甲醇装置安装工程管道焊接施工方案

焊焊 接接 施施 工工 方方 案案 卷内目录 第一章 工程概况和编制依据.1 第二章 焊接施工程序.3 第三章 焊工、焊接工艺评定管理.4 第四章 焊接材料管理.5 第五章 焊接设备、计量器具管理.7 第六章 焊接质量控制.8 第七章 焊接工艺及焊后热处理工艺.16 第八章 焊接检验.24 第九章 焊接质量动态管理.27 -第十章 安全、文明施工.29 第十一章 焊接资料管理.30 惠生（南京）化工有限公司 30 万吨/年一氧化碳、20 万吨/年甲醇装置安装工程 焊接方案焊接方案 第 1 页 共 30 页 第一章第一章 工程概况和编制依据工程概况和编制依据 1.1工程概况工程概况 本项目为惠生（南京）化工有限公司 30 万吨/年一氧化碳、20 万吨/年甲醇 装置安装工程，共分 A、B、C、D 四个标段，其主要材质有 20#、Q235-B、Q235- B/镀锌、S.S-304、S.S-321、INCONEL600、15CrMo、1Cr5Mo、PVC。 1.21.2 主要工程量主要工程量 标段标段项目名称项目名称不锈钢管不锈钢管合金钢管合金钢管 碳钢管碳钢管 镀锌管镀锌管 夹套管夹套管 塑料管塑料管 数量数量(m) 气化框架气化框架 684 4458 5142 煤浆制备煤浆制备 107 3477 110 3694A A 厂区管廊厂区管廊 500 1000 1500 小计 小计 12911291 89358935110110 1033610336 甲醇合成甲醇合成 6531907 1003 甲醇精馏甲醇精馏 461480 4694 低温甲醇洗低温甲醇洗 51112683283 8661 COCO 深冷分离及压缩深冷分离及压缩 300 900 1200 冷冻及净化管廊冷冻及净化管廊 3601202400 2880 B B 厂区管廊厂区管廊 4602202610 3290 小计 小计 6296629663963914713147138080 2172821728 原料煤贮运原料煤贮运 1370 601430 火炬系统火炬系统 1236 1236 甲醇罐区及装车站台甲醇罐区及装车站台 143836 1474 硫回收和硫磺包装硫回收和硫磺包装 1681783232 168 3746 仪表空压站仪表空压站 260 260 泡沫站泡沫站 376 376 循环水站循环水站 587 587 C C 厂区管廊厂区管廊 1020 5430 6450 小计 小计 118811881781781392913929363616816860601555915559 变换及热回收变换及热回收 44014965 1419 渣水处理渣水处理 430 437025 1204945 综合泵房综合泵房 20825 80313 脱盐水站脱盐水站 60 570 330960 甲醇中间罐区甲醇中间罐区 50 240 290 D D 厂区管廊厂区管廊 500 1500 2000 其它 其它 110150 240500 小计 小计 1480147963200 77010427 合计 合计 102551025583183145540455404264261681688308305805058050 惠生（南京）化工有限公司 30 万吨/年一氧化碳、20 万吨/年甲醇装置安装工程 焊接方案焊接方案 第 2 页 共 30 页 1.31.3 编制依据编制依据 招标文件； 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB50236-98 工业金属管道工程施工及验收规范GB50235-97. 石油化工剧毒、易燃介质管道施工验收规范SH3501-2002 石油化工低温钢焊接规程SH3525-92 石油化工工程铬钼耐热钢管道焊接技术规程SHJ1038-84 钢熔化对接接头射线照相和质量等级GB3323-87 化工装置用奥氏体不锈钢焊接钢管技术要求HG20537、3-92 工业金属管道工程质量检验评定标准GB50184-93 压力管道安全管理与监察规定 我公司质量、环境和职业健康管理手册及体系文件 惠生（南京）化工有限公司 30 万吨/年一氧化碳、20 万吨/年甲醇装置安装工程 焊接方案焊接方案 第 3 页 共 30 页 第二章第二章 焊接施工程序焊接施工程序 母材除锈坡口组对预热 质保书审查机械除锈机械加工组对间隙电加热 高压管材质复 验 喷砂除锈.坡口角度错边量 预热温 度 合金钢光谱分 析 化学除锈钝边 同心度及垂直 度 焊接材料焊材烘烤焊材发放 质保书审查烘烤温度领用卡 高压管焊材复 验 保温时间保温筒 恒温温度回收 焊 接 返修焊 接 焊工资格焊接工艺焊接检验焊后热处理 合格证 焊接工艺评 定 根层检验-射线加热方式 合格项目 焊接工艺规 程 层间检验-着色加热速度 现场技能考试作业指导卡 焊后检验-外观及射 线 热处理温度 硬度试 验 保温时间 冷却速度 热处理曲线 惠生（南京）化工有限公司 30 万吨/年一氧化碳、20 万吨/年甲醇装置安装工程 焊接方案焊接方案 第 4 页 共 30 页 第三章第三章 焊工、焊接工艺评定管理焊工、焊接工艺评定管理 3.13.1焊工管理焊工管理 参加施工的焊工，必须持有技术监督部门颁发的锅炉压力容器、压力管道焊 工合格证，杜绝无证上岗。 上岗焊工施焊前，应进行焊工资格审查，其施焊钢种、焊接方法、焊接位置等 均应与焊工本人持有的焊工合格证考试合格项目相符，禁止超项目施焊。 从事压力管道安装的焊工在压力管道施焊前，在业主及业主代表（监理）的监 督下，进行焊工操作技能考试，只有操作技能考试合格的焊工方能从事压力 管道的焊接工作。 对于焊接质量连续不佳的持证焊工(焊接一次合格率85%)，应暂停该焊工作 业资格，经重新培训、考试合格后方可上岗施焊。 3.23.2焊接工艺评定管理焊接工艺评定管理 现场施焊前，应提供合格的焊接工艺评定报告,首次施焊的特殊钢种(和新 钢种),必须作相应的焊接工艺评定。 依据焊接工艺评定报告编制焊接工艺规程，按焊接工艺规程制定 焊接作业指导卡，持证焊工严格按焊接作业指导卡施焊。 焊接工艺评定程序 焊接工艺评定程序图 焊材验收焊材烘烤 工艺评定指导书焊 接 外观检验 无损探伤 标准 取样 试样 加工 理化 试验 母材验收坡口加工记录、资料整理焊接工艺评定报告 惠生（南京）化工有限公司 30 万吨/年一氧化碳、20 万吨/年甲醇装置安装工程 焊接方案焊接方案 第 5 页 共 30 页 第四章第四章 焊接材料管理焊接材料管理 本工程施工用焊接材料，由项目部统一采购，必须采购正规生产厂家生产的焊 接材料。 在施工现场设立二级焊材库，二级焊材库必须设有除湿、恒温、通风及照明装 置，确保二级焊材库的温度、湿度符合国家规范要求。 焊材入库前必须认真核对质量保证书，严格进行外观检查。 用于高温、高压管道的焊接材料，使用前必须进行复验（复验内容包括：焊接 材料的化学成份、机械性能、扩散氢含量等） 。 焊条使用前必须严格烘烤，焊条烘烤规范见下表： 序号焊条型号（牌号） 烘烤温度 （） 保温时间 （min） 恒温温度 （） 重复烘烤 次数 1E4303（J422）1501560-9050-602 2E4315（J427）38020110-120130-1502 3E5015（J506）38020110-120130-1502 4E308-15（A102）1102060-9040-502 焊材烘烤曲线 温度（） 温度（） 200 200 150 150 100 100 50 50 时间（min） 时 间（min） 60-90 min 60-90 min E4303 焊条 E308-15 焊条 惠生（南京）化工有限公司 30 万吨/年一氧化碳、20 万吨/年甲醇装置安装工程 焊接方案焊接方案 第 6 页 共 30 页 温度（） 450 350 250 150 时间 120 min E4315、E5015 焊条 4.14.1焊接材料的发放与回收焊接材料的发放与回收 4.6.1 焊工必须凭焊接责任师签发的焊材领用卡 ，携带焊条保温筒和专用焊丝 筒到焊材管理员处领用焊接材料。 4.6.2 焊材的一次领用量不应超过该名焊工 4 小时焊接的需用量。 4.6.3 当天未用完的焊接材料应回收。焊工在再次领用焊材时应将未用完的焊条 和焊条头交回焊材管理员。回收的焊条放在专门的位置，准备重复烘烤， 重复烘烤一般不超过二次；回收的焊条头放入焊条头堆放桶内，定期处理。 4.24.2焊接材料管理质量控制焊接材料管理质量控制 项 目工作内容及质量控制标准负责人 设立二级焊材 库 有照明、除湿、通风装置项目经理 温度、湿度温度5，相对湿度60 焊材库 记 录每日按时记录 焊材管理员 检验和试验外观、化学成份、机械性能 堆 放按规格、种类、 、炉批号、进货时间入 库 记 录按时记录 材料质保师 烘烤工艺按烘烤曲线图及烘烤工艺表烘烤 重复烘烤 常温时间小时，重复烘烤次数 小时 烘 烤 记 录按时记录、准确 焊材管理员 焊材领用卡焊接责任师签字 保温筒良好 焊工 焊材使用量小于小时焊接焊材需用量 焊材发放 记 录按时记录、准确 焊材管理员 回 收贮 存单独存放焊材保管员 惠生（南京）化工有限公司 30 万吨/年一氧化碳、20 万吨/年甲醇装置安装工程 焊接方案焊接方案 第 7 页 共 30 页 记 录按时记录 第五章第五章 焊接设备、计量器具管理焊接设备、计量器具管理 5.1根据本装置安装工程的材料种类、工程量及质量要求配置必要的焊接设备和 计量器具。 机具设备计划 序号序号名名 称称规格型号规格型号单位单位数量数量备注备注 1砂轮切割机400台6 2电动坡口机ISD-150台1浙江澳太 3电动坡口机ISD-300台1浙江澳太 4电动坡口机IPK-600台1浙江澳太 5直流电焊机ZX7-400台28 6焊条烘干箱YGCH-X2-400台1吴中双龙 7焊条烘干箱YGCH-X2-200台1吴中双龙 8焊条保温筒5Kg台30 9角向磨光机120只5 10角向磨光机100只30 计量器具计划 序号序号名名 称称规格型号规格型号单位单位数量数量备注备注 1钢卷尺5m只30 3钢板尺400mm只30 4角尺300mm只30 5水平尺500mm只30 6焊接检验尺只30 7氩气表015Mpa只30 8氧气表025Mpa只5 9乙炔表04Mpa只5 10电流表200A只30 11电压表110V只30 12干湿温度计45只2 5.2焊接设备由设备管理员统一建立台帐控制管理，实行单机挂牌，专人用管， 标识动态管理，操作人每天及时填写焊机运转记录。 5.3施工现场配备专职电工进行维护保养，保持运转完好。 惠生（南京）化工有限公司 30 万吨/年一氧化碳、20 万吨/年甲醇装置安装工程 焊接方案焊接方案 第 8 页 共 30 页 5.4 计量器具应精度准确性能可靠，并在有效期内。 第六章第六章 焊接质量控制焊接质量控制 6.16.1焊接方法焊接方法 6.1.1 所有压力管道(包括物料管道、工艺管道、蒸汽管道及与工艺密切相关的气、 水管道)焊接，DN80 以下采用钨极氩弧焊(简称 GTAW)，DN80 采用钨极 氩弧焊打底+手工电弧焊填充、盖面(简称 GTAW+SMAW)。 6.1.2 其它管道焊接采用手工电弧焊(简称 SMAW)。 6.1.3 管道支吊架采用 SMAW。 6.1.4 小型钢结构制作采用 SMAW。 6.26.2焊前准备焊前准备 6.3.1 焊缝布置 6.2.1.1相邻两个对接焊口间距离不得小于管子直径,且不得小于 100mm(成型管 件除外) 6.2.1.2支管焊接的管子不得开在焊缝上，并避免管孔焊缝与相邻焊缝的热影响 区相重合（即距离至少 50mm） 。 惠生（南京）化工有限公司 30 万吨/年一氧化碳、20 万吨/年甲醇装置安装工程 焊接方案焊接方案 第 9 页 共 30 页 6.2.13 焊口距支吊架边缘至少 50mm。 6.3.2 坡口形式 6.2.2.1坡口形式应符合设计规定，如设计未规定时，应按 GB985气焊、手工 电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸 6.2.2.2管道壁厚16mm 对接接头采用 Y 型坡口，坡口形式如下左图 C C P P C C P P 6.2.2.3管道壁厚16mm 对接接头采用 U 型坡口，坡口形式如上右图 6.2.2.4管道壁厚不同时的对接接头坡口形式如下图 P R P C C 6.2.2.5中、高压对焊法兰与管道连接对接接头坡口形式如下图 惠生（南京）化工有限公司 30 万吨/年一氧化碳、20 万吨/年甲醇装置安装工程 焊接方案焊接方案 第 10 页 共 30 页 6.2.2.6中、低压平焊法兰与管道连接插入式接头坡口形式如下左图 6.2.2.7中、低压平焊法兰与管道连接全焊透式接头坡口形式如上右图 6.3.3 下料 6.2.3.1压力管道的下料采用机械方法切割。 6.2.3.2公用工程管道及钢结构下料，尽量采用机械方法切割，如采用气体火焰 切割下料，焊前必须使用角向磨光机彻底清除坡口及两侧 15mm 范围内 的氧化层及渗碳层。 6.3.4 坡口加工 6.2.4.1压力管道坡口加工采用机械方法，禁止采用气体火焰开坡口。 6.2.4.2DN300 以下薄壁管坡口采用 ISD-150、300 外部安装式电动坡口机加 工，中、厚壁管坡口采用 IPK 固定式电动坡口机加工。 6.3.5 组对 6.2.5.1组对前应对坡口及附近母材进行检查，坡口及母材表面无裂纹、重皮、 坡口损伤及毛刺等缺陷，坡口尺寸符合图样要求。 6.2.5.2组对前应将坡口表面及附近母材 15mm 范围内内、外壁的油、锈、污垢、 漆等异物清除干净，直至发出金属光泽。 6.2.5.3组对时应做到内壁齐平，如有错边，其错边量应不超过壁厚的 10%，且 不大于 1mm。 6.2.5.4不同厚度焊件对口时，其厚度差可按前图加工处理。 6.2.5.5焊口局部间隙过大时，应设法修整到规定尺寸，严禁在间隙内加填塞物。 6.2.5.6组对时禁止强力对口，严禁采用热膨胀法对口。 6.3.6 点焊 6.2.6.1点焊所使用的焊材必须与正式焊接时所使用的焊材一致，严格禁止乱用 惠生（南京）化工有限公司 30 万吨/年一氧化碳、20 万吨/年甲醇装置安装工程 焊接方案焊接方案 第 11 页 共 30 页 焊材。 6.2.6.2点焊焊工必须持有质量技术监督部门颁发的锅炉压力容器、压力管道 焊工合格证 。 6.2.6.3点焊焊接工艺与正式焊接的焊接工艺相同。 6.2.6.4点焊数量及点焊长度应根据管道直径确定，原则上每个焊口点焊不少于 3 点，长度不少于 20mm，防止点焊焊缝开裂。 6.2.6.5点焊后应立即检查点焊焊缝质量，发现缺陷立即清除。 6.2.6.6点焊焊缝应打磨圆滑，便于引弧。 6.36.3焊接过程焊接过程 6.3.7 引弧 6.3.1.1引弧应在坡口表面内进行，或采用引弧板引弧，严格禁止在母材表面引 弧。 6.3.1.2钨极氩弧焊引弧，应采用高频引弧、电子脉冲引弧或采用引弧板引弧， 禁止采用钨极直接碰击坡口表面引弧，防止产生夹钨缺陷。 6.3.1.3如果引弧不慎，造成电弧划伤，焊后应立即将电弧划伤部位打磨光滑， 且必须注意壁厚减薄量控制在设计和标准允许的范围内，如果超出标准 规定，则必须补焊。 6.3.8 收弧和接头 6.3.2.1收弧时应缓慢提起焊把（焊枪） ，注意填满弧坑，防止产生弧坑裂纹、 缩孔（弧坑气孔）缺陷，发现弧坑裂纹和缩孔缺陷应立即清除。 6.3.2.2接头时应快速，一般应在 23 秒内更换好焊条，从而防止未接上或接 头过高。 6.3.9 预热 6.3.3.1预热方法采用电加热方法，不宜采用气体火焰加热方法。 6.3.3.2管道壁厚小于 25mm 的碳钢管焊前一般不需要预热，管道壁厚大于 25mm 的碳钢管焊前预热 80100。 6.3.3.3不锈钢管道焊前不预热。 6.3.3.4管道壁厚小于 16mm 的 15CrMo 耐热钢管道焊前预热 200-220，管道壁 厚大于 16mm 的 15CrMo 耐热钢管道焊前预热 220-250。12Cr2Mo 耐热 钢管道焊前预热 250300。 惠生（南京）化工有限公司 30 万吨/年一氧化碳、20 万吨/年甲醇装置安装工程 焊接方案焊接方案 第 12 页 共 30 页 6.3.4 根层焊接 6.3.4.1根层焊缝厚度一般不小于 3mm，但一般不应大于 4mm。 6.3.4.2根层焊接时，注意观查熔池，保持熔池缺口稳定，防止焊瘤、未焊透缺 陷。 6.3.4.3根层采用手工电弧焊时，应采用熄弧焊方法（即电弧引燃 3-4 秒后熄弧 1-2 秒，再引燃电弧、再熄弧） 。 6.3.4.4采用钨极氩弧焊打底时，应注意根层焊缝的充气保护。碳钢和低合金耐 热钢（15CrMo、12Cr2Mo）钨极氩弧焊打底时可不充气保护，不锈钢氩 弧焊打底时必须充气保护，保护气体采用氩气，也可采用氮气保护。 6.3.4.5根层焊缝焊完后应立即进行外观检查，发现缺陷应立即清除。 6.3.4.6高压管道（中、厚壁管）根层焊完后应立即进行着色探伤，发现缺陷应 立即清除。 6.3.10填充层焊接 6.3.5.1填充层焊缝厚度一般不小于 2mm，但一般不应大于 3mm。 6.3.5.2填充第一层焊接时，注意控制焊接线能量，防止根层焊缝烧穿。 6.3.5.3不锈钢管钨极氩弧焊焊接填充层时，应注意焊缝背面的充气保护。 6.3.5.4薄壁管填充焊时，可采用摆动焊，运条方式为：8 字形、上月牙形、下 月牙形。 6.3.5.5厚壁管填充焊时，采用多层多道焊，焊条一般不摆动。 6.3.5.6多层填充焊时，每层焊完后应立即检查焊缝表面质量，发现缺陷应立即 清除，方可进行下层焊缝的焊接。 6.3.5.7不锈钢管道多层焊时，应控制层间温度小于 60。焊接过程中，可采 用浇水急冷方法。 6.3.5.8耐热钢管道多层焊时，应控制层间温度不低于最低预热温度。 6.3.11盖面层焊接 6.3.6.1薄壁管盖面层焊接一般采用摆动焊，运条方式为：8 字形、上月牙形。 6.3.6.2厚壁管盖面焊接采用多道焊时一般不摆动，应注意焊缝的成形，注意填 惠生（南京）化工有限公司 30 万吨/年一氧化碳、20 万吨/年甲醇装置安装工程 焊接方案焊接方案 第 13 页 共 30 页 满焊缝。 6.3.6.3盖面焊接应注意控制焊接线能量，防止焊缝表面产生咬边缺陷 6.3.6.4盖面焊接应特别注意缓慢熄弧（钨极氩弧焊延迟熄弧） ，填满弧坑，防 止焊缝表面气孔和表面裂纹产生。 6.3.12意外中断焊接 6.3.7.1管道焊接接头一般应一次焊完，高压管道一般在当天完成焊接，且必须 在当天完成根层焊缝的焊接。 6.3.7.2耐热钢管道、高压碳钢管道焊接过程中，意外中断焊接时，必须采取防 止裂纹产生的措施，如焊后缓冷、后热处理等。再次焊接时，必须仔细 检查（可采用着色探伤） ，确认无裂纹，重新预热后才能焊接。 6.3.13焊接环境 6.3.8.1防风 A. 管道预制场地四周应封闭挡风。 B. 施工现场防风使用挡风板或挡风塑料布封闭。 C. 风速大于 8m/s，严禁焊接。 6.3.8.2防雨 A. 管道预制场地加盖防雨棚。 B. 施工现场使用遮阳伞，或使用塑料布覆盖防雨。 C. 大雨天气施工现场严禁施焊。 6.3.8.3防潮 A. 露水大的早晨，焊接前使用气体火焰或电加热对焊接接头表面进行适当加 热（加热温度 50-60） ，除去焊接接头坡口及附近的水汽，防止气孔的产生。 B. 相对湿度大于 90%时，使用气体火焰或电加热对焊接接头表面进行适当加 热（加热温度 50-60） ，除去焊接接头坡口及附近的水汽，防止气孔的产生。 6.3.8.4冬季施工：冬季气温低于 5时，本不需要预热的碳钢管道焊接时应预 热 50-80，减小温差，防止产生焊接裂纹。 6.46.4焊后焊后 6.4.1 后热处理 对于易产生冷裂纹的管道（管壁厚而大于 26mm 的碳钢管道）焊后采取缓冷措 惠生（南京）化工有限公司 30 万吨/年一氧化碳、20 万吨/年甲醇装置安装工程 焊接方案焊接方案 第 14 页 共 30 页 施，并立即进行后热处理（消除扩散氢的影响） 其它材料管道焊后可不进行后热处理。 后热处理工艺：加热温度 400-450,保温 4-5 小时，缓慢冷却。 焊后清理及修整 焊接工作完成后，焊工必须立即将焊缝表面的焊渣清理干净，并清除焊缝及附 近表面的飞溅物，使用钢丝刷清理接头表面的杂物。 不锈钢管道焊缝焊后应即时进行酸洗、钝化处理 焊后使用角向磨光机对余高较高的焊缝进行打磨，使其圆滑过渡，防止产生焊 接应力集中。 使用角向磨光机对焊缝表面及附近的熔合性飞溅进行打磨。 6.4.2 标记移植 碳钢管道焊接，焊后焊工应在焊口附近打上本人的焊工钢印号；奥氏体不锈钢 管道焊接，焊后焊工应使用氯离子含量不超过 25ppm 的记号笔在焊口附近写 上本人的焊工钢印号。 焊后焊工应将管线号、焊口编号等标记移植在焊口附近。 焊后检验 外观检验 A. 焊后，焊工本人应立即对所焊焊口进行外观检查，发现焊缝表面咬边缺陷 应立即进行打磨或补焊，发现表面气孔和表面裂纹缺陷应立即进行打磨，清 除缺陷，并观察缺陷状况，并立即报告焊接责任工程师。对于经打磨未发现 贯穿性缺陷的，应立即进行返修，对于贯穿性缺陷的焊口，必须切除重新焊 接。 B. 对余高较高的焊缝进行打磨，使其圆滑过渡。 C. 焊接质量检查员应对每道焊口进行外观检查，并作好检查记录。 无损探伤检验 A. 外观检查不合格的焊口不得进行无损探伤。 B. 无损探伤方法详见第 10 章。 6.4.2 焊后热处理 壁厚大于 26mm 的碳钢管道，焊后应进行热处理。 不锈钢管道，焊后不进行热处理。 热处理工艺详见第九章。 惠生（南京）化工有限公司 30 万吨/年一氧化碳、20 万吨/年甲醇装置安装工程 焊接方案焊接方案 第 15 页 共 30 页 6.56.5返修返修 外观检查和无损探伤检验不合格的焊口，应即时进行返修焊接。 返修焊接次数 碳钢管道不得超过 3 次。 不锈钢管道管道不得超过 2 次。 6.66.6返修焊接工艺返修焊接工艺 正常返修，可按正常焊接时的焊接工艺参数进行。 超次返修，必须根据返修焊接工艺评定 ，编制超次返修焊接工艺卡 ，并 经总工程师批准后，方可进行返修。 返修焊接程序 焊接 外观 检验 无损探伤 缺陷 定位 返修 焊接 记录 切割 无损探伤报告 重新焊接 惠生（南京）化工有限公司 30 万吨/年一氧化碳、20 万吨/年甲醇装置安装工程 焊接方案焊接方案 第 16 页 共 30 页 第七章第七章 焊接工艺及焊后热处理工艺焊接工艺及焊后热处理工艺 7.17.1 碳钢管焊接碳钢管焊接 中、低压碳钢管（薄壁管）焊接工艺及焊后热处理工艺 中、低压碳钢管（薄壁管）焊接性能分析 A. 中、低压碳钢管由于含碳量较低（一般在 0.2%左右） ，合金元素含量较低， 碳当量较低（一般在 0.30.35%） ，焊接性能良好，焊前一般可不预热，焊后 也不需要进行热处理。 B. 当焊接环境温度低于 5时，焊前一般预热 5080。 C. 中、低压碳钢管焊接时应注意控制焊接线能量，防止焊缝晶粒粗大造成的 焊接接头机械性能下降，焊接线能量不超过 42000J/cm；焊后应控制冷却速度， 不可急冷。 D. 中、低压碳钢管焊接时应注意防止气孔、夹渣、未熔合等缺陷。 中、低压碳钢管（薄壁管）焊接工艺 管 径 (mm) 管 壁 厚 度 层 次 焊接 方法 焊材 牌号 焊材规 格 焊接电 流 (A) 焊接电 压 (V) 焊接速度 (mm/min) 氩气流 量 (L/min ) 1TIG TIG- J50 2.570-9014280-1008-12 DN8 0 5 2TIG TIG- J50 2.580-10014290-1008-12 1TIG TIG- J50 2.570-9014280-10010-14 DN8 0 5 2- 3 SMAW (E431 5) E4303 3.290-12023290-120 1TIG TIG- J50 2.570-9014280-10010-14 2- 3 SMAW (E431 5) E4303 3.290-12023290-120DN8 0 6 4 SMAW (E431 5) E4303 4.0 160- 170 25290-120 ALL电弧焊打底E43033.290-10023280-100 注：注： 1、低压碳钢管手工电弧焊一般采用 E4303 焊条，中压碳钢管手工电弧焊一般采用 E4303 或 E4315 焊条（由设计确定） 2、用工程用焊接钢管(Q235-A、20#)采用手工电弧焊打底。 中、低压碳钢管（薄壁管）焊后热处理工艺 中、低压碳钢管（薄壁管）焊后不进行热处理。 惠生（南京）化工有限公司 30 万吨/年一氧化碳、20 万吨/年甲醇装置安装工程 焊接方案焊接方案 第 17 页 共 30 页 中、高压碳钢管（中、厚壁管）焊接工艺及焊后热处理工艺 中、高压碳钢管（中、厚壁管）焊接性能分析 A、高压碳钢管虽然碳当量较低（一般在 0.30.35%） ，但由于管道壁厚较 大， 结构刚性较大，焊接时易产生较大的焊接残余应力，在焊接残余应力和扩散氢 的共同作用下，焊接接头易产生冷裂纹，因此其焊接性能较差，焊前一般预热 120-150，焊后应按设计规定进行热处理(壁厚较薄时可不进行热处理)。 B、高压碳钢管焊接时应注意控制焊接线能量，防止焊缝晶粒粗大造成的焊接接头 机械性能下降，焊接线能量不超过 38000J/cm；焊后应采取缓冷措施控制冷却 速度。 C、高压碳钢管应严格控制扩散氢含量，选用低氢型焊条，焊条应严格烘烤，减扩 散氢含量。 D、高压碳钢管焊接时应注意防止气孔、夹渣、未熔合、未焊透及裂纹等缺陷。 中、高压碳钢管（中、厚壁管）焊接工艺 管 径 (mm) 管 壁 厚 度 层次 焊接 方法 焊材牌 号 焊材 规格 焊接电 流 (A) 焊接电 压 (V) 焊接速 度 (mm/min ) 氩气流 量 (L/min ) 1TIG TIG- J50 2. 5 80-10014280-1008-12 2TIG TIG- J50 2. 5 100- 110 142 110- 120 8-12 DN8 0 1 5 3SMAW TIG- J50 3. 2 90-120232 100- 120 1TIGE4315 2. 5 90-11014280-10010-14 2-3SMAW TIG- J50 3. 2 90-120232 110- 120 DN8 0 1 6 4SMAWE4315 4. 0 160- 170 252 100- 120 注：注：DN80 中、厚壁管在第 4 层开始采用多道焊接，每道焊缝的焊接速度为 200- 250mm/min。 直径大于 400mm 管道采取双人对称焊接技术，焊接时要注意双人同步，保持焊 接速度相当。如下图所示： 惠生（南京）化工有限公司 30 万吨/年一氧化碳、20 万吨/年甲醇装置安装工程 焊接方案焊接方案 第 18 页 共 30 页 中、高压碳钢管（中、厚壁管）焊后热处理工艺(当设计要求时进行) A. 热处理方法：热处理方法为高温回火 B、热处理加热方法：热处理加热采用电阻加热，即将电阻加热绳缠绕在焊接 接头上（两侧均不低于 3 倍焊缝宽度） ，将热电偶插入其中（热电偶端部 与焊缝表面紧密接触） ，外层用石棉包裹（石棉层厚度不低于 50mm，宽度 两侧均不低于 5 倍焊缝宽度） 。电源引入热处理控制箱，再用耐火电缆与 加热绳联结，用耐火电缆将热电偶与热处理记录仪相联，热处理记录仪 与热处理控制箱用电缆联接。在热处理控制箱上设定好热处理工艺，由 热处理控制箱控制热处理工艺，热处理记录仪记录热处理曲线图。 C、热处理工艺： 加热速度： 300以上加热速度按 205*25/hr 计算，且加热速度 205/hr。 热处理温度：600-650。 恒温时间：1hr/25mm，超过 2 hr，加 15min，恒温时温度差65。 冷却速度: 冷却速度按 260*25/hr 计算，且冷却速度260 /hr，400以下自由冷却。 D、温度试验 热处理后应及时进行硬度试验，硬度试验采用布氏硬度方法。 E、处理报告 每道焊口都必须作好热处理报告和“热处理曲线图” ，热处理操作人 员必须在热处理报告和“热处理曲线图”上签名。 热处理报告包 括：热处理开始时间、热处理结束时间、热处理工艺参数等原始数据及 硬度试验数据。 7.27.2 不锈钢焊接不锈钢焊接 中、低压不锈钢管焊接工艺 中、低压不锈钢管焊接性能分析 A. 本工程所用不锈钢管属于奥氏体不锈钢，且由于中、低压不锈钢管管壁较 薄，其焊接性能良好，焊前不需要预热，焊后也不需要进行热处理。 B. 由于奥氏体不锈钢焊接时容易在晶界形成铬的碳化物，形成贫铬现象，容 易产生晶间腐蚀和应力腐蚀开裂。 C. S、P 元素易与 Ni、Si 等合金元素形成低熔点共晶化合物，在焊接应力的 惠生（南京）化工有限公司 30 万吨/年一氧化碳、20 万吨/年甲醇装置安装工程 焊接方案焊接方案 第 19 页 共 30 页 作用下可能产生焊接热裂纹。 D. 焊接时如果保护不好，易氧化，很容易产生气孔缺陷。 E. 焊接时应严格控制线能量，线能量不超过 30000J/cm，焊后应急冷。 F. 多层焊时应严格控制层间温度，层间温度不得超过 60。 中、低压不锈钢管焊接充气保护 A. 中、低压不锈钢管钨极氩弧焊打底和填充焊接时，管内必须充气保护。保 护气体可以采用氩气，也可采用氮气保护。 B. 管内充气保护装置 保护气体入口 铝箔 保护气体入口 可溶纸 铝箱 铝箔 活动焊口充气保护装置 固定焊口充气保护装置 注注：使用铝箔胶带敷盖在焊接接头外表面，防止保护气体外泄，阻止外部空 气进入焊接熔池，防止产生气孔。 C、气体流量：小直径管道保护气体流量为 8-10L/min, 大直径管道保护气 体流量为 10-14L/min。 0Cr18Ni9、SS304、SS321 不锈钢管焊接工艺 管 径 (mm) 管 壁 厚 度 层 次 焊接 方法 焊材牌 号 焊材规 格 焊接电 流 (A) 焊接电 压 (V) 焊接速度 (mm/min) 氩气流 量 (L/min) 1TIGER3082.570-9014280-1008-12 DN805 2TIGER3082.580-100142 110- 120 8-12 1TIGER3082.580-10014280-10010-14 DN805 2-3SMAW (A102) E308-15 3.290-110232 100- 120 1TIGER3082.570-9014280-10010-14 2-3SMAW (A102) E308-15 3.290-110232 110- 120 DN806 4SMAW (A102) E308-15 4.0 150- 170 25290-110 中、低压不锈钢管焊后酸洗、钝化处理 不锈钢焊后应使用酸洗、钝化膏对焊缝表面进行酸洗、钝化处理， 惠生（南京）化工有限公司 30 万吨/年一氧化碳、20 万吨/年甲醇装置安装工程 焊接方案焊接方案 第 20 页 共 30 页 酸洗、钝化处理后，必须用清水洗净表面残液。 7.37.3耐热钢焊接耐热钢焊接 7.3.17.3.1 15CrMo 管焊接工艺及焊后热处理工艺 7.3.27.3.2 15CrMo 管焊接性能分析 A. 15CrMo 管碳当量较高，主要合金元素 Cr、Mo 显著提高了钢的淬硬性，在 焊接热循环的作用下，易形成对冷裂纹敏感的显微组织（贝氏体、马氏体组 织） 。 B. 主要合金元素 Cr、Mo 具有强烈的碳化物形成倾向，从而使焊接接头过热 区产生再热裂纹（消除应力处理裂纹） C. 由于管道壁厚较大，结构刚性较大，焊接时易产生较大的焊接残余应力， 在焊接残余应力和扩散氢的共同作用下，焊接接头易产生冷裂纹。 D. 15CrMo 焊接性能较差，焊前一般预热 200-250，层间温度不得低于 200，焊后应即时进行热处理。 E. 15CrMo 管焊接时应严格控制焊接线能量，防止焊缝晶粒粗大造成的焊接 接头机械性能下降，焊接线能量不超过 32000J/cm；焊后应采取缓冷措施控制 冷却速度。 F. 15CrMo 管应严格控制扩散氢含量，选用低氢型焊条，焊条应严格烘烤， 焊后立即进行后热处理，减少扩散氢含量。 G. 15CrMo 管焊接时应注意防止气孔、夹渣、未熔合、未焊透及裂纹等缺陷。 7.3.37.3.3 15CrMo 管焊接工艺 管 径 (mm) 管 壁 厚 度 层 次 焊接 方法 焊材牌号 焊材 规格 焊接电 流 (A) 焊接电 压 (V) 焊接速度 (mm/min) 氩气流 量 (L/min ) DN8 0 1 5 1TIG H08CrMnSiMo A (ER-80s-B2) 2. 5 80-10014280-1008-12 惠生（南京）化工有限公司 30 万吨/年一氧化碳、20 万吨/年甲醇装置安装工程 焊接方案焊接方案 第 21 页 共 30 页 2TIG H08CrMnSiMo A (ER-80s-B2) 2. 5 100- 110 142 110- 120 8-12 3 SMAW E5515-B2 （R307） 3. 2 90-120232 100- 120 1TIG H08CrMnSiMo A (ER-80s-B2) 2. 5 90-11014280-10010-14 2- 3 SMAW E5515-B2 （R307） 3. 2 90-120232 110- 120 DN8 0 1 6 4 SMAW E5515-B2 （R307） 4. 0 160- 170 252 100- 120 注：DN80 中、厚壁管在第 4 层开始采用多道焊接，每道焊缝的焊接速度为 200- 220mm/min。 7.3.47.3.4 15CrMo 管焊后热处理工艺 A. 热处理方法 B. 热处理方法为高温回火 C. 热处理加热方法 热处理加热采用电阻加热，即将电阻加热绳缠绕在焊接接头上（两侧均 不低于 3 倍焊缝宽度） ，将热电偶插入其中（热电偶端部与焊缝表面紧密接触） ，外层用石棉包裹（石棉层厚度不低于 50mm，宽度两侧均不低于 5 倍焊缝宽 度） 。电源引入热处理控制箱，再用耐火电缆与加热绳联结，用耐火电缆将热 电偶与热处理记录仪相联，热处理记录仪与热处理控制箱用电缆联接。在热 处理控制箱上设定好热处理工艺，由热处理控制箱控制热处理工艺，热处理 记录仪记录热处理曲线图。 D. 热处理工艺 加热速度： 300以上加热速度按 205*25/hr 计算，且加热速度 205/hr。 惠生（南京）化工有限公司 30 万吨/年一氧化碳、20 万吨/年甲醇装置安装工程 焊接方案焊接方案 第 22 页 共 30 页 热处理温度：600-650。 恒温时间：1hr/25mm，超过 2 hr，加 15min，恒温时温度差65。 冷却速度: 冷却速度按 260*25/hr 计算，且冷却速度260 /hr，400以下自由冷却。 E. 硬度试验 热处理后应及时进行硬度试验，硬度试验采用布氏硬度方法。 F. 热处理报告 每道焊口都必须作好热处理报告和“热处理曲线图” ，热处理操作人 员必须在热处理报告和“热处理曲线图”上签名。 热处理报告包括： 热处理开始时间、热处理结束时间、热处理工艺参数等原始数据及硬度试验 数据。 7.47.4高镍管道高镍管道 INCONEL600INCONEL600 焊接工艺焊接工艺 7.4.1 INCONEL600 焊接性能分析 INCONEL600 属于高合金钢，用于碳素钢和不锈钢的一般焊接方法，几乎都适 用于镍合金。但镍合金的焊接热裂纹敏感性高，焊接关健在于保证焊接过程中， 采用小的焊接线能量，及采取有效的降温措施，保证焊接线能量不得超过 18000J/cm。 7.4.2 INCONEL600 焊接工艺 管 径 (mm) 管壁 厚度 层 次 焊接 方法 焊材牌号焊材规格 焊接电流 (A) 焊接电压 (V) 焊接速度 (mm/min) 氩气流量 (L/min) 1TIGNiC-703D2.570-80142100-1108-12 DN8 0 5 2TIGNiC-703D2.580-90142110-1208-12 1TIGNiC-703D2.570-80142100-11010-14 DN8 0 5 2-3SMAWMGS-70NCb3.285-105232110-130 1TIGNiC-703D2.570-80142100-11010-14 2-3SMAWMGS-70NCb3.285-105232110-130DN8 0 6 4SMAWMGS-70NCb4.0150-160252110-130 注：一般，不需要焊前预热；多层焊时尽量控制层间温度在 150以下，以加快焊缝的冷却 速度；焊后热处理一般不需要进行；若确有必要进行时，也只是短时间保温，并快速 惠生（南京）化工有限公司 30 万吨/年一氧化碳、20 万吨/年甲醇装置安装工程 焊接方案焊接方案 第 23 页 共 30 页 冷却，以防止晶粒的长大，其退火处理方式为： 90014保温 30min 后急冷。 7.57.5低温管道低温管道(16Mn)(16Mn)焊接工艺焊接工艺 低温管道(16Mn)焊接性能分析 低温管道 16Mn 属于低合金钢，由于碳及合金元素含量较低，碳当量较低，其 淬硬性和冷裂纹敏感性小，具有良好的焊接性能，焊前一般可不预热，焊后 也不需要进行热处理。 低温钢焊接关健在于保证焊接接头在低温状态时的冲击韧性，防止低温脆断， 因此必须采用小的焊接线能量，焊接线能量不得超过 28000J/cm。 焊接时应特别注意焊缝成形不良和弧坑、未焊透缺陷，其缺陷可能产生低温脆 性，从而造成接头低温脆断。 当焊接环境温度低于 5时，焊前一般预热 5080。 低温管道(16Mn)焊接工艺 管 径 (mm) 管 壁 厚 度 层 次 焊接 方法 焊材牌 号 焊材规 格 焊接电 流 (A) 焊接电 压 (V) 焊接速 度 (mm/min ) 氩气流 量 (L/min ) 1TIG TIG- J50 2.570-8014280-908-12 DN 80 5 2TIG TIG- J50 2.580-90142 100- 120 8-12 1TIG TIG- J50 2.570-9014280-10010-14 DN 80 5 2- 3 SMAW E5015 EE5015 -G 3.290-110232 100- 120 1TIG TIG- J50 2.570-8014280-10010-14 2- 3 SMAW E5015 EE5015 -G 3.290-110232 110- 120 DN 80 6 4 SMAW E5015 EE5015 -G 4.0 155- 165 25290-120 注：注： 工作温度低于-15管道 SMAW 焊接时采用