工艺管道焊接方案.doc

濮阳永金化工有限公司年产濮阳永金化工有限公司年产 2020 万吨乙二醇分馏区安装工程万吨乙二醇分馏区安装工程 河南安装集团有限责任公司河南安装集团有限责任公司 1编制说明编制说明 为了保证管道的焊接工程质量 满足设计和生产对工艺的要求 特编制本方案 本方案作为施焊过程中必须遵守的焊接技术文件 和合格焊接工艺评定一起作 为编制焊接工艺卡的依据 本方案经业主 监理审查通过后 即可用于指导本工艺管道的焊接工作 其所 规定的内容与其它方案不符时 一律以本方案为准 各有关人员要严格依照执行 加强工艺纪律 以确保工艺管道焊接质量和进度 在管道安装焊接过程中 将以焊接工艺卡的形式对本方案进行进一步细化 并 下发作业班组进行技术交底 用于具体地指导具体部位的焊接施工 本方案在实施过程中若有设计修改或不合适之处 也将以焊接工艺卡的形式对 之进行修改 补充完善 并下发指导施焊 2编制依据编制依据 1 辽阳石油化工设计院提供的设计施工图纸 2 工业金属管道工程施工及验收规范 GB50235 2010 3 现场设备 工业管道焊接工程施工及验收规范 GB50236 98 4 钢制压力容器焊接工艺评定 JB4708 2000 5 蒸汽锅炉安全技术监察规程 劳部发 1996 276 号 6 锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则 国质检锅 2002 109 号 7 焊接材料质量管理规程 JB T3223 96 8 评定合格的焊接工艺评定 9 化工金属管道工程施工及验收规范 HG20225 95 10 压力容器无损检测 JB4730 2005 11 石油化工有毒 可燃介质管道工程施工及验收规范 SH3501 2011 3工程概况工程概况 濮阳永金化工有限责任公司 20 万吨 年产乙二醇工程主管廊区铬钼合金钢安装 工程 3 1 工程特点工程特点 濮阳永金化工有限公司年产濮阳永金化工有限公司年产 2020 万吨乙二醇分馏区安装工程万吨乙二醇分馏区安装工程 河南安装集团有限责任公司河南安装集团有限责任公司 1 管径大 管壁厚 焊接难度大 2 焊接时技术条件要求苛刻 焊接难度大 4被焊材料的理化性能和焊接性能被焊材料的理化性能和焊接性能 各区中管道材料有铬钼合金钢 12Cr1MoVG 一种 12Cr1MoVG 的化学成分及物 理性能见表 1 表 1 各种管材的化学成分及力学性能 SiMnPS 材质C CuCrNiMoN Fe 5 12Cr1MoVG 0 15 0 5 0 0150 514 17 72 6 1035 5焊接技术管理焊接技术管理 5 15 1 焊接工艺评定焊接工艺评定 本工程焊接工艺评定按 蒸汽锅炉安全技术监察规程 劳部发 1996 276 号 钢制压力容器焊接工艺评定 JB4708 2000 和 现场设备 工业管道焊接工程施 工及验收规范 GB50236 98 等进行焊接试验 评定 工艺评定合格后 方可进行下一步工序 本工程需做的焊接工艺评定见表 2 表 2 工艺评定一览表 序号评定材质 评定厚度 厚度范围 焊接方法 1 12Cr1MoVG 11 1 5 10 GTAW 2 12Cr1MoVG 18 7 5 15 SMAW 3 12Cr1MoVG 22 15 30 SMAW 5 25 2 焊接设备 焊接材料的选用和管理焊接设备 焊接材料的选用和管理 5 2 15 2 1 焊接设备管理焊接设备管理 焊接时电焊机选用逆变焊机或可控硅硅焊机 焊接设备 包括焊机 焊把线 濮阳永金化工有限公司年产濮阳永金化工有限公司年产 2020 万吨乙二醇分馏区安装工程万吨乙二醇分馏区安装工程 河南安装集团有限责任公司河南安装集团有限责任公司 焊条烘烤箱及焊条恒温箱 砂轮机 焊条保温筒等 要设立专人管理维护及保养 保证焊接设备的正常运转使用 焊机必须具备电流表 电压表 同时还应计量校验 合格 焊条烘烤箱 恒温箱的电流表 电压表 时间继电器等都应计量校验合格 5 2 25 2 2 焊接材料管理焊接材料管理 焊接技术人员按工程项目要求提出焊接材料计划后 必须经过专业工程师的审 批 经主管经理签字后由物资供应部门在合格供方中进行采购 焊接材料在入库前必须进行检验 除通常要求具备相应炉批号 材质质量证明 书外还应对焊材外观质量进行抽查 必要时要进行复检 并把每一批次的焊材报监 理单位 焊材一级库必须按公司质量体系程序的要求进行管理 室内设去湿机 相对湿 度不得超过 60 温度不得低于 5 保管员每天做好记录 施工队二级库 烘烤 室 设专职烘烤员 负责每天焊条烘烤和焊材的发放 回收 焊条回收后应重新烘 烤但不得超过两次 烘烤员做好每个焊工的焊材领用记录 让每个焊工每天领取的 焊材都有可追溯性 以免用错焊材 焊材一级库应有 焊材一级库管理规程 采 购程序 和 保管员职责 二级库 烘烤室 应有 焊条烘烤规程 对无标识的焊材为了避免用错必须进行涂色标示 并设色标说明上墙 手工钨极氩弧焊用的电极宜采用铈钨极 所用氩气纯度不低于 99 95 焊材 的严格管理和对焊条焊前烘烤是防止焊接接头产生氢致裂纹的有效工艺措施 必须 予以重视 以降低焊缝金属中的含氢量 减少裂纹的产生 5 2 35 2 3 焊接材料的选用焊接材料的选用 焊接前必须查明焊接接头的材质 便于正确地选用相应焊接材料 同时亦能确 定合适的焊接工艺和热处理工艺 根据辽阳石油化工设计院的施工设计图纸提供的资料 本工程使用的钢材和焊 材的选用见表 3 其中 12Cr1MoVG 所用焊材的化学成分见表 4 表 3 焊接材料一览表 序号钢号 手工电弧焊 SMAW 钨极氩弧焊 GTAW 112Cr1MoVGR317H08CrMoVA 5 35 3 焊接环境要求焊接环境要求 濮阳永金化工有限公司年产濮阳永金化工有限公司年产 2020 万吨乙二醇分馏区安装工程万吨乙二醇分馏区安装工程 河南安装集团有限责任公司河南安装集团有限责任公司 焊接环境出现下列任一情况时 必须采用有效的防护措施 否则禁止施焊 1 风速 手工氩弧焊焊时大于 2m s 手工电弧焊时大于 8m s 2 相对湿度大于 90 3 雨雪环境 4 焊接环境温度 低合金钢 10 中 高合金钢 0 6焊接工艺焊接工艺 6 16 1 坡口制备坡口制备 坡口的形式根据管壁的厚度来选择 但要满足焊缝金属量少 熔合比小易操作 的要求 本工程工艺管道所选择对接接头的坡口形式如图 1 所示 图 1 V 型坡口示意图 坡口的加工应优先选择机械加工 车床 坡口机 如采用火焰加工应将表面的 淬火层及氧化物用砂轮机打磨干净 并将管内的铁屑等杂物清理干净 6 2 管道组对管道组对 碳钢 合金钢和不锈钢组对前 应将坡口及坡口两侧 10 15mm 范围内应清理 干净 组对前应将坡口及坡口两侧 50mm 范围内清理干净 坡口及两侧规定范围内 不得有氧化物 熔渣 飞溅物 锈斑 污渍 油泥等有害杂质存在 管子对接焊缝组对时 内壁应齐平 合金钢组对时内壁错边量不宜超过管壁厚度 的 10 且不应大于 2mm 12Cr1MoVG 组对时内壁错边量不应大于 0 5mm 不等 厚管道对接组对时 薄管端面应位于厚管端面之内 当内壁错边量超过规定或外壁 错边量大于 3mm 时 应对焊件进行加工 见图 2 濮阳永金化工有限公司年产濮阳永金化工有限公司年产 2020 万吨乙二醇分馏区安装工程万吨乙二醇分馏区安装工程 河南安装集团有限责任公司河南安装集团有限责任公司 图 2 不等厚对接焊件坡口加工 注 用于管件时如受长度限制 图 a b 和 c 中的 15 角允许改为 30 角 6 3 焊前预热焊前预热 1 进行焊前预热及焊后热处理应根据钢材的淬硬性 焊件厚度 结构刚性 焊 接方法及使用条件等因素综合确定 2 预热宜采用电加热方法并在坡口两侧均匀进行 两侧各不小于三倍的厚度且 不小于 100mm 如图 3 所示加热区以外的 100mm 范围内应予以保温 濮阳永金化工有限公司年产濮阳永金化工有限公司年产 2020 万吨乙二醇分馏区安装工程万吨乙二醇分馏区安装工程 河南安装集团有限责任公司河南安装集团有限责任公司 3 预热温度宜在对口中心 50 100mm 范围内进行测量 测量点应根据焊件情况均 匀分布 图 3 6 46 4 焊接方法和要求焊接方法和要求 6 4 16 4 1 一般要求一般要求 1 焊接方法 本铬钼合金钢宜采用氩电联焊 GTAW SMAW 2 定位焊时 焊接定位焊缝的焊接材料和焊接工艺应与根部焊接相同 且由合 格焊工施焊 铬钼合金钢定位焊时 背面应进行氩气保护 定位焊缝应均匀分布 其长度 厚度和间距应能保证焊缝在正式焊接过程中不致开裂 且不少于 4 点 处 高度不应超过壁厚的 2 3 定位焊缝应保证焊透及熔合良好 不得有气孔 夹渣等缺 陷 3 在焊接根部焊道前 应对定位焊缝进行检查 当发现缺陷时应处理后方可 施焊 4 严禁在坡口以外的母材表面引弧和试验电流 并应防止电弧擦伤母材 必 要时可设置引弧板和收弧板 引弧板和收弧板的材质应根母材一致 5 焊接时应保证起弧和收弧质量 多层多道焊时应注意层间缺陷 层间接头 应错开 多道焊时 焊缝表面焊道应排列整齐 6 要求焊前预热的焊件 要严格控制层间温度 其层间温度不应低于规定的 濮阳永金化工有限公司年产濮阳永金化工有限公司年产 2020 万吨乙二醇分馏区安装工程万吨乙二醇分馏区安装工程 河南安装集团有限责任公司河南安装集团有限责任公司 预热温度 且不高于 400 7 焊接时 管内应防止穿堂风 防止焊缝出现气孔和淬硬现象 8 所有仪表的凸缘焊接应尽量在地面进行 流量孔板焊接里口一定要焊透且 与母材要平缓过渡 孔板与管道点焊后 需经监理代表 建设单位代表共同检查合 格后方可施焊 6 4 26 4 2 铬钼合金钢的焊接铬钼合金钢的焊接 1 焊接方法 按 6 4 1 的第 1 条规定 2 各种低合金钢均有不同程度的淬硬倾向 容易在焊缝和热影响区产生裂纹 因此在焊接这种钢时应充分考虑这些特点 通常选择合理的焊接方法 选用合适的 焊接材料 采用小电流 小线能量 多层多道焊 严格控制层间温度等工艺措施 3 焊接要求 采用抗裂性能较好的碱性焊条 焊条焊前应按规范要求进行烘烤 以降低焊缝金属中的含氢量避免产生氢致裂纹 施焊时焊条必须装在焊条保温筒内 保温 4 焊接时 每一道焊口尽量连续焊完 如因停电等原因必须停焊时 必须用氧 乙炔火焰加温至后热温度 然后用保温材料包好缓冷 再焊时须重新预热方可施 焊 5 按规范要求的温度进行焊前预热和焊后热处理 如因透视等原因不能及时处 理时 焊完后焊工应先自检焊缝外表面有无气孔 咬边等 如需补焊应立即补焊 再进行后热处理 后热的温度为 300 350 时间为 0 5h 用保温材料包好缓冷 6 56 5 焊缝返修焊缝返修 外观检验和无损检测不合格的焊缝要进行返修 返修时应按原工艺进行返修 一般采取挖补的方法返修 补焊前要彻底清理缺陷 补焊后按原要求进行外观和无 损探伤检查 合金钢返修时应做预热 后热缓冷 合格后进行热处理 同一缺陷位 置上的返修次数不应超过二次 超过两次返修的焊缝 应由焊接责任工程师制定返 修方案后 方可进行焊接 6 66 6 焊缝表示焊缝表示 1 工程技术员应按管线号在单线图编写焊口号 2 当焊工每焊完一道焊口时 施工作业组应在单线图的焊口上注明焊工的钢印 号及施焊日期 3 有透视比例的焊口 已透视完的焊口应在单线图的焊口号上注明透视日期 濮阳永金化工有限公司年产濮阳永金化工有限公司年产 2020 万吨乙二醇分馏区安装工程万吨乙二醇分馏区安装工程 河南安装集团有限责任公司河南安装集团有限责任公司 并在焊缝上用记号笔写上焊工代号 4 施工作业组应认真填写管道焊接记录 7焊后焊后热处理热处理 由于 12Cr1MoVG 易产生焊后延迟裂纹 所有焊缝焊后立即做后热处理 1 焊后热处理宜采用整体或局部热处理的方法 2 焊后热处理应按规定的热处理参数严格的升温 恒温和降温过程 3 局部热处理采用电加热法 加热范围以焊缝中心为基础 两侧各不小于 焊缝宽度的三倍 且不小于 25mm 加热区以外的 100mm 范围应予以保温 见图 4 4 测温仪宜采用热电偶且固定在悍件上 并用自动记录仪记录热处理曲线 测温点应均匀分布 5 管道焊接接头的热处理质量采用硬度测定法进行检验 检验数量为焊接 接头总数的 20 且不少于一个焊接接头 每个焊接接头检出不少于一处 每 处三点 焊缝 热影响区 母材各一点 热处理后焊缝的硬度值 应不超过母材布氏硬度的 HB 加 100 且不超 过下列规定为合格 a 合金总含量小于 3 HB 小于或等于 270 b 合金总含量为 3 10 时 HB 小于或等于 300 c 合金总含量大于 10 时 HB 小于或等于 350 硬度值超过规定值时 应加倍检验 仍不合格时应重新进行热处理 并重 新测定硬度值 8焊接检验焊接检验 8 18 1 焊前检查焊前检查 1 焊前检验的目的是预防和减少焊接时产生缺陷的可能性 焊前应对管道的标 识 法兰等进行识别 以免用错焊材 2 对焊丝 焊条进行必要的检查 焊材上的标识是否明显 以免用错 还要对 坡口角度 对口间隙 钝边及错边量以及金属表面的缺陷 预热温度等进行检查 8 28 2 焊接中的检验焊接中的检验 焊接中的检验目的是防止焊接过程中缺陷的形成和及时发现缺陷后进行处理 濮阳永金化工有限公司年产濮阳永金化工有限公司年产 2020 万吨乙二醇分馏区安装工程万吨乙二醇分馏区安装工程 河南安装集团有限责任公司河南安装集团有限责任公司 主要是对焊接设备运行情况 焊接规范和焊接工艺执行情况以及多层多道焊过程中 夹渣 未焊透等缺陷 层间温度等的自检 8 38 3 焊缝的外观检查焊缝的外观检查 焊缝的外观检查是用肉眼或低倍放大镜检查清理干净的焊缝上有无外观可见的 超标缺陷 如咬边 气孔 夹渣 裂纹 弧坑 焊瘤等 并用测量工具检查焊缝的 外形尺寸是否符合要求 8 48 4 焊缝的内部质量检验焊缝的内部质量检验 通过射线或超声探伤来检验焊缝内在的质量 保证焊接接头的机械性能 管道 焊缝的内部质量 应按设计文件的规定进行射线照相检验或超声波检验 有毒 可 燃介质管道焊缝按 石油化工有毒 可燃介质管道工程施工及验收规范 SH3501 2011 的相关规定进行检验 其他管道焊缝根据建设单位意见射线照相检验数量和质 量等级按 化工金属管道工程施工及验收规范 GB50235 2010 执行 管道焊接接 头的无损检测按 JB4730 进行焊缝缺陷等级评定 1 射线检测时 射线透照质量等级不得低于 AB 级 焊接接头合格等级见附录 一 超声波检测时 焊接接头 级合格 磁粉检测和渗透检测的焊接接头 级合格 2 合金钢焊缝光谱分析检查数不少于 10 如发现有材质不符 则应复查该 项目的焊缝金属 100 的光谱分析 3 合金钢的无损检测应在焊完 24h 后进行 8 58 5 无损检验的结果若有不合格时 应按如下规定处理 若抽样检验发现需要返修的焊缝缺陷时 除返修该焊缝外 还应采用原规定方 法按下列规定进一步检验 1 每出现一道不合格焊缝应再检验两道该焊工所焊的同一批焊缝 当这两道焊 缝均合格时 应认为检验所代表的这一批焊缝合格 2 当这两道焊缝出现不合格时 应对每道不合格焊缝应再检验两道该焊工的同 批焊缝 再次检验的焊缝合格时可认为检验所代表的这批焊缝合格 3 当再次检验又出现不合格时 应对该焊工所焊的同一批焊缝全部进行检验 9焊接质量保证措施焊接质量保证措施 按照公司安全质量管理体系要求建立质保体系 濮阳永金化工有限公司年产濮阳永金化工有限公司年产 2020 万吨乙二醇分馏区安装工程万吨乙二醇分馏区安装工程 河南安装集团有限责任公司河南安装集团有限责任公司 1 建立明确的焊材采购制度 焊材采购员应具备足够的焊接材料基本知识 了 解焊接材料在焊接生产中的用途及性能 焊材在合格供方中定点采购 以取得稳定 的质量 2 设立焊材一级库 并设一级库焊材管理员 一级库焊材管理员应具备有关焊 接材料保存的基本知识 熟悉本岗位的各项管理程序和制度 焊材管理员应对焊材 入库登记 焊材发放等管理 并认真填写焊材入库登记表 焊材发放记录 确保准 确无误 3 在施工队设焊材二级库 并设专职焊条烘烤员 焊条烘烤员应熟悉焊条烘烤 及保温设备操作规程 熟悉本岗位的各项管理程序和制度 严格按照 焊条烘烤规 范 进行烘烤 焊条烘烤员对焊条烘烤 发放 回收等管理 并认真填写焊条发放 与退回记录卡 4 焊工必须持有按 锅炉压力容器压力管道焊工考试规定 考试合格的合格证 同时根据焊工资质挑选技术较好 身体健康的焊工 5 设立专职焊接质量检查员对焊接质量实施检测 确保焊接质量 6 在施焊前 焊接责任工程师进行焊接技术和安全交底 焊接工艺员编制焊接 工艺卡并发给施工技术员和作业组 7 施焊前 各种焊口形式 材质都应按规定做相应的工艺评定 8 焊工认真熟悉焊接方案和焊接工艺卡 在施焊时 严格按焊接工艺执行 凡 与焊接工艺要求不符时 焊工应拒绝施焊 10 焊接施工安全措施和文明施工措施焊接施工安全措施和文明施工措施 10 110 1 焊接施工安全风险识别焊接施工安全风险识别 按照公司职业安全健康管理体系的要求 对本工程工艺管道焊接中可能存在的 安全风险识别如下 1 焊接过程中设备漏电事故 2 焊接电缆漏电事故 3 焊工触电事故 4 高空堕落事故 5 火灾 爆炸事故 6 电弧光打眼 濮阳永金化工有限公司年产濮阳永金化工有限公司年产 2020 万吨乙二醇分馏区安装工程万吨乙二醇分馏区安装工程 河南安装集团有限责任公司河南安装集团有限责任公司 7 灼伤 烫伤 8 砂轮机伤人 9 空中重物击伤人和设备 10 X 射线透照误伤人 10 210 2 焊接施工安全措施焊接施工安全措施 经上述安全风险分析 在焊接作业中主要采取以下针对性安全措施 1 安全教育 在施工前 要对每位职工进行安全教育 将可能发生的安全隐患 向工人逐一分析 解释 并将采取的针对性预防措施及发生事故后采取的紧急预案 向工人逐一分析 解释 做到人人心中有数 树立安全第一的施工意识 并能在施 工中自觉地遵守安全规定 2 进入现场必须正确佩戴安全防护用品 各工种必须按安全操作规程进行作业 3 施工现场要有专职安全员 施工队长和作业班长组长要做好兼职安全员的工 作 特殊工种要持有本工种合格证 4 吊装作业时 吊装前要认真检查起重设备的机械性能 严格执行起重作业的 十个不准吊 吊车下及吊装物移动路线下 严禁行走和站人 交叉作业时 严禁 从高空向下乱扔物体 以免空中物体击伤人和设备 5 电焊机 电焊把线等电气设备作用之前要由电工检查合格 要安全接地或接 零 电焊把线要绝缘良好 焊机要由专人操作 要搭设焊机防雨 防晒棚 以避免 焊接过程中设备漏电事故和焊接电缆漏电事故 6 焊工要穿绝缘胶鞋 戴绝缘手套 下雨天要采取防雨措施 如可能 最好暂 停施焊 要将潮湿的工件表面用气焊把烘烤干 以避免触电 登高作业必须系挂好 安全带 要注意防滑 避免跌倒和坠落 7 施工时 动火处附近不得有易燃易爆物品 离明火距离不少于 10m 氧气 乙炔瓶存放要搭设防晒棚 氧气 乙炔