压力管道安装焊接工艺规定

焊接通用工艺

压力管道安装

2013-08-01发布2013-08-01实施

XXXXXXXXXXXXXXXXXX发布

编制:2013年08月01日

审核:2013年08月01日

批准:2013年08月01日

1适用范围

本规程适用于工业管道或公用管道中材质为碳素钢、低合金钢、合金钢、耐热钢、

不锈钢和异种钢等压力管道的焊条电弧焊、铝极氨弧焊以及二氧化碳气体保护焊的焊接

施工。

2主要编制依据

2.1GB50236-2011《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》；

2.2GB/T20801-2006《压力管道规范-工业管道》；

2.3SH3501-2001《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》；

2.4GB50235-2010《工业金属管道工程施工及验收规范》；

2.5CJJ28-89《城市供热管网工程施工及验收规范》；

2.6CJJ33-89《城镇燃气输配工程施工及验收规范》；

2.7GB/T5117-2012《碳钢焊条》；

2.8GB/T5118-2012《低合金钢焊条》；

2.9GB/T983-2012《不锈钢焊条》；

2.10YB/T4242-2011《焊接用不锈钢丝》；

2.11GB1300-77《焊接用钢丝》；

2.12其他现行有关标准、规范、技术文件。

3施工准备

3.1技术准备

3.1.1压力管道焊接施工前，应依据设计文件及其引用的标准、规范，并依据我公司

焊接工艺评定报告编制出焊接工艺技术文件（焊接工艺卡或作业指导书）。如果属本公

司首次焊接的钢种，则首先要制定焊接工艺评定指导书，对合金钢做抗裂敏感性试验，

然后对该种材料进行工艺评定试验，合格后做出焊接工艺评定报告。

3.1.2编制的焊接工艺技术文件（焊接工艺卡或作业指导书）必须针对工程实际，详

细写明管道的设计材质、选用的焊接方法、焊接材料、接头型式、具体的焊接施工工艺

参数、焊缝的质量要求、检验要求及焊后热处理工艺（有要求时）等。

3.1.3压力管道施焊前，根据焊接作业指导书应对焊工及相关人员进行技术交底，并

做好技术交底记录。

3.1.4对于高温、高压、极度和高度危害物质、易燃、易爆的压力管道，在焊接施工

前应画出焊口位置示意图，以便在焊接施工中进行质量监控。

3.2对材料的要求

3.2.1被焊管子（件）必须具有质量证明书，且其质量符合国家现行标准（或部颁标

准）的要求；进口材料应符合该国家标准或合同规定的技术条件。

3.2.2焊接材料（焊条、焊丝、色棒、晁气、二氧化碳气、氧气、乙快气等）的质量

必须符合国家标准（或行业标准），且具有质量证明书。其中鹤棒宜采用铀鸨棒；僦气

纯度不应低于99.95%；二氧化碳气纯度不低于99.5%；含水量不超过0.005%。

3.2.3压力管道予制和安装现场应设置符合要求的焊材仓库和焊条烘干室，并由专人

进行焊条的烘干与焊材的发放，并做好烘干与发放记录。

3.3焊接设备

3.3.1焊接机具设备主要包括：交流焊机、直流焊机、筑弧焊机、高温烘干箱、中温

烘干箱、恒温箱、二氧化碳气体保护焊机、焊条保温筒、内磨机及电动磨光机等。

3.3.2用于压力管道焊接的各类焊机必须装有电流表、电压表，并按要求定期进行检

定合格，并在有效期内，焊接规范参数调节应灵活。

3.4焊接人员

3.4.1压力管道焊工应具备按《特种设备焊接操作人员考核细则》考试合格的焊工合格

证，且其合格项目与施焊项目相适应，并在规定的有效期内。

3.4.2焊条烘干人员、焊条仓库管理人员要严格按照本公司《焊接过程控制程序》的规

定执行。

3.5施焊环境

3.5.1焊接时的风速不应超过下列规定，当超过规定时应有防护设施。

a）手工电弧焊：8m/s；

b）僦弧焊、二氧化碳气体保护焊：2m/s。

3.5.2焊接电弧1m范围内相对湿度不得大于90%。

3.5.3在雨雪天气施焊时，要搭设防护棚；当焊件表面潮湿时，应对无预热要求的管

子（件）进行烘烤，去除潮气。

3.5.4焊接时允许的最低环境温度如下：

碳素钢：-20C；低合金钢：-10℃；中高合金钢：

4焊接工艺

4.1压力管道焊接施工流程图（见图1）

焊前准备

焊接坡口制备及清理焊机禅能确认焊条烘干及焊丝清理

焊U细心

质赢定_

正赢焊

焊接检验

返修需返工

焊缝无损探伤

否

结果肝定一

U4

硬度测试

否

结果邱定

图1焊接施工流程图

4.2焊前准备及接头组对

4.2.1压力管道焊接方法按设计规定执行，当设计无规定时，可按壁厚选用焊接方

法。当壁厚W6nlm时，可选用就弧焊或氮弧焊打底电焊盖面工艺；当壁厚＞6mm时，可

采用就弧焊打底，手工电弧焊盖面的焊接工艺。

4.2.2焊接材料的选用按设计规定，若设计无规定时，按表1、表2选用，并符合下

列要求：

a）同种管子（件）焊接时，焊缝金属性能和化学成分应与母材相当，且焊材工艺性能

良好。

b）异种钢管子焊接时，焊条或焊丝的选用一般应符合下列要求：

①两侧管材均非奥氏体不锈钢时，可选用成分介于二者之间或与合金含量低的一侧

相匹配的焊条、焊丝。

②两侧之一为奥氏体不锈钢时，可选用含锲量较高的不锈钢焊条（丝）。

表1常用钢号推荐选用的焊接材

焊条电弧焊CO2气保焊晁弧焊

焊条

钢号

焊丝钢号焊丝钢号

型号牌号示例

ER49-1ER49-1

Q235-A、E4303J422

ER50-6ER50-6

10、20E4315J427

H08Mn2SiAH08Mn2SiA

Q235B、

E4316J426ER50-6ER50-6

Q235C、

E4315J427H08Mn2SiAH08Mn2SiA

Q235D、Q245R

E5003J502ER49-1

ER49-1

Q345AE5015J507ER50-6

H08Mn2SiA

E5016J506H08Mn2SiA

Q345B、ER50-2ER50-2

Q345C、E5016J506ER50-3ER50-3

Q345D、E5015J507ER50-6ER50-6

Q345R、16MnH08Mn2SiAH08Mn2SiA

16MnDR、E5015-GJ507RH

——ER55-Nil

Q345E、16MnDE5016-GJ506RH

09MnNiDR>

E5515-C1L————ER55-Ni3

09MnNiD

15CrMo

ER55-B2

15CrMoGE5515-B2R307——

H13CrMoA

15CrMoR

12CrlMoV

ER55-B2-MnV

12CrlMoVGE5515-B2-VR317——

H08CrMoVA

12CrlMoVR

lCr5MoE5MoV-15R507——HlCr5Mo

06Crl9Nil0E308-16A102

——H0Cr21Nil0

12Crl8Ni9E308-15A107

06Crl8NillTiE347-16A132

——H0Cr20Nil0Nb

07Crl9NillTiE347-15A137

表2常用异种碳素钢及合金钢焊接材料的选用

焊条电弧焊氮弧焊

焊条

被焊钢材类别母材牌号举例备注

焊丝型号

型号牌号示例

E4303J422

E4315J427

碳素钢与强度20、Q235、ER49-1

型低合金钢焊Q245R+E4316J426—

ER50-6

接Q345、Q345R

E5015J507H08Mn2SiA

E5016J506

Q235、20

4-ER49-

碳素钢与耐热12CrMo>1

E4315J427

型低合金钢焊15CrMo>——

E4316J426ER50-

接12CrlMoV.6

12Cr2M。、H08Mn2SiA

lCr5Mo

Q345R+

ER49-

12CrMo,

强度型低合1

金钢与耐15CrMo>E5015J507

ER50-—

热型低合金12CrlMoV.E5016J506

钢焊接12Cr2M。、6

lCr5MoH08Mn2SiA)

12CrMo+

15CrMo>

12CrlMoV

E5515-B1R207H13CrMoA

、

12Cr2Mo>

lCr5Mo

15CrMo+

耐热型低合金

12CrlMoV,ER55-B2—

钢之间E5515-B2R307

12Cr2Mo>H13CrMoA

lCr5Mo

12CrlMoV+ER55-B2-

12Cr2M。、E5515-B2-VR317MnV

lCr5MoH08CrMoVA

12Cr2Mo+

E6015-B3R407ER62-B3

lCr5Mo

20、

Q345R

、E309-15A307

15CrM

非奥氏体钢与E309-16A302HlCr24Nil3

o等——

HlCr26Ni21

奥氏体钢焊接+E310-16A402

06Crl9Nil0>E310-15A407

06Crl7Nil2Mo

2等

4.2.3焊接接头的坡口形式、尺寸及组对要求按设计规定执行，当设计无规定时，按

表3确定。

表3常用焊接接头坡口形式和尺寸

坡口尺寸

厚度T坡口钝边坡口角度

坡口形式间隙C备注

(mm)名称Pa(B)

(mm)

(mm)(°)

1-30-1.5单面焊

I型

一一

坡口

3-6,C20-2.5双面焊

a

3-90-20〜265-75

V型

7

坡口///

9-26举0-30〜355~65-

Q

6~9带垫板3〜50-2

V型小45~55-

.C

9-26坡口94~60〜2

20140

寸

Q

X型

12-600〜30〜355~65-

坡口‘匕

CL

C

I65〜75

双V型夕

20〜600〜31-3(8〜h=8〜12

坡口C卜

—d12)

//1

tJ__r_

U型fe(8〜R=5〜6

20〜60<0〜31〜3

坡口12)

%Cn~~

d

R=5、6

71

T型接,

2〜30头I型110-2——-

*I

坡口ru

也i—

型T1

6~10T0~20~2

接头A/

3

10-17身0~30~3

-

单边*/40〜50

V型

17-30I/,%0~40~4

坡口

T1

T型

接头P/%

20-400~32〜345〜60-

K型

坡口7/,A2

安放\

、\

式焊、

11>u2〜30~245〜60-

I

接支2

/>

管坡口

插入门k

式焊//

3~26「30~245〜60-

接支

C

管坡口

E=T,且

平焊

J不大于

法兰6

H-—-

与管/

子接头

承插

焊法

兰与Y1.5—--

管子1

接头■

承插

焊管

件与u1.5

管子卜

接头

4.2.4管子坡口应按下列方法加工:

a）按SH3501-2001《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》分为SHA

级的压力管道、中高合金钢及不锈钢管道的坡口应采用机械方法加工。

b）其他管道坡口宜采用机械方法加工，当采用热加工方法时，切割后必须去除影响

焊接质量的表面层。

4.2.5壁厚相同的管子（件）组对时，应内壁平齐，如有错口，其错口值应按设计规

定执行，当设计无规定时，应按下列要求执行：

a）极度和高度危险物质、易燃易爆管道局部错□为壁厚的10幅且不大于0.5mm。

b）高温、高压及合金钢管道局部错口为壁厚的10%且不大于1.0mm。

c）其他管道局部错口为壁厚的10%,且不大于L5mm。

4.2.6当壁厚不同的管子（件）组对时，应将厚壁管按薄壁管厚度削薄，其具体规定

见图2o

(2l2-n>lCbn

(a)内陵尺寸不椅

<b>寸仲将

(c)内外维尺寸均仪H等(d)岬尺寸的向曲蝴

图2不等壁厚对接焊件坡口加工示意图

4.2.7管道焊缝的设置应避开应力集中区，且便于焊接、热处理及各种检验。

4.2.8焊接接头组对前，应用砂轮清理坡口及其两侧内外表面，在距坡口两侧20mni范

围内不得有油漆、毛刺、锈斑、氧化皮及其他对焊接质量有害的物质，并磨出金属光

泽。

4.2.9认真检查坡口及其两侧不得有裂纹、夹层等缺陷。

4.2.10不锈钢管道采用电弧焊时，坡口两侧各100mm范围内应涂白粉或其他防沾污

剂。

4.2.11焊件组装时，应将待焊管子(件)垫置牢固，以防止在焊接和热处理过程中发

生变形和附加应力。

4.2.12除设计规定的冷拉口外，其余焊口应禁止强力组对，更不允许用热膨胀法对

口，以防引起附加应力。

4.2.13当焊接所处位置障碍多时，合格焊工在施焊前亦应进行与实际条件相同的模拟

练习及试焊，经无损检测合格后方可正式焊接。

4.2.14组对管口局部间隙过大时应设法修正至规定尺寸，严禁在间隙内填塞它物。

4.2.15焊条在使用前应分别按其说明书要求进行烘干，并放在保温筒内随用随取。焊

丝使用前应清除其表面的油污、锈迹等。

4.3定位焊

4.3.1定位焊时除其焊接材料•、焊接工艺和预热温度等应与正式焊接相同外，还应满

足下列要求：

a）定位焊应能保证焊缝在正式施焊过程中不致开裂，其长度宜为15〜30mm,高宜为

2〜4mm,且不超过壁厚的2/3。定位焊数量不应少于4点，定位焊缝两端应修磨成缓坡

状。

b）定位焊不得有裂纹及其他缺陷，如有缺陷应彻底磨除重新进行定位焊。

c）在合金钢管壁上点焊组对卡具定位时，卡具的材质和焊材应与管材相同。当拆除

卡具时，不得用敲打或掰扭的方法拆除。当用氧-乙快焰切割卡具时，应在离管道表面

3mm处切割，然后用砂轮修磨平整，对于留下的斑疤要修磨并做MT或PT合格后做补焊

处理。

4.4正式焊接

4.4.1焊接引弧应在坡口内进行，严禁在管子（件）表面引燃电弧、试验电流或焊接

临时支撑物。

4.4.2在焊接中应确保起弧及收弧的质量，收弧应将弧坑填满，多层焊的层间接头应

相互错开。

4.4.3除焊接工艺有特殊要求外，每条焊缝应一次连续焊完，如因故被迫中断，应采

取缓冷措施，再焊时应仔细检查确认无裂纹后，方可按焊接工艺继续施焊。有预热要求

的管材应按预热要求重新预热后施焊。

4.4.4管子焊接时，管端要堵封住，防止管内穿堂风。

4.4.5焊接时焊接工艺参数均按表5、表6选择。

表5焊条电弧焊工艺参数

焊接方法焊条直径（mm）焊接电流（A）电弧电压（V）

焊条电弧焊02.580~10022

焊条电弧焊①3.2100—14022

焊条电弧焊①4.0160〜18022

表6鸨极氧弧焊工艺参数

焊丝直径气体流量

焊接方法焊接电流（A）电弧电压（V）

（mm）（L/min）

鸨极氨弧焊02-2.580~100128-10

4.4.6根据设计及焊接工艺评定需焊前预热的管子（件），焊前应按要求进行局部预

热。具体程序按照《压力管道安装通用热处理工艺规程》中的有关条款执行。

4.4.7当采用氢弧焊打底时，应及时进行打底焊缝的检查，合格后尽快进行盖面焊

接，以防止产生裂纹。

4.4.8有淬火倾向的管材施焊过程中，层间温度应不低于规定的预热温度的下限。

4.4.9中、高合金钢（含辂量23%或合金总含量＞5%）的管子（件）焊接时，为防止根

层氧化或过烧，内壁应充筑气或混合气体保护。

4.4.10厚壁大直径管的焊接应采用多层多道焊进行逐层焊接，其中就弧焊打底的焊层

厚度不小于3mm,各层经自检合格后方可焊接次层，直至完成。

4.4.11为减少焊接变形和应力，直径大于194mm的管子（件）宜采用二人对称施焊。

4.4.12对需做检验的隐蔽焊缝，应经检验合格后，方可进行其他工序。

4.4.13低温钢、奥氏体不锈钢、耐热耐蚀高合金钢以及奥氏体与非奥氏体异种钢接头

焊接时应符合下列规定：

a）应在焊接作业指导书规定的范围内，在保证焊透和熔合