钢管安装作业指导书

钢管安装作业指导书批准：审核：编制：XXXX二零年月一、工程概况本工程为辽西北供水工程四段）六标的分项工程，主要分为钢管安装工程和防腐补口、补伤工程。整个工程作业环境为野外作业。钢管安装工程中包含钢管入场报验、钢管吊装、钢管对接、钢管临时支架制作安装、钢管焊缝焊接、成品检测验收共六项作业内容。防腐补口、补伤工程包含原材料入场验收、焊缝两侧补口、管壁局部补伤、成品检测验收四项作业内容。本工程钢管安装是指本合同施工图纸所示的钢管及管件的安装主体钢管：DN3800）和部分小管径钢管及管件构筑物井室内小口径钢管）的安装。主管道为DN3800加劲环钢管，标准节长度为6m，重量约14.87t/节。主管道钢材为低合金钢，钢牌号为Q345C。壁厚在20mm～26mm之间。工程除以上主管道外，还有检修阀井内主管道的旁通钢管及管件DN800、DN500）、空气阀井内与主管道连接的管件、主管道至排水阀井内排水阀前的钢管及管件DN1000、DN800、DN500）等小管径的焊接。该部分管道主要是普通碳素结构钢，钢牌号为Q235C，壁厚在6mm～18mm之间。二、参照标准及规范SL432-2008《水利工程压力钢管制造安装及验收规范》GB/T9445-2008《无损检测人员资格鉴定与认证》GB/T5616-2006《无损检测应用导则》GB/T5117-2012《非合金钢及细晶粒钢焊条》GB/T5118-2012《热强钢焊条》GB/T5293-1999《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》GB/T12470-2003《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》GB/T17493-2008《低合金钢药芯焊丝》JB/T10375-2002《中华人民共和国机械行业标准》GB/T11345-2007《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB/T3323-2005《金属熔化焊焊接头X射线照相》JB/T6064-2006《无损检测渗透检测用试块》本工程相关的施工图纸和下发文件三、钢管安装部分钢管入场检验管道安装前，应进行管道编号、型号等进行检查并记录，保证管道的直径、覆土深度、工作压力、质量外观等符合设计图纸要求：钢管入场应附有出厂质量证明书，如果出厂质量证明书的时间和施焊时间相隔超过一年，则必须重新进行实验鉴定，鉴定合格后方可使用。DN3800主管道钢材为低合金钢，钢牌号为Q345C，壁厚在20mm～26mm之间，钝边为2±1mm，坡口为55±5°“V”型坡口；其他管径管道主要为普通碳素结构钢，钢牌号为Q235C，壁厚在6mm～18mm之间，钝边为2±1mm，坡口为55±5°“V”型坡口。每节钢管在安装前都要按实做好台账记录，以备查阅。钢管截面圆度不应大于5D/1000，且不大于40mm每端管口应测两对直径）。钢管管口平面度不应大于6mm；钢管周长偏差不应大于3D/1000，且极限偏差不大于24mm。钢管吊装钢管吊装参照相关专项安全施工方案或安全技术交底。焊前准备焊接方法的选用：手工电弧焊自动气体保护焊焊条的选用：焊条的选用见下表：钢牌号钢牌号焊材类型规格低合金钢Q345C焊条E5016或E5015Ø3.2*350，Ø4.0*400焊丝ER50-6H08Mn2SiAØ1.0,Ø1.2优质碳素结构钢Q235C焊条E4315Ø3.2*350，Ø4.0*400焊丝H08AØ1.0,Ø1.2焊接所用焊条须干燥，焊条在使用前经350—400˚C烘焙1—2小时。烘干后的焊条、焊剂应保存在100—150˚C的恒温箱内，焊条药皮应无脱落和明显的裂纹。现场使用的焊条应装入保温筒，焊条在保温筒内的时间不宜超于4小时，否则应重新烘干，重复烘干次数不宜超过两次。施焊前要根据下表3-1～3-4选择合适的电流。表3-1E5015焊条别名：THJ507）电流对照表焊条直径焊条直径mm2.53.24.06.0选用电流A70-9090-130130-150150-190表3-2E4315焊条别名：THJ427）电流对照表焊条直径焊条直径mm2.53.24.06.0选用电流A70-9090-130130-150150-190表3-3ER50-6H08Mn2SiA焊丝电流对照表焊条直径焊条直径mm0.81.01.21.6选用电流A50-10050-22080-350170-550CO2气体流量(L/min)1515-2015-2520-25表3-4H08A焊丝电流对照表焊条直径焊条直径mm0.81.01.21.6选用电流A50-10050-22080-350170-550CO2气体流量(L/min)1515-2015-2520-25施工工机具计划主要机具见下表4表4设备设备型号/规格数量备注气保焊机松下YD-500KR4气体保护焊送丝机松下YW-50KM4无缝钢制CO2气罐WGS-356-120-204手工电弧焊机ZX7-400/500逆变弧焊机4手工电弧焊角磨机WSG20-1806焊条烘干箱ZYH-301焊条保温桶焊条保温桶TRB-2.54数字超声波探伤仪RXUT-320C1南通友联X射线探伤仪周向30051电焊机参数见下表5表5型号规格型号规格ZX7400ZX7500额定输入电压V）AC380V±15%，50/60HzAC380±15%额定输入功率KVA）16.650/60额定输入电流A）26.525额定输出40A/36V67焊接电流调节范围A）20-400A40空载电压V）6530-500额定负载持续率60%60%整机效率%）86.585功率因数0.950.93外壳防护等级IP21IP21绝缘等级FF外型尺寸mm）460×230×410605×350×495重量KG）2030焊接现场需要采取的防护措施：室外防风：当风速大于8m/s时，应在施焊部位采取可靠的防护措施如使用彩条布或帆布设置作业隔离带）。室外防潮：对重要的焊口要搭设防雨棚或准备蓬布，在暴风雨突来时保护焊缝免受温度骤变影响焊接质量，当相对湿度大于90%时应停止作业。当环境温度低于-10C°时，要在现场24小时设置保温措施，否则不得进行焊接作业。高程、轴线控制：钢管安装前，钢管中心、高程和桩号等控制点宜永久性保留，并做出明显标识。用于测量高程、里程和安装轴线基准点等安装控制点，均应明显、牢固和便于使用。每班安装前，应对已安装好的前一节管进行复查。如发现其位移，应重新校正复位，经检测合格后，再继续安装。钢管临时支架的安装要具有足够的强度和稳定性，不应发生位移和形变；临时支架一旦发生位移或形变，要从新调整钢管轴线高程，并重新加固临时支架。安装偏差控制钢管安装中心的极限偏差控制见下表6：表6始装节里程始装节两与蜗壳、伸缩节、蝴蝶阀、球阀、其他部位管节极限偏差端管口垂岔管连接的管节及弯管起点的管的管口中心极mm）直度mm）口中心极限偏差mm）限偏差mm） 4～5 3 6～10 15～20钢管纵缝、环缝的对口径向错边量控制见下表7：表7焊焊缝错边量（mm）纵缝任意板厚δ，不大于10%δ板厚，且不大于2环缝δ≤30时,不大于15%δ，且不大于3；30＜δ≤60时，不大于10%δ，且不大于3钢管对圆后周长差见下表8：表8项项目极限偏差mm）实测周长与设计周长差±24相邻管节周长差10焊接流程坡口确认→焊缝组对→点固焊→里口分层填充焊→背部清根→里外口盖面焊→表面检测→无损检验→检验合格→除锈防腐焊接工艺坡口确认焊接前应对焊接接头和坡口认真检查，钝边为2±1mm，组对间隙为2±1mm，坡口为55±5°并将焊件坡口表面及坡口内外侧20mm范围内的氧化皮、铁绣、油污及其它杂物清除干净，且不得有裂纹、夹层等缺陷。焊缝组对在组对焊缝的过程中应使用压码、拉紧器等工具将焊缝组对间隙校对均匀，不得使用锤击或其它损伤母材的方式，组对间隙为3±2mm，错边≤3mm。对缝时应先从12点开始组对，然后利用工具同时向两侧组对最后组对至6点。具体点位见下图1。环缝组对时纵缝与水平及垂直轴线的夹角不得小于8°，更不能将纵缝设置与水平或垂直方向的轴线上，相邻两节钢管的纵缝应沿环缝方向错开距离应大于300mm。下图1中的角a、b、c、d均应大于10°，纵缝H1与纵缝H2距离应大于300mm。图1焊缝预热（1）本次焊接中的焊缝按照规范没有预热要求，但是当环境温度低于-5℃或相对湿度大于大于90%时，要对焊接部位预热到20℃以上才能施焊。（2）监理或业主要求预热的部位，同样要进行先预热后焊接。焊接在焊接前须将焊接件以对称点焊的形式固定，定位焊所用的焊接材料应与正式焊接的材料一致，定位焊焊缝应与正式焊焊缝有相同的质量要求，定位焊须在坡口内进行，厚度不宜超过8mm，其长度不宜小于50mm，间距为100—400mm，定位焊焊缝上如有气孔和裂纹等焊接缺陷时，必须清除重焊，定位焊后待焊件冷却后，方可去除定位工具。按照设计要求的焊缝验收等级，所有定位焊都要在清根时清除干净。为尽量减少变形和收缩应力对焊缝质量的影响，选择的定位焊焊点要均匀合理，焊接方式要水平对称进行，焊接顺序要先从T形缝处开始实施水平对称定位焊。定位焊后应尽快焊接安装环缝，每条焊缝一次连续焊完，当因故中断焊接时，要采取防裂措施。在重新焊接时，将表面清理干净，确认无裂纹后，方可按原工艺继续施焊。安装环缝应由两名或两名以上焊工，本次焊接计划将焊缝等分为4段，按同时同向的水平对称原则进行焊接，见下图2中所示，1、2段两人同步进行，3、4段两人同步进行，或4段4人同步进行。图2双面焊接时（设有垫板者例外），在单侧焊接后，其另一侧应进行清根并打磨干净，再进行施焊。对需预热后焊接的钢板，应在清根前预热。若采用单面焊缝双面成型，应提出相应的焊接措施，并经监理人批准。打底焊层高度不超过4mm，填充焊时，焊条横向摆动，使焊道表面下凹，且高度低于母材表面1.5mm～2mm，盖面焊时，焊接熔池边缘应超过坡口棱边0.5～1.5mm，防止咬边。采用多层焊时，须将前一道焊缝表面清理干净后，再继续施焊。焊接层数过少，每层焊缝的厚度过大，对焊缝金属的塑性有不利的影响。施工中每层焊缝的厚度不应大于5mm。在焊相同板厚的仰焊、立焊时，焊接电流比正常焊接的电流要略小些，一般小10%左右；在焊角焊缝时，比正常焊接电流要略大一些，一般大10%左右。焊接时手势须平稳，焊条摆动速度要均匀、摆动幅度要一致，以确保焊缝宽度均匀、一致。在焊接时的焊接速度一般每分钟约为400～500mm，具体情况根据个人的实际能力确定电弧焊的焊接速度。清根采用碳弧气爆清根，在完成填充焊后进行，清根要彻底，清根后要用角磨机将焊道打磨平滑至无夹渣、毛刺方可进行下道工序。盖面焊要保证焊缝宽度均匀、高低起伏应一致，焊缝应美观整洁。焊接完成后去除焊接毛刺、焊渣、药皮和各种不必要的焊疤。焊工施焊完毕后，应将焊缝外观进行检查，并认真填写施焊记录，对外观不符合要求的焊缝，焊工采用措施进行修磨，合格后打焊工编号钢印做好标记进行无损探伤检测，并做好标记。焊缝处理外观缺陷返修焊缝的外观检查发现有裂纹、未熔和等超过标准的表面缺陷时，必须用砂轮机将缺陷磨去，经MT或PT检查确认缺陷已被完全清除后，再对缺陷处进行表面修补。修补的焊接工艺与正式焊缝焊接的同部位的盖面层的工艺相同。修补完毕后，必须重新进行外观检查及无损探伤检测。内部缺陷返修焊缝内部质量发现有超标缺陷时，严格按已制定的焊接工艺进行。如出现裂纹，则必须先找出裂纹产生的原因后方可进行修补。同一部位返修次数不超过两次；若超过上述规定，应找出原因，制订可靠的技术措施，经技术总负责人批准，并征得监理工程师同意后方可进行。返修工艺采用碳弧气刨进行刨削，清除缺陷。刨为U型坡口，刨后用砂轮机抽样打磨，清除坡口内的渗碳层使其露出金属光泽。如缺陷性质属裂纹或未熔合，则需经PT或MT检查完全清除缺陷后方可施焊。返修焊接规范与正式焊接规范相同。焊接注意事项管道应在管沟地基、管件质量验收合格后安装。管节纵缝不应设置在管节断面的水平轴线和垂直轴线上，其与水平轴线和垂直轴线的圆心夹角≥10°环向焊缝两侧的T形焊缝应错开，错开环向距离要大于300mm。应随时清除管道内的杂物，暂时停止安装时、管道回填结束后，端口应临时封堵，防止泥水进入管道。拆除焊接在钢管上的卡具、吊耳、内支撑和其他临时构件时，不得使用锤击法，应采用碳弧气刨或热切割在管壁3mm以上切除，切除后应将钢管上残留的痕迹和焊疤磨平，并检查确认无裂纹。如管壁在安装中局部有大于壁厚10%或大于2mm）的凹坑应焊补并磨光。焊接时，应在坡口内引弧和熄弧，熄弧时应将弧坑填满。可在焊缝端头设置与被焊件材质和坡口相同的引弧板、熄弧板。多层焊的层间接头应错开25mm以上。在焊接最后一节闭合钢管的焊缝时，如有伸缩节，应解除伸缩节的约束。焊缝焊接完成后应将管内焊缝两侧各100mm范围内打磨平滑，进行100%超声波无损检测，环缝和纵缝螺旋缝）的T形焊缝根据环缝长度做5%X射线无损检测。焊接质量要求焊接结束，清理焊缝表面的飞溅和污物后，所有焊缝进行100℅外观检查。2）焊缝表面不得有裂纹、未熔合、夹渣、气孔、等缺陷，咬边深度应小于0.5mm。焊缝表面余高不低于母材，一般余高为1～3mm，焊缝盖面宽度比坡口每侧增宽2～7mm。要求焊缝内表面有良好的保护效果且成形美观。焊缝周围不允许有飞溅、电弧擦伤、焊瘤现象存在。角焊缝焊脚高△K应控制在0～3mm内。焊缝检测按设计要求进行100%UT、5%RT检测，UT质量验收等级不低于B类I级，RT质量验收等级不低于B类II级。焊接质量控制焊接人员必须是取得压力管道焊接资格证且合格项与焊接操作项相符合。焊接人员包括配合配合操作其他工种人员，在正式焊接作业前，均需参加现场培训，考试合格并接受技术交底和安全三级教育后方能正式参与焊接作业。焊接人员应备案作业人员编号，每一道焊缝都应标注有相应焊工的编号。施焊过程应严格按照焊接工艺指导书的要求和方法作业，如需改变必须取得专业工程师的同意。焊材进库前必须查明质保书内容，焊条设专业管理，保管人员按焊接负责人签发的焊条型号、规格、温度、进行烘干，焊工领用时需做好登记。在自检或抽检（包括探伤）发现有不允许缺陷时，应立即上报，组织专业人员查明发生的原因，并制订相关措施。随时注意保持工作场地和环境的清洁，防止产