压力容器焊接工程规范(ASME)

鍋爐安裝訓練教材21第二章焊接工程壹、前言鍋爐建造中焊接工作量與起重、冷作組立並列為三大主要工作項目之。本處現場監工對於焊接工作可能無法像現場施作的焊工一般具備相當之焊接技術能，但只要熟悉與焊接有關的知識，諸如材料規格、焊材特性、焊材保存規範、焊口設計、預熱熱處理方式，焊工評核管理與焊口現場施工管制等，則對於焊接工作整體進度的推展及品質異常發生的抑止有極大的幫助。本文有關焊接工作僅就鍋爐建造時與焊接有關工作之基本概念做原則性的論述，至於實際有關焊接之材料請購、設計、施工、檢驗等規範應依本企業之配管工程規範施作。貳、材料1材料規範1本企業採用之主要材料規範一般有ATSM美國材料試驗協會JIS日本國家標準DIN德國國家標準等2工程人員可由上述規範裡獲得材料相關之物理、化學性質資訊藉以判別選用之材料是否合格，並提供材料之熱處理工作要求2壓力及溫度定義1設計壓力ANSI管系之設計壓力為在正常操作時所能預期最嚴重狀況THEMOSTSEVERECONDITION下的最大操作壓力。2設計溫度ANSI管系設計溫度為最嚴重狀況下的管材金屬溫度METALTEMPERATURE。3材料規格標示鍋爐壓力件管材、配件均有其固定之標示方式。工程人員須能正確的郵物件外部之標示中了解該物件之金屬成分溫度壓力等級以避免在施焊過程中選用錯誤焊條璧如鍋爐安裝訓練教材221管材標示A106GRB4”SCH40PIPE，由A106GRB知悉管材為無缝碳鋼管2管配件標示A216GRWCB16”12”TEE，由A216GRWCB知悉管三通材料為鑄造成型之碳鋼材3鋼板規格標示A387GR22252012TPLATE，由A387GR222知該鋼板材料為含鉻225之低合金鋼材ASTM常用之材料表如下表詳如附表一設計溫度材質成分板材配管鋼管鑄造類別DESIGNTEMPGROUPDESIGNATIONPLATEPIPESCASTINGS碳鋼29OC427OC11CSA515GR70A516GR701A53A106GRBA216GRWCB1低合金鋼29OC482OC15C1/2MOA204GRB2A335GRP1A217GRWC124低合金鋼29OC538OC1911/4CR1/2MOA387GR112A335GRP11A217GRWC64低合金鋼29OC593OC1121/4CR1MOA387GR222A335GRP22A217GRWC94低合金鋼29OC649OC1149CR1MOA387GR9A335GR91A217GRC1244焊材選用1當了解母材材料成份之後，對於同種金屬材料之焊接在選擇焊條上只要選擇相同之填料金屬焊條即可，但仍須依據焊接程序書WPS之施工條件進行施焊。若為異種金屬焊接，焊條的選用用較母材合金成份高的一級或低的一級並無絕對性的選擇，端看受力物件需求及可能受損物件的選擇為準，但仍須依已完成之焊接程序書之條件進行施焊。2提供同種金屬材料及異種金屬焊接焊條選用參考表如附表二、三叁、用料管理1母材管理鍋爐安裝訓練教材23一般說來工地現場最容易造成誤用材料的就屬管材及鋼板，材料即便遭誤用也不易被發覺，由於壓力等級之關係容易造成以後運轉操作上之潛在危險因素。相對於鋼管板材，管配件遭誤用之機率較小，即使遭誤用也較易由其上的鋼印規格標示獲得辨識變更。其實鋼板或管材還是有其爐號規格標示，往往再取用過程中將其有規格標註處已先切除移用，造成餘料成分不易辨識。因應之對策如下1對於不同材質之管材沿軸向加以著色辨別。即整個長度的管材，應塗上一條15MM至40MM寬的直線條紋，使易於識別。2如僅在管端圓周上色時，取料後應在剩餘的料件另一端再同時上色3對於儲放之備料應於管件兩端分別掛上附有鋼印之銘牌。4管件內部、螺紋處、焊接斜角、符號、標記處，不可塗上油漆。5板材儲放時必須將鋼板上之爐號規格標示保存，防止使用者任意先行下料。6最佳之材料管理方式為專設材料管理人員，建立現場領料制度及管理現場物料。2焊條管理1領料A須核對每項銲材之規格與數量B承商自備銲材時，需與公司規定之銲材條件相符C公司備有銲材儲存室者，承商須依該公司之管理規則辦理領料手續2儲存A施工單位或承商需備用銲材烘乾箱，每只烘乾箱應有溫度指示器及時間控制開關B依據銲材包裝之貨品標示、種類、規格、尺寸等資料分別將銲材儲放於貨架上。不鏽鋼銲材宜以專用貨架存放。C銲材須保持良好包裝狀態，而儲存於乾燥之儲存室內，包裝箱不可直接放在地上，應置於適當的棧板或貨架上，且不可與牆壁或能吸濕的表面接觸，置於貨架上勿過於密集，須保持空氣能暢流期間。3搬運A被覆銲條VOVEREDELECTRODES搬運應格外小時，不得將包裝碰損而影響被覆劑脫落，若發覺被覆劑碰損，應予提報銷毀，鍋爐安裝訓練教材24不宜使用。B銲材自乾燥箱領出後，應以備有HEATER之保溫筒攜帶並注意將保溫筒事先加熱插電至70100時，才可將銲條放入筒內，並關妥筒蓋，再依公司規定條件加熱。4烘乾A烘乾作業時，紙或塑膠盒包裝材料不能放進烘彪內。B不鏽鋼材須與碳鋼材分箱烘乾。C銲條之保管必須小心注意，若有被覆劑脫落、破損、變質、潮濕、銲蕊生鏽情形時不得使用。D各種銲材烘乾條件參照AWS規定，如表4212。鍋爐安裝訓練教材25表421被覆銲條乾燥條件鋼種被覆種類規規名稱吸濕度限制乾燥溫度乾燥時間分儲存溫度允許乾燥時間範圍HR允許儲存時間範圍HR允許乾燥次數鐵礦系3701003060245石灰氧化鈦系E60132701003060245高氧化鈦系E6012E60133701003060245高氧化鐵系鐵粉系E6027270100306024505300350306010015024723低氬系E7016053504003010015024723E7024270100303010015024723370100306024725碳鋼特殊鋼570100306024725鈦鐵礦系370100306024725石灰氧化鈦系27010030602472505300350306010015024723高張力鋼50KG/MM2低氬系E7016053504006010015024723高張力鋼60KG/MM2低氫系E9016043504006010015012723E10016033504006010015012722高張力鋼70KG/MM2低氫系E11016033504006010015012722低溫鋼E8016XE7016X053504006010015012723低合金鋼低氫系耐熱鋼E8015XE8016XE9016X053253756010015024723石灰氧化鈦系E41005300350306010015024723不鏽鋼肥粒鐵石灰系E43005300350306010015024723低氫系TCAST053003503060鑄鐵電銲條用石墨系TCAST50TCAST70TCAST10015701003060鍋爐安裝訓練教材26鋼種被覆種類規規名稱吸濕度限制乾燥溫度乾燥時間分儲存溫度允許乾燥時間範圍HR允許儲存時間範圍HR允許乾燥次數石灰氧化鈦系E308E308LE309E309LE309MOE310E312E316E316LE318E3471150200306010015024723奧斯田鐵不鏽鋼石灰系E310H1150200306010015024723鈦鐵礦系NEICU71150200306010015024723鎳合金石灰系ENICRFE1150200306010015024723表422銲藥乾燥條件鋼種被覆種類規規名稱乾燥溫度乾燥時間分儲存溫度允許乾燥時間範圍HR允許儲存時間範圍HR允許乾燥次數熔融型005150350601001502455低合金鋼低溫鋼碳鋼、高張力鋼燒成型0520030060100150247233不鏽鋼燒成型12003006010015024723鍋爐安裝訓練教材273焊工管理1銲工正式入場施焊前，須依規範要求進行焊工技能檢定。合格銲工才能進行施焊。2對於施焊中之焊工，可利用焊口施焊管制統計表進行焊工工作中品質查核，將銲工編號紀錄於每一銲口上，對於高不良率及施工效率低之焊工須被要求重新檢定。4焊口管理利用焊口施焊管制統計表進行焊口數量、品質、完成率、合格率、焊工施焊不良率之統計及焊口熱處理追蹤。1建立鍋爐銲道編號原則2建立焊口施焊管制統計表如下表，詳如附件焊口編號位置管材外徑壁厚焊接材料開槽型式預熱溫度退火溫度退火完成日期BR11SA210C76230559ER70SGE7016A1506B10NOBR12SA210C76230559ER70SGE7016A1506B10NOBR13SA210C76230559ER70SGE7016A1506B10NO焊口編號完成焊口完成DB數RT應照張數委託單1焊工編號1焊口DB數判片序號OKNOBR11130302712813011330BR12130302715813011330BR13130302712813011330肆、檢驗1有關焊接品質之檢查除有特殊規定外例如流化床鍋爐前爐