焊前预热及焊后热处理施工工艺标准

焊前预热及焊后热处理施工工艺标准 1 适用范围 本工艺适用于现场设备 工业管道安装工程中的焊前预热及焊后局部热处理施工 2 施工准备 2 1 技术准备 施工前 熟悉有关设计文件 相关标准和规范的要求 编制作业指导书 2 2 作业人员 2 2 1 操作人员应经过技术培训 考核合格 持证上岗 2 2 2 技术负责人制订热处理工艺 对操作人员进行安全技术交底 2 3 主要施工机具 材料 2 3 1 施工用主要机具设备 焊前预热主要设备 液化气预热装置 电加热器控制装置 表面温度计 焊后热处理主要设备 见下表 表 2 3 1 热处理常用主要仪器 设备 序号名 称规 格 型 号生 产 厂 家 1温度控制设备DJK 30 DJK 90 DJK 120江苏扬中 2热电偶K 型 镍铬 镍硅 3温度记录仪表 6 点 12 点 24 点 0 1200 K 型 四川仪表厂 4里氏硬度计 HLN 11 时代公司 2 3 1 3 所有仪器 设备合格证 使用说明书等应保存完好 2 3 2 施工用主要材料 2 3 2 1 焊逢局部热处理的加热器材采用的是柔性加热器 加热器的形状主要有绳形 履带式等 绳 形和履带式加热器是用多股镍铬合金 Cr20Ni80 丝绳 外套活动陶瓷材料制成 加热器的长度方向可 以任意弯曲 可围绕各种形状工件进行加热 2 3 2 2 电缆线的规格应满足使用要求 一般采用 2 10mm2 铜芯电缆线 补偿导线为铜 康铜 规格 2 1 5mm2 2 3 2 3 保温材料一般采用硅酸铝纤维针刺毯 密度为 98 120kg m3 厚度为 20 50mm 长期使用 温度不低于 800 2 4 施工用测量及计量器具 2 4 1 焊前预热和焊后热处理施工测量计量器具有热电偶 温度记录仪表 表面温度计 硬度计和温 度控制设备 带有记录系统必须鉴定 2 4 2 测量计量器具在施工前应有法定计量部门出具的鉴定证书 并且合格 2 5 作业条件 2 5 1 焊后热处理应在焊缝外观检查及规定的无损检测合格后进行 并经质检员或技术人员检查认可 2 5 2 工号工程师提供相关技术文件或施工图纸 填写委托单 2 5 3 焊接接头没有承受压力 管道固定牢靠 2 5 4 热处理工件周围和焊缝内部清洁 干净 无油 无凝脂等易燃物 3 施工工艺 3 1 工艺流程 3 2 工艺操作过程 3 2 1 焊前预热 3 2 1 1 预热加热范围 应以焊缝中心为准 每侧不应小于焊件厚度的 3 倍 每次预热长度应根据工 件厚度和焊接要求进行 3 2 1 2 预热人员在焊接开始前用表面温度计对焊缝温度进行测量 测量位置在焊缝加热范围两端部 向内 100mm 处和中间部位 保证温度达到规定的预热温度 焊接过程每 30 分钟测量一次焊逢预热温度 3 2 2 焊后热处理 3 2 2 1 热处理作业人员应根据委托和工艺要求准备温度控制设备 加热器 热电偶 补偿导线 保 温材料 铁丝等器具材料 3 2 2 2 检查需要使用的材料和设备 保证使用安全 3 2 2 3 热处理前工件应垫牢 不能晃动 防止热处理过程中发生变形 同时工件在热处理过程应处 于自由状态 防止因热胀冷缩产生新的应力和变形 3 2 2 4 安装热电偶 1 确定测温点 测温点一般布置在焊缝上 测温点的位置和数量应满足相关标准和规范要求 根据 施工方案布置 无特殊要求时 可参考以下要求布置 DN 100mm 布置一个测温点 见图 a 100mm DN 500mm 布置两个测温点 见图 b 500mm DN 900mm 布置三个测温点 见图 c 900 DN 布置四个测温点 见图 d 2 热电偶的固定 一般采用储能电焊机点焊法或 16 20 铁丝 有要求时可用不锈钢丝 固定热电 热处理结束 材料回收 质量检验 填写记录 签发报告 设备仪表的调校鉴定热处理委托单 布置加热器 保温棉敷设 接线 布置测温点 合格 不合格 送电加热 按工 艺进行热处理 偶 热电偶的测温端应与设备壳体或管道焊逢接触紧密 不能晃动 保证热处理过程中测温准确 3 2 2 5 布置加热器 加热器规格的选择根据工件尺寸和技术要求 焊后热处理的加热范围 每侧不应少于焊缝宽度的 三倍 并不少于 35mm 热处理时整个焊接接头应全部同时受热 管道两端应封闭 3 2 2 6 保温棉的敷设 1 保温宽度为加热宽度的一倍或至少不低于 150mm 范围应予保温 2 保温材料应紧贴在加热器上 保温厚度不低于 20mm 原则上要求在热处理过程中保温材料表面 温度不大于 60 3 保温效果应保证加热工件的焊接接头温度均匀一致 3 2 2 7 温度的测量与控制 1 热处理温度宜采用长图温度记录仪表测量记录温度 热电偶 记录仪表 补偿导线三者应当匹备 灵敏度不得低于热处理温度的 1 2 温度控制设备须与加热器和温度测量系统配套 分为自动 半自动控制 3 接线 加热器 温度记录仪表 热电偶 补偿导线和温度控制设备的各连接线应牢靠正确 并标 明序号 避免混淆 4 按工艺要求热处理 刚开始送电时应将电压设定为加热器最高使用电压的 1 3 运行正常后 按 照工艺要求对电压进行调整 当温度出现偏差时 要及时查找原因 预防事故的发生 3 3 施工技术参数 3 3 1 非奥氏体异种钢焊接时 应按可焊性较差的一侧钢材选定焊后热处理温度 但焊后热处理温度 不应超过另一侧钢材的临界点 Ac1 3 3 2 调质钢焊缝的焊后热处理温度应低于其回火温度 3 3 3 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 3 3 4 焊后热处理工艺要求首先应符合设计或焊接指导书的规定 当无规定时 常用的焊后热处理温 度应符合表 2 的规定 3 3 5 热处理加热速度 恒温时间及冷却速度应符合下面要求 3 3 5 1 加热速度 升温至 400 后 加热速度应按 5000 h 且不大于 205 h 图 d 图 a 图 b 图 c 3 3 5 2 恒温时间 非合金钢为每毫米壁厚 2 2 5 分钟 合金钢为每毫米壁厚 3 分钟 且总恒温时 间均不得少于 30 分钟 在恒温时间内 最高与最低温度差应小于 50 3 3 5 3 冷却速度 恒温后冷却速度应按 6500 h 且不大于 260 h 冷至 400 后可自然 冷却 表 3 3 5 常用钢材焊接接头热处理温度值如下表 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 30 C Mn 600 650 Mn V560 590 C 0 5Mo600 650 0 5Cr 0 5Mo 15 150 200 20 1Cr 0 5Mo 10 150 250 10 650 700 1Cr 0 5Mo V 1 5Cr 1Mo V 2 25Cr 1Mo 200 300 6 5Cr 1Mo 700 750 9Cr 1Mo 2Cr 0 5Mo WV 3Cr 1Mo V 12Cr 1Mo V 6 250 350任意壁厚 750 780 3 4 施工方法 3 4 1 预热一般采用电阻丝加热法或火焰加热法 3 4 2 焊后热处理一般采用电阻丝加热法 3 5 施工环节和重要部位 3 5 1 施工前对所使用的温度计量器具进行鉴定 3 5 2 测温点的布置和温度的控制 3 5 3 施工后对热处理工艺曲线和硬度检查值的确认 3 6 施工过程中应注意的问题 3 6 1 电器设备使用前经安全人员检查 并有专人负责保养 维修 确保设备运行完好 3 6 2 加热器分类妥善放置 使用前检查加热器是否有断丝或电阻丝裸露的情况 3 6 3 电缆线 补偿导线使用前要检查是否有短路 断路及胶皮损坏情况 保证施工安全 3 6 4 保温材料应存放在干燥 清洁的地方 要求对管道和设备无腐蚀性 3 7 施工安全技术措施 热处理施工过程中要做好防雨措施 大型设备焊逢的局部热处理还要作好防风措施 防止热处理 过程工件温度不均匀或温度迅速降低现象 4 质量检验 4 1 质量检验要求和方法 4 1 1 焊接接头热处理后 首先应确认热处理温度记录曲线 升温速度 恒温温度 恒温时间和降温 速度是否符合技术要求 4 1 2 热处理后 通过硬度测量检查热处理效果 硬度值应符合设计文件 相关工程标准或焊接作 业指导书的规定 无具体规定时 碳素钢焊缝和热影响区的硬度值不宜大于母材硬度值的 120 合金 钢不宜大于母材硬度值的 125 4 1 3 硬度值抽查数量 焊缝热处理后 应在焊缝 热影响区及母材处进行硬度测定 硬度为布氏 HB 每处三点 求取平均值 抽检数不得少于 20 4 1 4 热处理自动记录曲线异常 且被查部件的硬度值超过规定范围时 应按班次加倍复查 查明 原因 对不合格接头重新热处理 4 1 5 经检验不合格的产品须做出标记 热处理责任工程师应对热处理记录 工艺进行分析 采取补 救措施 修改工艺 重新进行热处理 不合格产品不能转入下道工序 4 2 质量检验标准 4 2 1 现场设备 工业管道焊接工程施工及验收规范 GB50236 98 4 2 2 钢制压力容器 GB150 1998 4 2 3 钢制压力容器焊接规程 JB T4709 2000 4 2 4 有关设计文件 焊接作业指导书 4 3 质量记录 4 3 1 热处理工艺记录 4 3 2 热处理硬度试验记录 4 3 3 热处理报告 4 4 质量控制点 表 4 4 质量控制点 序号关键控制点控制方法 1 温度记录仪表和热电偶校验检查仪器校验记录 并在有效期内 2 操作人员持证上岗检查操作上岗证书 3 加热区域的宽度对热处理工件进行检查 4 热电偶的布置根据规范要求确定合理测温点 5 温度记录曲线符合规范要求 4 5 应注意质量问题 4 5 1 电加热器布置不能重叠 悬浮和松动 防止工件局部过热或过烧 4 5 2 热电偶固定应牢靠 不能松动 防止热处理过程热电偶移动 测温不准 5 成品保护 5 1 热处理后应及时在图纸 温度记录曲线上标明热处理时间 工件名称 操作人等 在工件上做出 已经热处理过的标记 填写热处理工艺记录 防止与未热处理工件混淆 5 2 热处理合格后的工件 在热处理部位处严禁施焊 锤击和折弯 6 职业健康安全与环境管理 6 1 职业健康安全主要控制措施 表 6 1 施工过程危害辩识及控制措施 序号主要来源可能发生的事故或影响风险级别控制措施 1导线破损触电 火灾一般使用前检查 使用过程采取一定保护措施 2违章用电触电 火灾一般遵守安全用电制度 3加热器电阻丝接触工件触电 工件损坏一般使用前对加热器检查 4易燃物靠近被处理件火灾一般靠