钢管焊接作业指导书

钢管焊接作业指导书1目的与适用范围1.1目的本指导书用于规范碳钢、低合金钢无缝钢管（外径48mm–219mm，壁厚3mm–14mm）的手工电弧焊、钨极氩弧焊打底+手工电弧焊填充盖面、以及全氩弧焊三种工艺，确保一次拍片合格率≥96%，根部未熔透、未熔合、内咬边等缺陷返修率≤1%。1.2适用范围适用于公司压力管道安装部、装置检修部、现场移动预制站；覆盖石油炼化、化肥、电力、LNG接收站等新建、改造、抢修项目。2引用文件GB/T20801.1~62020《压力管道规范工业管道》GB/T310322014《钢质管道焊接及验收》NB/T47013.22015《承压设备无损检测射线检测》TSGD20012021《压力管道元件制造监督检验规则》公司《管道焊接质量奖惩细则》2023版3人员资格3.1焊工a)持《特种设备作业人员证》焊工项目代号为SMAWFeⅡ6G141/D219×10或GTAWFeⅡ6G141/D60×5；b)连续中断焊接操作＞6个月须重新技能考核；c)每季度参加一次“根部成形比对”实操，评分＜80分暂停上岗。3.2检验员持RTⅡ级及以上证书，能独立出具底片评定报告；3.3焊接工程师材料、焊接或机械类本科≥3年现场经验，负责WPS编制、技术交底、缺陷分析。4设备与耗材4.1焊机直流逆变焊机ZX7400，最小空载电压70V，负载持续率60%，输出电流20–400A；氩弧焊配高频引弧、电流缓降、气体提前/滞后0.1–10s可调。4.2气源氩气纯度≥99.99%，含水量≤20ppm；瓶阀出口装0–25L/min浮子流量计，每日班前排水一次。4.3焊材a)氩弧焊丝ER506，Φ2.0mm，AWSA5.18；b)电焊条E70181，Φ2.5/3.2/4.0mm，烘焙350℃×1h，领用到用完≤4h，否则二次烘焙，重复烘焙≤1次；c)首次进场焊材每批抽3根做熔敷金属扩散氢H5级复验。4.4坡口机外卡式分瓣坡口机，刀盘转速55rpm，30s完成60°±2°V型坡口，钝边1.0mm±0.2mm，表面粗糙度Ra≤25µm。5环境控制5.1风速氩弧焊区域风速＞2m/s须设防风棚，棚内用0.5mm厚防火布，搭接≥150mm；5.2温度母材温度＜5℃时，预热80℃，层间温度保持100–180℃，用红外测温仪逐层记录；5.3湿度相对湿度＞90%禁止作业，现场挂干湿球温度计，每2h读一次并记录。6坡口设计与组对6.1坡口形式壁厚≤8mm：60°V型；壁厚＞8mm：复合U型，根部半径R=6mm，直边1mm。6.2组对间隙手工氩弧焊打底2.5mm±0.5mm；电焊条打底3.0mm±0.5mm；用塞尺0.5mm片逐90°检测4点。6.3错边量≤1mm，超差用10t液压千斤顶+铜锤矫正，禁止用扁钢撬击母材。6.4定位焊正式焊工施焊，焊材与正式焊缝一致；Φ60–114mm管定位2点，Φ≥168mm定位3点，每段10–15mm，两端磨成缓坡形；定位焊裂纹必须磨除重焊，不得仅补焊。7焊接工艺卡（WPS）示例WPS编号：WPSPL2306母材：GB/T816320，Φ114×6mm工艺：GTAW(SMAW)电流极性：GTAW直流正接，SMAW反接坡口：60°V，间隙2.5mm，钝边1mm预热：环境温度15℃，无需预热层间温度：≤150℃焊道顺序：1.根道GTAWΦ2.0mm，90–110A，氩气10L/min，行走角10–15°，送丝端离熔池8mm；2.热焊SMAWΦ2.5mm，75–90A，焊条角75°，直线小幅摆动，熔深至坡口两侧1.5mm；3.填充2层SMAWΦ3.2mm，110–130A，厚度各2mm；4.盖面SMAWΦ3.2mm，100–120A，焊宽8–10mm，余高0.5–1.5mm，咬边深度≤0.5mm。8操作步骤（面向零经验焊工）8.1班前10min①穿戴：阻燃工作服、高帮绝缘鞋、牛皮手套、自动变光头盔（遮光号DIN9–13）；②检查：焊机接地线铜鼻子无松动，气管无龟裂，流量计浮子上下灵活；③烘焙：E7018焊条350℃×1h，领用3kg放入120℃保温筒；④清理：坡口及两侧25mm内用角磨机装百叶片打磨至金属光泽，丙酮擦除油污；⑤点温：母材表面5℃，记录《环境记录表》。8.2根道氩弧焊①装钨极：铈钨Φ2.4mm，磨锥角30°，伸出喷嘴5mm；②引弧：高频引弧，先给气3s，电弧在坡口内起弧，禁止在母材外引弧；③熔孔：观察根部出现1mm熔孔，送丝节奏“送—停—送”，焊丝端部始终在氩气保护区；④接头：收弧时电流衰减5s，填满弧坑，重新起弧需回焊10mm再前进；⑤自检：根道完即用5倍放大镜查内表面，要求银白或金黄，氧化颜色≥蓝色则报废。8.3热焊①清根：不锈钢丝刷清根道表面，禁用碳钢刷；②烘干焊条：75℃保温筒随取随用，一次领≤5根；③电流：90A，直线运条，电弧指根道熔合线，听到“噗噗”声即熔透；④厚度：单道2mm，用焊道量规卡测，不足1.5mm加焊，超2.5mm磨薄。8.4填充与盖面①层间清理：角磨机装Φ125mm陶瓷磨片，轻磨凸起，露出金属光泽；②层间温度：红外测温仪测3点，超180℃停焊，空冷至150℃以下；③盖面：焊条摆宽≤2.5倍直径，两侧停0.5s，中间快，成形平滑，无咬边。8.5焊后①标识：用白色记号笔在焊缝旁50mm写焊工钢印H06；②外观：焊缝与母材过渡角≤150°，余高0.5–1.5mm，宽度差≤1.5mm；③记录：填写《焊接记录表》交质检，签字确认。9检验与试验9.1外观按NB/T47013.1，100%目视+焊缝量规，缺陷超差立即返修；9.2射线比例：设计压力≥10MPa100%RT；＜10MPa50%RT；合格级别：Ⅱ级；底片黑度2.0–4.0，像质指数Fe6/0.25mm；不合格缺陷：裂纹、未熔合、未焊透、条形缺陷长＞4mm；9.3硬度合金钢管道焊后24h测热影响区HV10≤250；9.4水压试验压力1.5×设计压力，保压30min，无渗漏、无可见变形。10缺陷返修制度10.1返修流程发现缺陷→RT报告→焊接工程师签发《返修工艺卡》→打磨清除→MT确认→重焊→RT复检→硬度复测；10.2挖除深度一次返修深度≤壁厚1/2，超深须更换管段；10.3返修次数同一焊缝返修≤2次，第2次返修须经项目总工批准；10.4返修焊材用Φ2.5mm低氢焊条，电流比正常低10%，层间温度上限150℃。11常见缺陷与排错11.1根部未焊透原因：间隙小、电流小、坡口角度小；对策：坡口间隙调3mm，电流提10A，氩弧焊丝送丝角度改15°。11.2内咬边原因：根道停留长、送丝慢；对策：熔孔出现即送丝，摆动频率1.5Hz，收弧衰减5s填满。11.3气孔原因：氩气流量大、风速高、焊丝污染；对策：流量降8L/min，加防风棚，焊丝用丙酮擦洗。11.4夹渣原因：层间未清、电流小；对策：层间角磨深0.5mm，电流提15A，焊条摆宽1.5倍。12安全与环保12.1电击焊机必须接地，二次线铜芯截面≥50mm²，接头用铜鼻子压接+热缩管；12.2弧光防护屏高度≥1.8m，棚外设警示灯，夜间作业加防眩帘；12.3烟尘配轴流风机3000m³/h，吸口距焊道0.5m，滤筒除尘器每班清灰；12.4废渣焊条头、磨片集中收集，交物资部称重回收，禁止埋地；12.5火灾作业区5m内无易燃物，配2具4kg干粉灭火器，专人监火，焊后30min复查。13质量奖惩13.1奖励一次拍片合格率100%班组奖500元，月度累计≥200道口加奖1000元；13.2处罚a)外观咬边超0.5mm，每10mm罚50元；b)RT出现裂纹，罚焊工200元/道，并停岗培训1周；c)未按WPS施焊，罚班长300元，并扣当月绩效10%。14记录与归档14.1焊接记录表含母材炉批号、焊材批号、电流电压、层间温度、焊工签字，保存10年；14.2RT底片编号、拍片日期、评定结果，保存10年，电子版扫描PDF上传OA；14.3返修记录缺陷位置简图、挖除深度、返修工艺、重检结果，保存10年。15实战案例（2023年7月镇海炼化检修）项目：Ⅲ常减压装置12″(Φ323×8mm)转油线更换，材质20，设计温度380℃，设计压力2.2MPa。焊接方法：GTAW根道+SMAW填充盖面，共28道口。执行要点：①采用1.5m×1.5m折叠防风棚，棚内挂2台3kW电暖器，环境温度38℃→棚内2