划实施工程检验、确认，监督质量体系的建立与运行，监督纠正措施的实施及结果确认，控制关键人员资质（尤指焊工）及关键材料使用，及时通告项目经理、项目副经理、总工程师、总承包商、监理质量信息，全面负责质量管理，进行现场质量检查验收，及时检查、填写相关记录；8.2.4技术负责人：负责安装现场的技术管理，项目工程的设计文件和技术资料的管理，编制各类施工技术方案（措施），处理、报告施工过程中的问题，整理、汇编、报送工程资料，监督施工工艺、纪律的执行。8.2.5焊接负责人：负责现场焊接技术管理、焊接工艺评定，编制焊接作业指导书和焊接技术措施，指导焊接作业，参与焊接质量管理，处理焊接技术问题，整理、报送焊接技术资料。8.2.6材料负责人：全面负责施工现场的材料到货验收、材料计划、检验、领用、保管、发放及各项材料管理制度的建立和运行。8.2.7无损检测负责人：负责现场无损检测技术管理，无损检测方案、工艺卡、质量保证措施的编制，处理无损检测技术问题，整理、报送无损检测资料，监督无损检测工艺、纪律的执行，签发检测报告。8.2.8焊接质量负责人对现场焊接作业进行全面检查和控制，负责确定焊缝检测部位，评定焊接质量，签发检查文件，参与焊接技术措施的审定。8.3施工班组的职责:8.3.1施工负责人负责所施工单元，现场安装施工，负责各班组施工的综合管理，组织施工现场各工种按照作业指导书有秩序的交叉作业；负责现场成品保护；组织安装现场工序交接；负责与项目组的施工生产协调管理。8.3.2技术负责人负责安装现场的技术管理，按照项目组作业指导书（施工工艺卡）来监督现场施工工艺、纪律的执行，及时报告施工过程中的问题，整理、汇编、报送施工现场的原始技术资料；负责安装现场在工序交接前后的检查验收；共检点、停检点前进行自检并及时向项目组提供技术资料； 8.3.3焊接质量负责人负责本单元焊接质量自检，纠正焊接质量自检过程中出现的问题。8.3.4电焊负责人负责本工种所承担施工任务的执行，按照项目组焊接作业指导书（焊接工艺卡）进行施工作业，及时报告施工过程中的问题，负责安装现场工序交接前的自检。8.4 焊接质量体系的运行8.4.1选择优秀的施工队伍进入项目部组成施工项目组，施工单位根据接受的任务，进行人员的派遣和任命，并在项目部备案。8.4.3项目部应组织编制与工程项目和质量要求相一致的、操作性强的施工组织设计和质量计划来指导工程项目施工，满足设计、生产过程和总承包商要求。8.4.3施工作业的质量监督由作业层的自检、互检，项目部的质量监督和外部监控组成。8.5焊接质量体系的考核9.5.1施工项目组焊接质量体系接受项目部内部焊接质量体系审核，对审核出的不合格项，要及时分析不合格的原因，制定纠正措施及实施计划，按时完成整改。8.5.2项目部每次工程调度例会要对项目组织一次焊接质量体系的内部检查，确保施工项目焊接质量体系的适宜性和有效性，以满足项目质量方针和质量目标的落实，对发现的不合格项要填写“不合格报告”，并进行整改落实，记录应予以保存。8.5.3项目焊接质量体系应接受业主、监理单位、总承包单位的监督、考核。8.6焊接质量控制9.6.1焊接质量控制点及控制内容：表1 焊接质量控制点及控制内容序号主要工序名称控制内容级别责任人1焊接质保体系焊材管理，焊接工艺管理，质检体系等C总工程师2焊接工艺评定焊接工艺评定报告审查B焊接工程师3焊接工艺文件制定焊接施工方案，工艺可行性，保证措施等B焊接工程师4焊工资格审查合格证项目，焊工代号B焊接工程师5坡口检查坡口几何尺寸及坡口表