不锈钢管道施工工艺标准课件

1、陕西建工集团设备安装工程有限公司（三分司）工艺标准不锈钢管道施工工艺标准魏明月2011-4-30不锈钢管道施工工艺标准1、适用范围本标准适用于工作压力在32MPa以下，温度为20040的不锈钢管道安装工程。2、常用材料2.1不锈钢管分为三类，按添加的金属元素不同分为：鉻不锈钢、鉻镍不锈钢和鉻锰氮系列不锈钢，按耐腐蚀性能分为：耐大气腐蚀、耐酸碱腐蚀和耐高温等不锈钢。按不锈钢的金相组织分为：马氏体、铁素体、奥氏体加铁素体、奥氏体和沉淀硬化型钢。 不锈钢的牌号有：1Cr13，2Cr13，1Cr17，C r25Ti，Cr28，1Cr18Ni，1Cr18Ni9Ti，Cr18Ni2Mo2，Cr18Ni13

2、Mo2Ti，1Cr21Ni5Ti，Cr23Ni18，Cr17Mn13Mo2N，Cr18Mn8Ni5N，Cr18Mn10Ni5Mo2N，00Cr18Ni10，0Cr18Ni10Ti，00Cr17Ni13Mo2，Cr18Ni100Cr17Ni13Mo3。不锈钢具有较高的电极电位，表面致密的氧化膜和均匀的内部组织以及很高的耐腐蚀性能。在常温下，不锈钢管能抗浓度在95%以下的硝酸、80%100%的硫酸、10%的鉻酸、70%以下的氢氧化钠等介质的腐蚀。它被广泛应用于航空、原子能、化工、化肥、化纤、石油、医药等工业装置的管道上。2.2不锈钢管见GB227080、GB309082、GB308982。2.3不

3、锈钢焊材2.3.1不锈钢焊条（GB98385）。不锈钢焊条供手工电弧焊接不锈钢以及部分耐热钢、碳钢和合金钢结构构件、机件兼作电极和填充金属使用。1）不锈钢焊条常用牌号的熔敷金属主要成分和性能见表2.3.1（1）2）不锈钢焊条常用牌号的主要用途见表2.3.1（2）3）不锈钢焊条有关事项。1、焊条的规格，习惯上以牌号表示，注明相当的国际型号，牌号中：A（旧牌号为奥）表示奥氏体不锈钢焊条；A后第一位数字表示焊缝金属主要化学成份组成等级；A后第二位数字表示同一焊缝金属主要化学成份组成等级中的不同牌号；A后第三位数字表示焊条的药皮类型和焊接电源种类，2表示钛氢型和交直流，7表示低氢型和直流反接。不锈钢焊

4、条常用牌号和熔敷金属的主要成份性能表 表2.3.1（1）焊条牌号相当国际型号主要成份抗拉强度延伸率s（%）碳鉻镍钼其它Kgf/mm²N/mm²A002E00-19-10-160.0418-219-110.55352035A102A107E0-19-10-16E0-19-10-150.0818-219-110.55655035A132A137E0-19-10N6-16E0-19-10N6-150.0818-219-110.5铌8X碳-1.05352025A232A237E0-18-12MoV-16E0-18-12MoV-150.0817-2011-142-2.5矾铌：0.3-

5、0.75554025A302A307E1-23-13-16E1-23-13-150.1522-2512-140.55655025A312E1-23-13Mo2-160.1222-2512-142-35555025A402A407E2-26-21-16E2-26-21-150.1225-2820-22.50.55655025A412E1-26-21Mo2-160.1225-2820-22.52-35655025A502A507E1-16-25Mo6N-16E1-16-25Mo6N-150.1214-1822-275-7N0.5N0.56261030不锈钢焊条常用牌号主要用途表 表2.3.1（2）

6、焊条牌号主要用途A002焊接超低碳鉻19镍11型不锈钢结构，如合成纤维、化肥、石油等设备A102A107焊接温度低于300的同类型不锈钢结构A132A137焊接重要不锈钢结构，如0鉻19镍11钛不锈钢结构A232A237焊接具有一般耐热、耐腐蚀的0鉻19镍11钛型和鉻17镍12钼2钛不锈钢结构A302A307焊接同类不锈钢、异种钢（如鉻18镍9型不锈钢和碳钢）、高鉻、高锰结构钢A312焊接鉻18镍9型复合钢、异种钢（如含钼不锈钢与碳钢）A402A407焊接在高温条件下工作的同类型耐热不锈钢结构，或中硬化鉻钢（如鉻5钼、鉻3钼、鉻13、鉻28等）结构A412焊接在高温下使用的耐热不锈钢、或不锈钢

7、衬里、异种钢等结构，在焊接淬硬性高的碳钢、低合金钢时韧性极好A502A507焊接呈淬火状态下的低、中合金钢、异种钢和相应的热强结构钢（3）不锈钢焊条的主要尺寸（mm）如下表：焊芯尺寸1.6, 22.53.24，5，6焊条长度220240220240290310300320340360340360380400（4）奥氏不锈钢焊条端部色标表：焊条牌号A002A102A107A123A137A232A237A302A307A312A402A407A412A502A507焊条尾部颜色中绿中黄粉红白色浅灰黑色天蓝银色2.3.2不锈钢焊丝牌号、成份表：钢号化学成份碳硅锰磷硫鉻镍钼其它H0Cr18Ni90.

8、060.5-11-20.030.0218-208-10H1Cr18Ni90.140.5-1.01-20.030.0218-208-10H0Cr18Ni9Si20.062-2.751-20.030.0218-208-10H1Cr18Ni9Ti0.100.3-0.71-20.030.0218-208-10H1Cr18Ni9Nb0.090.3-0.81-20.030.0218-209-110.8HCr18Ni11Mo0.060.3-0.71-20.030.0218-2010-122-32.3.3气焊粉1）熔剂（气焊粉）牌号：CJ1012)熔剂名称：不锈钢及耐热钢气焊熔剂3性能：熔点约900焊时有良好

9、的润湿作用，能防止熔化金属被氧化，除渣容易。4）用途：气焊不锈钢及耐热钢件的助熔剂2.3.4钨极材料宜选用含二氧化钍1%-1.5%的钨棒（钨极：WTn7、WTn10、WTn15、WTn30）或铈钨棒（铈钨极WCe20），其直径分别为1.0、1.6、2.4、3.2、4.0、5.0、6.4mm等。选用方法依据电流表：1）不同直径钍钨极或铈钨极的使用电流范围表：电极直径(mm)使用电流范围（A）直流正接直流反接交流1.01.62.43.24.05.06.415-1870-150150-250250-400400-500500-750750-100010-2015-3025-4040-5055-808

10、0-12520-6060-120100-180160-250200-300290-390340-5252）常用钨极的种类目前钨极氩弧焊所用的电极材料可以分为纯钨、钍钨和铈钨三种：（1）纯钨极：纯钨极密度为19.3g/cm3,熔点为3387，沸点为5900，是使用最早的一种电极材料。但纯钨极发射电子的电压较高，要求焊机具有高的空载电压，另外纯钨极易损坏，电流越大，烧损越严重，目前很少用。（2）钍钨极：在钨极中加入30%以下的氧化钍，构成钍钨极，这种钨极具有较高的电子发射能力和耐熔性。用于交流电时，允许电流值比同直径的纯钨极可提高1/3。空载电压可大大降低。钍钨极的粉尘具有微量的放射性，在磨削电极

11、时，要注意保护。（3）铈钨极：在钨中加入2%以下的氧化铈，制成铈钨极。它比钍钨极具有更大的优点，弧束细长，热量集中，可提高电流密度5%-8%，烧损率低，寿命长；易引弧，电流稳定；几乎没有放射性，因此，目前得到了广泛的应用。铈钨极的优越性大，其表现在大电流焊接或等离子弧切割时，其损耗率与小电流焊接时相比则更小。目前，国外还有使用含氧化锆0.15%-0.4%的锆钨极。3、主要施工机具电焊机、等离子切割机、中高频弯管机、酸洗槽、中和槽、耐酸泵、水泵、空压机等。4、作业条件1）与管道有关的土建工程已施工完毕，并且已经验收合格。2）与管道相连接的设备已经找平、找正和固定，并已作了二次灌浆。3）所有图纸、

12、资料和技术文件等已齐备，并且已经过图纸会审、设计交底。4）施工方案已经编制审批，必要的技术培训已完成。5）管子、阀门、管道附件已按设计核对规格、材质、型号等无误，并且有合格证及规范规定资料。6）清洗、需要脱脂的工作已合格地完成。7）施工方案或技术措施提出的机具等事项已准备就绪。8）劳动力、施工环境等符合要求，施工用的水、电、气等的供应可以按进度计划满足需要。5、操作工艺要求5.1清洗管道5.1.1人工清洗：用干净的破布团在管内沿一个方向拖擦，或用压缩空气对管内进行吹扫，直到管内无污垢为止。5.1.2化学清洗法，详见工业金属管道工程施工及验收规范GB50235-97。石油化工钢制管道工程技术规程

13、SHJ517-91。5.2脱脂，详见脱脂工程施工及验收规范（HGJ202-82）。5.3不锈钢管道切割。5.3.1公称直径小于DN25mm的可用钢锯切割或用弓形锯床切割，公称直径大于DN25mm的应采用砂轮切割机或等离子切割机切割。5.3.2采用钢锯或弓形锯床切割时，宜用较慢的切割速度，并不断用冷却液冷却锯条和切口。5.3.3采用砂轮切割机切割时，其砂轮片必须是专用的，不得用来切割其它材质的管子。5.4破口5.4.1公称直径DN50mm者，可用手工锉加工；公称直径DN50mm者，应采用坡口机或车床加工。5.4.2公称直径DN300mm者，可采用等离子切割机加工；但事后必须打磨掉割口表面的热影响

14、层。5.5管口翻边。5.5.1最好采用短管段冲压成型，应分为34次逐步成型。如有困难时，也可采用手工翻边，在设计同意的条件下，还可用改为焊环。5.5.2冲压模具材料应用不锈钢或中碳钢制作，外模具内径应比管子外径大1mm，内口圆弧半径应能达到质量评定标准。5.5.3管端处理：一般不加热，但有困难时可加热温度为400左右。加热方法宜采用中频感应电热法，如无条件时，也可用氧气乙炔焰加热。5.5.4冲压翻边：（1）将翻边管段放入冲压模具内。（2）金属管的翻边应按配套内模件数分次进行，冲压一次更换一次内模，一般可用千斤顶或压力机来完成。5.6弯管制作，不锈钢的特点是当它在500800的温度范围内长期加热

15、时，有产生晶间腐蚀的倾向，因此：1）不锈钢管宜冷弯，或在11001200的温度下放在中频感应电热弯管机上进行弯管，2）冷态弯管可采取顶弯法或用芯棒弯管机弯管。3）芯棒采用塑料制品，把夹酚醛塑料套圈装到金属棒上进行弯管，使用这种加布酚醛塑料芯棒来弯制不锈钢管，可保持管子内壁的质量，不会产生划痕、刮伤及其它缺陷。4）弯曲厚壁管可不使用芯棒，但为防止弯瘡及产生椭圆度，管内要装填细砂，弯管后将管内细砂清理干净。5）弯管后要用热水冲洗管子内壁，以清除壁面的油垢等，然后风干或擦干。6）不锈钢管也可用中频电热弯管机弯管；但弯管时要特别注意检查加热温度，使温度不低于900（用光学高温计检测）。为使管子加热时受

16、热面均匀和避免烧坏管子，可使用专业保护装置，利用氮、氖等惰性气体，形成加热的保护区，防止氧化。7）高压管弯制后，应进行无损探伤，如有缺陷，应将其磨掉；但修磨后壁厚不得小于管子公称壁厚的90%，并取同批管子试件2件作晶间腐蚀倾向试验，如有不合格者，则应全部作热处理，但热处理次数不得超过3次，否则管子应报废。8）高压奥氏体不锈钢管子热弯时，其热弯温度以9001000为宜，加热温度不超过1100，终弯温度不得低于850。热弯后，须整体进行固溶淬火处理（10151100水淬）。9）焊制弯头制作，（1）焊制弯头的节数：当设计无明确规定时，节数不得少于下表规定。弯头度数节 数中间节90度4260度3145

17、度31（2）下料样板：制作焊制弯头应先用展开法制作下料样板，下料样板宜用油毡纸制作。（3）下料：公称直径DN400mm者，宜直接用管子下料，公称直径DN400mm时，卷管焊制弯头，可用板材下料，然后卷制焊接。（4）焊接：a、破口型式，组对间隙和焊接工艺与管道焊接要求一致，b、先点焊，用角尺校正角度后在完成全部焊接。（5）质量要求：a、各节的中心线应一致，焊成后不得有扭曲现象，b、角度偏差值不大于3mm/m，c、端面与中心线垂直偏差不得大于外径的1%，且3mm；d、卷管焊制弯头的周长偏差；公称直径DN1000mm者，±6mm，公称直径DN1000mm时，应4mm。5.7不锈钢材料堆放与

18、运输5.7.1堆放不锈钢管、管件、紧固件及管道材料应与碳素钢制品分开堆放，如不锈钢管及管材、管道附件有两种以上材质时，也应分开存放，并作明显标记，不得互相混淆。5.7.2运输 不锈钢管材或不锈钢管件在运输和安装过程中，应在它们与黑色金属运输机具吊装索具之间垫上木板、橡胶板或麻布袋片，并防止碰撞。5.8支架安装，除见工业金属管道支架预知安装标准外，不锈钢管道与支架之间应垫入不锈钢垫片，不含氯离子的塑料或橡胶垫片，防止不锈钢与碳素钢直接接触。5.9安装的一般要求，不锈钢管道安装应尽量采取地面预制，现场组装两种不同材质的管道时；应注意预知管线的不同编号，防止安装时发生错乱。 在整个安装过程中，不得使

19、用铁器敲击不锈钢管件。需要敲击时，应使用不锈钢或铝合金榔头，并尽量减少敲击次数。6、焊接：（1）不锈钢管道焊接宜采用手工钨极氩弧焊或手工电弧焊。（2）先将其破口上的毛刺等用挫刀、砂纸清除掉，再在施焊前两小时内，用不锈钢丝刷及丙酮（或工业酒精、香蕉水等）将管端、破口面及内壁30mm以内的脏物、油污清楚干净。（3）焊接前，还应在距焊口45mm以外，两侧管的4050mm长度区间内，用板遮挡住，或凃白垩粉，以防止焊接中的飞溅物落在上面。（4）不锈钢管道的焊接应由有经验且取得不锈钢管道焊接合格证的焊工担任。（5）奥氏体不锈钢管道上不得打焊工代号，可采用涂色标记或挂金属标记等方法代替。（6）不锈钢管焊接后

20、，应除去焊渣和焊缝两侧的飞溅物，并按设计规定进行酸洗、钝化处理。（7）酸洗和钝化处理，在酸洗和钝化前先进行表面清理和修补，把表面损伤的地方修不好，用手提砂轮机磨光，把焊缝上的焊渣和焊缝近旁的飞溅物清除干净。 酸洗的目的是去除氧化皮，经热加工的不锈钢和焊接影响区，都生成一层氧化皮，这层氧化皮影响耐腐蚀性能。钝化是为了使不锈钢表面生成一层无色致密的氧化薄膜，起耐腐蚀作用，酸洗的常用两种方法是酸液酸洗，和酸膏酸洗，酸液酸洗又有浸洗和刷洗。A）浸洗酸液配方：硝酸（浓度1.42）20%，氩氯酸5%，其余为水，酸洗温度为室温。B）刷洗酸液配方：50%盐酸+50%水。C）酸膏配方：盐酸（密度1.19）20m

21、L，水100mL，硝酸（浓度1.42）30L，膨润土150g。D）钝化液配方：硝酸（密度1.42）5%，重鉻酸钾2%，其余为水，钝化温度为室温。浸洗法是将焊好的不锈钢管浸在酸液里，浸泡2545分钟，取出用清水洗净。刷洗法是用刷子或破毛绒做的拖把蘸取酸洗液刷洗，对焊缝区要反复刷洗几次，到呈白亮色为止，用清水冲净。酸膏酸洗是将制好的酸膏涂敷与设备上，停留几分钟，再用清水冲净。钝化是在酸洗后进行，用钝化液在管道焊缝表面揩一遍，然后用冷水冲，再用破布仔细擦洗，最后用热水冲洗干净，并使其干燥。经钝化处理后的不锈钢管焊口外表面应呈银白色，具有较好的耐腐蚀性。（8）有关焊缝规定管道焊缝位置应符合下列要求：a

22、、直管段两环缝间距不小于100mm，b、焊缝距弯管（不包括压制和热推弯管）前点不得小于100mm，且不小于管外径；c、环焊缝距支、吊架净距离不小于50mm，需作热处理的焊缝距支，吊架不得小于焊缝宽度5倍，且不小于100mm；d、有加固环的卷管，加固环的对接焊缝与管子纵向焊缝错开，其间距不小于100mm，加固环距管子的环向焊缝不应小于50mm，7、火焰钎焊。1Cr18Ni9Ti不锈钢导管，采用火焰钎焊连接，不但接头质量高、强度好。而且由于钢管钎焊基本金属不熔化，比用熔焊时容易保证管子内壁尺寸，钎焊时必须做到下列几点:7.1钎焊和溶剂的选择：为保证1Cr18Ni9Ti不锈钢管钎焊接头在高温下具有足

23、够的强度和一定塑性，钎焊时可选用HL-4铜钼基钎焊料，这种钎焊料不但在室温和较高温下具有很高强度，而且在660以下的钎焊料的热稳定性与1Cr18Ni9Ti不锈钢大致相同。同时，钎焊料的塑料性比较好，焊缝不易产生裂纹。 由于HL-4钎焊的熔点较高（10801100），所以钎焊时可选用200号、201号溶剂或熔融的硼砂作溶剂。溶剂中加入氟化钙可以提高溶剂的活性和流动性。制自气焊溶剂熔剂代号熔剂成份（%）应用范围200硼酸70，硼砂21，氟化钙9用黄铜或HL-4焊丝钎焊不锈钢及耐热合金210硼酸80±1，硼砂±1，钙5.5±0.5，合金粉0.5±1注：合金粉为

24、：铝48%、铜48%、镁4%。7.2接头形式：钎焊采用套接形式，导管插入接头套内一般为7-8mm，单面对大配合间隙通常不超过0.2mm。7.3钎焊工艺，采用氧气乙炔焰（或空气-汽油等气体混合物燃烧时形成的火焰）加热金属。选用1-2号焊嘴，火焰为中性焰，钎焊时，用火焰的外焰加温，注意温度不宜过高，防止过热，产生晶间腐蚀。7.4焊后应在8小时内将工作件放入8%-12%硫酸氩钾溶液中清洗，除去焊缝表面残留的熔剂和熔渣。8、法兰连接。8.1不锈钢管所采用的法兰有平焊法兰、对焊法兰和活套法兰，具体的选定必须按照设计要求，各种法兰的安装与碳素钢管道上相应的要求相同，但所用的螺栓、螺母必须也是不锈钢制品。8

25、.2垫片：不锈钢管道法兰用垫片材料应符合设计规定；若采用非金属垫片时，其氯离子含量不得超过50PPm。9、质量标准9.1执行工程设计所选用的标准，验收规范和相应的质量评定标准，不同的行业标准对不锈钢管道安装质量要求不同，应引起注意。9.2应注意的通用质量问题9.2.1不锈钢管子、管道附件、阀门、不锈钢电焊条及其它与不锈钢有关的材料必须有制造厂的合格证明书，材质证明书，否则应补缺项的检验，其各项指标应符合现行国家或部颁标准。9.2.2有耐腐蚀要求的不锈钢管，证明书上注明晶间腐蚀试验结果时，一般应按奥氏体和奥氏体铁素体型不锈钢的晶间腐蚀倾向试验法（GB1223-75）的“B法”进行补充试验。9.2

26、.3在热处理和焊接过程中要特别注意不锈钢的晶间腐蚀。9.2.3.1奥氏体不锈钢的晶间腐蚀是钢的晶粒边界受到腐蚀的一种腐蚀破坏形式，它的特点是腐蚀沿晶间深入到金属内部，并使钢材的机械强度显著下降，严重者可失去金属声，稍受力即沿晶间断裂，所以晶间腐蚀是一种危害性极大的腐蚀破坏。9.2.3.2奥氏体不锈钢产生晶间腐蚀的原因是，不锈钢在450850的危险温度范围内停留一定时间后，钢中晶粒内多余的碳很容易扩散到晶间上，与鉻结合形成碳化鉻（Cr23C6），并沿晶间析出，造成固溶体的晶间上发生贫鉻现象，而使不锈钢焊鉻量降至能耐腐蚀的下限（13%）以下，因而使金属伤失了抗腐蚀性能。9.2.3.3消除鉻镍奥氏体

27、不锈钢晶间腐蚀的一般常用方法是，采取固熔处理或添加稳定碳化物的元素，另外还可采取稳定化热处理和焊接过程中加水冷却等措施。a、固熔处理：就是将钢加热至高温并以较快的速度冷却，一般加热至1050-1100，使钢中所有的碳熔液都熔入奥氏体固液体，而以足够快的速度将这种状态固定下来（水冷），便可获得均一的固溶体，经固熔处理的奥氏体不锈钢，具有高的耐腐蚀性能，对不含钛或铌的鉻镍奥氏体钢，固溶处理是防止间晶腐蚀的重要手段。b、添加稳定碳化元素：就是向钢中按比例添加与碳元素亲和力比鉻大的钴、铌、钼等元素，使它们与碳结合成稳定的碳化物，而不形成碳化鉻，含有这些元素的钢，即为稳定化钢，一般化工上常用的鉻镍奥氏体

28、稳定化钢有1Cr18Ni9Ti等。c、稳定化热处理：就是将钢加热至820850，使集聚在碳化物附近的鉻进行扩散使之均匀化，力求把析出碳化物的害处限制在最小限度内。d、控制含碳量：碳是造成晶间腐蚀的主要元素，碳含量在0.08%以下时，析出碳的数量就较少，所以通常控制基本金属和焊条的含碳量在0.08%以下。通常所说的超低碳钢含碳量小于0.03%，不会产生晶间腐蚀，因此应尽量选用含碳量小于0.03%的焊条。e、采取双相组织：在焊缝中加入铁素体形成元素，如鉻、硅、铝、钼等，以使焊缝造成奥氏体加铁素体的双相组织，一般控制焊缝金属中铁素体含量为5%-10%，如铁素体过多也会使焊缝变脆。f、减少焊接线能量：

29、在焊接工艺上可采用小的焊接电流，大的焊接速度和短弧多道焊，待一层焊完冷却后再焊下一层，甚至可用浇冷水等措施来加速焊接冷却，另外、还必须注意焊接顺序，与腐蚀介质接触的焊缝应最后焊接，尽量不使其受重复热循环作用。9.2.3.4除奥氏体不锈钢会产生晶间腐蚀外，高鉻铁素体不锈钢也会产生晶间腐蚀，高鉻铁素体产生晶间腐蚀的温度不大于900。10、成品保护10.1中断施工时，管口一定要做好封闭工作。隔了一段时间又开始工作时，在于原口相接以前要特别注意检查原口内是否有其它异物。10.2敷设在地沟内的管道，施工前要先清理管内的渣土、污物；已保温的管道不允许随意踩蹬，并且要及时盖好地沟盖板。10.3搬用阀门时，不允许随手抛掷；吊装时，绳索应栓在阀体