管道焊接技术交底

管道焊接技术交底1交底目的与适用范围本交底用于××石化220万吨/年加氢裂化装置区新建高压氢气管线（20GB5310Φ219×18，设计压力18.2MPa，设计温度280℃）的施工现场手工氩电联焊作业，确保一次拍片合格率≥98%，消除未焊透、未熔合、根部内凹、夹钨、裂纹等五大质量缺陷，实现“零返修、零泄漏、零事故”目标。适用于同类型Ⅲ类压力管道（GC1）的碳钢、低合金钢、铬钼钢焊接，不适用于不锈钢复合层及镍基合金。2编制依据2.1法规与标准TSGD00012009《压力管道安全技术监察规程——工业管道》GB/T20801.1～62020《压力管道规范工业管道》GB502352019《工业金属管道工程施工规范》GB502362011《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》NB/T47013.22015《承压设备无损检测第2部分：射线检测》AWSD10.142018《氢气管道焊接推荐做法》2.2设计文件××设计院《1218HP02001高压氢气管线轴测图》第A版《焊接工艺评定记录》WPSPQR21018（评定厚度14～25mm，氩电联焊，焊条E8018B2L，焊丝ER80SG）2.3业主特殊要求《××石化氢气管线焊接质量红线》第3版：根部内凹深度＞0.8mm即判废；单道焊缝余高＞2.5mm必须打磨；返修次数≤1次。3工程概况与焊接难点3.1工况介质：99.9%H₂+微量H₂S（20ppm），氢脆敏感；流速18m/s；管线长度1.8km，共328道焊口，其中固定口96道。3.2难点①氢致裂纹敏感：根部冷却速度＞10℃/s时，硬度＞350HV10极易开裂；②小口径厚壁管：Φ219×18，对口间隙1.5mm，钝边0.5mm，氩弧焊枪摆幅≤3mm，视线受阻；③冬季施工：1月最低18℃，预热温度需≥150℃，但现场无燃气，只能电加热；④工期压缩：业主要求“当日焊口当日拍片”，返修窗口仅4h。4焊接工艺评定（PQR）核心数据4.1母材：20，正火状态，Ceq=0.42%，抗拉强度510MPa；4.2坡口：V型60°，钝边0.5mm，根部间隙1.5mm，错边量≤0.5mm；4.3预热：电加热带80kW，升温速度≤150℃/h，层间温度150～250℃；4.4焊接材料根部：TIGΦ2.4mmER80SG，氩气纯度99.999%，流量10L/min；填充/盖面：SMAWΦ3.2/4.0mmE8018B2L，350℃×1h烘干，保温筒100℃随用随取；4.5热输入：根部0.8～1.0kJ/mm，填充1.2～1.5kJ/mm，盖面≤1.3kJ/mm；4.6后热：焊后立即200℃×2h保温，然后保温棉缓冷；4.7无损检测：RT100%，Ⅱ级合格；硬度抽检10%，≤300HV10；4.8弯曲、冲击、宏观金相全部合格，评定通过。5人员资格与组织5.1焊工：持《特种设备作业人员证》GTAWFeⅢ5G219/18、SMAWFeⅢ5G(K)219/18双项，且通过业主氢线专项考核（模拟10℃环境下焊Φ114×12试件，RT一次合格）；5.2管工：持中级以上技能证，熟悉氢线对口器（外钳式，对中精度0.2mm）；5.3热处理工：持Ⅲ级证，会操作DWKD360kW电脑温控箱；5.4质检员：持RTⅡ级证，会用XRS3型脉冲射线机；5.5组织：项目部设“氢线焊接专班”，分4个作业组，每组2名焊工+1名管工+1名热处理+1名质检，实行“焊口终身编号+实名制扫码”管理。6设备与计量6.1焊机：米勒Dynasty400，高频引弧，脉冲频率100Hz，输出精度±1A，每班首件试板校验；6.2氩弧焊枪：CK20柔性枪头，钨极Φ2.4mm铈钨，端角30°，磨纹纵向；6.3预热设备：履带式陶瓷加热带80kW，K型热电偶±1℃，每6m长管线布置3点，数据自动记录30s/次；6.4环境监控：Testo175H1温湿度仪，风速仪0～5m/s，相对湿度＞90%或风速＞2m/s必须设防风棚；6.5计量：所有仪表、热电偶、电流表、电压表均在检定周期内，现场贴二维码，扫码可查。7材料验收与保管7.1钢管：逐根UT测厚，外径±0.5mm，壁厚±0.8mm，椭圆度≤0.6%，管端100mm内无分层；7.2焊材：每批取3根做熔敷金属扩散氢测试≤4mL/100g；7.3氩气：每瓶附光谱报告，O₂≤5ppm，H₂O≤10ppm，现场用“氩气纯度仪”抽检，不合格立即退货；7.4仓库：焊材库恒温20℃、湿度＜50%，烘烤箱、保温筒、回收桶分区，领用扫码，4h未用完强制回收重烘。8坡口加工与组对8.1加工：采用管道数控坡口机（型号GBM219），刀头转速180rpm，冷加工，严禁热切割；8.2清理：坡口内外20mm内用不锈钢丝轮打磨至金属光泽，粗糙度Ra≤25μm，再用丙酮脱脂，白布擦拭无污痕；8.3组对：使用外钳式对口器，错边量≤0.5mm，间隙1.5mm用1.6mm焊丝做塞尺，点焊4点，长度15mm，两端磨斜坡，点焊后立即用PT检测无裂纹方可正式焊接；8.4标识：每道焊口用二维码铝牌铆固，扫码显示焊口号、焊工号、管段号、日期。9预热与层间温度控制9.1预热曲线：以焊缝中心为对称，加热带宽度≥5倍壁厚（≥90mm），升温速度≤150℃/h，升至150℃后恒温10min；9.2层间：每层焊后立即用红外测温枪扫描，温度＜150℃必须重新加热；＞250℃必须停焊降温；9.3记录：温控仪自动打印曲线，焊工、质检双签字，每日上传至“焊接云”平台，业主实时查看。10根部氩弧焊（TIG）操作细则10.1钨极伸出长度4mm，喷嘴距工件8mm，弧长1.5mm，脉冲基值电流40A，峰值90A，频率100Hz，占空比50%；10.2起弧：在坡口内引弧，禁止在管壁起弧，起弧后3s内形成熔池，立即填丝；10.3填丝：采用“点滴式”送丝，焊丝端部始终处于氩气保护区，每滴重量0.05g，频率2Hz；10.4接头：收弧时电流衰减至30A，填丝填满弧坑，待熔池由亮红变暗红再移开焊枪；重新起弧需回熔10mm；10.5背面保护：采用可溶纸+挡板封堵，背面氩气流量8L/min，焊接结束继续供气至150℃以下；10.6外观：根部余高0.5～1.0mm，无内凹、无咬边，焊后内窥镜检查，不合格立即磨除重焊。11电弧焊填充与盖面（SMAW）11.1焊条摆动：Φ3.2mm焊条摆幅2.5倍芯径，摆频60次/min，边缘停留0.4s，防止夹渣；11.2层道布置：壁厚18mm，分6层12道，厚度序列333333，每层厚度≤3mm，道间搭接≥1/3弧宽；11.3清渣：每层用2kW角磨机+不锈钢刷清渣，再用丙酮擦洗，PT检测无裂纹方可次层；11.4盖面：最后一层电流比填充小10A，焊条倾角75°，收弧填满弧坑，余高0.5～2.0mm，宽度坡口外+0.5～2mm；11.5焊后：立即用硅酸铝针刺毯包裹，降至80℃后送电加热后热。12后热与消氢12.1参数：200℃×2h，升温速度≤100℃/h，恒温阶段温差≤±10℃；12.2记录：温控仪自动生成PDF曲线，文件名“焊口号+日期+焊工号”，上传服务器保存≥7年；12.3异常：若停电＞10min，立即用柴油热风枪补热，并记录间断时间与温度，由焊接工程师评估是否增加后热时间。13无损检测与硬度控制13.1RT：焊后24h（氢致延迟裂纹窗口）进行，X射线机XRS3，曝光量15mA·min，黑度2.0～3.5，像质计FE10/16，灵敏度≤1.5%；13.2缺陷评级：按NB/T47013.22015Ⅱ级，出现裂纹、未熔合、未焊透、条状夹渣＞4mm即判废；13.3返修：只允许1次，返修前用碳弧气刨清根，长度≥50mm，两端打磨1:5斜坡，重新预热150℃，按原工艺补焊，焊后再次RT+硬度；13.4硬度：每道焊口抽检10%，用Equotip5500便携式硬度计，测点距熔合线1mm，三点平均≤300HV10，超标立即扩检至50%，仍超标全检并评估是否整体热处理。14环境与安全14.1防风棚：采用双层防火帆布+岩棉夹芯板，棚内温度≥5℃，风速＜0.5m/s；14.2防火：棚内配6具8kg干粉灭火器，焊工随身携带防火布，每道焊口下方铺防火毯；14.3防毒：H₂S报警仪GTXW，量程0～50ppm，报警值10ppm，棚内强制排风，风机防爆等级ExdⅡBT4；14.4防触电：焊机二次线采用快速接头，电缆无裸露，每班用万用表测接地电阻≤1Ω；14.5防坠落：固定口作业搭设双排脚手架，满铺脚手板，安全带高挂低用，生命绳Φ12mm钢丝绳，每2m设一个锚点。15质量奖惩制度15.1一次RT合格奖励：焊工个人500元/口，班组200元/口；15.2返修扣款：焊工个人1000元/口，班组500元/口，返修仍不合格调离氢线作业；15.3裂纹事故：出现延迟裂纹，焊工停岗再培训，费用自理，并承担拍片、返修、停工损失共计20000元；15.4数据造假：篡改温度、电流、时间记录，直接清退并列入公司黑名单，5年内不得录用。16应急预案16.1氢气泄漏：立即停焊、断电、关闭氩气瓶阀，用防爆风机强制通风，人员撤至50m外，设警戒线，报告调度中心启动Ⅲ级响应；16.2人员中毒：H₂S报警＞20ppm，立即佩戴正压式呼吸器，将中毒者移至上风处，人工呼吸+120急救；16.3火灾：使用干粉灭火器扑救，禁止用水，若火势蔓延，启动泡沫消防系统，装置紧急泄压停车；16.4触电：立即切断电源，用绝缘杆移开电缆，心肺复苏，同时拨打120，现场拍照记录。17常见问题与排错速查17.1根部内凹＞0.8mm原因：背面氩气流量过大，形成负压；电流衰减过快；对策：流量降至6L/min，收弧电流阶梯衰减，填丝多送一滴。17.2夹钨原因：钨极打磨粗糙、伸出过长、脉冲峰值过高；对策：钨极纵向磨纹、伸出≤4mm、峰值降10A。17.3层间未熔合原因：清渣不净、摆幅过小、坡口侧壁未熔化；对策：角磨机深清至露出金属、摆幅增至3倍芯径、侧壁停留0.5s。17.4硬度超标原因：热输入过低、冷却过快；对策：提高层间温度至200℃，盖面后热250℃