管道焊接标准

管道焊接标准管道焊接标准 金属管道种类繁多 数量大 使用工况千差万别 我国不同行业采用不同的应 用标准体系 标准之间差别很大 当然 由于金属管道的工况 如温度 压力 介质 环境等不同 标准有差距是客观存在的 例如 电力电站管道高压 高 温 蒸汽介质居多 石化 石油管道受压 腐蚀介质居多 化工行业管道还有 剧毒介质 如氯气 机械行业压力容器 按使用情况及工况分成低压 中压 高压 超高压 按容器类别分成第一类压力容器 第二类压力容器 第三类压 力容器 船舶管道有高压的蒸汽管道 主机冷却的海水管道 承压及受腐蚀 污水管道 承压及受高温 燃油输送管道 压缩空气管道等 在不同的工况 条件下运行 以下择要介绍一些基本标准 一 压力管道分类一 压力管道分类 1 1 压力管道的定义压力管道的定义 压力管道是指在生产 生活中使用的可能引爆或中毒等危险性较大的特种设备 及管道 输送 gb5044 职业性接触毒物性危害程度分级 中规定的毒性程度为极 度危害介质的管道 输送 gb5016 石油化工企业设计防火规范 及 gbj16 建筑设计防火规 范 中规定的火灾危险性为甲 乙类介质的管道 最高工作压力不小于 0 1mpa 表压 下同 输送介质为气 汽 体及液 化气体的管道 最高工作压力不小于 0 1mpa 输送介质为可燃 易焊 有毒以及有腐蚀性 或高温工作温度不小于标准沸点的液体管道 上述四项规定管道的附属设施 弯头 大小头 三能 管帽 加强管接头 异径短管 管箍 仪表管 嘴 漏斗 快速接头等管件 法兰 垫片 螺栓 螺母 限流孔板 盲板 法兰盖等连接件 各类阀门 过滤器 流水器 视镜 等管道设备 还包括管道支架以及安装在压力管道上的其他设施 gb5044 分为四级 与 99 容规相同 极度危害 1 级 0 1mg m3 高度 危害 2 级 0 1 1mg m3 中度危害 3 级 1 0 10mg m3 轻度危害 4 级 10mg m3 gb5016 标准对可燃气体火灾危险性分甲 乙两类 甲类气体为可燃气体与 空气混合物的爆炸下限不大于 10 体积 乙类气体为可燃气体与空气混合 物的爆炸下限不小于 10 体积 gb5016 标准对液态烃 可燃液体的火灾危险性按如下分类 甲 a 类 15 的蒸汽压力大于 0 1mpa 的烃类液体及其他类似的液体 甲 b 类 甲 a 类以外的可燃液体 闪点小于 28 乙 a 类 28 闪点 45 的可燃液体 乙 b 类 45 闪点 60 的可燃液体 丙 a 类 60 闪点 120 的可燃液体 丙 b 类 闪点 120 的可燃液体 2 2 压力管道分类 分级压力管道分类 分级 见表 1 表表 1 1 压力管道分类 分级压力管道分类 分级 名 称类别级别工 况 和 参 数 ga1 介质 有毒 可燃易爆气体 p 1 6mpa 的管道 介质 有毒 可燃易爆气体 dn 300mm 输送距离 200km 的管道 介质 浆体中 dn 150mm 输送距离 50km 的管道 长输管道 ga ga2 介质 有毒 可燃易爆气体 p 1 6mpa 的管道 ga1 2 范围以外的长输管道 ga1 3 范围以外的长输管道 gb1 燃气管道 公用管道 gb gb2 热力管道 gc1 gb5044 标准中 毒性程度为极度危害介质的管道 gb50160 gbj16 标准中规定的火灾危险性为甲 乙类可燃气体或甲类 可燃气体介质 且 p 4 0mpa 的管道 输送流体介质 且 p 10 0mpa 的管道工业管道 gc gc2 输送 gb50160 gbj160 标准中规定的火灾危险性为甲 乙类可燃气体 或甲类可燃气体介质 且 p 0 4mpa 的管道 流体介质 可燃 有毒 p 4 0mpa t 400 的管道 流体介质 不可燃 无毒 p 10mpa t 400 的管道 流体介质 p 10 0mpa t 400 的管道 注 表中 p 为设计压力 t 为工作温度 dn 为公称直径 3 中石化集团公司压力管道分类中石化集团公司压力管道分类 见表 2 表表 2 2 中石化集团公司压力管道分类中石化集团公司压力管道分类 类别工 况 和 参 数 第一类 输送毒性程度为极度 高度危害的介质所使用管道 苯除外 35 0mpa p 10 0mpa 的管道 第二类 p 10 0mpa 输送甲 乙类可燃气体 甲 a 类 乙类可燃液体介质的管道 工作温度高于闪点的可燃液体介质管道 p 4 0mpa 无毒 不可燃介质管道 不含输水管道 第三类 乙 b 类 丙类可燃液体管道 p 1 6mpa 不可燃介质管道 不含水管 p 0 1mpa 输送介质为汽 气 体 有毒 有腐蚀性或温度不低于标准沸点的液体管道 第四类 p 35 0mpa 超高压管道 第五类 长输管道 第六类 公用管道 含公用燃气和热力管道 4 4 管子系列标准管子系列标准 压力管道设计及施工 首先考虑压力管道及其元件标准系列的选用 世界各国 应用的标准体系虽然多 大体可分成两大类 压力管道标准见表 3 法兰标准 见表 4 表表 3 3 压力管道标准压力管道标准 分 类大外径系列小外径系列 规格 dn 公称直径 外径 dn15 22mm dn20 27mm dn25 34mm dn32 42mm dn40 48mm dn50 60mm dn65 76 73 mm dn80 89mm dn100 114mm dn125 140mm dn150 168mm dn200 219mm dn250 273mm dn300 324mm dn350 360mm dn400 406mm dn450 457mm dn500 508mm dn600 610mm dn15 18mm dn20 25mm dn25 32mm dn32 38mm dn40 45mm dn50 57mm dn65 73mm dn80 89mm dn100 108mm dn125 133mm dn150 159mm dn200 219mm dn250 273mm dn300 325mm dn350 377mm dn400 426mm dn450 480mm dn500 530mm dn600 630mm 表表 4 4 法兰标准法兰标准 分 类欧式法兰 以 200 为计算基准温度 美式法兰 以 430 为计算基准温度 规格 pn 压 力 等级 压力等级 pn0 1 pn0 25 pn0 6 pn1 0 pn1 6 pn2 5 pn4 0 pn6 3 pn10 0 n16 0 pn25 0 pn40 0 压力等级 pn2 0 cl150 pn5 0 cl300 pn6 8 cl400 pn10 cl600 pn15 0 cl600 pn25 cl1500 pn42 0 cl2500 注 对于 cl150 150lb 级 是以 300 作计算基准温度 从表 3 表 4 可知 无论是管子还是法兰 两个系列均不能混合使用 二 管道焊接常用标准二 管道焊接常用标准 1 1 管道焊接常用标准管道焊接常用标准 关于压力管道的施工规范 综合性的有 gb 50235 gb 50236 和 sh 3501 石油 化工剧毒 可燃介质管道施工验收规范 hc 20225 化工金属管道施工及验 收规范 j28 城市供热管网工程及验收规范 cjj23 城市燃气输配工程 施工及验收规范 等 gb 50235 和 sh 3501 这两个综合性施工规范是目前石油化工生产建设中最常用 的标准 输油 输气长输管道建设发展很快 这方面的标有行业标准 sy 0401 1998 输油输气管道线路工程施工及验收规范 为了便于阅读 在表 5 中列出了压力管道焊接常用标准 表表 5 5 压力管道焊接常用标准压力管道焊接常用标准 编 号名 称 国家质量技术监督局 锅发 1999 154 号 压力容器安全技术监察规程 99 容器 dl 5031 dl 5007 电力建设施工及验收技术规范 管道篇 焊接篇 gb 50235 工业金属管道工程施工及验收规范 gb 50236 现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范 gb50184 工业金属管道工程质量检验评定标准 gb 985 气焊 手工电弧焊气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸 gb986 埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸 jb 4708 钢制压力容器焊接工艺评定 jb t 4709 钢制压力容器焊接规程 jb 4730 压力容器无损检测 shj 502 钛管道施工及验收规范 shj 509 石油化工工程焊接工艺评定 shj 517 石油化工钢制管道工程施工工艺 shj 514 石油化工设备安装工程质量检验评定标准 shj 520 石油化工工程铬钼耐热钢管道焊接技术规程 sh 3501 石油化工剧毒 可燃介质管道施工及验收规范 sh 3508 石油化工工程施工工程及验收统一标准 sh 3523 石油化工工程高温管道焊接规程 sh 2525 石油化工低温钢焊接规程 sh 3526 石油化工异种钢焊接规程 sh 3527 石油化工不锈钢复合钢焊接规程 hc 20225 化工金属管道施工及验收规范 ccj 28 城市供热管网工程及验收规范 gb t 9711 1 1998螺旋焊管生产标准 中国船级社材料与焊接规范 1998 第九章压力管系焊接 sy 0401 1998输油输气管道线路工程施工及验收规范 2 2 国外常用标准体系国外常用标准体系 为了对国外通用的和先进的相关标准体系有所了解 现将有关管道的国外部分 常用标准体系列于表 6 表表 6 6 国外部分常用标准体系国外部分常用标准体系 国 别标 准 号标 准 名 称 德国 dni din 2410 t 1 管子及钢管标准概述 din 2448 无缝钢管 尺寸及单位长度质量 din 2458 焊接钢管 尺寸及单位长度质量 din 2501 t 1 法兰连接尺寸 美国 ansi ansi asme 836 10 无缝及焊接钢管 ansi asme b36 19 不锈钢无缝及焊接钢管 ansi asme e16 9 工厂制造的钢对焊管件 ansi asme b16 28 钢制对焊小半径弯头和回弯头 ansi asme b16 5 管法兰和法兰管件 ansi asme b16 47 大直径钢法兰 日本 jis jis g3452 普通用途碳钢管 jis g3454 承压用碳钢管 jis g3455 高压用碳钢管 jis g3456 高温用碳钢管 jis g3457 电弧焊碳钢管 jis g3458 合金钢管 jis g3459 不锈钢钢管 jis g3468 电弧焊大直径不锈钢钢管 jis b2201 铁素体材料管法兰压力等级 jis b2202 管法兰尺寸 jis b2210 铁素体材料管法兰基础尺寸 jis b2220 钢制管法兰 jis b2311 普通用途的钢制对焊管件 jis b2312 钢制对焊管件 jis b2313 钢板制对焊管件 国际标准 化组织 iso iso 4200 焊接和无缝平端钢管尺寸和单位长度 iso 1127 不锈钢钢管尺寸公差和单位长度质量 iso 3183 石油和天然气工业用钢管 iso 6759 热交换器用无缝钢管 iso 7005 1 金属管法兰 英国 bs bs 1600 石油工业用钢管尺寸 bs 3600 承压用焊接钢管和无缝钢管的尺寸及单位长度质量 bs 3605 1 承压焊接无缝不锈钢钢管 bs 1965 对焊承压管件 bs 1640 石油工业用对焊管件 三 压力管道焊接规范规程标准摘录三 压力管道焊接规范规程标准摘录 压力管道规范规程很多 焊接规范规程也不少 现摘录部分规范规程供读者在 工作中参阅 1 国家质量技术监督局压力容器安全技术监察规程 1999 154 号 摘录 1 压力容器分类 按设计压力 p 分为低压 中压 高压和超高压四个压力等级 见表 7 表表 7 7 压力容器等级压力容器等级 压力等级代号压力 p mpa压力等级代号压力 p mpa 低压 l 0 1 p 1 6高压 h 10 p 100 中压 m 1 6 p 10超高压 up 100 按压力容器在生产工艺过程中的作用原理分为五种 见表 8 表表 8 8 按作用原理压力容器分类按作用原理压力容器分类 分 类代 号用 途 反应压力容器 r 主要用于完成介质的物理 化学反应的压力容器 反应器 反应釜 分解锅 硫化罐 分解塔 聚合釜 高压釜 超高压釜 合成塔 变换炉 蒸煮锅 蒸球 蒸压釜 煤气发生炉等 换热压力容器 e 主要用于完成介质热量交换的压力容器 管壳式余热锅炉 热交换 器 冷却器 冷凝器 蒸发器 加热器 消毒锅 染色器 烘缸 蒸炒锅 预热锅 溶剂预热器 蒸锅 蒸脱机 电热蒸汽发生器 煤气发生炉水夹套等 分离压力容器 s 主要用于完成介质的流体压力平衡缓冲和气体净化分离器的压力容 器 如分离器 过滤器 集油器 缓冲器 吸收塔 铜洗塔 干燥 塔 汽提塔 分汽缸 除氧器等 储存压力容器c 其中球罐代号 b 主要用于储存 盛装气体 液体 液化气体等介质的压力容器 如 各种形式的储罐 介质毒性程度的分级和易燃介质的划分 参照 gb 5044 分为四级 极度危害 级 最高允许浓度 0 1mg m3 极度危害 级 最高允许浓度 0 1 1 0mg m3 极度危害 级 最高允许浓度 1 0 10mg m3 极度危害 级 最高允许浓度 10mg m3 压力容器按适用范围分类 一 二 三类压力容器 按 99 容规第 2 条适用范围内的压力容器分类 见表 9 表表 9 9 压力容器分类压力容器分类 容器类别容 器 范 围 第一类压力容器低压容器 0 1mpa p 1 6mpa 第二类 第三类中规定的压力容器除外 第二类压力容器 中压容器 1 6mpa p 10mpa 低压容器 仅限毒性程度为极度和高度危害介质 低压反应容器和低压储存容器 仅限易燃介质或毒性程度为中度危害介质 低压管壳式余热锅炉 低压搪玻璃压力容器 第三类压力容器 高压容器 10mpa p 100mpa 中压容器 仅限毒性程度为极度和高度危害介质 中压储存容器 仅限易燃或毒性程度为中度危害介质 且 pv 乘积大于或等于 10mpa m3 中压反应容器 仅限易燃或毒性程度为中度危害介质 且 pv 乘积大于或等于 0 5mpa m3 低压容器 仅限毒性程度为极度和高度危害介质 且 pv 乘积大于或等于 0 2mpa m3 高压 中压管壳式余热锅炉 中压搪玻璃压力容器 使用强度级别较高 指相应标准中抗拉强度规定值下限大于或等于 540mpa 的材料 制造的压力容器 移动式压力容器 包括 铁路罐车 介质为液化气体 低温液体 罐式汽车 液化 气体运输 半挂 车 低温液体运输 半挂 车 永久气体运输 半挂 车和罐式集 装箱 介质为液体气体 低温液体等 球形储罐 容积大于 50m3 低温液体储存容器 容积大于 5m3 2 焊接工艺和焊工 1 压力容器焊接工定的要求 压力容器产品施焊前 对受压元件之间的对接焊接接头和要求全焊透的 t 形 焊接接头 受压元件与承载的非受压元件之间全焊透的 t 形或角接焊接接头 以及受压元件的耐腐蚀堆焊层都应进行焊接工艺评定 钢制压力容器的焊接工艺评定符合 jb 4708 钢制压力容器焊接工艺评定 标准的有关规定 有色金属制压力容器的焊接工艺评定应符合有关标准的要求 焊接工艺评定所用焊接设备 仪器以及参数调节装置 应定期检定和校验 评定试件应由压力容器制造单位技术熟练的焊接人员 不允许聘用外单位焊工 焊接 焊接工艺评定完成后 焊接工艺评定报告和焊接工艺指导书应经制造 组焊 单位焊接责任工程师审核 总工程师批准 并存入技术档案 焊接工艺指导书 或焊接工艺卡应发给有关的部门和焊工 焊接工艺评定技术档案及焊接工艺评 定试样应保存至该工艺评定失效为止 2 焊接压力容器的焊工 必须按照 锅炉压力容器焊工考试规则 进行考试 取得焊工合格证后 才能 在有效期间内担任合格项目范围内的焊接工作 焊工应按焊接工艺指导书或焊 接工艺卡施焊 制造单位应建立焊工技术档案 制造单位检查员应对实际的焊 接工艺参数进行检查 并做好记录 3 压力容器的组焊要求 不宜采用十字焊缝 相邻的两筒节间的纵缝和封头拼接焊缝与相邻筒节的纵 缝应错开 其焊缝中心线之间的外圆弧长一般应大于筒体厚度的 3 倍 且不小 于 100mm 在压力容器上焊接的临时吊耳和拉筋的垫板等 应采用与压力容器壳体相同 或在力学性能和焊接性能方面相似的材料 并用相适应的焊材及焊接工艺进行 焊接 临时吊耳和拉筋的垫板割除后留下的焊疤必须打磨平滑 并应按图样规 定进行渗透检测或磁粉检测 确保表面无裂纹等缺陷 打磨后的厚度不应小于 该部位的设计厚度 不允许强力组装 受压元件之间或受压元件与非受压元件组装时的定位焊 若保留成为焊缝金 属的一部分 则应按受压元件的焊缝要求施焊 4 压力容器打焊工钢印 压力容器主要受压元件焊缝附近 50mm 处的指定部位 应打上焊工代号钢印 对 无法打钢印的 应用简图记录焊工代号 并将简图列入产品质量证明书中提供 给用户 5 焊接接头返修的要求 应分析缺陷产生的原因 提出相应的返修方案 返修应编制详细的返修工艺 经焊接责任工程师批准后才能实施 返修工艺 至少应包括 缺陷产生的原因 避免再次产生缺陷的技术措施 焊接工艺参数 的确定 返修焊工的指定 焊材的牌号及规格 返修工艺编制人 批准人的签 字 同一部位 指焊补的填充金属重叠的部位 的返修次数不宜超过 2 次 超过 2 次以上的返修 应经制造单位技术总负责人批准 并应将返修的次数 部位 返修后的无损检测结果和技术总负责人批准字样记入压力容器证明书的产品制 造变更报告中 返修的现场记录应详尽 其内容至少包括坡口形式 尺寸 返修长度 焊接 工艺参数 焊接电流 电弧电压 焊接速度 预热温度 层间温度 后热温度 和保温时间 焊材牌号及规格 焊接位置等 和施焊者及其钢印等 要求焊后热处理的压力容器 应在热处理前焊接返修 如在热处理后进行焊 接返修 返修后再进行热处理 有抗晶间腐蚀要求的奥氏体不锈钢制压力容器 返修部位仍需保证原有的抗 晶间腐蚀性能 压力试验后需返修的 返修部位必须按原要求经无损检测合格 由于焊接接 头或接管泄漏而进行返修的 或返修深度大 1 2 壁厚的压力容器 还应重新进 行压力试验 钢制压力容器及其受压元件应按 gb 150 的有关规定进行焊后热处理 2 2 钢制压力容器钢制压力容器 gb 150 1998 本标准规定了钢制压力容器的设计 制造 检验和验收要求 适用于设计压力 不大于 35mpa 的容器 本标准内容有 范围 引用标准 总论 材料 内压圆 筒和内压球壳 外压圆筒和外压球壳 封头 开孔和开孔补强 法兰 制造 检验和验收及附录 内容有材料的补充规定 指导性规定 低温压力容器 非 圆形截面容器 焊接结构等 3 3 电力建设施工及验收技术规范电力建设施工及验收技术规范 管道篇 dl 5031 1994 本规范是中华人民共和国电力行业标准 内容有总则 术语 管子 管件和管 道附件及阀门的检验 管子 管件及管道附件的配制 管道安装 管道系统的 试验和清洗以及工程验收 本标准介绍弯管 卷管 支架制作及管道安装技术 工艺以及管道系统的试验和清洗 同时应参阅如下标准 弯管弯曲半径应符合 设计要求 设计无规定时 弯管的最弯曲半径应符合行业标准 dl t 515 电站 弯管 管子的切割应符合现行的 dl 5007 电力建设施工及验收技术规范 火力发电厂焊接篇 的相应规范 现将总则摘录如下 供参考 本规范适用于火力发电厂和热力网的下列管道的配制 施工及验收 a 600mw 及以下亚临界参数火力发电机组的主蒸汽管道及相应的再热蒸汽管道 和主给水管道 b 火力发电厂范围内的一般性汽水管道 热力网管道和压缩空气管道 c 施工用临时管道 本规范不适用于 a 铸铁管道 b 钢筋混凝土管道 c 有色金属管道 钛 铜等 d 非金属管道 塑料等 e 非金属衬里管道 f 复合金属管道 下列各类管道的特殊施工及验收 除遵守本规范技术要求外 还应按照电力 建设施工及验收技术规范中有关专业篇的规定执行 a 汽轮机和发电机本体范围内的各类管道 b 锅炉本体范围内的各类管道 以及烟 风 煤 燃油 燃气和除灰系统的管 道 c 油管道及水处理的各类管道 d 制氢 供氢系统的各类管道 e 热工仪表管道 f 氧气及乙炔管道 进口火力发电机组管道的施工及验收工作 除建造合同中另有具体规定的部 分外 应按本规范的规定执行 电厂管道安装工程 应由具备必要的技术力量 检测手段和管理水平的专业 队伍承担施工 电厂管道施工应按基本建设程序进行 具备下列条件方可施工 a 设计及其技术资料齐全 施工图纸业经会审 b 电厂管道工程的施工组织设计和施工方案已经编制和审批 c 技术交底和必要的技术培训与考核已经完成 d 劳动力 材料 机具和检测手段基本齐全 e 施工环境符合要求 f 施工用水 电气等均可满足施工需要 管子 管件及管道附件的制造质量及选用应符合现行国家或行业 或专业 技术标准 各类管子 管件及管道附件的保管 应按照现行的 sdj 68 电力基本建设 火电设备维护保管规程 及相应的补充规定进行 各类管道应按照设计图纸施工 如需修改设计或采用代用材料时 必须提请 设计单位按有关制度办理 管道施工中的切割 焊接工作 除按照本规范中有关规定外 还应符合现行 的 dl 5007 电力建设施工及验收技术规范 火力发电厂焊接篇 的相应规 定 管道的保温与涂漆应按照 sdj 245 电力建设施工及验收技术规范 锅炉机 组篇 的规定执行 管道的涂色应按照 dl 5011 电力施工及验收技术规范 汽轮机机组篇 的规定执行 电厂管道施工的安全 环境和防火应按照现行的 dl 5009 1 电力建设安全 工作规程 火力发电厂部分 的有关规定执行 4 船舶压力管系的焊接船舶压力管系的焊接 中国船级社 材料与焊接规范 1998 1 适用范围 本规定适用于采用手工 自动或半自动电弧焊以及经中国船级社认可的其他 方法所焊接的管子对接接头 支管和法兰连接的接头 氧 乙炔气体焊仅限用于焊接直径不超过 100mm 或壁厚不超过 9 5mm 的管子 对接接头 2 管子接头的焊接 1 一般要求 焊缝应远离管子弯曲处和膨胀补偿部分 焊缝应布置在受弯矩和交变负荷作 用最小的位置 管系的焊接应尽可能安排在车间里进行 确定在船上进行的焊接 应考虑有 足够的空间以进行预热 焊接 热处理和检查焊接接头 2 焊接 装配时 焊件应保证轴向对准 尽可能减少其表面错边 通常 类和 类管 系的对准偏差应不大于以下要求 a 对带固定垫环的管子 0 5mm b 对不带固定垫环的管子 t 为管壁厚度 内径小于 150mm 厚度不大于 6mm 时 为 1mm 或 t 4 取较小值 内径小于 300mm 厚度不大于 9 5mm 时 为 1 5mm 或 t 4 取较小值 内径大于或等于 300mm 或厚度超过 9 5mm 时 为 2 0mm 或 t 4 取较小值 施焊前应清除焊缝边缘上的氧化物 潮湿和油污等 焊缝间隙和坡口应符合 焊接工艺规程的要求 管子接头的预热温度应根据其材料的化学成分和管壁厚度确定 预热温度一 般应符合表 10 的要求 表表 1010 管接头的预热温度管接头的预热温度 钢 材 种 类较厚部分的厚度 mm最小预热温度 碳钢及碳锰钢 c mn 6 0 40 20 50 碳钢及碳锰钢 c mn 6 0 40 20 100 0 3mo 13 100 13 100 1cr0 5mo 13150 13 150 2 25crmo 及 0 5cr0 5mo0 25 13200 对该类材料 如中国船级社对焊接工艺认可中的硬度试验结果认为可以接受 则可免除厚度为 6mm 及以下的材料的预热 对环境温度低于 0 不论厚度如何 均应按最小预热温度进行预热 特别 情况中国船级社将特殊考虑 表中数值为低氢的焊接方法 如采用非低氢焊接方法 则应考虑采用较高的 预热温度 对接头的焊缝与母材的过渡应平缓且均匀 3 焊接质量检查 1 一般要求 管子焊接后应进行外观检查 无损检测和液压试验 液压试验应按中国船级社 钢质海船入级与建造规范 第 3 篇第 2 章第 5 节 的规定进行 2 外观检查 焊缝表面不应有裂纹 焊瘤 气孔 咬边以及未填满的弧坑和凹陷存在 如有 上述缺陷应进行修补 3 无损检测 类受压管系的对接焊缝应按表 11 的规定进行射线检测 类受压管系的 对接焊缝由中国船级社验船师指定位置进行射线检测 射线检测的灵敏度应符 合 材料与焊接规范 7 5 4 5 的规定 表表 1111 类受压管系对接焊缝的射线检测范围类受压管系对接焊缝的射线检测范围 管子外径 mm检测范围管子外径 mm检测范围 76 由中国船级社验船师指定位置抽查 76焊缝 100 进行检查 如用超声波检测代替射线检测 应经中国船级社同意 类受压管系的填角焊缝应按表 12 的规定进行磁粉检测 类受压管系的 填角焊缝由中国船级社验船师指定位置进行磁粉检测 表表 1212 类受压管系填角焊缝的磁粉检测范围类受压管系填角焊缝的磁粉检测范围 管子外径 mm检测范围管子外径 mm检测范围 76 由中国船级社验船师指定位置抽查 76焊缝 100 进行检查 4 焊后热处理 碳钢和碳锰钢钢管及组合分支管 在下列情况下 应进行焊后消除应力的热处理 a 钢管和组合分支管的含碳量超过 0 23 b 钢管和组合分支管的含碳量未超过 0 23 但壁厚超过 20mm 的 类受压管 或壁厚超过 30mm 的 类受压管 所有合金钢钢管和组合分支管 在下列情况下 均应进行适当的热处理 a 用电弧焊连接 b 经加热成形 或弯管加工的 c 冷弯成形而弯心半径小于 3 倍管子外径的 弯心半径从弯管内侧边缘测量 凡采用氧 乙炔气体焊连接的管子 焊后均应进行正火加回火处理 对材料 为碳钢或碳锰钢时 亦可采用正火处理 碳钢 碳锰钢的消除应力热处理温度为 580 620 保温时间按每 25mm 管 壁厚度 1h 选取 合金钢消除应力热处理的温度应根据材料成分确定 并经中国 船级社验船师同意 5 工业金属管道工程施工及验收规范工业金属管道工程施工及验收规范 管道加工 管道焊 接 gb 5023 1997 1 总则 为了提高工业金属管道工程的施工水平 保证工程质量 制定本规范 本规范适用于设计压力不大于 40mpa 设计温度不超过材料允许的使用温度 的工业金属管道 以下简称 管道 工程的施工及验收 本规范不适用于核能装置的专用管道 矿井专用管道 长输管道 管道的施工应按设计文件进行 当修改设计时 应经原设计单位确认 并经 建设单位同意 现场组装的机器或设备所属管道 应按制造厂的技术文件施行 但质量标准 不得低于本规范的规定 管道的施工除应执行本规范的规定外 尚应执行国家现行有关标准 规范的 规定 2 管道加工 1 管子切割 管子切割前应移植原有标记 低温钢管及钛管 严禁使用钢印 碳素钢管 合金钢管宜采用机械方法切割 当采用氧 乙炔焰切割时 必须 保证尺寸正确和表面平整 不锈钢管 有色金属管应采用机械或等离子方法切割 不锈钢管及钛管用砂 轮切割或修磨时 应使用专用砂轮片 镀锌钢管宜用钢锯或机械方法切割 管子切口质量应符合下列规定 a 切口表面应平整 无裂纹 重皮 毛剌 凸凹 缩口 熔渣 氧化物 铁屑 等 b 切口端面倾斜偏差 见图 1 不应大于管子外径的 1 且不得超过 3mm 2 弯管制作 弯管宜采用壁厚为正公差的管子制作 当采用负公差的管子制作弯管时 管 子弯曲半径与弯管前管子壁厚的关系宜符合表 13 的规定 表表 1313 弯曲半径与管子壁厚的关系弯曲半径与管子壁厚的关系 弯曲半径 r弯管前管子壁厚弯曲半径 r弯管前管子壁厚 r 6dn1 06tm 5dn r 4r 1 14tm 6dn r 5r 1 08tm 4dn r 3dn 1 25tm 注 dn 公称直径 tm 设计壁厚 高压钢管的弯曲半径宜大于管子外径的 5 倍 其他管子的弯曲半径宜大于管 子外径的 3 5 倍 有缝管制作弯管时 焊缝应避开受拉 压 区 钢管应在其材料特性允许范围内冷弯或热弯 有色金属管加热制作弯管时 其温度范围应符合表 14 的规定 表表 1414 有色金属管加热温度范围有色金属管加热温度范围 管 道 材 质加热温度范围 管 道 材 质加热温度范围 铜500 600铝锰合金 450 铜合金600 700钛 350 铝 11 17150 260铅100 130 铝合金 lf2 lf3200 310 采用高合金钢管或有色金属管制作弯管 宜采用机械方法 当充砂制作弯管 时 不得用铁锤敲击 铅管加热制作弯管时 不得充砂 钢管热弯或冷弯后的热处理 应符合下列规定 a 除制作弯管温度自始至终保持在 900 以上的情况外 壁厚大于 19mm 的碳 素钢管制作弯管后 应按表 15 的规定进行热处理 表表 1515 常用管材热处理条件常用管材热处理条件 管材类别名义成分管材牌号 热处理温度 加热速率恒温时间冷却速率 碳素钢 c 10 15 20 25600 650 中 低 合金钢 c mn 16mn 16mnr600 650 当加热温度升至 400 时 加热速 率不应大于 205 25 t h 恒温时间应为 每 25mm 壁厚 1h 且不得小 于 15min 在 恒温期间内最 高与最低温差 应低于 65 恒温后的冷却速率 不应超过 260 25 t h 且不得大于 260 h 400 以下可 自然冷却 09mnv 600 700 c mn v 15mnv 600 700 c mo16mo 600 650 12crmo 600 650 c cr mo 15crmo 700 700 c cr mo12cr2mo 700 760 5cr1mo 700 760 9cr1mo 700 760 c cr mo v12cr1mov 700 760 2 25ni 600 650 c ni 3 5ni 600 630 b 当表 15 所列的中 低合金钢管进行热弯时 对公称直径大于或等于 100mm 或壁厚大于或等于 13mm 的 应按设计文件的要求进行完全退火 正火 加回火或回火处理 c 当表 15 所列的中 低合金钢进行冷弯时 对公称直径大于或等于 100mm 或壁厚大于或等于 13mm 的 应按表 15 的要求热处理 d 奥氏体不锈钢制作的弯管 可不进行热处理 当设计文件要求热处理时 应 按设计文件规定进行 弯管质量应符合下列规定 a 不得有裂纹 目测或依据设计文件规定 b 不得存在过烧 分层等缺陷 c 不宜有皱纹 d 测量弯管任一截面上的最大外径与最小外径差 当承受内压时其值不得超过 表 16 的规定 表表 1616 弯管最大外径与最小外径之差弯管最大外径与最小外径之差 管 子 类 别 最大外径与 最小外径之差 管 子 类 别 最大外径与 最小外径之差 钛管为制作弯管前管子外径的 5 输送剧毒流体的钢管或设计压力 p 大 于或等于 10mpa 的钢管 为制作弯管前管子外 径的 5 铜 铝管为制作弯管前管子外径的 5 铜合金 铝合金管为制作弯管前管子外径的 5 输送剧毒流体以外或设计压力 p 小于 10mpa 的钢管 为制作弯管前管子外 径的 8 铅管为制作弯管前管子外径的 5 e 输送剧毒流体或设计压力 p 大于或等于 10mpa 的弯管 制作弯管前 后的壁 厚之差 不得超过制作弯管前管子壁厚的 10 其他弯管 制作弯管前 后的 管子壁厚之差 不得超过制作弯管前管子壁厚的 15 且均不得小于管子的设 计壁厚 f 输送剧毒流体或设计压力 p 大于或等于 10mpa 的弯管 管端中心偏差值 不 得超过 1 5mm m 当直管长度 l 大于 3m 时 其偏差不得超过 5mm 其他类别的 弯管 管端中心偏差值 见图 2 不得超过 3mm m 当直管长度 l 大于 3m 时 其偏差不得超过 10mm 形弯管的平面度允许偏差 见图 3 应符合表 17 的规定 表表 1717 形弯管的平面度允许偏差形弯管的平面度允许偏差 长度 l mm 500500 1000 1000 1500 1500 平面度 mm 3 4 6 10 高压钢管制作弯管后 应进行表面无损探伤 需要热处理的应在热处理后进 行 当有缺陷时 可进行修磨 修磨后的弯管壁厚不得小于管子公称壁厚的 90 且不得小于设计壁厚 高压钢管弯管加工合格后 应按规定的格式填写 高压管件加工记录 3 管道焊接 管道焊接应按 5 和现行国家标准 现场设备 工业管道焊接工程施工及验收 规范 的有关规定进行 管道焊缝位置应符合下列规定 a 直管段上两对接焊口中心面间的距离 当公称直径大于或等于 150mm 时不应 小于 150mm 当公称直径小于 150mm 时 不应小于管子外径 b 焊缝距离弯管 不包括压制 热推或中频弯管 起弯点不得小于 100mm 且 不得小于管子外径 c 卷管的纵向焊缝应置于易检修的位置 且不宜在底部 d 环焊缝距支 吊架净距不应小于 50mm 需热处理的焊缝距支 吊架不得小 于焊缝宽度的 5 倍 且不得小于 100mm e 不宜在管道焊缝及其边缘上开孔 f 有加固环的卷管 加固环的对接焊缝应与管子纵向焊缝错开 其间距不小于 100mm 加大环距管子的环焊缝不应小于 50mm 管子 管件的坡口形式和尺寸应符合设计文件规定 当设计文件无规定时 可参照表 20 的规定确定 管道坡口加工宜采用机械方法 也可采用等离子弧 氧 乙炔焰等热加工方 法 采用热加工方法加工坡口后 应除去坡口表面的氧化皮 熔渣及影响接头 质量的表面层 并应将凹凸不平外打磨平整 管道组成件组对时 对坡口及其内外表面进行的清理应符合表 18 的规定 清理合格后应及时焊接 表表 1818 坡口及其内外表面的清理坡口及其内外表面的清理 管道材质清理范围 mm清 理 物清 理 方 法 碳素钢 不锈钢 合金钢 10 油 漆 锈 毛剌等污物手工或机械等 铝及铝合金 50 铜及铜合金 20 钛 50 油污 氧化膜等 有机溶剂除净油污 倾泻或 机械法除净氧化膜 除设计文件规定的管道冷拉伸或冷压缩焊口外 不得强行组对 管道对接焊口的组对应做到内壁齐平 内壁错边量应符合表 19 的规定 表表 1919 管道组对内壁错边量管道组对内壁错边量 管 道 材 质内 壁 错 边 量 钢不宜超过壁厚的 10 且不大于 2mm 壁厚 5mm不大于 0 5mm 铝及铝合金 壁厚 5mm不宜超过壁厚的 10 且不大于 2mm 铜及铜合金 钛不宜超过壁厚的 10 且不大于 1mm 不等厚管道组成件组对时 当内壁错边量超过表 19 的规定或外壁错边量大 于 3mm 时 应进行修整 见图 4 在焊接和热处理过程中 应将焊件垫置牢固 当对螺纹接头采用密封焊时 外露螺纹应全部密封 对管内清洁要求较高且焊接后不易清理的管道 其焊缝底层应采用氩弧焊施 机组的循环油 控制油 密封油管道 当采用承插焊时 承口与插口的轴不宜 留间隙 6 现场设备 工业管道焊接工程施工及验收规范现场设备 工业管道焊接工程施工及验收规范 管道焊 接 gb 50236 1 一般规定 本章适用于含碳量小于或等于 0 30 的碳素钢 低合金结构 低温钢 耐热 钢 不锈钢 耐热耐蚀高合金钢现场焊接设备和管道的手工电弧焊 氩弧焊 二氧化碳气体保护焊 埋弧焊及氧 乙炔焊 焊缝的设置应避开应力集中区 便于焊接和热处理 并应符合下列规定 a 钢板卷管或设备 容器的筒节与筒节 筒节与封头组对时 相邻两纵向焊缝 间的距离应大于壁厚的 3 倍 且不应小于 100mm 同一筒节上两相邻纵缝间的 距离不应小于 200mm b 加热炉受热面管子的焊缝中心与管子弯曲起点 联箱外壁及支 吊架边缘的 距离不应小于 70mm 同一直管段上两个对接焊缝间的距离不应小于 150mm c 除焊接及成形管件外的其他管子对接焊缝的中心到管子弯曲起点的距离不应 小于管子外径 且不应小于 100mm 管子对接焊缝与支 吊架边缘之间的距离 不应小于 50mm 同一直管两对接焊缝中心面间的距离 当公称直径大于或等于 150mm 时不应小于 150mm 公称直径小于 150mm 时不应小于管子外径 d 不宜在焊缝及其边缘上开孔 焊缝的坡口形式和尺寸应符合设计文件和焊接作业指导书的规定 当无规定 时 埋弧焊焊缝坡口形式及尺寸应符合现行国家标准 埋弧焊焊缝坡口的基本 形式与尺寸 gb 986 的规定 其他焊缝坡口形式和尺寸应符合表 20 的规定 2 焊前准备 焊件的切割和坡口加工宜采用机械方法 也可采用等离子弧 氧 乙炔焰等 热加工方法 在采用热加工方法加工坡口后 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 并应将凹凸不平处打磨平整 焊件组对前应将坡口及其内外侧表面不小于 10mm 范围内的油 漆 垢 锈 毛剌及镀锌层等清除干净 且不得有裂纹 夹层等缺陷 除设计规定需进行冷拉伸或冷压缩的管道外 焊件不得进行强行组对 管子或管件对接焊缝组对时 内壁应齐平 内壁错边量不宜超过管壁厚度的 10 且不应大于 2mm 设备 容器对接焊缝组对的错边量应符合表 21 及下列规定 表表 2121 设备 容器对接焊缝组对时的错边量设备 容器对接焊缝组对时的错边量 错边量 mm 母材厚度 mm 纵向焊缝环向焊缝 12 4 4 12 20 3 4 20 40 3 5 40 50 3 8 50不小于 16 且不大于 10不小于 8 且不大于 20 a 只能从单面焊接的纵向和环向焊缝 其内壁最大错边量不应超过 2mm b 复合钢板组对时 应以复层表面为基准 错边量不应超过钢板复层厚度的 50 且不应大于 1mm 不等厚对接焊件组对时 薄件端面应位于厚件端面之内 当内壁错边量超过 本规范焊前准备 条规定或外壁错边量大于 3mm 时 应对焊件进行加工 焊件组对时应垫置牢固 并应采取措施防止焊接和热处理过程中产生附加应 力和变形 当焊件采用半自动或自动焊接时 纵焊缝两端宜装上与母材相同材质的引弧 板和熄弧板 不锈钢焊件坡口两侧各 100mm 范围内 在施焊前应采取防止飞溅物沾污焊件 表面的措施 焊条 焊剂在使用前应按规定进行烘干 并应在使用过程中保持干燥 焊丝 使用前应清除其表面的油污 锈蚀等 3 焊接工艺要求 焊条 焊丝的选用 应按照母材的化学成分 力学性能 焊接接头的抗裂性 焊前预热 焊后热处理 使用条件及施工条件等因素综合确定 且应符合下列 规定 a 焊接工艺性能应良好 b 同种钢材焊接时 焊缝金属的性能和化学成分应与母材相当 低温钢应选用 与母材的使用温度相适应的焊材 耐热耐蚀高合金钢 可选用镍基焊材 c 异种钢材焊接时的焊条选用 当两侧母材均为非奥氏体钢或均为奥氏体钢时 可根据合金含量较低一侧母材或介于两者之间的选用焊材 当两侧母材之一为 奥氏体钢时 应选用 25cr 13ni 型或含镍量更高的焊材 d 复合钢板焊接时 基层和复层应分别选用相应焊材 基层与复层过渡处的焊 接 应选用过渡层焊材 e 碳素钢及合金钢焊接材料的选用 宜符合设计技术文件 焊件作业指导书及 工艺文件的规定 埋弧自动焊时 选用的焊剂应与母材和焊丝相互匹配 定位焊缝应符合下列规定 a 焊接定位焊缝时 应采用与根部焊道相同的焊接材料和焊接工艺 并应由合 格焊工施焊 b 定位焊缝的长度 厚度和间距 应能保证焊缝在正式焊接过程中不致开裂 c 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 d 与母材焊接的工 卡具其材质宜与母材相同或同一类别号 拆除工 卡具时 不应损伤母材 拆除后应将残留焊疤打磨修整至与母材表面齐平 严禁在坡口之外的母材表面引弧和试验电流 并应防止电弧擦伤母材 对含铬量大于或等于 3 或合金元素总含量大于 5 的焊件 氩弧焊打底焊接 时 焊缝内侧应充氩气或其他保护气体 或采取其防止内侧焊缝金属被氧化的 措施 焊接时应采取合理的施焊方法和施焊顺序 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 间接头错开 管子焊接时 管内应防止穿堂风 除工艺或检验要求需分次焊接外 每条焊缝宜一次连续焊完 当因故中断焊 接时 应根据工艺要求采取保温缓冷或后热等防止产生裂纹的措施 再次焊接 前应检查焊层表面 确认无裂纹后 方可按原工艺要求继续施焊 需预拉伸或预压缩的管道焊缝 组对时所使用的工 卡具应在整个焊缝焊接 及热处理完毕并经检验合格后方可拆除 低温钢 奥氏体不锈钢 耐热耐蚀高合金钢以及奥氏体与非奥氏体异种钢接 头焊接时应符合下列规定 a 应在焊接作业指导书规定的范围内 在保证焊透和熔合良好的条件下 采用 小电流 短电弧 快焊速和多层多道焊工艺 并应控制层间温度 b 对抗腐蚀性能要求高的双面焊缝与腐蚀介质接触的焊层应最后施焊 宜对低 温钢焊缝表面焊道进行退火处理 复合钢焊接应符合下列规定 a 严禁使用基层和过渡层焊条焊接复层 b 焊接过渡层时 宜选用小的焊接线能量 应根据设计规定对奥氏体不锈钢焊缝及其附近表面进行酸洗 钝化处理 4 焊前预热及焊后热处理 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 要求焊前预热的焊件 其层间温度应在规定的预热温度范围内 当焊件温度低于 0 时 所有钢材的焊缝应在始焊处 100mm 范围内预热到 15 以上 对有应力腐蚀的焊缝 应进行焊后热处理 非奥氏体异种钢焊接时按焊接性较差的一侧钢材选定焊前预热和焊后热处理 温度 但焊后热处理温度不应超过另一侧钢材的临界点 ac1 调质钢焊缝的焊后热处理温度 应低于其回火温度 焊前预热的加热范围 应以焊缝中心为基准 每侧不应小于焊件厚度的 3 倍 焊后热处理的加热范围 每侧不应小于焊缝宽度的 3 倍 加热带以外部分应进 行保温 焊前预热及焊后热处理过程中 焊件内外壁温度应均匀 焊前预热及焊后热处理时 应测量和记录其温度 测温点的部位和数量应合 理 测温仪表应经计量检定合格 对容易产生焊接延迟裂纹的钢材 焊后应及时进行焊后热处理 当不能及时 进行焊后热处理时 应在焊后立即均匀加热至 200 300 并进行保温缓冷 其加热范围应与焊后热处理要求相同 焊前预热及焊后热处理温度应符合设计或焊接作业指导书的规定 当无规定 时 常用管材焊接的焊前预热及焊后热处理温度宜符合表 22 的规定 设备 容 器焊接的焊前预热及焊后热处理温度应符合现行国家标准 钢制压力容器 gb150 的有关规定 当采用钨极氩弧焊打底时 焊前预热温度可按表 22 规定的下限 温度降低 50 表表 2222 常用管材焊前预热及焊后热处理工艺条件常用管材焊前预热及焊后热处理工艺条件 焊前预热焊后热处理 钢 种 壁厚 mm温度 壁厚 mm温度 c 26 100 200 30600 650 c mn mn v 560 590 c 0 5mo 15 150 200 20 600 650 0 5cr 0 5mo 1cr 0 5mo 10 150 250 10 650 700 1cr 0 5mo v 6 200 300 6700 750 1 5cr 1mo v 2 25cr 1mo 5cr 1mo 250 350任意壁厚 9cr 1mo 2cr 0 5mo wv