天然气埋地管道焊接技术交底

天然气埋地管道焊接技术交底第一章适用范围与编制依据1.1适用范围本交底适用于××市天然气高压输配系统埋地钢质管道（DN100～DN800，设计压力0.4～4.0MPa）的施工现场焊口作业，包括主干管、支线、阀井短节、穿越段、弯头、三通、绝缘接头等全部环向对接及角接焊缝。1.2编制依据（1）《城镇燃气设计规范》GB500282021（2）《钢质管道焊接及验收规范》GB/T310322014（3）《油气输送管道穿越工程施工规范》GB504242018（4）《承压设备无损检测第1部分：通用要求》NB/T47013.12022（5）《××省燃气管理条例》2022修订版（6）××燃气集团《埋地管道焊接质量红线制度》2023版（7）××公司《焊接工艺评定报告》WPSTR202305（评定范围：API5LGr.B/X52，钨极氩弧根焊+低氢焊条填充盖面，纤维素焊条下向焊根焊+自保护药芯焊丝填充盖面）。第二章焊接工艺参数与材料匹配2.1母材等级主干管采用D406.4×7.1mmAPI5LX52MPSL2双面埋弧直缝钢管；支线采用D219×6mmAPI5LGr.B无缝管；穿越段采用D508×9.5mmX52M抗硫化氢钢管。2.2焊接材料（1）根焊：ER506Φ2.5mm氩弧焊丝，氩气纯度≥99.99%，背保护流量12–15L/min；（2）热焊/填充/盖面：E70181Φ3.2mm低氢型焊条，350℃×1h烘干，现场保温筒≥120℃随用随取；（3）下向焊工艺：根焊E6010Φ4.0mm，热焊E6010Φ5.0mm，填充/盖面E7018Φ4.0mm；（4）药芯自保护工艺：E71T8Ni1Φ2.0mm，无需外接气瓶，适用于高风速沟下焊。2.3电流极性直流反接（DCEP）：氩弧焊根焊90–130A；E7018填充120–160A；E6010下向焊根焊75–95A。2.4预热与层温（1）X52材质≥25mm壁厚时，预热温度100–150℃，电感应加热带宽度≥坡口两侧75mm；（2）层间温度≤250℃，超温时强制风冷，测温仪每道记录。2.5坡口形式V型坡口，角度60°±2°，钝边1.0–1.5mm，根部间隙2.0–3.0mm；内对口器+铜衬垫控制错边≤1.0mm。第三章施工流程与关键控制点3.1施工流程总图测量放线→管沟开挖→布管→坡口加工→组对→根焊→热焊→填充→盖面→外观检查→无损检测→补口→电火花检漏→下沟回填→通球试压→干燥→置换通气。3.2坡口加工（1）采用管道坡口机（型号GBM406）一次成型，刀盘转速38rpm，进刀量0.15mm/r；（2）加工后24h内施焊，否则坡口喷涂可焊性防锈剂（品牌：METAWELDT60），焊前丙酮擦除。3.3组对（1）内对口器压力0.6MPa，链钳扭矩≤120N·m，防止母材凹陷；（2）纵向焊缝错开≥100mm，螺旋焊缝错开≥50mm；（3）使用Ω型间隙规检查，根部间隙不合格不得点固。3.4点固焊（1）氩弧焊点固长度15–20mm，厚度2–3mm，间距150mm；（2）点固焊缝两端磨削成斜坡，避免弧坑裂纹；（3）点固后30min内完成根焊，超时重新组对。3.5根焊（1）氩弧焊“三点钟引弧”法：起弧点在管道横轴下方15°，顺时针一次连续焊完；（2）背面氩气保护拖罩长度150mm，拖罩前端加耐高温硅胶帘，防止空气卷入；（3）根焊厚度≥2.5mm，内余高0–1.0mm，根部透度≥0.5mm。3.6热焊（1）根焊完成后3min内开始热焊，防止根焊道急冷；（2）E6010下向焊热焊采用“划弧断弧”法，焊条倾角75°–80°，熔孔直径≈1.2倍焊条直径；（3）每道焊后清渣，用φ0.8mm不锈钢丝刷+真空吸尘，禁止敲渣锤重击。3.7填充与盖面（1）填充层厚度≤3.5mm，分3层完成，每层焊道宽度≤8mm；（2）盖面焊道数：DN400及以下2道，DN500及以上3道，焊道间搭接≥1/3宽度；（3）盖面余高0.5–2.0mm，焊缝与母材过渡角≤30°，咬边深度≤0.5mm且连续长度≤50mm。3.8焊后缓冷（1）X52材质焊后立即用硅酸铝保温毯（50mm厚）包裹，宽度≥坡口两侧200mm；（2）缓冷时间≥30min，冬季施工延长至60min，测温枪确认≤100℃方可拆毯。第四章质量检验与缺陷处置4.1外观检查（1）检查工具：焊缝检验尺（型号KL2）、5×放大镜、LED冷光源；（2）缺陷判定：裂纹、未熔合、烧穿、气孔直径＞1.5mm、夹渣长度＞2mm一律返修；（3）记录：每道焊口拍照6张（0°、45°、90°、135°、180°、225°），照片带GPS坐标水印。4.2无损检测（1）比例：主干环焊缝100%射线+100%超声，支管环焊缝100%射线，角焊缝100%磁粉；（2）射线：采用Se75γ射线机，曝光时间2.5min，底片黑度2.0–3.5，像质计灵敏度W14（0.25mm）；（3）超声：探头2.5P13×13K2，DAC曲线Ⅲ级为合格线，缺陷指示长度≥25mm返修；（4）检测时机：焊后24h且缓冷结束后进行，以排除延迟裂纹。4.3返修工艺（1）缺陷定位：射线底片缺陷坐标换算到管体，用“十字激光+钢卷尺”定位，误差≤5mm；（2）碳弧气刨清根，刨槽角度25°，深度超过缺陷根部2mm，两端磨1:5过渡；（3）返修焊接：同原工艺，但预热温度提高20℃，层数≥原层数，返修次数≤2次；（4）返修后再次100%射线+超声，不合格直接锯口重焊。4.4硬度与残余应力（1）每公里抽1道口做维氏硬度，HV10≤280，超标区域做局部回火（590℃×1h）；（2）采用X射线衍射法（Xstress3000）测残余应力，σ≤0.4σs（X52σs=359MPa）。第五章安全、环保与应急制度5.1动火分级（1）特级动火：已通气管道正压开孔焊接，由集团总经理审批；（2）一级动火：未通气但已连接运行阀室，由分公司安全总监审批；（3）二级动火：新建独立管段，由项目部安全员审批；（4）动火票有效期8h，超时重新检测可燃气体浓度＜0.2%LEL。5.2气体检测（1）四合一检测仪（型号BWMaxXTⅡ）每30min记录O2、LEL、H2S、CO；（2）沟槽底部、坡口内侧、焊机下方三点检测，任一点LEL≥1%立即停焊撤人。5.3有限空间（1）深度≥1.2m管沟设双通道逃生梯，间距≤30m；（2）强制通风：鼓风机风量≥18m³/min，风管距坑底≤0.5m；（3）监护人配备正压式呼吸器（型号RHZKF6.8/30），对讲机频道CH12，每3min呼叫一次。5.4防火防爆（1）氧气瓶、乙炔瓶相距≥5m，距明火≥10m，设防晒棚；（2）焊机二次线接头采用快速防爆插（CEJN410系列），禁止裸露铜线；（3）现场配置8kg干粉灭火器（MFZ/ABC8）每25m一处，另备0.5m³消防沙箱。5.5环保措施（1）焊条头回收桶（带盖）每机一台，日清日结，由××再生资源公司统一熔炼；（2）清渣时洒水抑尘，PM10在线监测≤0.15mg/m³；（3）射线检测夜间作业设置硬PVC防护帘+声光报警器，控制区外剂量率≤2.5μSv/h。5.6应急预案（1）火灾：立即切断电源→启动灭火器→拨打119→报告调度中心（电话××12345678）；（2）爆炸：现场人员沿上风向撤离至200m外集合点→清点人数→启动公司Ⅰ级响应；（3）H2S中毒：佩戴空气呼吸器→抬至空气新鲜处→肌注4DMAP200mg→送××市职业病医院；（4）射线源卡堵：立即疏散半径50m→用远距离夹钳将源放回屏蔽容器→报告生态环境局。第六章施工记录与信息化管理6.1焊口编号规则“项目代码桩号焊口序号焊工代码日期”，例：XMGJA120001W36020230615。6.2扫码录入（1）每道口生成唯一二维码（128位加密），微信扫码即可查看WPS、焊工证、热处理曲线；（2）现场采用防爆平板（型号EcomTabEx02）录入，离线缓存≤2h，自动同步至集团云（阿里云华东2）。6.3电子签名（1）焊工、质检、监理三方蓝牙手写笔（WacomSTU430）签名，CA证书有效期1年；（2）签名哈希值写入区块链（蚂蚁链），防篡改。6.4竣工资料（1）纸质资料：焊接记录、探伤报告、热处理曲线、返修记录、焊材质量证明书；（2）电子资料：PDF扫描件+原始数据包（.xls/.rtf/.jpg），刻录蓝光光盘两份，一份交市城建档案馆，一份公司存档≥10年。第七章人员资质与培训7.1焊工资质（1）持《特种设备作业人员证》（项目代号GTAWFeⅡ5G和SMAWFeⅡ6G），且在有效期内；（2）入场前做“氩弧根焊+低氢焊条”模拟考试，RT一次合格率≥95%，方可授权；（3）建立焊工黑名单：连续两次返修责任者暂停授权6个月，重新考试。7.2质检员（1）持《特种设备检验检测人员证》（RTⅡ、UTⅡ），现场比对试验≤2mm人工缺陷必须检出；（2）每月参加公司“缺陷图谱”再培训，考试80分合格。7.3安全员（1）持注册安全工程师证（化工安全）；（2）每周组织一次“动火票”模拟演练，记录视频上传学习平台。第八章典型案例与经验总结8.1案例：××大道DN508穿越段（1）施工时间：2023年4月10日至4月25日；（2）难点：地下水位高、流沙层、定向钻回拖段环焊缝无法内对口；（3）方法：采用“外对口器+铜衬垫+水冷滑块”组合，根焊完成时间缩短30%；（4）结果：一次RT合格率99.2%，硬度HV10平均245，工期提前3天，获业主绿牌奖励5万元。8.2案例：××村旧管网改造（1）施工时间：2023年8月；（2）难点：带气焊接、PE管与钢管过渡；（3）方法：使用“停输+氮气置换+冷切割+钢塑转换接头”工艺，焊前LEL=0；（4）结果：零事故、零停气投诉，被市住建局列为示范工地。第九章常见缺陷与排错速查9.1气孔超标原因：氩气流量不足、丙酮未干、坡口潮湿；对策：流量调至15L/min，热风枪烘干坡口，焊前测温＞5℃露点。9.2未熔合原因：热焊电流小、坡口角度窄；对策：电流提高10%，坡口角度扩至62°，摆动宽度≥3mm。9.3根部内凹原因：对口间隙小、焊接速度过快；对策：间隙调至2.5mm，降低速度15%，衬垫贴紧。9.4盖面咬边原因