油气管道工程焊接技术规范 第1部分：线路焊接QSY GJX 1371-2012VIP

中国石油管道建设项目经理部企业标准Q/SYGJX13712012油气管道工程焊接技术规范第1部分线路焊接TECHNICALSPECIFICATIONOFWELDINGFOROILANDGASPIPELINEPROJECTPART1MAINLINEWELDING20121220发布20121230实施中国石油天然气股份有限公司管道建设项目经理部发布Q/SYGJX13712012目次前言1范围12规范性引用文件13术语和定义24焊接的一般规定441管材442焊接材料443焊接设备444焊工操作工资格545焊接方法和焊接工艺546焊接接头性能要求547基于应变设计的X70,X80钢管焊接接头性能要求65焊接工艺评定651基本要求652焊接工艺评定规则753基本要素变更954焊接接头性能试验方法955基于应变设计地区大变形钢管焊接接头性能试验方法156焊工操作工资格的确认1761资格审定1762上岗资格认定1863上岗资格范围1864外观检查1965无损检测1966破坏性试验1967补考2068上岗资格证书2069记录21610有效期217现场焊接2171环境要求2172低温环境焊接施工2173焊接材料的保管和使用2174焊前准备2275焊接坡口型式22Q/SYGJX1371201276管口组对2277预热、道间温度及焊后缓冷2478对口器的撤离2579焊接25710返修焊25711连头焊268焊缝检验与验收2681检验方法2682外观检查2683无损检测26附录A资料性附录焊接工艺规程27附录B资料性附录焊接工艺评定报告30附录C规范性附录低温环境管道焊接施工技术措施35附录D资料性附录常用管线钢管推荐的预热温度和道间温度要求37Q/SYGJX13712012前言Q/SYGJX137油气管道工程焊接技术规范分为两个部分第1部分线路焊接第2部分站场工艺管道焊接。本部分为Q/SYGJX137的第1部分。本部分按照GB/T112009标准化工作导则第1部分标准的结构和编写给出的规则起草。本部分由中国石油天然气股份有限公司管道建设项目经理部提出并归口。本部分起草单位中国石油天然气管道科学研究院。标准起草人隋永莉、靳海成、尹长华、黄福祥、闫臣、郭静薇、赵海鸿、鹿锋华、王俊红、祁励春。Q/SYGJX13712012油气管道工程焊接技术规范第1部分线路焊接1范围Q/SYGJX137的本部分规定了油气管道工程线路的焊接接头性能、焊接工艺评定、焊工操作工资格及焊接接头质量验收的要求。本部分适用于油气管道工程线路用管线钢管环焊缝的焊接。适用的焊接接头型式为对接接头。适用的焊接方法为焊条电弧焊、药芯焊丝半自动焊、熔化极气体保护自动焊、埋弧焊,以及上述焊接方法相互组合的方法。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本包括所有的修改单适用于本文件。GB/T2281金属材料拉伸试验第1部分室温试验方法GB/T229金属材料夏比摆锤冲击试验方法GB/T3375焊接术语GB/T43401金属材料维氏硬度试验第1部分试验方法GB/T5117碳钢焊条GB/T5118低合金钢焊条GB/T8110气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T8650管线钢和压力容器钢抗氢致开裂评定方法GB/T9711石油天然气工业管线输送系统用钢管GB/T17493低合金钢药芯焊丝Q/SYGJX101天然气输送管道用钢管通用技术条件Q/SYGJX102原油输送管道用钢管通用技术条件Q/SYGJX103成品油输送管道用钢管通用技术条件Q/SYGJX131油气管道工程线路工程施工技术规范Q/SYGJX132油气管道工程跨越工程施工技术规范Q/SYGJX133油气管道工程无损检测规范Q/SYGJX145油气管道工程冷弯管制作技术规范TSGZ6002特种设备焊接操作人员考核细则APISPEC5L管线管规范SPECIFICATIONFORLINEPIPEAWSA51手工电弧焊用碳钢焊条标准SPECIFICATIONFORCARBONSTEELELECTRODESFORSHIELDEDMETALARCWELDINGAWSA55手工电弧焊用低合金钢焊条标准SPECIFICATIONFORLOWALLOYSTEELELECTRODESFORSHIELDEDMETALARCWELDINGAWSA517埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂标准SPECIFICATIONFORCARBONSTEELELECTRODESANDFLUXESFORSUBMERGEDARCWELDING1Q/SYGJX13712012AWSA518气体保护焊用碳钢焊丝和填充丝标准SPECIFICATIONFORCARBONSTEELELECTRODESANDRODSFORGASSHIELDEDARCWELDINGAWSA528气体保护电弧焊用低合金钢焊丝和填充丝标准SPECIFICATIONFORLOWALLOYSTEELELECTRODESANDRODSFORGASSHIELDEDARCWELDINGAWSA529弧焊用低合金钢药芯焊丝标准SPECIFICATIONFORLOWALLOYSTEELELECTRODESFORFLUXCOREDARCWELDING3术语和定义GB/T3375界定的以及下列术语和定义适用于本文件。31焊接工艺预规程WELDINGPROCEDUREPRESPECIFICATION由建设单位或监理委托的焊接试验单位依据工程经验编制的待评定的焊接工艺规程。32焊接工艺评定WELDINGPROCEDUREQUALIFICATION在工程焊接前,按照焊接工艺预规程的规定,制备试件和试样,并进行试验及结果评价的过程。33焊接工艺规程WELDINGPROCEDURESPECIFICATION根据焊接工艺评定报告并结合实践经验而制定的直接指导焊接生产的技术细则文件,包括对焊接接头、母材、焊接材料、焊接位置、预热、电特性、操作技术、焊接环境等内容进行详细地规定,以保证焊接质量的再现性。34药芯焊丝FLUXCOREDWIRE将薄钢带制成圆形或异型钢管,同时在其中填满药粉,经拉制而成的一种细直径焊丝。外皮材料可选用低碳钢等具有一定延展性的材料,药芯材料可根据产品用途选择各类金属、非金属粉末、矿物粉、化工产品以及纳米材料等。药粉具有造气、造渣、脱氧和合金过渡等作用。根据焊接时是否需要保护气体分为自保护药芯焊丝和气保护药芯焊丝。35金属粉芯焊丝METALCOREWIRE将薄钢带制成圆形或异型钢管,同时在其中填满金属粉,经拉制而成的一种细直径焊丝。外皮材料可选用低碳钢等具有延展性的材料,粉芯材料主要为铁粉和合金元素,具有提高熔敷效率和增加合金元素过渡的作用。焊接时需要保护气体。36固定焊POSITIONWELDING焊接时,管子或管件固定不动。37旋转焊ROLLWELDING焊接时,管子或管件旋转。38根焊道ROOTBEAD为管与管、管与管件或管件与管件之间多层焊接时,在接头根部焊接的第一层焊道。39热焊道HOTBEAD2Q/SYGJX13712012为了防止根部冷裂纹和避免电弧烧穿,而在根焊完成后快速进行的第二层焊道。310填充焊道FILLERBEAD在根焊或热焊完成后,盖面焊之前的焊道。311立填焊道STRIPPERBEAD采用下向焊工艺时,为弥补立焊位置焊层厚度不足而进行的补填焊道。312盖面焊道CAPBEAD多层焊时,最外面一层的成型焊道。313多道焊MULTIPASSWELDING同一焊层,由两道或两道以上焊道熔敷而成,俗称排焊。314补强覆盖焊接法WELDSWITHOVERBUILD由于焊接热影响区软化而导致焊接接头强度降低时,采用增加盖面焊缝宽度和余高来实现焊接接头的整体强度高于母材的焊缝成型方法,如图1所示。说明钢管壁厚,单位为毫米MMH1焊缝金属高度,单位为毫米MM1,2,3焊道顺序。图1补强覆盖焊接法示意图315连头焊TIEINWELDING用一根钢管或一个短节将两个相邻固定管段连接在一起的焊接作业。316返修焊REPAIRWELDING为修补焊口缺陷而进行的打磨、焊接等作业。317定位焊缝TACKWELD焊接前为装配和固定构件接缝的位置而焊接的短焊缝。318焊工操作工资格审定CHECKINGWELDEROPERATORSCERTIFICATE建设单位或监理对拟参加本工程焊接作业的焊工操作工应具备的相应焊接资格的审核和3Q/SYGJX13712012确认。319焊工操作工上岗资格认定WELDEROPERATORSOPERATIONQUALIFICATIONTEST建设单位或监理使用批准的焊接工艺规程,对拟参加本工程焊接作业,且通过资格审定的焊工进行上岗资格考试,并对合格焊工颁发焊工上岗资格证书。320合格焊工QUALIFIEDWELDER按第6章的规定考核合格的焊工。321合格操作工QUALIFIEDOPERATORS按第6章的规定考核合格的熔化极气体保护自动焊的机械操作工。4焊接的一般规定41管材所有管子和管件应符合下列标准的规定AGB/T9711石油天然气工业管线输送系统用钢管。BQ/SYGJX101天然气输送管道用钢管通用技术条件。CQ/SYGJX102原油输送管道用钢管通用技术条件。DQ/SYGJX103成品油输送管道用钢管通用技术条件。EAPISPEC5L管线管规范。FQ/SYGJX145油气管道工程冷弯管制作技术规范。42焊接材料421应根据焊接工艺评定结果采购合格的焊接材料。焊接材料生产厂商应随货提供每批焊材的质量检验证明书、合格证和焊材使用保管说明。进口焊接材料还应有商检证明。工程使用前应对不同批号的焊接材料进行复检。422所有填充金属应符合下列相应标准AGB/T5117碳钢焊条。BGB/T5118低合金钢焊条。CGB/T8110气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝。DGB/T17493低合金钢药芯焊丝。EAWSA51手工电弧焊用碳钢焊条标准。FAWSA55手工电弧焊用低合金钢焊条标准。GAWSA518气体保护焊用碳钢焊丝和填充丝标准。HAWSA528气体保护电弧焊用低合金钢焊丝和填充丝标准。IAWSA529弧焊用低合金钢药芯焊丝标准。423保护气体类型有惰性气体、活性气体或两者的混合气体。使用的保护气体应满足焊接工艺规程的要求。43焊接设备焊接所用设备应符合焊接工艺要求,具有良好的工作状态和安全性。不符合要求的焊接设备应予以更换或维修。4Q/SYGJX1371201244焊工操作工资格根据TSGZ6002的要求获得了油气管道工程线路钢管相对应焊接工艺的资格,并按第6章要求获得了上岗资格的焊工操作工可参加油气管道工程线路钢管的焊接作业。45焊接方法和焊接工艺451油气管道工程线路焊接的方法包括焊条电弧焊、药芯焊丝半自动焊和熔化极气体保护自动焊,以及上述焊接方法组合焊接的方法。452油气管道工程线路钢管采用的焊接工艺,在进行施工前,应按第5章要求进行评定。453应根据评定合格的焊接工艺编制焊接工艺规程,焊接工艺规程应规定焊接方法、焊接参数、施工措施等参见附录A。焊接工艺规程应经试验单位焊接工程师审核,技术负责人审批后,报建设单位或监理批准。管道工程线路的焊接作业应符合焊接工艺规程的规定。46焊接接头性能要求461环焊缝横向拉伸试验性能4611每个试样的抗拉强度应大于或等于管材的规定最小抗拉强度,但不需要大于或等于管材的实际抗拉强度。4612如果试样断在母材上,且抗拉强度大于或等于管材规定的最小抗拉强度时,则该试样合格。如果试样断在焊缝或熔合区,其抗拉强度大于或等于管材规定的最小抗拉强度时,且断面缺陷符合464的要求,则该试样合格。4613如果试样是在低于管材的名义抗拉强度下断裂,则该焊接工艺不合格,应重新试验。462冲击试验性能X65,X70及X80钢管焊接接头的冲击吸收功应大于或等于表1或表2中的规定值。X60及以下强度等级钢管焊接接头的冲击吸收功应符合材料标准或设计文件的要求。表1油管道环焊缝焊缝金属和热影响区冲击吸收功的要求钢管等级55MM10MM10MM试样J55MM10MM75MM试样J55MM10MM5MM试样J三个试样最小平均最小单值三个试样最小平均最小单值三个试样最小平均最小单值X65453834292319X70504038302520表2气管道环焊缝焊缝金属和热影响区冲击吸收功的要求钢管等级55MM10MM10MM试样J55MM10MM75MM试样J55MM10MM5MM试样J三个试样最小平均最小单值三个试样最小平均最小单值三个试样最小平均最小单值X65604545343023X70765657423828X808060604540305Q/SYGJ度试验性能4631X80钢管焊接接头所有硬度测定点的维氏硬度值HV10不应大于300。4632X70钢管焊接接头所有硬度测定点的维氏硬度值HV10不应大于275。4633X65及以下强度等级钢管焊接接头所有硬度测定点的维氏硬度值HV10不应大于245。464刻槽锤断试验4641每个试样的断裂面应完全焊透和熔合。4642任何气孔的最大尺寸不应大于16MM,且所有气孔的累计面积不应大于断裂面积的2。4643夹渣深度应小于08MM,长度不应大于钢管公称壁厚的1/2,且小于3MM。4644相邻夹渣间应至少相距13MM无缺陷的焊缝金属。测量方法如图5所示。4645白点不作为不合格的原因。465面弯和背弯/侧弯试验4651弯曲后,试样拉伸弯曲表面上的焊缝和熔合线区域所发现的任何方向上的任一裂纹或其他缺陷尺寸不应大于钢管公称壁厚的1/2,且不大于3MM。4652除非发现其他缺陷,由试样边缘上产生的裂纹长度在任何方向上不应大于6MM。4653弯曲试验中每个试件均应满足评定要求。466宏观金相检验宏观金相检验面不应有裂纹和未熔合,并应满足464的要求。467焊接接头的抗氢致裂纹HIC性能试验结果应满足下列要求A裂纹敏感率CSR小于或等于2。B裂纹长度率CLR小于或等于15。C裂纹厚度率CTR小于或等于5。47基于应变设计的X70,X80钢管焊接接头性能要求471基于应变设计的X70,X80钢管焊接接头的性能要求应符合46的规定。472基于应变设计的X70,X80钢管焊接接头应进行环焊缝纵向拉伸试验,试验过程中应采集拉伸过程的应力应变曲线。473环焊缝横向拉伸时,接头整体抗拉强度应大于或等于管子的名义抗拉强度,且断裂位置不应在焊缝或近缝区。474如果试样断在母材上,且抗拉强度大于或等于管材规定的最小抗拉强度时,则该试样合格。如果试样是在低于管材的名义抗拉强度下断裂,或试样断裂位置在焊缝及近缝区上,则该焊接工艺不合格,应重新试验。5焊接工艺评定51基本要求511用于焊接工艺评定的钢管应为工程用钢管,并有产品质量证明书,焊接材料应有产品质量证明书或复验报告。6Q/SYGJ接工艺评定的焊接位置应能代表现场焊接作业位置。焊接所用的焊接设备应处于完好状态,试验与检验设备和量具应经计量检定合格。从事焊接工艺评定的人员应是焊接专业技术人员和技能熟练焊工。513应对评定合格的焊接工艺的各项细节进行记录参见附录B,应记录焊接工艺评定的各项试验结果。焊接工艺评定报告应经试验单位焊接工程师审核,技术负责人审批后,报建设单位或监理批准。在该焊接工艺规程使用期间应保存记录。52焊接工艺评定规则521评定应采用钢管对接环焊缝试件。522焊接工艺评定基本要素应符合53的规定。变更任何一个基本要素时均应重新评定焊接工艺。当焊接工艺规程有53规定的基本要素以外的要素变更时,可修订焊接工艺规程,但可不对焊接工艺重新评定。523钢管强度等级应按下列方法分组A规定的最小屈服强度小于或等于290MPA。B规定的最小屈服强度大于290MPA且小于448MPA。C规定的最小屈服强度大于或等于448MPA。524X65及以上强度级别的钢管应分别进行评定。525不同强度等级钢管之间对接焊时,应根据强度级别高的钢管制定工艺规程。526国内外生产的管线钢管,当影响焊接性的技术指标有较大变化时,应分别进行焊接工艺评定。影响焊接性的技术指标包括化学成分、力学性能、预热温度预测和斜Y型坡口焊接冷裂纹试验结果等。527焊接材料应按表3分组,某一焊接材料评定合格的焊接工艺可用于同组别号的其他焊接材料,但应保持焊接接头力学性能的一致性。528自动焊设备应按表4分组,一种设备评定合格的焊接工艺可用于同组别号的其他设备的焊接,但应保持焊接接头力学性能的一致性。表3焊接材料分类类别组别标准焊接材料焊剂推荐用法1GB/T5117GB/T5118AWSA51AWSA55E4310,E4311E5010,E5011E6010,E6011E7010,E7011用于X70及以下钢级钢管根焊的焊接用于油管道X52及以下钢管填充、盖面的焊接2GB/T5117AWSA51E5016E7016用于X70及以下钢级,和X80钢管根焊的焊接3GB/T5118AWSA55E5510,E5511E8010,E8011,E9010用于X70及以下钢级钢管热焊的焊接用于油管道X60及以下钢管填充、盖面的焊接4GB/T8110AWSA518ER506ER70SG,ER70S6用于X70及以下钢级,和X80钢管根焊的焊接5AWSA518AWSA528E70CE80C用于X70及以下钢级,和X80钢管根焊的焊接7Q/SYGJX13712012表3续类别组别标准焊接材料焊剂推荐用法1GB/T5117或GB/T5118AWSA51或AWSA55E4315,E4316,E4318E6015,E6016,E6018用于X52以下钢级钢管填充、盖面的焊接2GB/T5117或GB/T5118AWSA51或AWSA55E5015,E5016,E5018E7015,E7016,E7018用于X52、X60钢管填充、盖面的焊接3GB/T5117或GB/T5118AWSA51或AWSA55E5515,E5516,E5518E8015,E8016,E8018用于X65、X70钢管填充、盖面的焊接4GB/T5117或GB/T5118AWSA51或AWSA55E6015,E6016,E6018E9018,E10018用于X80钢管填充、盖面的焊接1GB/T8110AWSA518ER506ER70SG,ER70S6用于X70及以下钢级钢管填充、盖面的焊接2GB/T8110AWSA528ER556,ER606ER80SG,ER90SG用于X70及X80钢管填充、盖面的焊接3AWSA528ER100SG,ER120SG用于X80钢管填充、盖面的焊接1AWSA529E71T8用于X70及以下钢级钢管填充、盖面的焊接2AWSA529E81T8用于X70及X80钢管填充、盖面的焊接3AWSA529E91T1GM,E101T1GM用于X70及X80钢管填充、盖面的焊接1AWSA517EL8EL8KEL12EM5KEM12KEM13KEM15KP6XZF6X0F6X2F7XZF7X0F7X2用于X70及以下钢级,和X80钢管二接一填充、盖面的焊接注1气管道焊接施工时,类的焊接材料只用于根焊和热焊的焊接。注2油管道焊接施工时,类中的纤维素焊条可用于填充焊和盖面焊的焊接注3其他型号的填充金属也可以使用,但应进行单独的焊接工艺评定。表4自动焊设备分类类别组别类型1半自动焊根焊2自动根焊内焊机3自动根焊外焊机4自动填盖平摆外焊机5自动填盖角摆外焊机6自动填盖旗摆外焊机7自动填盖双焊矩外焊机8Q/SYGJX13712012表4续类别组别类型8自动填盖埋弧焊焊机注1类的焊接设备只用于根焊的焊接,类、类的焊接设备只用于填充焊和盖面焊的焊接。注2当焊接设备的外特性、熔滴过渡形式发生变化时,应重新进行焊接工艺评定。529当同一条焊缝使用两种或两种以上焊接方法,可按每种焊接方法分别进行评定亦可使用两种或两种以上焊接方法焊接试件,进行组合评定。组合评定合格后用于焊件时,可采用其中一种或几种焊接方法,但应保证焊接接头性能符合46的规定。5210钢管壁厚应按下列方法分组A小于48MM。B大于或等于48MM,且小于或等于191MM。C大于191MM。53基本要素变更焊接工艺评定基本要素包括下列内容,变更任何一个基本要素时均应重新进行焊接工艺评定。A焊接方法或焊接工艺变更。B钢管强度等级组别的变更,或钢管焊接性发生526所述的较大变化。C焊接接头设计的重大变更如V型坡口改为U型坡口,同一型式坡口的角度变小。坡口角度变大或钝边的变更不需要重新评定。D焊接位置的变更如由旋转焊变为固定焊,或反之5G管位置变为2G,或反之5G或2G管位置变为6G等应重新进行评定。6G管位置变为5G或2G,或每种位置角度变化不超过25可不重新评定。E钢管壁厚分组的变更。钢管壁厚分组应符合527的要求。F填充金属的组别号的变更,根焊用焊条焊丝直径变大或标准号的变更。焊接材料的分类见表3。G自动焊设备的组别号的变更。自动焊设备分类见表4。H焊接极性的变更,如直流焊时焊条焊丝接正变更为接负,或反之将直流变更为交流,或反之。I从下向焊改为上向焊,或反之。J一种保护气体换成另一种保护气体,或一种混合气体换成另一种混合气体,或惰性气体比例的变更,或保护气体流量范围增加或减小超过25。K焊接速度范围的变更。L预热温度和道间温度低于评定合格时相应温度的25以上。M增加或取消焊后热处理,改变焊接工艺规程中焊后热处理的范围或温度。N当焊接电源的外特性、熔滴过渡形式发生变化时。54焊接接头性能试验方法541应按图2指定的位置取样,试样的最少数量及试验项目见表5。542焊接接头拉伸试验应符合下列规定A拉伸试样如图3所示约230MM长,25MM宽,试样可通过机械切割或氧气切割的方法制备。除有缺口或不平行外,试样可不进行其他加工。如有需要,应进行机加工处理使试样9Q/SYGJX13712012边缘光滑和平行。B拉伸试样应在拉伸载荷下拉断。使用的拉伸机应能测量出拉伸试验时的最大载荷。表5焊接工艺评定试验的试样类型及数量钢管外径DMM工艺类型试样数量个横向拉伸刻槽锤断横向弯曲试验冲击试验B,C背弯A面弯A侧弯A焊缝热影响区宏观金相硬度试验HIC试验D总数壁厚127MMD603非返修0E22003331317G返修0E110033110106033239非返修4444032F32F31335返修111103311012壁厚127MMD1143非返修0E200232F32F31323返修0E1001331101011433239非返修4400832F32F31335返修110023311012A当试件焊缝两侧的母材之间,或焊缝金属与母材之间的弯曲性能有显著差别时,可用1个纵向面弯代替2个横向面弯,1个纵向背弯代替2个横向背弯试验。B当焊缝两侧母材的代号不同时,每侧热影响区都应取3个冲击试样。C当无法制备5MM10MM55MM小尺寸冲击试样时,免做冲击试验。D当管道的焊接接头要求有抗腐蚀性能时进行此试验。E规定的最小屈服强度大于290MPA的母材应至少做1个拉伸试验。F非返修焊接接头的冲击试样,分别从平焊位置和立焊位置两个位置制取。G至少应焊接2个试验焊缝,不同的试验焊缝上各取1个刻槽锤断试样及1个背弯试样。外径小于或等于334MM的钢管应做1个全尺寸试样的拉伸试验。543刻槽锤断试验应符合下列规定A刻槽锤断试样如图4所示约230MM长,25MM宽,试样可通过机械切割或氧气切割的方法制备。用钢锯在试样两侧焊缝断面的中心以根焊道为准锯槽,每个刻槽深度约3MM。1用此方法准备的刻槽锤断试样,有可能断在母材上而不断在焊缝上。当前一次试验表明可能会在母材处断裂时,为保证断口断在焊缝上,则可在焊缝外表面余高上刻槽,但深01Q/SYGJX13712012A线路工艺评定试验取样位置B返修工艺评定试验取样位置图2焊接工艺评定试验的取样位置度从焊缝表面算起不应超过16MM。2如建设单位或监理有要求,可对用半自动焊或自动焊方法进行工艺评定的刻槽锤断试样在刻槽前先进行宏观腐蚀检查。11Q/SYGJX13712012图3拉伸试样B刻槽锤断试样可在拉伸机上拉断或支撑两端,打击中部锤断或支撑一端,打击另一端锤断。焊缝断裂的暴露面不应少于19MM宽,如图5所示。图4刻槽锤断试样544背弯、面弯或侧弯试验应符合下列规定A背弯和面弯试验试样约230MM长,25MM宽,且其长边缘应磨成圆角如图6所示。试样可通过机械切割或氧气切割的方法制备。焊缝内外表面余高应去除至与试样母材表面平齐。加工表面应光滑,加工痕迹应轻微并垂直于焊缝轴线。B侧弯试样约230MM长,13MM宽,且其长边缘应磨成圆角如图7所示。试样可先通过机械切割或氧气切割的方法制成宽度约19MM的粗样,然后用机加工或磨削方法制成13MM宽的试验试样。试样各表面应光滑平行。焊缝的内外表面余高应去除至与试件表面平齐。C侧弯试样应在类似于如图8所示的导向弯曲试验模具上弯曲。将试样以焊缝为中心放置在下模上,焊缝表面应与模具成90。施给上模压力,将试样压入下模内,直到试样弯曲成近似U形。21Q/SYGJX13712012图5刻槽锤断试样缺欠尺寸的测量方法图6背弯和面弯试样壁厚小于或等于127MM说明1内外表面的焊缝余高应去除至与试样表面平齐。试样在试验前不应压平2试样机加工13MM宽,或氧乙炔切割约19MM后再机加工或平滑打磨至13MM宽。切割表面应光滑平行。图7侧弯试样壁厚大于127MM545低温冲击韧性试验应符合下列规定A应按图2A规定的位置截取试块,在同一区域截取的2个试块上,各机加工出一组每组6块夏比V型缺口冲击试样,其中3块缺口应开在焊缝垂直中心线上,另3块缺口应开在31Q/SYGJX13712012注图无比例,冲头半径A为45MM,胎具半径B为60MM,胎具厚度C为50MM。图8导向弯曲试验模具熔合线上,如图9所示。B当焊缝两侧母材的强度等级不同时,每侧热影响区都应取3个冲击试样。C冲击试验的试验温度应符合相应的设计文件或材料标准要求,试验过程应符合GB/T229的要求。图9冲击试样缺口位置546宏观组织检验应符合下列规定A在垂直焊缝轴线方向上应按图2A规定的位置截取试样,试样尺寸如图10所示。试样的一个断面应经研磨腐蚀后,作为检测面。图10宏观组织检验试样B应使用5倍手持放大镜,对检测面进行宏观检验。547焊接接头硬度试验应符合下列规定41Q/SYGJX13712012A焊接接头硬度测定应在宏观组织检验试样上进行。对下向焊工艺,应取立焊3点位置试样进行试验对上向焊工艺,应取仰焊6点位置试样进行试验。B试验应选用10KG载荷,并应按GB/T43401规定的方法测定接头硬度并计算维氏硬度值HV10。硬度测定压痕点位置如图11所示。图11硬度测定压痕点位置548抗氢致裂纹HIC性能试验应符合下列规定A可在任意位置取样,但试样应包含焊缝、热影响区及母材,且焊缝位于试样中心位置,试样数量不应少于3个。B当焊接材料的含硫量根据焊材生产厂家提供的与焊材批号相同的材质单确定小于或等于0009时,焊缝可不做抗HIC性能试验。当焊接材料的含硫量大于0009且小于0015时,应按GB/T8650的要求做B溶液抗HIC性能试验。55基于应变设计地区大变形钢管焊接接头性能试验方法551应按图12指定的位置取样,试样的最少数量及试验项目见表6。表6基于应变设计的大变形钢管焊接工艺评定的试样类型及数量钢管外径DMM工艺类型试样数量个纵向拉伸横向拉伸刻槽锤断横向弯曲试验冲击试验B,C背弯A面弯A侧弯A焊缝热影响区宏观金相硬度试验HIC试验D总数D3239壁厚127MM非返修24444032E32E31337返修1111103311013壁厚127MM非返修24400832E32E31337返修1110023311013A当试件焊缝两侧的母材之间,或焊缝金属与母材之间的弯曲性能有显著差别时,可用1个纵向面弯代替2个横向面弯,1个纵向背弯代替2个横向背弯试验。B当焊缝两侧母材的代号不同时,每侧热影响区都应取3个冲击试样。C当无法制备5MM10MM55MM小尺寸冲击试样时,免做冲击试验。D管道的焊接接头要求有抗腐蚀性能时进行。E非返修焊接接头的冲击试样,分别从平焊位置和立焊位置两个位置制取。51Q/SYGJX13712012图12焊接工艺评定试验的取样位置示意图552拉伸试验应符合下列规定A全焊缝金属拉伸试验应符合下列规定1全焊缝金属纵向拉伸试样的长度方向应为焊接接头的环向,如图13A所示。2试样制备可通过火焰切割的方法切取大块,样胚不展平,采用机械加工去除弧度并加工成GB/T2281的R4试样10MM的拉伸试棒,如图13B所示。机械加工过程中应保证试样的有效拉伸长度部分为焊缝金属。拉伸试棒应在拉伸载荷下拉断。B焊接接头横向拉伸试验试样应为矩形截面的带肩板形试样,如图13C所示。焊缝余高不应去除。试样端部的长度应足够夹持。拉伸试棒应在拉伸载荷下拉断。553刻槽锤断试验应按543的规定进行。554弯曲试验应按544的规定进行。555夏比冲击试验应符合下列规定A夏比冲击试样的轴线应与钢管的轴线平行。试样尺寸宜为钢管壁厚允许的最大尺寸。试样厚度宜最少为钢管壁厚的80。在环焊缝12点、6点和3点或9点的位置应分别制取6个试样,其中3个试样的缺口应在焊缝中心,另外3个试样的缺口应在HAZ。试样取样位置和缺口在HAZ时的缺口位置如图14所示。61Q/SYGJX13712012图13拉伸试样B当焊缝两侧母材的强度等级不同时,每侧热影响区都应取3个冲击试样。C冲击试验的试验温度应符合相应的设计文件或材料标准要求,试验过程应符合GB/T229的要求。图14冲击试样缺口位置示意图556宏观组织检验应按546的规定进行。557焊接接头硬度试验应按547的规定进行。对于基于应变设计地区应用的钢管,还应通过焊接接头硬度试验确定某种焊接工艺的热影响区软化程度,硬度测定压痕点示意图见图15。热影响区的宽度应不大于壁厚的15,软化造成的硬度降应不大于母材硬度的10。否则,应采用补强覆盖的方法进行焊接。558抗氢致裂纹HIC性能试验应按548的规定进行。6焊工操作工资格的确认61资格审定施工单位应提供有效的且与将从事的焊接作业相适应的焊工操作工资格证书,并应由建设单71Q/SYGJX13712012注硬度测定压痕点行的数量可根据钢管壁厚或填充层数量确定,一般应大于或等于3行。图15焊接热影响区软化程度的硬度测定压痕点示意图位或监理审核确认。62上岗资格认定621上岗资格分为主线路根焊、主线路热焊和填充焊、主线路盖面焊、连头焊及返修焊5种。焊工操作工应根据其将从事的焊接作业,使用建设单位或监理批准的焊接工艺规程进行焊接操作考试,并取得相应的上岗资格。622每名焊工应独立、连续完成包括平焊、立焊和仰焊3个典型位置的扇形管段的相关焊接操作。进行返修焊接作业资格认定时,应将射线检测合格的焊口按5G管位置固定在考试工位上,去除3点6点包含6点处约330MM长的全部焊缝,修出坡口和间隙,每名焊工应独立、连续完成焊接操作。623上岗资格考试用钢管宜与工程用钢管材质和规格相同。考试前,应给焊工操作工一定的时间熟悉考试用焊接设备、焊接工艺和焊接材料。624所有考试焊口均应进行射线检测。考试委员会有权决定用破坏性试验替代无损检测。若考试委员会认为某个焊口的无损检测结果不足以评价焊工的能力时,有权要求对其进行破坏性试验。625若考试焊口符合64,65或66的规定,应给焊工操作工颁发相应的上岗资格证书。626若焊接工艺评定是按第5章的规定进行焊接、取样、试验,并满足验收要求,焊接试验管焊缝的焊工操作工应有该工艺规程的相应上岗资格。63上岗资格范围取得上岗资格证书的焊工操作工可进行规定范围内的焊接作业。当焊接工艺规程有下列基本要素变更时,焊工操作工应重新进行上岗资格认定。A由一种焊接方法变为另一种焊接方法或其他焊接方法的组合,应包括下列内容1由一种焊接方法变更为另一种焊接方法。2改变焊接方法组合。焊工具有该组合工艺中各项焊接方法的上岗资格证书,无需重新进行上岗资格认定。B焊接方向由上向焊变为下向焊,或反之。C焊接材料分类的变更见表3。D钢管壁厚分组的变更。钢管壁厚分组见527。E从一种管外径分组变为另一种管外径分组,管外径的分组如下1管外径小于603MM。2管外径大于或等于603MM至管外径小于或等于3239MM。81Q/SYGJX137120123管外径大于3239MM。F焊接位置的变更,如从垂直焊接位置2G变为水平焊接位置5G,或反之。若焊工已取得倾斜45固定管焊接位置6G对接焊的上岗资格,则可进行任意位置对接焊和角焊的焊接操作。G接头设计的变更如去除垫板或由V型坡口改为U型坡口等。64外观检查焊工操作工上岗考试焊口不应打磨,焊缝余高不应大于20MM,连续50MM长的局部区域不应大于3MM。外观检查不合格的焊口,相应的焊接操作人员不合格。65无损检测考试焊口应按Q/SYGJX133的规定进行射线检测,并符合射线级的要求。如考试焊口存在缺陷,且能够区分缺陷的具体位置,则焊接该位置的焊工操作工不合格。如果缺陷的位置不能区分,则相关焊层的焊工操作工不合格。66破坏性试验661取样取样时不应用无损检测挑选取样位置。当考试焊缝是完整接头时,应按图16中所示的位置在每个考试焊缝上取样当考试焊缝是管接头的扇形段时,应从每一扇形段上截取数量相等的试样。试验项目和试样数量要求见表7。试样应空冷至室温后试验。表7上岗考试的对接接头试样类型及数量钢管外径DMM考试类型试样数量个焊接接头横向拉伸试验刻槽锤断试验横向弯曲试验A背弯试验面弯试验侧弯试验总数壁厚127MMD603非返修焊022004返修焊0110026033239非返修焊4422012返修焊111104壁厚127MMD1143非返修焊020024返修焊01001291Q/SYGJX13712012表7续钢管外径DMM考试类型试样数量个焊接接头横向拉伸试验刻槽锤断试验横向弯曲试验A背弯试验面弯试验侧弯试验总数壁厚127MM11433239非返修焊4400412返修焊110024A当试件焊缝两侧的母材之间,或焊缝金属与母材之间的弯曲性能有显著差别时,可用1个纵向面弯代替2个横向面弯,1个纵向背弯代替2个横向背弯试验。图16上岗资格考试试验的试样位置662对接焊的刻槽锤断和弯曲试验刻槽锤断试样及弯曲试样的准备、试验及验收应按543和544的规定进行。如只有一个弯曲试样不合格,可在原来试样相邻位置再切取2个试样进行补充试验。若2个试样均合格,则该焊工合格,否则该焊工不合格。67补考不合格焊工可补考一次。68上岗资格证书上岗资格认定机构应对通过上岗资格认定的焊工操作工颁发上岗资格证书。上岗资格证书应包括下列内容A姓名、性别、单位、证书编号、身份证号及本人证件照片。B工程名称、考试合格项目、执行标准。C上岗资格认定机构名称和日期。02Q/SYGJX13712012D上岗资格认定机构盖章和主考人签字。69记录应记录每个焊工操作工的上岗资格考试过程及检验、试验结果,并应给每个焊工操作工建立档案。档案应包括下列内容A证书编号、准考证编号。B身份证复印件、资格证书复印件。C考试用焊接工艺规程。D现场记录、外观检查报告、射线检测报告及其他检验、试验原始报告。E上岗资格认定结论。F上岗资格证书复印件。610有效期取得上岗资格的焊工操作工,若中断同类焊接方法的焊接工作超过6个月,应重新进行上岗资格认定。7现场焊接71环境要求在下列任一种自然环境下,若无有效的防护措施,不应施焊。A雨雪天气。B大气相对湿度大于90。C自然环境温度低于5。D低氢型焊条电弧焊,风速大于5M/S。E纤维素型焊条手工电弧焊,风速大于8M/S。F自保护药芯焊丝半自动焊,风速大于8M/S。G熔化极气保护电弧焊,风速大于2M/S。72低温环境焊接施工低温环境条件下的管道焊接施工,应采取附录C要求的技术措施。73焊接材料的保管和使用731焊接材料的储存和烘干应按照生产厂家产品说明书的要求执行。在保管和搬运时,应避免损害填充金属及其包装,包装开启后,应保护其不致变质,药皮焊条应避免受潮。732焊接材料的保管和发放应有专人负责,并应填写好焊接材料的发放记录。每天应按用量领取焊材。凡有损坏或变质迹象的焊接材料不应用于焊接。剩余的焊条头和焊丝段不应随意丢弃,应有专人负责回收,集中处理。733保护气体应存放在容器中,并应远离高温环境,其他气体不应混入容器中。若保护气体质量有问题,不应使用。二氧化碳气体纯度不应低于995,使用前应预热干燥。当瓶内气体压力低于098MPA时,应停止使用。氩气纯度不应低于9996。混合气体的成分的比例应按焊接工艺规程的有关规定执行。12Q/SYGJX1371201274焊前准备741施焊前,应核对用于焊接施工的焊材和母材。742所有管端坡口应符合焊接工艺规程的要求。出厂的管端坡口不符合焊接工艺规程要求时,宜采用机械法坡口机对焊接坡口进行加工。连头和碰死口时可采用等离子或冷切割方法进行坡口加工,应将坡口修磨均匀、光滑。743被焊接表面应均匀、光滑,不应有起鳞、磨损、铁锈、渣垢、油脂、油漆和影响焊接质量的其他有害物质。管内外表面坡口两侧25MM范围内应采用机械法清理至显现金属光泽。744钢管坡口的损伤宜采用机械方法加工或切除,并应重新加工需要的坡口。可采用打磨方法去除钢管非防腐层外表面的划痕、刻痕和电弧烧伤等缺欠,打磨深度不应超过管壁标准厚度的5。不应对钢管体表面的破损进行焊接修补。745管道上不应焊接附属物。阴极引出线的焊接应符合设计要求。75焊接坡口型式焊接坡口应按焊接工艺规程要求执行,若焊接工艺规程无规定时,可参照如图17、图18、图19、图20、图21、图22所示执行。当厚度差小于或等于30MM的不等壁厚钢管对接焊时,可直接进行焊接,如图21所示。当厚度差大于30MM且2/1不大于15的不等壁厚钢管对接焊时,可在厚度大的部件上进行削薄处理,如图22所示。说明下坡口角度,参考值为2530,单位为度上坡口角度,参考值为515,单位为度H变坡口拐点距内壁的高度,参考值为9MM02MM,单位为毫米MMP钝边高度,参考值为15MM18MM,单位为毫米MMB对口间隙,参考值为15MM35MM,单位为毫米MM钢管壁厚,单位为毫米MM。图17手工焊、半自动焊和气保护药芯焊丝自动焊的复合坡口76管口组对761应优先采用内对口器组对。在无法采用内对口器时,可用外对口器。在应用内对口器时,对口器不应在钢管内表面留下刻痕、磨痕和油污。钢管组对时不应敲击钢管的两端,不应强力组对。762两相邻管的制管焊缝直焊缝、螺旋焊缝在对口处应相互错开,距离不应小于100MM。焊接作业时,制管焊缝宜在钢管周长的上半部。763相邻环焊缝间的距离应大于一倍的钢管直径。764相同公称壁厚对接钢管的错边量应满足表8的要求。22Q/SYGJX13712012说明下坡口角度,参考值为45,单位为度上坡口角度,参考值为515,单位为度内坡口角度,参考值为375,单位为度H内坡口高度,参考值为12MM15MM,单位为毫米MMH变坡口拐点距内壁的高度,参考值为43MM45MM,单位为毫米MMP钝边高度,参考值为08MM10MM,单位为毫米MMB对口间隙,参考值为0MM,单位为毫米MM钢管壁厚,单位为毫米MM。图18内焊机根焊气保护实心焊丝自动焊填充盖面复合坡口说明上坡口角度,参考值为515,单位为度R下坡口1/4圆弧的半径,参考值为24MM,单位为毫米MMH变坡口拐点距内壁的高度,参考值为37MM02MM,单位为毫米MMP钝边高度,参考值为12MM15MM,单位为毫米MMB对口间隙,参考值为0MM,单位为毫米MM钢管壁厚,单位为毫米MM。图19外焊机根焊气保护实心焊丝自动焊填充、盖面的坡口型式765接头坡口角度、钝边、根部间隙应符合图17图20的要求。766管端两侧各150MM范围内,内、外制管焊缝如螺旋焊缝、直焊缝应采用机械方法修磨至与母材平齐,但不应伤及母材修磨后的余高应为0MM05MM,且应与母材圆滑过渡以满足管表8错边量要求壁厚T范围规定要求T14MM16MM14MM26MM30MM注连续50MM长度范围内的局部错边量不应大于3MM,且错边沿周长均匀分布。说明坡口角度,参考值为225235,单位为度P钝边高度,参考值为15MM18MM,单位为毫米MMB对口间隙,参考值为25MM40MM,单位为毫米MM钢管壁厚,单位为毫米MM。图20焊条电弧焊、半自动焊的V型坡口口组对和自动超声检测的要求。767沟上焊接作业空间高度应大于400MM沟下焊接工作坑应保证焊工操作方便和安全。图21厚度差小于或等于30MM的不等壁厚钢管的坡口图22厚度差大于30MM且厚度比2/1不大于15的不等壁厚钢管的坡口77预热、道间温度及焊后缓冷771环境温度在5以上时,预热宽度宜为坡口两侧各50MM。772环境温度低于5时,宜采用感应加热或电加热的方法进行管口预热,预热宽度宜为坡口两侧各75MM。焊接作业宜在防风棚内进行,应使用保温措施保证道间温度。如在组装和焊接过程中焊口温度冷却至焊接工艺规程要求的最低温度以下,应重新加热至要求温度。焊后宜采用缓冷措施。773预热后应清除表面污垢。应在距管口25MM处的圆周上均匀测量预热温度,保证预热温度均42Q/SYGJX13712012匀。预热时不应破坏钢管的防腐层。774预热温度和道间温度应按焊接工艺规程的要求执行。常用管线钢管的预热温度和道间温度参照附录D的要求。78对口器的撤离781正在施焊的钢管应处于稳定的状态。782使用内对口器时,只有根焊道全部完成后方可撤离。若根部焊道承受敷设应力比正常情况高,且有可能发生裂纹,应在完成热焊道后撤离内对口器。783使用外对口器时,应保证根焊道均匀对称完成50以上后撤离。对口支撑和吊具则应在根焊道全部完成后方可撤除。79焊接791焊接地线应靠近焊接区,宜用卡具将地线与被焊管牢固接触,不应产生电弧灼伤母材。792焊接设备启动前,应检查设