工艺管道焊接方案.doc

1 1 工程慨况工程慨况 神华 829 工程为新建工程 是利用神华煤直接液化一期工程闲置的一套 煤制氢装置并进行适当改造作为 829 项目原料合成气的来源 主要生产液化 气 石脑油和柴油 部分设施依托现有直接液化项目 根据间接液化工艺的 特殊要求 建设少部分辅助设施 本工程 B 标段的设计单位为中国石化工程 建设公司设计 工艺管道安装 地下管道约 2600m 地上管道约 25301m 其中不锈钢管道约 2473m 合金钢管道约 192m 碳钢管道 22636m 工艺 管道的主要材质有 20 Q235B 20 ANTI HIC SA106Gr B 15CrMo 0Cr18Ni9 1Cr18Ni9Ti 00Cr17Ni14Mo2 0Cr18Ni9 20g 等 焊接 工艺较为复杂 施工难度较大 工期紧 为了高效 优质 安全地完成本次 工艺管道焊接施工任务 特编制了神华 829 工程 B 标段工艺管道焊接施工方 案 以便指导现场焊接施工顺利进行 2 2 编制依据 编制依据 2 1 神华煤制油 18 万吨级 年合成油品装置施工图 2 2 工艺管道工程施工及验收规范 GB50235 97 2 3 现场设备工艺管道焊接工程施工及验收规范 GB50236 98 2 4 石油化工剧毒 易燃 可燃介质管道施工及验收规范 SH3501 2002 2 5 石油化工铬钼耐热钢焊接规程 SH T3520 2004 2 6 石油化工不锈钢 复合钢焊接规程 SH T3527 1999 2 7 公司相应材料焊接工艺评定报告 编号 A24 A34 A35 A84 A32 A86 A111 A124 A168 B24 2 8 钢制压力容器焊接工艺评定 JB4708 2000 3 3 现场管线材质选用焊材及烘干一览表 现场管线材质选用焊材及烘干一览表 序 号 母材材质焊 条焊 丝 焊条烘干 温度 恒温时间 分 120 Q235B 20 ANTI HIC J426 J427 HO8Mn2SiA350 40060 216MnRJ507HO8Mn2SiA350 40060 312CrMoR207 HO8CrMoA350 40060 415CrMoR307H13CrMoA350 40060 5OCr18Ni9TiA132H0Cr21Ni10Ti150 20060 60Cr18Ni9A102 E308 H0Cr20Ni10 ER308 150 20060 700Cr17Ni14Mo2 A022 E316L H00Cr20Ni14Mo3 ER316L 150 20060 8SA106Gr BJ427HO8Mn2SiA350 40060 9 碳钢与不锈钢 复合钢管 E309 A302H0Cr25Ni13150 20060 4 4 焊接方法规定 焊接方法规定 4 1低碳钢管道对接焊缝宜采用氩弧焊打底 手工电弧焊填充盖面 当管 径 57mm 时应全部采用氩弧焊 4 2珠光体耐热钢管对接焊缝必须采用氩弧焊打底 手工电弧焊填充盖面 当管径 57mm 时应全部采用氩弧焊 4 3不锈钢管线采用氩弧焊打底 手工电弧焊填充盖面 当管径 57mm 时 宜全部采用氩弧焊 当管内充氩不便时 经质检部门 同意 打底时也可采用手工电弧焊 但必须严格执行焊接工艺要求进 行组对焊接 4 4管道支吊架 附板 穿墙管等采用电弧焊 5 5 焊缝的组对与点固焊 焊缝的组对与点固焊 5 1 坡口的形状尺寸坡口的形状尺寸 a P C 图 5 1 5 2 坡口加工方式坡口加工方式 5 2 1 焊件的切割和坡口的加工 宜采用机械方法 也可用等离子弧 氧 乙炔焰等热加工方法 在采用热加工坡口后 必须除去坡口表面 的氧化皮 熔渣及影响接头质量的表面层 并将凹凸不平处打磨平整 5 2 2 合金钢 不锈钢可采用砂轮切割 当采用等离子切割时 应用砂 轮机彻底修磨其表面 5 3 不同壁厚的管子组对不同壁厚的管子组对 5 3 1 管道对口内壁错边量超过管壁的 10 或 2 mm 外错边量 3mm 时 应按图 5 2 规定削薄厚件边缘 mm 8 8 a70 5 60 70 C mm 1 5 3 2 3 P mm 1 1 51 1 5 5 3 2 剧毒 易燃 可燃介质的管道 当 A 类管道内壁厚差 0 5 mm 外壁差 2 mm B C 级管道壁厚差 1 mm 时 也按图 5 2 规定 15 1 2 1 2 外壁尺寸不等内壁尺寸不等15 5 4 对口错边量对口错边量 5 4 1 剧毒 易燃 可燃介质管线 内壁错边量 A 级为壁厚的 10 且 0 5mm B C 级为壁厚的 10 且 1mm 5 4 2 其它管线可按 GBJ50236 98 要求 管道焊缝错边应 壁厚的 10 且 2mm 5 5 焊口的点固焊焊口的点固焊 5 5 1 点固焊与正式焊接工艺相同 5 5 2 点固焊尺寸 焊件厚度 S mm 焊缝高度 mm 焊缝长度 mm 间距 mm 4 4 5 1080 100 4 0 7S 且 6 10 30100 300 6 6 焊接工艺参数 焊接工艺参数 图 5 2 6 1 碳素钢管焊接工艺参数碳素钢管焊接工艺参数 焊接方 法 电源极 性 焊材规格 mm 焊接电流 A 焊接电压 V 氩气流量 升 分 GTAWDC 2 560 12018 228 12 SMAWDC 3 280 13022 30 SMAWDC 4100 17022 30 6 2 奥氏体不锈钢焊接工艺参数 奥氏体不锈钢焊接工艺参数 氩气流量 升 分 焊接方 法 电源极 性 焊材规格 mm 焊接电流 A 焊接电压 V 焊枪管内 GTAWDC 2 2 555 12518 228 158 14 SMAWDC 3 280 12022 30 SMAWDC 4100 14022 30 6 3 珠光体耐热钢管的焊接工艺参数 珠光体耐热钢管的焊接工艺参数 焊接方 法 电源极 性 焊材规格 mm 焊接电流 A 焊接电压 V 氩气流量 升 分 焊枪 GTAWDC 2 2 570 10020 228 12 SMAWDC 3 280 13022 30 SMAWDC 4100 16022 30 7 7 预热及焊后热处理 预热及焊后热处理 7 1 管道焊接前为防止裂纹和改善焊缝区组织性能 应按下表进行预热 和热处理 焊前预热焊后热处理 钢号 厚度 mm 预热温度 厚度 mm 热处理温度 20 26100 200 30600 650 12CrMo 15150 200 19600 700 15CrMo 12150 200 13650 700 7 2环境温度 0 时 壁厚小于表内数值的管子均应进行适当的预热 一般 15 以上 7 3预热范围以对口中心为准 每侧应 焊件厚度的三倍 对有淬硬倾向 的材料 每侧 100mm 7 4对易产生延迟裂纹的焊接接头 如不能及时进行热处理 焊后应立即 进行后热 300 350 时间为 15 30 分钟 并且保温缓冷 7 5凡是低碳钢与珠光体耐热钢连接的异质接头均应进行热处理 7 6需进行热处理的焊口 应在外观和探伤合格后进行 7 7焊口热处理工艺遵循焊接工艺评定及 SH3501 规范要求 7 8对于 20 ANTI HIC 钢焊接后要进行消应力热处理 8 8 焊接的一般规定 焊接的一般规定 8 1凡从事管道焊接的焊工必须经神华质量部对焊工进行考试合格 持有 国内压力容器合格证 并且合格项目要与其所施焊的工作相符 8 2焊材的烘干 发放回收要由专人负责 并做好各项记录 8 3焊工领用焊条必须携带保温筒 8 4当管道焊接遇到下列情况 如果未采取有效的防护措施 应停止焊接 1 非合金钢 20 2 低合金钢 10 3 不锈钢 5 4 电弧焊时 风速 8 米 秒 5 气体保护焊时 风速 2 米 秒 6 相对湿度 90 7 下雨 下雪 8 5焊前应将坡口及两侧 20mm 范围内的油污 铁锈 污物清理干净 8 6焊接时在坡口内引弧 不锈钢及淬硬倾向较大的合金钢管道表面不得 有电弧擦伤等缺陷 8 7管道焊接时应防止管内穿堂风 9 9 耐热钢管焊接注意事项 耐热钢管焊接注意事项 9 1层间温度不小于预热温度 每层焊完后应将熔渣清理干净 9 2层间接头要错开 收弧时弧坑要填满 9 3每道焊缝要尽量一次焊完 如因故中断应按规定进行后热 保温 重 新焊接时应进行检查 确认无缺陷后方可预热焊接 1010 普通不锈钢管道焊接注意事项 普通不锈钢管道焊接注意事项 10 1当管径 200mm 以上时 焊前焊缝两侧应刷防飞溅涂料 10 2管道焊接时不得用碳钢刷 锤清理焊道 10 3焊接时在保证焊透及溶合良好的条件下 应选用小工艺规范 短 电弧和多层多道焊 层间温度不应过高 10 4采用全氩弧焊的焊缝 焊接时管内必须充氩保护 10 5双面焊的焊缝与介质接触的一侧应最后施焊 10 6焊缝完成后应进行酸洗与钝化处理 10 7对于复合钢管的焊接 采用复层不锈钢氩弧打底 过渡层及基层 采用异种钢焊条焊接 1111 不锈钢 不锈钢 SHASHA 级管道焊接注意事项级管道焊接注意事项 11 1选派技术较高的持证焊工施焊 11 2管道材质为 316L 的焊缝 其焊接工艺应严格遵循奥氏体不锈钢焊 接工艺规定 11 3焊接时管径 3 管必须全部采用氩弧焊 管径 3 的管子则采用 GTAW 打底 SMAW 盖面 11 4焊接时管内必须充氩保护 3 的管子氩气保护应不少于 2 层 具体方法见图 11 1 充氩气 保护气室 排气孔 图 11 1 一般预制管道时 可采用挡板造成保护气室 固定焊口时 可采用粘 贴水溶纸造成保护气室 11 5焊缝内侧不能过高 应控制在 0 1mm 11 6打底将完成时 留出观查孔用小手电筒照射观察内壁 发现超高 部分及时清除 1212 焊缝的外观要求 焊缝的外观要求 12 112 1 焊缝外观尺寸 焊缝外观尺寸 12 1 1 焊缝高度 e 100 RT 管道 e 1 0 1b 且 2mm 其它管道 e 1 0 2b 且 3mm b e 图 9 1 12 1 2焊缝宽度以每侧超过坡口 1 2 mm 为宜 12 2 外观要求 12 2 1 焊缝表面不允许有裂纹 气孔 夹渣 飞溅等缺陷 12 1 2 不锈钢焊缝不允许有咬边现象 其它焊缝咬边深度 0 5 mm 咬 边长度 焊缝度 10 且 100 mm 1313 焊缝的检查与返工 焊缝的检查与返工 13 1焊缝的外观检查标准按第 12 条 焊缝的外观要求 进行 13 2焊缝的外观检查以自检为主 结合质检员专检 13 3焊缝外观不合格时 焊工要及时返工 13 4焊缝探伤比例按图纸设计要求进行 探伤标准按 JB4730 2005 执 行 13 5当抽样无损探伤发现有不合格焊缝时 应按下列规定处理 1 每出现一道不合格焊缝应再检验 2 道该焊工的同一管线焊缝 2 当这 2 道焊缝又出现不合格时 应对该焊工的同一批焊缝全部进 行检验 13 6焊缝探伤发现不合格时 应进行质量分析 返修工艺与焊接工艺 相同 同一部位焊缝返工次数不得超过下列规定 1 非合金钢 3 次 3 其余钢种 2 次 13 7 管道焊接质量控制 如下表 质量控制与检验质量控制与检验控控 控控 制制 项项 目目 检检 验验 内内 容容 检检 查查 方方 法法 工程标准工程标准 规规 范范 一般 控制 点 停点 见证 点 见证资料见证资料 焊接工作应和焊工资格相符合 现场抽察A J113 焊接材料保管 烘烤发放 回收应符 合规范或焊接工艺要求 现场观察 审阅记录 GB50236 98C B 烘干发放记 录 焊接时环境条件应符合规范要求 现场观察SH3501 2002 焊接工艺应符合焊接工艺评定要求 现场观察 焊接工艺评 定 C A焊接工艺卡 对接焊缝表面不允许出现裂纹 气孔 夹渣 溶合性飞溅 凹陷等缺陷 合 金刚焊缝表面不得出现咬边 其他材 质管道咬边深度不应大于 0 5mm 连 续咬边不应大于 100mm 且焊缝两側 咬边总长不大于焊缝全长的 10 表 面余高 h 1 0 2p1不大于壁厚的 1 且大于 2mm 现场观察 测 量 SH3501 2002 GB50235 97 CB 检查焊接记 录 电弧焊盖面 焊脚高度符合设计规定 外形平缓过度 表面不得有裂缝 气 孔 夹渣等缺陷 咬肉深度 0 5mm 现场观察 测量 SH3501 2002 GB50235 97 C 焊缝质量检验采用着色和射线检验随 机抽查 抽查数量由设计文件或规范 确定 现场抽查 SH3501 2002 GB50235 97 CA 无损检测报 告 道 管 道 焊 接 焊后需热处理焊缝 应按焊接工艺要 求进行热处理 现场观察 检查记录 焊接工艺评 定 CA J411 14 焊接设备及劳动力安排 焊接设备及劳动力安排 1 1 主要焊接设备及工机具配备清单 主要焊接设备及工机具配备清单 序序 号号 名名 称称规规 格格 型型 号号 单单 位位 数数 量量 1 等离子切割机LGK 100台 2 2 逆变式氩弧焊机ZX7 400ST台 50 3 电热恒温干燥箱 ZHY 100 台 2 4 角向磨光机 150 mm 台 30 5 角向磨光机 180 mm 台 5 6 内磨机台 10 7 焊接检验尺把 3 8 游标卡尺0 300把 2 9 温度 湿度计个 1 10 电焊钳 300 A 把 60 11 钢丝刷把 40 12 尖嘴钳把 6 13 活搬手10 把 30 14 手电筒2 节 5 把 40 15 铜锤把 10 16 手锤把 20 17 药皮锤把 40 18 锉刀把 40 19 螺丝刀把 10 20 焊接电缆 35m 米8000 21 焊条保温筒 5 kg 个 50 2 劳动力组织 劳动力组织 根据工程进展情况前期投入 25 名合格焊工进行预制及施工 随着工程 施工的进一步深入 渐渐加大焊接人员的投入力度 高峰时期将达到 50 名 焊工 15 HSE 措施措施 15 1 遵守本工种的安全操作规程 15 2 检查焊机外壳有无良好的接地 没有接地的焊机不准使用 15 3 每个人对自己使用的设备 必须经常检查 并在检查时应注意机 壳上有无电压 如果有电压应立即停止工作 切断电源 找电工处理 15 4 电焊机必须装有独立的专用电源开关 其容量应符合要求 当焊 机超负荷时 应能自动切断电源 禁止多台焊机共用一个开关 15 5 焊机的一次电源线 长度一般不易超过 2 3m 当有临时任务需 要较长的电源线时 应沿墙或立柱用瓷瓶隔离布设 其高度必须距地 面 2 5m 以上 不允许将电源线托在地面上 15 6正确使用手套 面罩 15 7所焊接区域要围起来 注意防光 防风 15 8 清除易燃物品 在有易燃物品的场地施工时要开具动火证并在施 工现场配备灭火器 气带连接良好 15 9 氩气表必须是合格的 不合格的或没有正规部门校验的氩气表在施 工现场禁止使用 15 10 乙炔气瓶 氧气瓶 氩气瓶应直立放置 固定好 乙炔气瓶与氧 气瓶间距不得小于五米 乙炔瓶与氧气瓶距明火或可燃气体瓶不得小于十米 15 11 禁止使用电磁吸盘 钢绳 链条等吊运各类焊接与切割用气瓶 15 12 工作完毕 工作间隙 工作点转移之前都应关闭瓶阀 戴上瓶帽 15 13 气瓶 乙炔气瓶等 均应避免放在受阳光曝晒 或受热源直接辐 射及易受电击的地方 15 14 氩弧焊的焊接场所 要通风良好 尤其是打磨钨棒的地方无关人 员离开焊接地点两米以上 打磨钨棒时要注意保护正确穿戴防护用品 佩带 防护眼镜 15 15 配合焊工工作人员穿戴好个人防护用品 以免被强烈的弧光灼伤 15 16 无损探伤时围上警告带 非探伤人员 严禁入内 15 17 氧气瓶口和氧气减压器不准接触油脂 不准戴有油污的手套安装 减压器或开关瓶阀 15 1815 18 在更换钨棒时应注意焊接电压 电流对人员的伤害 在操作过程 中如需要可断开电源 15 1915 19 在露天作业的焊机电源要有漏电保护器 焊机导线绝缘电阻和接 地电阻 未经许可的人员严禁挪动焊机 15 2015 20 焊工对环境要有保护意识不能随意丢弃焊条及焊条头 焊后的工 作场地要及时清理 15 2115 21 焊工在登高作业超过 2 米时要佩带安全带 15 221