P11合金钢管安装工程.doc

P11合金钢管安装工程摘要本文主要介绍了P11合金钢管在安装过程中有别于普通碳钢材料安装的方面，包括焊接工艺、热处理以及无损检测等方面，同时指出了P11钢管安装过程需要注意的事项以及解决方法。但对于与碳钢安装过程相同的试压、吹洗和防腐保温等工序没有做介绍。关键词：P11；焊接；热处理；无损检测1.前言A335P11是ASTM（美国材料与试验协会）发行的一种合金钢材质代号，公称成分为1.25Cr-0.5Mo，与国标15CrMo成分最为接近。P11合金钢管在制造过程中得到保证的力学性能，对于保障化工厂的安全运行，尤其是石油化工企业高温高压管道的稳定性有着十分重大的意义。另外，P11合金钢管可以100%回收，符合环保、节能、节约资源的国家战略方针。但是，目前我国P11合金钢管消费量占钢材总量的比重仅为发达国家的一半，P11钢管的使用领域扩大才能为行业的发展提供更为广阔的空间。根据中国特钢协会P11钢管分会的研究，未来我国高压P11钢管的需求量年均增长可达10%-12%。所以，我在这里整理一下在S Zorb催化汽油吸附脱硫项目中学到的P11钢管安装的浅薄知识，希望能够对P11钢管的安装、使用和发展贡献自己的一点力量。2.材料验收P11等铬钼合金钢管应具有质量证明文件，质量证明文件包括下列内容1：1）材料标准代码2）材料规格、牌号及特性数据3）材料生产批号及供货状态4）生产单位名称5）检验印签标志3.使用前外观质量检查在P11等合金钢管使用前还应该核对其材质、规格和牌号，进行外观质量检查，并符合下列要求：1）表面不得有裂纹、折叠、发纹、夹层、结疤等缺陷2）表面锈蚀、凹陷划痕及其他机械损伤的深度不应超过相应产品标准允许的厚度负偏差3）有符合产品规格的标识4.焊接4.1焊接方法和焊接材料的选择根据我公司P11焊接工艺评定09-28内容，焊接方法选用钨极氩弧焊和焊条电弧焊。两寸以上的管子焊接接头形式为对接，一般是采用氩弧焊打底、电弧焊盖面的焊接方式；两寸以下的薄壁管的焊接接头形式为承插焊角接，采用全氩的焊接方式。对于焊接材料的选择应根据被焊钢材的化学成分、力学性能以及使用和施焊条件综合考虑，工评09-28中选用的是ER80S-B2焊丝和E8018-B2焊条。然而对于P11与碳素钢或与其他铬钼合金钢之间组成的异种钢焊接接头，可按合金含量较低一侧的钢材选用焊接材料。P11合金钢焊接电特性和工艺参数如下表1所示：表1.电特性和工艺参数焊 接层 次焊 接方 法焊 材 型（牌）号焊 材 规 格mm焊 接 电 流电 弧 电 压（V）焊 接 速 度（cm/min）极性 电流（A）1GTAWER80S-B22.4DCEN80-11010-127-92SMAWE8018-B23.2DCEP90-13022-288-123nSMAWE8018-B23.2DCEP90-13022-2810-16接点和焊接顺序如图1所示：图1.节点见图和焊接顺序简述注：焊接顺序为GTAW打底SMAW依次焊接完1n层。4.2焊工要求参加P11等铬钼合金钢焊接的焊工必须按锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则规定进行考试。考试合格的焊工才能承担相应项目的焊接工作。4.3焊前准备焊前准备包括坡口制备、组对和定位等，与普通碳钢焊接无异，这里不再详细叙述。4.4焊接作业焊接作业应在焊接工艺要求的范围内进行。而且对壁厚大于10mm的P11钢管施焊前应进行预热，预热温度为150200。焊件达到预热温度后应及时进行焊接，在保持预热温度的条件下，每条焊缝宜一次连续焊完。焊件达到预热温度后应及时进行焊接。焊接结束后应该立即清理焊缝，去除焊渣、飞溅物等，进行外观检查。5.焊后热处理5.1热处理相关规定对P11等铬钼合金钢设计文件一般要求在焊后应立即进行消除应力的热处理。P11合金钢的热处理温度为700750，最短恒温时间未2h。热处理的加热速度及冷却速度，应符合下列要求2：1）升温至300，加热速度应按5125/T./h计算，且不大于220/h；2）恒温期间各测点的温度均应在热处理温度规定的范围内，其差值不得大于50；3）恒温后的冷却速度应按6500/T./h计算，且不大于260/h。冷却300后可自然冷却。（注：T为管子的实际厚度mm）不能立即进行热处理的焊道，焊后应按工艺说明书要求立即进行300350、时间为1015min的后热消氢处理，然后保温缓冷至室温。再焊接时应对焊缝进行检查，确认无裂纹等缺陷后方可按原焊接工艺继续进行焊接，条件具备后进行焊后热处理。5.2 热处理质量检查根据规范要求，经焊后热处理的焊接接头，应对焊缝和热影响区进行硬度值检测。P11焊缝和热影响区经过热处理后的布氏硬度值不应超过225（详见SH/T 3501表10规定），对于硬度检测不合格的焊缝应重新进行热处理。热处理后的硬度检测也是一项不可忽视的工作，它将直接影响P11钢管安装进度。根据SH/T 3501-2011规定，应对焊缝和热影响区进行100%硬度值检测。不过根据GB 50517-2010石油化工金属管道工程施工质量验收规范的要求，在炉内热处理的每一热处理炉次可抽查焊接接头的10%进行硬度检测3，这将减少一部分工作量。但对于小径管和角接接头，由于检测仪器直径和检测空间的限制硬度检测工作很难进行，不过目前仅在镇海地区宣贯使用的SH/T 3554-2013石油化工钢制管道焊接热处理规范中规定：确因规格或结构原因无法进行硬度检测的角焊缝和支管连接焊接接头，当施工单位能提供含有硬度检测合格的焊接工艺评定报告时，可免做相应焊接接头的硬度检测。我认为，SH/T 3554-2013宣贯使用将会对P11钢管的使用和发展起到一定的推动作用。6.无损检测P11等铬钼合金钢属于易产生延迟裂纹和再热裂纹倾向的材料，无损检测应在焊接完成24h和热处理完成两者之后进行。无损检测的比例可参考SH/T 3501-2011表12和GB 50517-2010表9.3.1。需要指出的是对于管道级别为SHA1、SHA2、SHB1和SHB2级管道的对接焊缝，根据SH/T 3501-2011的规定需同时进行内部缺陷检测（检测方法RT或UT）和表面缺陷检测（检测方法PT或MT），这一点有别于碳钢和不锈钢。7.施工过程中注意事项P11等合金钢管在施工过程中最应该注意的就是发生与碳钢的混用，一旦发生，在高温高压工况下存在重大安全隐患。所以在施工过程中应设置专门的材料管理人员，对P11等特殊钢材按相关规定涂刷色标并且全程管理P11等合金钢的领用、发放。还应加强对现场施工的监督检查，杜绝材料混用的发生。另一个值得注意的就是焊接材料的发放使用，为了防止焊接材料用错，规范SH/T 3501-2011和GB 50517-2010都规定要