压力管道焊接_2011年压力管道检验师培训课件.ppt

压力管道焊接 上海市特种设备监督检验技术研究院顾福明工学博士教授级高工 国家高级安全评价师 AWS焊接检验师 国际焊接工程师电话MAIL gufuming1000 内容 1 国内外压力管道的发展过程2 压力管道用钢及制管3 压力管道焊接施工4 焊接应力和变形5 焊接工艺评定6 焊接质量控制7 管道的在线焊接及修复 管道 与公路 水道 铁路以及航空运输相比 管道运输成本最低 系统化网络化人类离不开管道人体内的管道和容器 生活 交流 1 国内外压力管道的发展过程 1 1国外压力管道的发展历史1 2我国早期的输油管道和输气管道1 3我国已经建成和将要建设的管道工程 1 1国外压力管道的发展历史 1865年在美国宾夕法尼亚州建立了第一条输油管道 直径50mm 全长9km 材质是丝扣连接的铸铁管 1874年该州又建立了一条直径100mm 长度96km的管道 开始了与铁路的竞争 在第一次世界大战前 机械接头也由焊接取代 第二次世界大战期间 美国政府资助建立了一条直径630mm 全长2240km的成品油管道 美国1977年建成投产的横贯阿拉斯加的原油管道 全长1276 8km 管径1220mm 是世界上第一条进入北极地区的原油管道 其中615km采用高架铺设 原苏联1964年建设的第一条 友谊 输油管道 第一次采用1020mm管径的钢管 全长5500km 1977年又修建了第二条 友谊 输油管道 全长4412km 管径1220mm 1983年乌连戈伊 波马雷 乌连戈罗德干线投入使用 这条管道第一次把苏联的天然气送到了西欧 该管道长达4450km 直径1420mm 工作压力7 5MPa 经过水域 河流 森林 永冻土区 施工难度 管径 里程 泵站数量 输量均堪称世界之最 这条管道充分显示了原苏联在管道设计和建造方面的实力 在西伯利亚 北极区的管道铺设得益于闪光对焊技术的应用 1983年投产的沙特阿拉伯的东西原油管道 引起各国注意 这条管道自东向西横贯沙特阿拉伯中部地区 全长1202km 管径1220mm 穿越了浩瀚的沙漠地区 随着英国北海油田的开发 兴建了一批海洋原油管道 总长度达4000余公里 在深100多米的海底铺设 这些管道的成功建设 标志着管道已可以通过极为复杂的地质 地理条件与气候恶劣的地区 1 2我国早期的输油管道 我国的第一条长输管道是1957年建设的克拉玛依到独山子的输油管道 管径150mm 全长147km 1965年胜利油田开始建设由东营至辛店炼油厂的输油管道 管径426mm 全长约80km 是我国第一次在盐碱腐蚀地带建设的原油管道 1970年8月3日 国家批准在东北地区兴建著名的 八三管道工程 干线全长593km 管径720mm 解放后铺设的第一条输气管道 是1958年建成的四川省永川黄瓜山气田至永川化工厂的原料天然气管道 全长20km 管径159mm 随着四川天然气工业的迅速发展 从1963年至1984年陆续建设形成了四川地区输气干 支线延展总长度达3525km 可与54个气田相连接 承担着向川 滇 黔3省13个地区600多个用户的供气任务 70年代后 随着油田天然气的开发 大庆 辽河 华北 胜利 大港 中原等油田 都相应建成了一批向城市供气的长距离输气管道 我国早期的输气管道 西气东输工程 近3900公里 涩宁兰输气管道工程 全长950公里 忠县至武汉输气管道工程 全长760公里 邯郸至石家庄至涿州输气管道工程 全长362公里 陕京输气工程复线 全长近900公里济宁联络线 全长1000多公里 1 3我国近几年建设和将要建设的输气管道 2压力管道用钢及制管 2 1钢材的力学性能2 2管线钢的发展历史2 3管线钢按组织分类2 4相关标准中钢号的含义2 5管道工业的发展方向2 6焊管的生产2 7西气东输工程用钢管情况2 8压力管道用其它钢管 2 1钢材的力学性能 钢材在一定的温度条件和外力作用下抵抗变形和断裂的能力 称为力学性能 常规力学性能 如强度 塑性 硬度和韧性等 高温性能 如抗蠕变性能 持久强度 瞬时强度和热疲劳性等 低温性能 如低温冲击韧性 脆性转变温度等 常规力学性能指标 屈服强度 sN mm2或KN mm2抗拉强度 bN mm2或KN mm2延伸率 5或 10 断面收缩率 硬度 HBHRHVHL冲击韧性 akJ 2 2管线钢的发展历史 C Mn Si型普通碳素钢早期的管线钢一直采用C Mn Si型的普通碳素钢 在冶金上侧重于性能 对化学成分没有严格的规定 钢的屈服强度一般为295 360MPa 低合金高强钢 HSLA 自60年代开始 随着输油 气管道输送压力和管径的增大 开始采用低合金高强钢 HSLA 主要以热轧及正火状态供货 这类钢的化学成分 C 0 2 合金元素 3 5 API5LX56 X60 X65微合金控轧钢随着管线钢的进一步发展 到60年代末70年代初 美国石油组织在API5LX和API5LS标准中提出了微合金控轧钢X56 X60 X65三种钢 屈服强度提高到392 457MPa 这种钢突破了传统钢的观念 碳含量为0 1 0 14 在钢中加入 0 2 的Nb V Ti等合金元素 并通过控轧工艺使钢的力学性能得到显著改善 多元微合金化控轧控冷钢到1973年和1985年 API标准又相继增加了X70 屈服强度达482MPa 和X80钢 而后又开发了X100管线钢 碳含量降到0 01 0 04 碳当量相应地降到0 35以下 屈服强度达551 2 689MPa 真正出现了现代意义上的多元微合金化控轧控冷钢 2 3管线钢按组织分类 铁素体 珠光体钢 基本成分是C Mn 采用热轧正火生产工艺 少珠光体钢 基本成分是Mn Nb Mn V Mn Nb V等 为微合金控轧钢 通过晶粒细化和Nb V第二相的沉淀强化可获得较好的强韧配合 针状铁素体钢 典型成分为C Mn Nb Mo 通过微合金化和控制轧制 综合利用晶粒细化 微合金化元素的析出相和位错亚结构的强化效应来提高屈服强度和冲击韧性 超低碳贝氏体钢 典型成分为Mn Nb Mo B Ti 在保证优良的低温韧性和焊接性的前提下 通过适当提高合金元素的含量和进一步控轧与控冷工艺显著提高屈服强度 700 800MPa 代表钢种X80钢 低碳索氏体钢是未来管线钢的发展方向 具有更高的强韧性 通过淬火 回火的热处理工艺形成低碳索氏体 以满足厚壁 高强度和足够韧性的综合要求 2 4API5L标准中钢号的含义 美国石油学会标准APISpec5L 管线管规范 X70 强度等级为70 000磅 平方英寸A B X GB9711 2标准中钢号的含义 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GB9711与ISO3183等效采用 L485 屈服强度等级为485MPa L360NB A 相当于API5L 1 规定的基本的质量要求 B 不同于基本质量要求或除基本质量要求之外的其他要求 如韧性 无损检测方面的内容 C 某些特殊用途 对钢管的质量和试验有着非常严格的要求 N 交货状态为形变正火状态 即最终形变在一定温度范围内完成 使材料状态与正火处理后的性能相当 即使再经正火处理 力学性能的规定值保持不变 M 交货状态为形变热处理 即最终形变在一定温度范围内完成 使材料具有单独采用热处理无法达到或重复的某些性能 若随后加热至580 以上会降低强度值 Q 交货状态为淬火加回火 即先奥氏体化 然后进行冷却 得到马氏体或贝氏体 再进行一次或多次加热 保温 适当的速度冷却 以达到规定的性能 GB9711与API5L 1 部分钢级对照表 2 5管道工业的发展方向 在一定条件下提高输送压力 扩大管道直径可以增加经济效益 在保证可焊性和冲击韧性的前提下 管材的强度有了很大提高 长距离 大动脉 目前国外建设的一些大口径管道多采用高强钢 如阿拉斯加输油 输气管道 北海油田的输油管道均采用X65级钢 原苏联及加拿大的输气管道均采用X70级钢 我国管线钢的应用和起步较晚 过去已铺设的油 气管线大部分采用Q235和16Mn钢 六五 期间 我国开始按照API标准研制X60 X65管线钢 并成功地与进口钢管一起用于管线敷设 90年代初宝钢 武钢又相继开发了高强高韧性的X70管线钢 并在西气东输工程 陕京二线工程中得到成功应用 国外已经有X80钢试验段 目前应用到的最高强度级别为X120 在加拿大北部有2公里试验段 2 6焊管的生产 a 螺旋缝埋弧焊 SSAW b 直缝埋弧焊 LSAW c 高频直缝电阻焊 ERW d 直缝双面埋弧焊管 UOE 焊管生产过程 2 7西气东输线路工程用钢管 西气东输管道工程用钢管为X70等级管线钢 规格为 1016mm 14 6 26 2mm X70管线钢除了含Nb V Ti外 还加入了少量的Ni Cr Cu和Mo 其本质为针状铁素体型的高强 高韧性管线钢 西气东输工程X70管线钢化学成分 西气东输工程X70管线钢力学性能 2 8其它钢材 碳钢及低合金钢 20 16Mn 15MnNbR A105 Gr B调质钢 WHPY70 WHPY65 WHPY60 A694F65热强钢 16MnR 12CrMo P355NH P460NH低温钢 16MnD 16MnDR 15MnNiDRA350LF2 A333Gr 6不锈钢 0Cr18Ni9TiAISI316 3压力管道焊接施工 3 1压力管道焊接施工的特点和发展3 2主要应用的焊接工艺和焊接材料3 3常用的焊接设备3 4焊接施工工序 3 1压力管道焊接施工的特点 复杂的气候条件 不稳定的固定条件 全位置的操作条件 焊接工艺的多样化和适应性 我国钢质管道环缝焊接技术经历了几次大的变革 七十年代采用传统焊接方法 低氢型焊条手工电弧焊上向焊技术 八十年代推广手工电弧焊下向焊技术 为纤维素焊条和低氢型焊条下向焊 九十年代应用自保护药芯焊丝半自动焊技术 今天开始全面推广全位置机械化焊接技术 压力管道焊接施工的发展 焊条电弧焊上向焊 手工焊 焊条电弧焊下向焊 手工焊 自保护药芯焊丝电弧焊下向焊 半自动焊 熔化极气体保护电弧焊下向焊 半自动焊 机械化焊接 自动化焊接 3 2主要应用的焊接工艺和焊接材料 这种焊接方法是我国20世纪70年代以前管道焊接施工中采用的传统的方法 即低氢型焊条上向焊技术 目前 这种焊接方法主要用于返修焊接 连头焊接 站场焊接以及特殊地段 特殊焊缝的焊接 这种焊接工艺方法使用的焊接材料主要为国产的低氢型焊条 如E5015 E5016等 上向焊 下向焊焊条电弧焊下向焊是八十年代从美欧引进的焊接技术 其特点为采用薄层 多道 快速焊的方法完成操作 合格率高 特别适合于大机组流水作业主要使用的焊接材料为纤维素型和低氢型下向焊条 目前压力管道建设中 下向焊工艺使用的焊条主要依靠进口 如奥地利BOHLER 美国LINCOLN等 国内对于纤维素型焊条的开发工作已经有了很大的进展 初步具备了现场应用的条件 如洛阳725所 四川大西洋等的产品 而低氢型下向焊条基本上还是空白 E6010纤维素型焊条电弧吹力大 操作性能好 特别适合于单面焊双面成型的根部焊接 是目前管道焊接施工中主要的根焊方法 低氢型焊条下向填充 盖面焊接技术操作灵活 适应性好 但对于大口径 厚壁钢管来说 劳动强度大 焊接效率低 另外对焊工的操作水平要求较高 目前只应用在部分连头焊接和返修焊接中 下向焊 1 全纤维素型焊条下向焊对于条件如区域性的长输管道建设工程及一些水网地带 自动或半自动焊接机具和设备因环境限制 不易进入的地区等情况多采用这种方法 同时 此法对焊机有一些要求 具有陡降外特性 外拖推力电流起作用时其数值要足够大 要适当提高静特性曲线外拖拐点 2 混合型下向焊技术这项技术是指在长输管道的现场组焊时 采用纤维素型焊条根焊和热焊 填充和盖面焊则采用低氢型焊条下向焊技术 此法主要用于钢管级别较高的管道 如我国建设的陕京输气管道 由于长输管道沿线环境条件恶劣 要求焊接接头具有较好的低温冲击韧性 通常的纤维素型焊接工艺难以达到高质量要求 而低氢型焊条的抗冷裂性和冲击韧性较纤维素型焊条要好 因此 在尽可能提高效率的同时 为了保证根焊的质量 减少难度以及确保焊接接头的力学性能 应选用混合型下向焊工艺 3 复合型下向焊技术复合型下向焊是指根焊道及热焊道采用下向焊工艺 而填充和盖面采用上向焊的工艺方法 主要应用于焊接壁厚较大的管道和穿越 连头等焊缝 下向焊的特点 1 焊接生产率下向焊时采用的焊条直径大 焊接电流比上向焊大1 3 2 3 焊接速度比上向焊要大2 3倍 焊接线能量比上向焊低 而焊缝宽度和余高则比上向焊要小 因此 焊接生产率比上向焊提高30 50 2 焊缝外观成形下向焊焊缝余高比上向焊小 焊趾处母材与焊道的过渡半径比上向焊大 因此应力集中比上向焊小 3 焊缝缺陷由于下向焊焊道层的厚度比上向焊薄 所以下向焊焊接产生的缺陷少 一般不易产生尺寸较大的焊接缺陷 焊条电弧焊的应用特点 焊条电弧焊灵活简便 适应性强 同时由于焊条工艺性能的不断改进 其熔敷效率 力学性能仍能满足当今管道建设的需要 焊条电弧焊包括纤维素和低氢焊条的应用 其下向焊和上向焊两种方法的有机结合及纤维素焊条良好的根焊适应性在很多场合下是其它焊接方法所不能代替的 半自动焊自保护药芯焊丝半自动焊工艺是90年代初从美国引进的一种下向焊的焊接方法 最早应用于库鄯线管道工程中 经苏丹管道 兰成渝管道和涩宁兰管道等工程的应用 现已成为管道焊接施工中主要焊接方法 操作灵活 全位置成型好 熔敷效率高 环境适应能力强 焊工易于掌握 是目前管道施工的一种重要的填充 盖面焊方法 主要使用的焊接材料为自保护药芯焊丝 目前主要依靠进口 如美国HOBART LINCOLN 瑞典ELGA等 国内对于自保护药芯焊丝的开发工作已经有了很大的进展 初步具备了现场应用的条件 如天津金桥的产品 药芯焊丝焊接 技术特点焊接质量好 相同管径的钢管采用半自动焊接头数比采用焊条焊的少 所以焊接缺陷也较焊条电弧焊少 手工焊多采用纤维素型焊条 而自保护药芯焊丝属于低氢型 因此可降低焊缝中的含氢量 此外 半自动焊的熔深较大 降低了未熔合和夹渣产生的可能性 焊接效率高 药芯焊丝的焊接属于连续焊接 接头非常少 半自动焊熔敷量大 熔敷率为0 75 熔化速度为纤维素型焊条下向焊的1 5 2倍 此外 焊渣薄 容易脱渣 总之 焊接综合效率为焊条下向焊的2倍 设备和焊材造价高 用于自保护药芯焊丝焊接的焊接设备是焊条下向焊焊接设备的2 3倍 药芯焊丝的价格也比下向焊焊条高 综合成本低 综合焊接设备 焊材 焊接效率 熔敷率 焊工数量以及辅助工装等因素 自保护药芯焊丝要比焊条下向焊的施工成本低 应用特点 自保护药芯焊丝半自动焊主要用来填充和盖面 其特点为熔敷效率高 全位置成型好 环境适应能力强 焊工易于掌握 是目前管道施工的一种重要焊接工艺方法 一般根焊采用纤维素焊条手工根焊或STT半自动焊根焊 STT焊接技术原理和特点STT SurfaceTensionTransfer 是一种以表面张力为熔滴主要过渡力的熔化极气体保护电弧焊 STT电源具有波形控制功能 可根据熔滴的不同过渡过程 控制电流和电压的波形 即焊接电源能自动调节焊接电流和电弧电压 使电弧获得所需的瞬时热量 从而确保焊接电弧的稳定燃烧和有效地控制焊缝成形 电流及电压波形如图 STT焊接电源电流和电压波形图STT技术与常规的CO2气体保护焊相比 基本消除了焊接时的飞溅 实现了电弧的稳定燃烧 STT焊接可以用CO2气体作保护介质 也可以Ar和CO2的混合气体作为保护介质 当保护介质为CO2时 熔池的流动性和熔透性较好 但焊缝的力学性能稍差 当采用Ar和CO2的混合气体作为保护介质时 熔池的流动性较差 但焊缝的力学性能好 STT焊接工艺的特点有 电弧燃烧稳定 引弧容易 烟尘和噪音小 飞溅很小 焊缝成形好 焊接成本较低 操作容易 抗风能力较差 焊接设备较贵 熔化极气体保护电弧焊有利于实现全位置焊接操作 易于进行管道机械化焊接 目前压力管道焊接施工中应用的有半自动焊方法和机械化焊接方法 采用的保护气体有氩气 二氧化碳气 以及氩气与二氧化碳的混合气 主要使用的焊接材料为实心焊丝 目前主要有锦州锦泰JM68 JM58 四川大西洋CHW60C CHW50C8 国外的产品有美国LINCOLN 奥地利BOHLER 法国SAF 日本神钢等的AWSA5 28ER80S G系列和AWSA5 18ER70S G ER70S 6系列 机械化焊接方法的应用特点 熔化极气体保护焊时对焊接区保护简单 方便 焊接区便于观察 生产效率高 易于实现全位置焊 易于实现机械化和自动化焊接 因而在长输管道焊接中被广泛采用为自动化焊接方法 机械化程度高 焊接效率高 劳动强度低 焊接过程稳定 焊接质量好 适合于平坦地段的大机组 流水作业 在恶劣的环境条件下尤其具有潜力 管道自动焊技术 1 管道自动焊概念一般来说 用自动焊接装置完成全部焊接操作的焊接方法称为自动焊 因此 用管道自动焊接装置完成全部管道焊接操作的焊接方法称为管道自动焊 管道自动焊是由电源 焊接小车和控制系统三大部分组成 焊接电源向电弧提高所需的能量 焊接小车的作用是焊丝的送进 送气 焊枪的摆动和焊枪的移动等 控制系统的作用是将焊接电源和焊接小车结合起来 按设定的程序和参数控制焊接小车 2 管道自动焊的分类管道自动焊的分类方法很多 如按焊接方法 保护气体种类 焊丝种类 电源种类 焊枪数量 焊接方向以及焊接位置等都可分类 这里主要对后两种做一说明 按焊接方向可分为 转动管道自动焊 上向管道自动焊和下向管道自动焊 按焊接位置分为 管道自动内焊和管道自动外焊 3 管道自动焊的特点优点 电弧燃烧稳定 焊缝成形好 焊接接头少 焊接缺陷少 层间清理方便 焊缝力学性能好 焊接效率高 操作简单 劳动强度低 有害烟尘少 焊接成本较低 缺点 抗风能力差 焊接设备投入成本高 设备复杂维护保养和修理复杂 对管口质量要求高 适用性较手工电弧焊差 西气东输线路工程用焊材情况 3 3常用的焊接设备 纤维素型焊条焊接 在小电流时易出现断弧 粘条 电弧不稳等问题 因此纤维素焊条下向焊对焊机静特性的要求主要体现在 要求静特性曲线自然特性段至少达到50V以上 外拖电流数值要足够大 防止发生熔池边界不清及焊条与铁水粘连熄弧现象 适当提高静特性曲线的外拖拐点 15 20A 同时希望外拖曲线以斜率可调线性变化 保证熔滴小颗粒过渡 减少飞溅 提高小电流 60 90A 焊接时的稳定性 低氢型焊条对弧焊设备的要求较低 一般的直流弧焊设备即可满足要求 自保护药芯焊丝半自动焊时 要求焊接电源与送丝机具有良好的匹配特性 保证焊接过程稳定 飞溅率低 目前较多使用的是美国LINCOLN公司的DC 400匹配LN 23P送丝机 熔化极气体保护焊设备有国内和国外设备供选择 焊接工艺评定 管端坡口加工 3 4焊接施工工序 管口组对 预热 根焊 热焊 填充盖面 无损检测 填写施工检查记录 3 4 1准备工作 清理管口施工人员熟悉本工序的施工作业指导书合格焊工方能上岗检查设备 确认材料管子级配 3 4 2对口组装 一般地段采用沟上组焊 组对管口端部应设置稳固的支撑 除连头和弯管处 管道组装应采用内对口器 坡地较长地段采用沟下组装 组对时要求的项目 1 焊后错边量 2 对口间隙 3 4 3预热 预热温度预热宽度 壁厚的4倍 且不小于150mm宽预热方法 火焰加热 感应加热测温方法 测温笔 表面温度计等若管口污染 应清除污染后重新预热预热完毕应立即施焊 保证焊接所需的温度 3 4 4施工检查记录 焊前检查 材料检验 包括管道组成件和管道支承件 焊接材料验收 储存和保管 保护气体等 组对检查 包括主要结构尺寸 坡口尺寸 坡口表面质量等 施焊环境及预热 焊接中间检验定位焊缝检查 包括数量 长度 高度 形状等 焊接热输入量检查 包括焊接电流 焊接电压 焊接速度 送丝速度 保护气体流量 摆动宽度等 层间质量检查 包括层数 道数 厚度 清理以及层间无损检测等 焊后检验外观检查 包括焊缝宽度 焊缝高度 咬边 表面未熔合 表面未焊透 气孔 夹渣等 无损检测 压力及密封性试验 破坏性试验 3 4 5无损检测 压力管道常用的无损检测方法为 射线探伤RT爬行器超声波探伤UT渗透探伤PT 4焊接应力和变形 4 1压力管道中焊接应力和变形的产生4 2焊接残余应力和变形的预防措施 4 1压力管道中焊接应力和变形的产生 焊接时由于热过程 以及焊件本身厚度 刚度和组对等拘束条件的影响 在焊件内部产生焊接应力 管子或容器的环焊缝 在结构中是对称布置的 焊接顺序也是对称的 故一般产生直线变形 即横向和纵向缩短 以及圆周长度的缩短 4 2焊接残余应力和变形的预防措施 采用合理的焊接顺序严禁强力组装预留出保证焊缝自由收缩的余量整体预热法锤击焊缝法压力试验法 5焊接工艺评定 5 1参考标准5 2术语5 3焊接工艺评定的目的及要求5 4焊接工艺评定规则5 5焊接工艺评定的程序5 6评定报告 5 1参考标准 美国石油协会标准API1104 19版 钢质管道焊接及验收SY T4103 95输油输气管道线路工程施工与验收规范SY T0401 98石油天然气金属管道焊接工艺评定SY0452 2002焊接和钎焊评定ASME 卷液态烃和其他液体管线输送系统ASMEB31 4输气和配气管道系统ASMEB31 8 5 2术语 焊接工艺指导书根据工程设计要求和工程经验编制的用于焊接工艺评定的指导性文件 焊接工艺评定工程焊接之前对焊接工艺进行的鉴定性试验 焊接工艺规程根据评定合格的焊接工艺编制的用于工程施工的焊接技术规定和程序 自动化焊接 在焊接过程中焊丝自动送进 焊接小车自动行走 工件自动移动 机械化焊接 在焊接过程中焊丝自动送进 焊接小车自动行走 人工操作工件的移动 半自动焊 在焊接过程中焊丝自动送进 人工操作电弧沿焊缝的行走和工件的移动 手工焊 在焊接过程完全由人工操作完成 根焊 第一层焊道 热焊 根焊完成后立即进行的第二层焊道 填充焊 根焊 热焊后 盖面焊道前的焊道 立填焊 下向焊时 在立焊位置补填的焊道 盖面焊 最外面的一层成型焊道 多道焊 同一层中焊接一道以上的焊道 缺欠 焊缝的不连续性 不完整性 缺陷 达到拒绝验收标准的缺欠 修补 对表面非裂纹缺陷进行的修复 返修 对不符合无损检测要求的焊缝缺陷进行的修复焊接 5 3焊接工艺评定目的 焊接工艺评定是以金属材料的焊接性为基础 并在工程焊接前完成的 应制定详细的焊接工艺指导书 并对此焊接工艺进行评定 以验证用此工艺能否得到具有合格力学性能的完好焊接接头 焊接工艺评定过程中应采用破坏性试验检验焊接接头的质量和性能 评定合格的焊接工艺是编制焊接工艺规程的重要依据 工程施工中必须遵守焊接工艺规程 6焊接质量控制 6 1焊接施工过程的控制环节6 2焊接工艺6 3合格焊工6 4焊接材料6 5无损检测 6 1焊接施工过程的控制环节 焊接环境 当环境温度低于5 C时 应采取焊后保温措施 防止焊道急骤降温大气相对湿度大于90 时 应采取必要的防护措施采用低氢型焊条电弧焊时风速大于5米 秒 采用纤维素型焊条或自保护药芯焊丝电弧焊时风速大于8米 秒 气保护电弧焊时风速大于2米 秒应采取必要的防风措施 焊前准备 管端坡口 管端坡口应均匀光滑 尺寸符合焊接工艺规程的要求 管端坡口的加工一般是在管厂机加工预制的 在机械化焊接施工现场需采用管端坡口整形机进行加工 在连头 返修等特殊情况下可采用火焰切割或等离子切割加工 但必须用动力砂轮将坡口修磨均匀 光滑 焊口清理 被焊接表面应均匀 光滑 不得有起鳞 磨损 铁锈 渣垢 油脂 油漆和其他影响焊接质量的有害物质 管内外表面坡口两侧25mm范围内应清理至显现金属光泽 焊接设备 焊接设备应能满足焊接工艺要求 具有良好的工作状态 准确的量值显示和安全性 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规范调试 钢管支撑 正在施焊的钢管必须处于稳定的状态 管子支座应具有一定的刚性 管道上严禁焊接附属物 如跨越段的栏杆 管道支座 跨越结构的吊点 锚固法兰等 阴极引出线的焊接按设计方案进行 焊接地线连接 焊接地线应尽量靠近焊接区 宜用卡具将地线与被焊管牢固接触 严禁产生电弧灼伤母材 管口组对 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 两相邻管的制管焊缝在对口处应相互错开 距离不小于100mm 接头坡口角度 钝边 根部间隙 对口错边应符合焊接工艺规程的要求 沟上焊接作业空间高度应大于400mm 管沟内焊接工作坑应保证焊工操作方便和安全 预热 对焊接工艺规程中要求预热的管口 宜采用环形火焰加热或中频感应加热的方法进行 预热后应清除表面污垢 预热宽度以坡口两侧各大于50mm为宜 应采用测温仪在距管口50mm处的圆周上均匀测量预热温度 保证预热温度均匀 焊接过程 现场焊接时 接头形式 焊接层数 焊道顺序 焊接工艺参数 预热 层间温度及焊后热处理等应按照批准的焊接工艺规程执行 对于焊接工艺参数的控制应根据具体的焊接方法控制关键参数 管子焊接时 应采取有效的措施防止管内产生穿堂风 相邻焊道的起弧或收弧处应相互错开30mm以上 严禁在坡口以外的管表面上起弧 焊接前每个引弧点和接头必须修磨 施焊时必须保证道间温度 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 当日不能完成的焊口必须完成50 钢管壁厚且不少于3层的焊道 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温度 焊口完成后 必须将接头表面的熔渣 飞溅物等清除干净 焊接过程中发现缺陷应立即修补 对口器撤离 使用内对口器时 只有根焊道全部完成后方可撤离 若根部焊道承受铺设应力比正常情况高 且有可能发生裂纹的情况下 需完成热焊道后才能撤离内对口器 使用外对口器时 必须保证根焊道均匀对称完成60 以上才能撤离 对口支撑或吊具则应在根焊道全部完成后方可撤除 6 2焊接工艺 依据焊接工艺评定报告编制焊接工艺规程 用于指导焊接施工过程 焊接工艺规程应详细规定焊接程序 工艺参数 施工措施和环境要求等 6 3合格焊工 焊工资格 依据TSGZ6002 2010特种设备焊接作业人员考核细则 通过了基本知识和操作技能考试 有能力担任压力管道中相应位置的焊接工作的焊工 上岗培训与考试 具有了相应焊工资格后 还需经过上岗培训和考试 目的是检验焊工能否使用经过评定合格的焊接工艺规程焊接出合格的焊接接头 经过上岗培训与上岗考试的焊工 称为合格焊工 6 4焊接材料 验收 焊接材料的验收应执行相应的标准 1 资料检查检查随货提供的焊接材料质量证明书 2 外观检查焊接材料外观必须符合相应标准的要求 3 焊材复验焊接材料的力学性能 化学成分等必须符合相应的规定 储存及运输 焊接材料的储存及运输应遵循产品说明书的要求 焊接材料使用前严禁受潮 雨水 雪霜及油类等有害物质的侵蚀 应在干燥 通风的室内存放 室内相对湿度小于60 焊接材料应分类堆放 在保管和搬运时 应避免损坏焊接材料及其包装 包装开启后 应保护其不致变质 凡有损坏或变质迹象的焊接材料不应使用 保存保护气体的容器应远离高温环境 使用 每天按用量领取焊材 尽量避免焊材剩余 使用前 按照产品说明书的规定烘干焊材 当使用说明书不明确时 宜参照下列规定 纤维素型下向焊条一般不需要烘干 但在包装不好或受潮的情况下可以烘干到70 80