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文档简介

大口焊接专项施工方案一、施工总体部署1.1工程概况本工程为大型管道及压力容器大口焊接施工项目,涉及管径范围DN800-DN2400mm的碳钢管件焊接作业,主要应用于市政供水系统、工业压力管道及储罐连接等关键部位。焊接质量需满足《工业金属管道工程施工质量验收标准》GB50184-2011及《现场设备、工业管道焊接工程施工质量验收标准》GB50683-2011要求,设计压力等级为1.6-6.4MPa,工作介质包括清水、蒸汽及腐蚀性流体。1.2施工组织架构项目管理团队采用三级管控模式:决策层:项目经理(持一级建造师证)、技术负责人(高级焊接工程师)管理层:焊接质检员(持AWSCWI认证)、安全监督员、材料管理员执行层:持证焊工(15人,含6名高压焊工)、无损检测员(3人)、设备管理员专业分工:设置管道预制组(负责车间内管件预制)、现场安装组(负责管口组对焊接)、热处理组(负责焊后消应力处理)三个专业班组,实行"每日碰头会+周质量评审会"制度。二、焊接工艺设计2.1材料控制标准材料类型质量要求验收指标存储条件母材(20#钢)抗拉强度≥410MPa,屈服强度≥245MPa每批次提供材质单,抽样做力学性能试验室内架空堆放,防止锈蚀焊条(J427)符合GB/T5117-2012,药皮完好无脱落焊条烘干记录(350℃×1h),保温桶存储烘干箱(0-600℃可调),湿度≤60%焊丝(ER50-6)直径φ1.2mm,表面无油污锈蚀每盘焊丝做熔敷金属化学成分分析密封包装,开封后4小时内使用保护气体(Ar+CO₂)纯度≥99.99%,混合比8:2气体流量计每日校准,压力≥0.8MPa直立存放,远离火源2.2焊接方法选择根据管径和壁厚差异采用差异化焊接工艺:大口径厚壁管(δ≥16mm):采用"氩电联焊"工艺(GTAW打底+SMAW填充盖面)中口径薄壁管(δ<16mm):采用半自动气体保护焊(FCAW)特殊管件(弯头、三通):实施"双人对称焊"技术,控制焊接变形2.3关键工艺参数氩电联焊典型参数表|焊接层次|焊接方法|焊条规格|电流(A)|电压(V)|焊接速度(cm/min)|保护气体流量(L/min)||---------|---------|---------|---------|---------|-------------------|----------------------||打底焊|GTAW|φ2.4焊丝|80-100|10-12|8-10|Ar:8-10||填充焊|SMAW|φ3.2J427|110-130|22-26|12-15|-||盖面焊|SMAW|φ4.0J427|140-160|24-28|15-18|-|三、施工流程与操作要点3.1施工准备阶段管口预处理采用机械切割加工坡口,角度控制在30°±2°,钝边1-2mm,对口间隙2-3mm坡口两侧20mm范围内进行喷砂除锈达Sa2.5级,露出金属光泽用丙酮擦拭去除油污,管口椭圆度偏差≤1%管径,且≤3mm组对工艺使用可调式对口器(承重≥5t)进行刚性固定,错边量≤0.1δ且≤2mm定位焊采用3点对称焊接,焊点长度15-20mm,厚度3-4mm预热温度:环境温度<0℃时预热至80-120℃,采用履带式电加热器(功率3kW)3.2焊接实施流程标准焊接工序:graphTDA[坡口检查]-->B[预热处理]B-->C[定位焊接]C-->D[GTAW打底]D-->E[100%PT检测]E-->F[SMAW填充]F-->G[层间温度控制]G-->H[SMAW盖面]H-->I[后热消氢]关键操作要点:打底焊:采用内填丝法,钨极伸出长度3-5mm,电弧始终保持在熔池前端,确保根部熔透形成均匀焊瘤(高度1-2mm)填充焊:采用多道焊,每道焊缝厚度≤4mm,焊道间错开20-30°,层间温度控制在150-250℃盖面焊:保持运条速度均匀,焊缝余高0-3mm,宽度比坡口每侧宽1-2mm,避免咬边、未熔合缺陷3.3焊后处理工艺消氢处理:采用陶瓷电加热片,250℃×1h恒温,升温速率≤150℃/h,降温速率≤100℃/h焊缝打磨:使用角磨机(φ100mm砂轮片)修磨焊缝表面,使其圆滑过渡,去除飞溅物热处理:对Cr-Mo钢等耐热钢焊缝,实施620℃×2h回火处理,硬度控制在HB≤200四、质量控制体系4.1过程质量控制点控制阶段检查项目检查方法标准要求检查频率焊前坡口尺寸焊缝检验尺角度30°±2°,钝边1-2mm100%焊中层间温度红外测温仪150-250℃每道焊前焊后外观质量目视+放大镜无裂纹、气孔、咬边≤0.5mm100%无损检测RT检测射线机(250kV)Ⅱ级合格(按JB/T4730.2)固定口100%,活动口20%4.2质量问题处置预案气孔缺陷:直径<1mm且数量≤2个/100mm²时,打磨后重焊接;超标时采用碳弧气刨清除后补焊未熔合:沿缺陷长度方向开槽(深度≥缺陷深度+2mm),MT检测确认缺陷清除后,按原工艺补焊焊接变形:采用机械矫正(压力≤200MPa)或火焰矫正(加热温度600-800℃),严禁过烧4.3质量记录管理建立"焊接质量追溯档案",包含:焊工施焊记录(含焊口编号、位置、日期、参数)无损检测报告(RT/UT/MT/PT检测图谱及评定结果)热处理曲线图(温度-时间变化曲线)焊缝返修记录(返修部位、次数、检测结果)五、安全文明施工5.1作业环境控制受限空间作业:配备四合一气体检测仪(O₂/CO/H₂S/可燃气体),强制通风(风量≥3次/h)高空焊接:设置双层防护网(高度1.2m,网眼≤10cm),使用防坠器(承重≥15kN)交叉作业:设置隔离挡板(阻燃材料,高度2m),设专职安全员旁站监护5.2安全防护措施个人防护:焊工配备专用防护服(阻燃率≥90%)、自动变光面罩(遮光号9-13)、耐高温手套(耐温≥300℃)消防管理:作业点5m范围内配置ABC干粉灭火器(4kg/具),设置接火斗(耐火材料内衬)用电安全:焊接设备接地电阻≤4Ω,电缆绝缘电阻≥1MΩ,配电箱安装漏电保护器(30mA/0.1s)5.3应急处置措施触电事故:配备绝缘杆(2m)、绝缘手套(耐压5kV),现场设置应急电源切断开关火灾事故:制定"1分钟报警、3分钟响应、5分钟处置"的应急流程,每季度组织消防演练有害气体中毒:设置急救氧气袋(40L)、防毒面具(P2000型),与最近医院建立15分钟急救通道六、施工进度计划6.1工期安排采用Project软件编制四级进度计划体系:总进度计划:明确30天内完成200个焊口施工周计划:按区域划分4个施工段,每段完成50个焊口日计划:每个作业班组日完成8-10个焊口(含检测时间)小时计划:单焊口施工周期控制(预制口4h/个,安装口6h/个)6.2资源配置计划人力资源:分3个作业班组(每组5名焊工+2名辅助工),实行2班制(8:00-20:00)设备配置:配置逆变式焊机(ZX7-500型)6台,氩弧焊机(WS-400型)3台,检测设备3套材料储备:焊条按日均用量的3倍储备,设立二级库实施"先进先出"管理6.3进度保障措施建立BIM模型进行虚拟施工,提前发现管线冲突点采用焊接机器人工作站(效率提升40%)进行标准管件预制设置进度预警机制:当周进度滞后5%时,启动加班赶工方案(延长作业时间2h/天)七、验收标准与流程7.1验收依据设计文件及焊接施工图(含设计变更单)《工业金属管道工程施工规范》GB50235-2010《承压设备焊接工艺评定》NB/T47014-2011业主方特殊技术要求(如低温冲击韧性≥34J@-20℃)7.2验收内容外观验收:焊缝表面成形良好,宽度均匀,余高0-3mm,咬边深度≤0.5mm,长度≤10%焊缝全长无损检测:RT检测:Ⅱ级合格(单个气孔≤φ3mm,且≤3个/25mm²)UT检测:Ⅱ级合格(不允许存在裂纹、未熔合等危险性缺陷)MT/PT检测:Ⅰ级合格(无任何线性显示)力学性能:抽样做拉伸试验(抗拉强度≥母材标准值下限)、

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