《管道焊接技术（第2版）》全套教学课件

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我国运输业高速发展中国高铁技术世界一流铁路、公路航空水运管道运输

一、五大运输业二、压力管道压力管道是指最高工作压力大于或等于0.1MPa，且公称尺寸大于25mm，用于输送气体、液化气体、蒸汽介质或可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或等于标准沸点的液体介质的管道。动力源：鼓风机、压缩机、泵和锅炉等被誉为工业的“动脉”压力管道的分类（按用途）动力管道（电厂）工业管道（工厂）长输管道（输石油

天然气）公用管道（燃气

供暖）我国油气资源的分布油气资源集中分布在渤海湾、松辽、塔里木、鄂尔多斯、准噶尔、珠江口、柴达木和东海陆架八大盆地三、管道工程西二线施工现场管道工程的发展趋势大口径、长距离、高压输送。高寒和腐蚀环境。海底管线的厚壁化。四、管线钢的发展力学性能：高的强度

良好的韧性

抗脆断、疲劳性能

抗断裂性

耐腐蚀性工艺性能：良好的焊接性和切削加工性能五、长输管道焊接技术的发展1焊条电弧焊上向焊接工艺~SMAW2焊条电弧焊下向焊工艺3氩弧焊工艺~GTAW4自保护半自动焊~FCAW-S5STT根焊技术~GMAW6自动焊工艺~GMAW;FCAW-C;FW7埋弧焊(SAW)双联管技术STT根焊技术基值电流压缩电流峰值电流时间峰值电流收尾速度手工焊

自动焊六、管道焊接质量的控制《管规》——《压力管道安全管理与监察规定》第二课堂

大国工匠

未晓朋—核电站高压管道焊接者党的十九大代表中央企业技术能手核电站的“心脏搭桥师”1.1压力管道的定义及分类第1章基础知识压力管道压力管道(图1-1)是指利用一定的压力用于输送气体或者液体的管状设备,其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa(表压),介质为气体、液化气体、蒸汽或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体,且公称直径大于或者等于50mm的管道。公称直径小于150mm,且其最高工作压力小于1.6MPa(表压)的输送无毒、不可燃、无腐蚀性气体的管道和设备本体所属管道除外。在《压力管道安全管理与监察规定》中将压力管道定义为“在生产、生活中使用的可能引起燃爆或中毒等危险性较大的特种设备。”管道的附属设施：弯头、大小头、三通、管帽、加强管接头、异径短管、管箍、仪表管、嘴、漏斗、快速接头等管件；法兰、垫片、螺栓、螺母、限流孔板，盲板、法兰盖等连接件；各类阀门、过滤器、流水器、视镜等管道设备；还包括管道支架以及安装在压力管道上的其他设备。管道支承件二、压力管道的分类、分级

一、压力管道按用途分类：长输管道GA公用管道GB（燃气管道，热力管道）工业管道GC动力管道GCD压力管道动力管道工业管道公用管道长输管道压力管道的分类分级《特种设备生产和充装单位许可规则》压力管道按设计压力分为:真空管道(p<0MPa)低压管道(0≤p≤1.6MPa)中压管道(1.6MPa<p≤10MPa)高压管道(10MPa<p≤100MPa)超高压管道(p>100MPa)复习题1、什么是压力管道？2、压力管道按用途分为哪几类？3、我国长输管道环缝焊接技术经历了几次大的变革？§1.2焊接管道受力及质量因素

压力容器分离容器反应容器换热容器储存容器压力容器与压力管道的关系心脏=压力容器压力管道=主动脉一、压力管道的特点

1.种类多，数量大，设计、制造、安装、应用管理环节多。造成压力管道安全管理和安全监察的多元性和复杂性。

2.长细比大，跨越空间大，边界条件复杂。3.现场安装工作量大。4.材料应用种类多，选用复杂。5.管道及其元件生产厂的生产规模较小，产品质量保证较差二、焊接管道接头的受力情况焊缝分为ABCD四类，锅炉及压力容器焊接接头形式分类示意图见图1-1。（1）A类接头是筒体纵缝的对接接头。为什么把筒体纵缝的对接接头列为A类接头呢？因为其所受的工作应力比B类接头高一倍，也就是说筒体纵缝应力是环绕应力的一倍。在压力容器爆破性试验中，裂口一般均在纵缝上，有时听到媒体报道某水管爆裂、某油管爆裂，问题多半发生在纵缝。（2）B类接头如筒体环缝等。A类接头和B类接头都是锅炉、压力容器、压力管道中的重要焊道。（3）C类接头为角接头。如法兰与管道，管子与管板等角焊缝。对于高压容器焊缝要求全焊透。作为管道按图纸设计要求而定。（4）D类接头主管道与直管、与人孔管接的相贯焊缝，处于应力集中部位，弹性应力集中系数大致在1.5~2.5范围内，焊缝在较高应力状态下工作。同时，焊接时刚性拘束较大，容易产生缺陷。因此，D类接头时锅炉、压力容器、压力管道中的重要焊缝。

压力管道接头压力管道接头无A、B、C、D划分，焊口按序编号即可。a)水平转动试件代号1G（转动）b)垂直固定试件代号2Gc)水平固定试件代号5G、5GX（向下焊）d)45°固定试件代号6G、6GX（向下焊）

管材对接焊缝试件（无坡口时为堆焊试件）

管材角焊缝试件

a)45°转动试件代号1Fb)垂直固定横焊试件代号2Fa)水平转动试件代号2FRd)垂直固定仰焊试件代号4Fe)水平固定试件代号5F管板角接头试件

a)水平转动试件代号2FRG（转动）b)垂直固定平焊试件代号2FGc)垂直固定仰焊试件代号4FGd)水平固定试件代号5FGe)45°固定试件代号6FG三、影响管道焊接的质量因素一般来说，多数结构的破断，往往集中于应力、局部应力和拉伸残余应力较高的焊接接头的缺陷处，其原因如下。

（1）焊接缺陷，特别是未焊透。

（2）责任性不强，素质不高。

（3）探伤检验不过关。（4）把握主体和附件的质量关系

（1）焊接缺陷，特别是未焊透。例如某圆柱形管道钢梁，现场装焊时人无法进去双面焊，只得在管子内衬垫板单面焊。表面质量很好，实际上50%深度是虚焊。以下三种情况均无法全焊透：a不开坡口，手工电弧焊缝无法达到要求；b虽然开了坡口，但不到位，角度太小、太浅，无法熔透；c坡口符合要求，但根部间隙太小，无法熔

（2）责任性不强，素质不高。工厂内有这么一条工艺纪律。即施工前对上道工序进行检验，若不合格，必须返修并经检验合格后方可进行下道工序。如若发现坡口间隙不合格，不能擅自焊接。（3）探伤检验不过关。虽然焊接接头最终可用射线探伤把握质量关，可探伤的部位是人选的，往往因疏忽大意造成误探和漏探，误探导致不必要的返修，影响焊接接头的性能；漏探则意味着可能使超标缺陷留存于焊接接头内，成为导致结构破坏的潜在危险因素。（4）把握主体和附件的质量关系

压力容器（含压力管道）主体的焊缝固然重要，可是，附件的焊缝也不能忽视，有时往往由附件引发到主体的破坏缺陷的存在，性能的下降，应力水平的提高是焊接接头成为结构中薄弱环节的三大要素。因此一条焊缝接头的质量反映了压力容器、压力管道的制造质量，并直接影响到结构的使用安全性。§1.3管道焊接常用标准一、国内标准压力管道的施工规范：综合性的有GB50235、GB50236SH3501《石油化工剧毒、可燃介质管道施工验收规范》NB-T47013《承压设备无损检测》HC20225《化工金属管道施工及验收规范》CJJ28《城市供热管网工程及验收规范》二、国际标准德国（DNI）、美国（ANSI）、日本（JIS）、国际标准化组织（ISO）三、压力管道法规《压力管道安全管理与监察规定》（简称《管规》

第二章管道金属材料

2.1管道金属材料的选用压力管道金属材料的特点金属材料的选用原则管道常用金属材料2.2 管线用钢2.3焊接制管

压力管道金属材料的基本要求是“安全与使用”压力管道金属材料的特点（1）金属材料在高温下性能的变化（2）金属材料在低温下的性能变化低温→变脆※韧脆转变温度：当环境温度低于材料的临界温度时，材料的冲击韧性会急剧减低，这一临界温度称为材料的韧脆转变温度。（3）管道在腐蚀环境下的性能变化

（1）金属材料在高温下性能的变化☆蠕变:钢材在高温下受外力的作用时，随着时间的延长，缓慢而连续产生塑性变形的现象，成为蠕变。☆球化和石墨化在高温作用下，碳钢中的渗碳体（Fe3C），会由片状逐渐变成球状，称为球化。碳钢长期工作在425℃以上温度时，渗碳体分解产生石墨，称为材料的石墨化。☆热疲劳性能钢材如果长期冷热交替工作，那么材料内部在温差引起的热应力的作用下，会产生微小裂纹而不断扩展，最后导致破裂。☆材料的高温氧化

高温蠕变球化和石墨化热疲劳破坏

（3）管道在腐蚀环境下的性能变化金属的均匀腐蚀、应力腐蚀、疲劳腐蚀和晶间腐蚀①氯化物

②硫化物：硫化氢（H2S）③环烷酸

腐蚀二、压力管道的结构要求1.耐压强度

2．密封性3．耐蚀性4．柔性管道的柔性是反映管道变形难易程度的一个物理概念。是管道通过自身变形吸收因温度变化发生尺寸变化或其他原因所产生的位移，保证管道上的应力在材料许用应力范围内的性能。管道膨胀节

（一）管道金属材料的选用原则1）满足操作条件的要求2）可加工性要求

3）耐用又经济的要求

第二节管线用钢管线钢的性能要求：力学性能：高的强度，良好的韧性、疲劳性能、抗断裂特性和耐腐蚀性工艺性能：良好的焊接性和切削加工性能管线钢的主要标准国内标准：GB/T9711.1国外标准：APISPEC5L《管线钢管规范》管材等级屈服强度抗拉强度分类A25172310普通碳素钢L210A207311L245B241413L290X42289413普通低合金高强钢L320X46317434L360X52358455L390X56386489微合金化高强度用钢L415X60415517L450X65448530L485X70482565微合金化高强度用钢低合金钢L555X80551620X100727837牌号管线钢的发展过程

管线钢的发展历程实际上反映了微合金控轧技术的发展历程1.20世纪40年代之前，管线用钢只是普通的碳钢。2．20世纪60年代微合金热轧钢（X60级）3．20世纪70年代微合金高强度X70级管线钢4．20世纪80年代后X80、X100级的管线钢。管道工程的发展趋势及其对管线钢的要求

（1）大口径、长距离、高压输送。(2)高寒和腐蚀环境。(3)海底管线的厚壁化。四、管线钢的发展趋势1.超纯净管线钢S、P、N、H含量：S≤0.0005%、P≤0.002%、N≤0.002%、O≤0.001%和H≤0.0001%。向钢中加入Ca、Zr、Ti、稀土等元素，控制夹杂物形态，提高管线钢的韧性指标。2.高强度、高韧性管线钢

(1)超细晶粒管线钢(2)针状铁素体管线钢(3)超低碳贝氏体管线钢(4)Ti—O新型管线钢3.管道的大位移环境与大变形管线钢

所谓大变形管线钢是一种适应大位移服役环境的，在拉伸、压缩和弯曲载荷下具有较高极限应变能力和延性断裂抗力的管道材料。4.易焊管线钢(1)焊接无裂纹管线钢(2)焊接高热输入管线钢5.高抗腐蚀管线钢高抗H2S腐蚀管线习题1、管线钢国内外牌号对比？2、管道工程的发展趋势及其对管线钢的要求？3、管线钢的发展趋势？焊接制管复习提问导入新课1压力管道金属材料的选用原则？满足操作条件的要求：压力、温度、服役环境、介质满足材料加工工艺（焊接性）和工业化生产的要求耐用又经济一、钢管的分类（按生产方式）钢管有缝钢管（焊管）直缝焊管（HFW/LSAW）螺旋埋弧焊管(SSAW)无缝钢管直缝埋弧焊管（LSAW）采用埋弧焊技术直缝埋弧焊管生产工艺板探（UT）铣边卷管预焊焊接UT/RT扩径水压试验倒棱二次检验防腐、涂层螺旋缝埋弧焊管以热轧钢带卷作管坯，经常温螺旋成形，用埋弧焊方法焊接成螺旋缝钢管螺旋缝埋弧焊管生产工艺开卷矫平边缘加工预弯成形（螺旋形）下同LSAW高频直缝焊管高频焊原理：利用10~500Hz高频电流流经金属连接面，产生电阻热并施加（或不施加）压力，达到金属结合的一种焊接方法布置作业上网搜索视频了解无缝钢管的生产工艺？第一节工业管道安装

第3章

一、地下管道安装工艺流程图一、地下管道安装工艺流程图（续）二、地下管道安装工艺流程图二、地下管道安装工艺流程图（续）三、施工准备1．技术准备2．管材、管件的复验与管理3．准备施工机具及工装设备、施工人员进入施工现场

第二节

管道预制

一、管道预制概述管道预制一般包括管子的切割、开坡口、组对、焊接或螺纹加工、弯制、管道支、吊架制作等。冷加工冷加工即采用机械方法进行加工，包括车、刨、砂轮切割、坡口机加工等冷加工注意：不锈钢、镍基合金、工业纯钛等材料采用砂轮切割与修磨坡口时，应使用专用砂轮片热加工热加工方法包括等离子弧切割、氧—乙炔火焰切割、碳弧气刨等。注意：采用热加工方法加工坡口后，必须除去坡口表面氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层，并应将凸凹不平处打磨平整。碳弧气刨→↘等离子弧切割适用于高合金钢和有色金属材料；氧—乙炔火焰切割只适用于碳素钢和低合金钢；不锈钢和有色金属管道不应采用氧—乙炔火焰、碳弧气刨等方法切割和加工坡口。钢管切口及坡口质量应符合要求：

①表面平整，不得有裂纹、重皮、毛刺、凸凹、缩口、熔渣、氧化物和铁屑等；②管子切口端面倾斜偏差不大于管子外径的1%，且不得超过3mm；③坡口斜面及钝边端面不平度不大于0.5mm，坡口尺寸和角度应符合设计及规范要求。二、弯管

弯管方法分冷弯和热弯，冷弯是指在低于转变温度范围以下进行，热弯则在高于于转变温度以上进行。弯管机顶管机弯管时应注意事项：①弯管前应进行壁厚减薄量和椭圆度试验。②弯管机的胎模应符合管子的外径要求，以保证弯管的质量③金属温度低于5℃时不应进行弯管。④冷弯时应考虑回弹⑤热弯时，管子加热应缓慢、均匀，保证管子热透，并防止过烧。⑥合金钢热弯时不得浇水。⑦管子弯制后，应将内外表面清理干净，管壁表面不应有裂纹、分层、过烧等缺陷。三、管道支吊架制作①管道支吊架的形式、加工尺寸应符合设计要求。②钢板、型钢一般宜采用机械切割，切割后应清除毛刺。③管道支吊架的螺栓孔应用钻床或手工电钻加工，不得使用氧乙炔火焰割孔。

④管道支吊架的卡环（或U型卡）应用扁钢弯制而成，圆弧部分应光滑、均匀，尺寸应与管子外径相符。⑤管道支吊架焊接后应进行外观检查。⑥制作合格的管道支吊架，应涂防锈漆与标识，并妥善保管。管道支吊架习题1、管道预制包括哪些项目？2、钢管切割及坡口加工的方法有哪些？质量应达到什么程度？3、弯管注意事项？第三节工业管道焊接一、压力管道焊接施工流程图二、焊前准备 三、焊口组对四、焊缝位置 五、定位焊缝 六、焊接的基本要求 七、预热八、焊后热处理 工业金属压力管道常用的材料主要有：碳素钢及合金钢、铝及铝合金、铜及铜合金、镍及镍合金、钛及钛合金等。目前国内工业管道焊接的主要方法有：焊条电弧焊、钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊、二氧化碳气体保护焊、埋弧焊、氧—乙炔焊等一、管道焊接施工流程图二、焊前准备1.焊接坡口制备及清理(1)坡口制备-1)坡口形式和尺寸坡口形式和尺寸应符合设计文件和焊接工艺指导书（WPS）的规定。二、焊前准备2）坡口加工坡口表面应光滑并呈金属光泽，热切割产生的熔渣应清除干净；不锈钢、镍基合金及钛管采用砂轮切割或修磨时，应使用专用砂轮片。碳钢、碳锰钢可采用？方法切割和制备坡口。低温镍钢和合金钢？不锈钢、有色金属？。3)坡口检测：按要求进行（2）坡口清理材料清理范围mm清理对象清理方法碳钢、低温钢、铬钼合金钢、不锈钢≥10油、漆、锈、毛刺等污物手工或机械等方法铝及铝合金≥50油污、氧化膜等有机溶剂除油污、化学或机械方法除氧化膜铜及铜合金≥20钛及钛合金、镍及镍合金≥50二、焊前准备2.焊接材料3.焊接设备4.焊接环境：环境温度低于0℃时，应对焊件采取预热措施；焊接时的风速应不超过下列规定，当超过规定时，应有防风设施：

①手工电弧焊、埋弧焊、氧乙炔焊：8m/s；

②钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊：2m/s。

焊接电弧1米范围内的相对湿度应符合下列规定：①铝及铝合金焊接：应不大于80%；

②其他材料焊接：应不大于90%。

三、焊口组对1.坡口对接焊缝

：①坡口对接焊缝的组对应做到内壁齐平，内壁错边量应符合设计文件、焊接工艺指导书（WPS）。②不等壁厚的工件对接时，薄件端面的内侧或外侧应位于厚件端面范围之内。当内壁错边量超标，或外壁错边量大于3mm时，焊件端部应按下页图进行削薄修整。端部削薄修整不得导致加工后的壁厚小于设计厚度td。管道组对内壁错边量材料内壁错边量

钢不大于壁厚的10％，且≤

铝及铝合金壁厚≤≤

壁厚＞不大于壁厚的10％，且≤

铜及铜合金、钛及钛合金、镍及镍合金不大于壁厚的10％，且≤三、焊口组对1.坡口对接焊缝

：2.支管连接焊缝①安放式支管的端部制备及组对应符合图3-7（a）、（b）的要求。

②插入式支管的主管端部制备及组对应符合图3-7（c）的要求。

③主管开孔与支管组对时的错边量应不大于m值（见图3-7（a）、（b）），必要时可堆焊修正。

三、焊口组对3.组对间隙接头的根部间隙应控制在焊接工艺指导书允许范围内。4.组对实施除设计文件规定的管道预拉伸或预压缩焊口外，不得强行组对。四、焊缝位置①直管段上两对接焊口中心间距的距离，当公称直径大于或等于150mm时，不应小于150mm；当公称直径小于150mm时，不应小于管子外径。

②焊缝距离弯管（不包括压制、热推式或中频弯管）起弯点不得小于100mm，且不得小于管子外径。

③卷管的纵向焊缝应置于易检修的位置，且不宜在底部。

④环焊缝距支吊架净距不应小于50mm；需要热处理的焊缝距支吊架不应小于焊缝宽度的5倍，且不小于100mm。

⑤不宜在管道焊缝及其边缘上开孔。⑥有加固环的卷管，加固环的对接焊缝应与管子纵向焊缝错开，其间距不应小于100mm。加固环距管子的环焊缝不应小于50mm。五、定位焊缝①定位焊缝焊接时，应采用与根部焊道相同的焊接材料和焊接工艺，并应由合格焊工施焊。

②定位焊缝的长度、厚度和间距应能保证焊缝在正式焊接过程中不致开裂。

③根部焊接前，应对定位焊缝进行检查。如发现缺陷，处理后方可施焊。

④焊接的工卡具材质宜与母材相同或为JB4708中的同一类别号。拆除工卡具时不应损伤母材，拆除后应将残留焊疤打磨修整至与母材表面齐平。

六、焊接的基本要求（12条）①焊缝（包括为组对而堆焊的焊缝金属）应由经评定合格的焊工，按评定合格的焊接工艺指导书（WPS）进行焊接。

②除工艺或检验要求需分次焊接外，每条焊缝宜一次连续焊完，当因故中断焊接时，应根据工艺要求采取保温缓冷或后热等防止产生裂纹的措施。再次焊接前应检查焊层表面，确认无裂纹后，方可按原工艺要求继续施焊。③在根部焊道和盖面焊道上不得锤击。

④焊接连接的阀门施焊时，所采用的焊接顺序、工艺以及焊后热处理，均应保证不影响阀座的密封性能。

⑤不得在焊件表面引弧或试验电流。设计温度≤-20℃的管道、淬硬倾向较大的合金钢管道、不锈钢及有色金属管道的表面均不得有电弧擦伤等缺陷。

⑥内部清洁要求较高且焊接后不易清理的管道、机器入口管道及设计规定的其他管道的单面焊焊缝，应采用氩弧焊进行根部焊道焊接。

六、焊接的基本要求（12条）⑦规定焊接线能量的焊缝，施焊时应测量电弧电压、焊接电流及焊接速度并作记录。焊接线能量应符合焊接工艺指导书的规定。

⑧规定焊缝层次时，应检查焊接层数，其层次数及每层厚度应符合焊接工艺指导书的规定。

⑨规定层间温度的焊缝，应测量层间温度，层间温度应符合焊接工艺指导书的规定。

⑩多层焊每层焊完后，应立即进行清理和目视检查。如发现缺陷，应消除后方可进行下一层焊接。

⑪规定进行层间无损检测的焊缝，无损检测应在目视检查合格后进行，表面无损检测应在射线照相检测及超声波检测前进行，经检测的焊缝在评定合格后方可继续进行焊接。

⑫每个焊工均应有指定的识别代号。除工程另有规定外，管道承压焊缝应标有焊工识别标记。对无法直接在管道承压件上作焊工标记的，应用简图记录焊工识别代号，并将简图列入交工技术文件。七、预热1.一般规定2.预热温度3．预热温度的测量:采用测温笔、热电偶或其它合适方法4.中断焊接八、焊后热处理1.焊后热处理的基本要求2.加热和冷却3.硬度检查4.分段热处理5.局部热处理第四节工业管道的检查、检验和试验一、检查类型和方法 二、焊缝外观检查 三、焊缝射线检测和超声波检测 四、焊缝表面无损检测 五、硬度检验 六、压力试验 七、焊缝返修 一、工业管道检查类型和方法1．目视检查检查内容包括：核实材料、组件、尺寸、接头的制备、组对、焊接、粘接、钎焊、法兰连接、螺纹或其它连接方法、支承件、装配以及安装等的质量是否达到规范和工程设计的要求。2．无损检验按JB4730的规定进行。3．硬度试验热处理后硬度值二、焊缝外观检查检查工具主要有标准样板和焊缝检验尺二、焊缝外观检查1．检查等级ⅠⅡⅢⅣⅤ五级2．钛（锆）及钛（锆）合金色泽检查钛及钛合金的焊缝表面为银色最优，金黄色、紫色合格；白色锆及锆合金的焊缝表面应为银白色3．管道焊缝的外观质量要求①焊缝外观成型良好，与母材圆滑过渡，其宽度以每边盖过坡口边缘2mm为宜。②焊缝表面不允许有裂纹、未熔合、气孔、夹渣、飞溅等存在。③咬边规定？④焊缝表面不得低于管道表面。焊缝余高≤1+0.2焊缝坡口宽度，且不大于3mm。⑤焊接接头错边不应大于壁厚的10%，且不大于2mm。三、焊缝射线检测和超声波检测1.检验数量检验数量应符合设计文件和下列规定：①管道焊缝无损检测的检验比例：焊缝检查等级I（100%）II（≥20%）Ⅲ（≥10%）IV（≥5%）V（-）②管道公称尺寸小于500mm时，应根据环缝数量按规定的检验比例进行抽样检验，且不得少于1个环缝。环缝检验应包括整个圆周长度。固定焊的环缝抽样检验比例不应少于40%。RTUT1.RTUT检验数量（续）③管道公称尺寸大于或等于500mm时，应对每条环缝按规定的检验数量进行局部检验，并不得少于150mm的焊缝长度。④纵缝应按规定的检验数量进行局部检验，且不得少于150mm的焊缝长度。⑤抽样或局部检验时，应对每一焊工所焊的焊缝按规定的比例进行抽查。当环缝与纵缝相交时，应在最大范围内包括与纵缝的交叉点，其中纵缝的检查长度不应少于38mm。⑥抽样或局部检验应按检验批进行。四、焊缝表面无损检测除设计文件另有规定外，现场焊接的管道和管道组成件的承插焊焊缝、支管连接焊缝（对接式支管连接除外）和补强圈焊缝、密封焊缝、支吊架与管道的连接焊缝，以及管道上的其他角焊缝，其表面应进行磁粉检测或渗透检测。五、硬度检验1.检查数量应符合设计文件和下列规定的检查范围：①炉内热处理的每一热处理炉次应抽查10%；局部热处理时应进行100%检验。②焊缝的硬度检验区域应包括焊缝和热影响区。对于异种金属的焊缝，两侧母材热影响区均应进行硬度检验。2.检查方法检查硬度检验报告和管道轴测图。六、压力试验

1.液压试验（1）液压试验规定液压试验应使用洁净水。当水对管道或工艺有不良影响并有可能损坏管道时，可使用其它合适的无毒液体。当采用可燃液体介质进行试验时，其闪点不得低于50℃。

液压试验温度严禁接近金属材料的脆性转变温度。（2）特例不锈钢、镍及镍合金管道，或连有不锈钢、镍及镍合金管道组成件或设备的管道，在进行水压试验时，水中氯离子含量不得超过25×10-6（25ppm）管道液压试验2.管道气压试验①试验介质应采用干燥洁净的空气、氮气或其它不易燃和无毒的气体。②气压试验温度严禁接近金属材料的脆性转变温度。③承受内压钢管及有色金属管的试验压力应为设计压力的1.15倍。真空管道的试验压力应为0.2MPa。④气压试验时应装有压力泄放装置，其设定压力不得高于试验压力的1.1倍。⑤气压试验前，应用空气进行预试验，试验压力宜为0.2MPa。⑥气压试验时，应逐步缓慢增加压力3．管道泄漏性试验

①输送极度和高度危害流体以及可燃流体的管道时，必须进行泄漏性试验。②泄漏性试验应在压力试验合格后进行。试验介质宜采用空气。

③泄漏性试验压力应为设计压力。

④泄漏性试验应逐级缓慢升压，当达到试验压力，并停压10min后，巡回检查。七、焊缝返修焊缝返修应符合下列规定：①焊道中出现的非裂纹性缺陷，可直接返修。②当裂纹长度小于焊缝长度的8％时，应使用评定合格的返修焊接规程进行返修。当裂纹长度大于8％时，所有带裂纹的焊缝必须从管线上切除。③不合格焊缝同一部位返修次数，碳钢管道不得超过2次，其余钢种管道不得超过2次，根部只允许返修一次，否则应将该焊缝切除。返修后，按原标准检测。第4章复习提问压力管道按用途如何分类？（长输）管道焊接机及其附属设备一、管道全位置自动焊机二、管端坡口整形机三、管道对口器一、管道全位置自动焊机自动焊：全称为管道全位置自动焊，即在钢管固定的情况下，焊接小车绕钢管转动，由此实现管道全位置焊接。管道全位置自动焊机采用熔化极全位置焊接技术，集计算机、自动控制、信息处理、机械和电气技术于一体实现管道焊接的程序化和全自动化。代表着目前大口径长输管道焊接的前沿技术。（一）长输管道焊缝焊层分类一、根焊（R）：根焊也称打底焊，是指在现场焊接中管口第一道承担连接的焊缝。二、热焊（H）：使用纤维素焊条根焊完成后，要求立即进行的起后热和去氢作用的焊道。三、填充焊（F）:焊口的金属填充。四、盖面焊（C）:焊口最表面的一层焊层。（二）管道全位置自动焊机的分类包括自动内焊机和自动外焊机两种1、CRC管道全自动内焊机：内焊机集管口组对和内部根焊于一身，设有8个焊枪驱动系统，4个焊枪为一组并且同时驱动，两组先后完成180°管口焊接2、CRC管道全自动外焊机CRC管道全自动外焊机包括热焊、填充和盖面两个设备系统。热焊机有两个焊接小车，每个焊接小车上有一个焊炬，由计算机焊接系统完成自动控制，各完成180°管口的焊接。填充和盖面设备也有两个焊接小车，每个小车上有两个焊炬。小车只需行走两遍（每遍完成两层焊道）即可完成填充、盖面作业。CRC管道全自动外焊机国产PAW-2000型外焊机中国石油天然气管道局科学研究院特种施工机具研究所

PAW-3000双焊炬管道全位置自动外焊机管道全自动外焊机系统构成自动焊接系统由焊接小车、导向轨道、控制箱、焊接电源、保护气体供给系统等组成。管道全自动外焊机系统构成管道全自动外焊机系统构成二、管端坡口整形机（一）长输管道坡口形式（二）现场加工管道坡口的方法注意：采用热加工方法加工坡口后，必须除去坡口表面氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层，并应将凸凹不平处打磨平整。（三）坡口机及其结构1—护板；2—导向轮；3—自动定心装置；4—切削盘；5—主传动机构；6—进给机构；7—吊臂操作扶手

切削盘刀座分布图切削盘是切削的主要执行元件。上面布置了4～6个切削刀座，每个刀座上可以装卡一把切刀，通过切刀的组合可加工V型、U型、X型以及各种复合型坡口，每种坡口的角度、深度、钝边厚度等参数可方便地调节。三、管道对口器对口器是管道焊接施工管口组对不可缺少的机具。主要分为两大类：内对口器和外对口器。（一）管道外对口器外对口器分为卡具式和链式两种：液压链条式机械单头丝杠式调整螺钉式液压式机械杠杆式外对口器的应用管道外对口器的特点管道外对口器具有体积小、重量轻、结构简单、操作方便、对口效率高等优点，尤其适用于中小口径的管道施工。但其采用手工操作，夹紧力小，对口精度比内对口器低，局部错边量较大。影响焊接操作。（二）管道内对口器内对口器与外对口器相比，最主要的优势是对口精度高，故障率低，且具有强大的撑起力，在制动性能上也有很大突破，设备的可靠性增强了。内对口器可分为手动式、液压内、气动内对口器三种。手动式、液压式内对口器管道气动内对口器气动内对口器的对口速度快，对环境无任何污染，操作简单，因而深受施工单位的欢迎。气动内对口器结构1—气罐；2—行走装置；3—涨紧装置4—导向及操作装置；5—刹车装置；6—后行走轮；7—驱动装置；8—前行走轮；9—涨紧块

对口器研制的技术关键①在设计时，尽量减轻重量。②控制同轴度和圆度。③增强对口器的爬坡能力。④增加自动调节对口间隙功能。⑤增加遥控功能。⑥进一步提高对口涨力。CPP900-W2N管道双焊炬全位置自动焊CPP900-W2N管道双焊炬自动焊机CPP900-W2N双焊炬管道全位置自动焊机是新一代基于全数字化控制系统的高效自动焊设备，主要用于长输油气管道填充焊、盖面焊等焊接过程。工作站具体配置:焊接小车、钢质柔性导向轨道、可视化智能控制系统、焊缝跟踪系统、专用焊接电源等，适用管径:D323mm-D1422mm全新数字化控制方式和焊缝跟踪系统的深度融合，提高了系统悍接控制的准确性、稳定性和丰富性。目前，该设备已在中俄东线、天津南港、唐山LNG工程现场取得规模应用。已成为中国大型长输管道建设的第一品牌，完全符合国际特种装备生产制造、安全、环保相关标准，其性能达到国际先进水平。简介特点：效率高、操作简单，适用于大口径、厚壁管的热焊、填充、盖面焊接配备工艺：实芯焊丝气保护下向焊自动焊系统：CPP900-W2N焊接电源：国产奥太电源电源输出特性：脉冲输出、一元化焊接熔滴过渡：射滴过渡焊丝直径：1.0mm保护气及气流量：80%Ar+20%CO220-25L/min标题1目录CPP900-W2N焊接电源CPP900-W2N送丝冷却系统CPP900-W2N自动焊组成CPP900-W2N常见故障处理

CPP900-W2N注意事项自动焊组成CPP900-W2N自动焊机系统组成可视化智能控制系统专用焊接电源送丝冷却系统焊接小车焊枪保护气体钢质柔性导向轨道系统连接图红色为焊机正极线；黄色为中继线；蓝色为控制线。1.1可视化智能控制系统1—供电开关及电源指示灯；2—触摸屏操作面板；3—焊接状态指示灯←w2n主控箱图示部件分解图←图为控制箱内部部件分解图

主控单元：核心元件为主控核心板，功能包括：1、通过接收手持单元按键信号。2、接收角度信号。3、发送控制信号控制焊接电源的焊接输出以及送丝速度。部件分解图行走电机驱动器：负责接收控制和反馈信号，驱动行走电机转动运动控制板：负责控制电机动作，跟踪信号处理、角度信号接收以及与主控进行数据交互等功能。部件分解图

步进电机驱动板：负责接收控制信号，驱动步进电机转动，控制焊接小车上下左右的动作。步进电机驱动器←w2n电源箱图示部件分解图供电单元：主要由电源模块，开关电源，继电器以及稳压电源组成。用于给控制箱提供24V和5V直流电。电源提供急停功能，当发出意外时可以紧急关闭电源。上图为电源箱内部图部件分解图1-焊层指示灯；2-焊层选择按钮；3-指示灯；4-焊炬切换钮；5-焊炬动作控制钮；6-焊炬摆幅控制钮；7-焊接停止钮；8-起弧按钮；9-焊车行进控制钮；10-焊炬送丝控制钮；11-焊炬试气钮手持单元：通过控制电缆与主控制箱连接，用于给控制箱发送各种指令，从而保证焊接质量。1.2手持盒几乎所有的控制命令都是从手持遥控盒发出的，手持遥控盒的正确使用是保证焊接质量的前提，遥控盒的整体结构、内部结构如下图所示。功能按键图焊层选择按键1#为系统状态指示灯2#为焊炬选择指示灯焊层选择按键增幅按键减幅按键焊车前进按键点动送丝按键单起弧铵键焊炬动作按键上、下、左、右焊炬切换按键焊接停止按键焊车后进按键点动试气按键双起弧铵键焊层显示屏按键功能描述（1）焊层显示屏：电源接通时，显示屏上显示“RR、HH、F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、C1”字样，分别对应：“根焊、热焊、填充1、填充2、填充3、填充4、填充5、填充6、填充7、盖面1”。（2）切换钮：点按可实现前枪、后枪选择切换，随即进入相应焊炬的操作状态，长按可进行补焊/正常焊接状态切换。按键功能描述（3）起弧按钮：在正常焊接模式下：“单起弧”按钮指单枪起弧，即正常顺序起弧焊接，前枪先起弧，后枪行进到设定位置后起弧。“双起弧”按钮—指两焊炬同时起弧。在补焊模式下：按下“单起弧”按钮可进行前枪单独焊接，按下“双起弧”按钮可进行后枪单独焊接。

（4）前进后退控制按键按键（功能复用）：非焊接状态下，按下“前进”“后退”按键，焊接小车沿焊接方向进行前进和后退；焊接状态下点动按下“前进”，可以终止1#焊炬的焊接状态。按下“后退”按键，可以终止2#焊炬的焊接状态。按键功能描述（5）送丝试气按键（功能复用）：“送丝”、“试气”非焊接状态下，按下“送丝”按键即可完成当前被选定焊炬的点动送丝；焊接状态下，每按一次增加当前焊接速度10mm/min，焊接停止后焊接速度恢复预设值。非焊接状态下，按下“试气”按键即可完成当前被选定焊炬的点动试气；焊接状态下，每按一次减小当前焊接速度10mm/min，焊接停止后焊接速度恢复预设值。按键功能描述注意：1、系统状态异常（系统状态指示灯闪烁红灯）时不应进行焊接操作。2、在正常焊接模式下，使用双起弧后枪会将前枪接头埋入焊道中，容易产生焊接缺陷，因此一般较少使用。1.3操作触控屏触摸屏主要作用是完成对焊接参数的编辑、修改及存储。上图为触摸屏主界面公共参数界面公共参数界面运行记录界面注释运行记录运动参数运动参数界面注释焊接参数焊接参数界面注释送丝速度：送丝速度调节主要影响填充量和焊接电流，而焊接电流主要影响熔深的大小。电流过小，电弧不稳定，熔深小，易造成未焊透和未熔合等缺陷，而且生产率低;电流过大，则焊缝容易产生咬边和烧穿等缺陷，同时引起飞溅。电压修正：电压修正是电压的修正值，调节范围为-5~5，值越负则输出电压较标准值越小。实际焊接过程中，电压过大，电弧过长，电弧热量不集中，熔深减小、熔宽增大，容易出现气孔、未熔合等缺陷。电压过小则电弧燃烧不稳定，飞溅增大。脉冲修正：焊机焊接过程中的脉冲修正值。该界面可以对焊接过程中焊机的参数进行配置。

注意：当所有参数（包括公共参数、运动参数、焊接参数）修改完成后，必须点击系统首页右下角的“保存参数”按钮才能保存数据。2.1焊接小车图1、2为焊接小车外观图1图2CPP900-W2N焊接小车小车底座垂直调整机构水平调整机构夹紧机构焊枪夹持机构把线夹持机构小车底座作用：1、支撑作用；2、驱动作用；齿轮与轨道啮合，带动焊接小车沿轨道绕管壁做圆周运动1—驱动电机；2—主动轮；3—同步带；4—从动轮；5—齿轮；6—轮轴小车底座行走驱动注意：1、同步带张紧力要适当2、同步带损坏要及时更换垂直调整机构（升降机构）作用：用于调节焊枪与焊缝的径向距离，保证合适的起弧间隙。用于抬枪、压枪调整焊丝干伸长度保持合适的电弧长度注意：应保证联轴器与滚珠丝杠和电机轴可靠固定垂直调整机构水平调整机构（摆动机构）作用：用于实现焊枪与焊缝的横向距离以及在焊接过程中的横摆注意：应保证联轴器与滚珠丝杠和电机轴可靠固定水平调整机构夹紧机构1—夹紧轮；2—导向轴固定体；3—弹簧；4—固定轴；5—转杆小车夹紧机构夹紧机构夹紧手柄每转动90度为一档：当为放松状态时，转90度改为夹紧状态；当为夹紧状态时，转90度改为放松状态。轨道注意：夹紧轮架是有角度的，倾斜方向应沿着轨道的弧度方向。根据不同管径更换对应轮架。3.1送丝冷却系统送丝机焊枪接口负极反馈接头，由中继线上接出，与焊机相连，虚接可导致不起弧或焊接状态异常控制线。与控制箱相连，传递信号与参数等，虚接控制箱处会显示报错回水口进水口正极反馈接头。与把线相连，组成回路，虚接可能引起起弧烧嘴等问题上图为现场投入使用的送丝机送丝盘阻尼；更换新焊丝或焊丝剩余过少时需要调整送丝盘阻尼，以避免出现送丝不稳和跳弧。图为送丝轮组送丝轮组包括压丝轮和送丝轮，在日常使用过程中需要注意清洁保养，以避免发生送丝不稳和跳弧水箱出水口回水口过滤器SLJ-500Z水箱水箱常用信息水箱组装简图4.1专用焊接电源奥太焊接电源焊接电源外观气表加热中继线插头负极接线柱正极接线柱已锁定不可调节2.2焊接电源主面板面板操作说明面板操作说明2.3电源设置说明隐含参数出厂参数5.1注意事项1、检查焊枪是否配套完整，状态良好。焊枪顺畅，不处于多个弯曲状态，导电嘴锁母已锁紧导电嘴。2、将焊枪插入焊接小车线缆紧固架中，拧紧把手，紧固焊枪。焊枪夹紧支架到焊枪锁紧机构高度不宜过高，弯曲不宜过大，否则影响送丝稳定性。3、焊接小车上轨道前，使控制系统处于断电状态，焊接小车装上完毕以后，再打开主控制箱电源开关。4、给控制箱及焊接电源供电的配电箱必须可靠接地！严禁焊接小车在运动状态下进行上电操作！5、上电顺序供电开关->电源开关->焊接电源；系统关电顺序为焊接电源->电源开关->供电开关。6、按照上述上电顺序对控制系统进行上电，进观察上电状态是否正确。供电开关->电源开关->焊接电源操作部件上电状态7、在调整焊枪高度时，注意不要抬枪过高，如果频繁抬枪过高，容易导致步进电机轴与丝杠的轴套松动或脱落。8、在焊接前，调整1#、2#枪高度时要注意，2枪比1#枪略高，以防止2枪在1枪起弧点烧导电嘴。1#枪起弧后，待2#枪到起弧点起弧焊接后，注意压枪，防止焊丝干伸长过长影响焊接。9、焊接前，应先检查保护气瓶是否开启，气压是否足够，检查完毕进行试气操作，将气管内的残余气体排出，保证送气质量。10、在焊接时，根据实际焊接情况，充分利用“增幅、减幅”功能键，调整焊枪摆动情况，以保证4点以后焊缝成型及焊缝质量。11、顶点及6点位置接头时，要尽量错开上层焊道的起弧点大约30-50mm，从而避免出现焊接缺陷。接头打磨时应尽量不伤及母材，对焊缝与母材的夹角要打磨充分。12、在焊接到4点-5点位置时，需要操作手变换焊接姿势，此时应注意手持盒对焊接小车调整动作的影响。在变换焊接姿势后，尽量让身体与轨道平行，以防止因为视角误差，影响焊接质量。13、在打磨焊缝时，注意不要正对焊接小车，防止粉尘杂质影响焊接小车内部部件。给控制箱及焊接电源供电的配电箱必须可靠接地！接地标准符合：

GB50169—2006《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》第五章5-1长输管道焊接常用的焊接方法

5-2长输管线焊接工艺

5-3工程案例5-1长输管道焊接常用的焊接方法

5-2长输管线焊接工艺

5-3工程案例长输管道焊接常用电弧焊方法

焊条电弧焊(SMAW)埋弧焊(SAW)熔化极气体保护焊(GMAW)CO2焊熔化极惰性气体保护焊（MIG）熔化极活性混合气体保护焊（MAG）STT技术非熔化极惰性气体保护焊——钨极氩弧焊(GTAW或TIG)自保护焊(FCAW)直流正接（DCEN）直流反接(DCEP)交流（AC）焊条电弧焊(SMAW)焊条电弧焊的优点：①工艺灵活、适应性强。②热影响区小、质量好。③易于通过工艺调整来控制变形和改善应力。④设备简单、操作方便。SMAW缺点：①对焊工要求高②劳动条件差。③生产率低。SMAW工艺参数：①焊条种类和牌号。②焊接电源种类和极性（AC、DCEP、DCEN）。③焊条直径。④焊接电流。⑤电弧电压。⑥焊接速度。⑦焊接层数。熔化极气体保护焊(GMAW)熔化极气体保护焊的优点①生产率高。②适用范围广，易于实现焊接过程的自动化和全位置焊接。③对于CO2焊，其抗锈能力强；对于富氩焊，其电弧稳定，可焊材质范围广，焊接质量高。④明弧，焊接过程与焊缝质量易于控制。GMAW缺点①抗风能力差，不适于在有风的地方或露天施焊。②对于CO2焊，难焊易氧化金属且成形不美观。③电弧光辐射较强。GMAW工艺参数①焊丝种类。②焊接电源种类和极性。③焊丝直径和干伸长。④焊接电流和弧压。⑤焊接速度。⑥焊丝倾角。⑦保护气体成分和流量。⑧喷嘴孔径和高度。⑨对于自动焊还要考虑摆幅、摆频、边缘停留时间参数。STT技术它采用波形控制原理，是一种表面张力短路过渡GMAW焊。STT焊机没有电压旋纽，通过调节电电流控制焊缝热量的输入，特别适合低热量输人焊接。STT焊接技术是美国林肯公司20世纪90年代的专利技术。STT技术STT技术主要优点：①焊接过程稳定，显著地降低了飞溅。②焊缝成形美观。③电弧产生的辐射和烟雾较少。④可降低小尺寸工件的热输入量。自保护焊(FCAW)自保护焊（FCAW）的特点：

优点：①保护效果好、焊接质量高②抗风能力强。③可焊材质范围广。

④和手弧焊相比效率高。

⑤适于全位置向下焊接。(2)不足：①有一定的飞溅。②焊接烟雾较大。FCAW工艺参数①焊接电源种类和极性。②焊接电流(送丝速度)、电弧电压。③焊接速度。④填充焊丝类别和规格。⑤焊丝倾角、干伸长。管线安装焊接方法的选择依据

(1)钢管的类型与级别。(2)钢管的直径和壁厚。(3)项目地点。(4)输送压力和介质性质。(5)施工队伍和设备状况。管线安装焊接方法的选择依据⑥焊接用气体的现场供应情况。⑦国内外管线安装焊接施工经验。⑧安装焊接施工效率及其经济性。⑨焊接新技术的推广使用要求。⑩对人员健康、周围环境的影响及相应法规和管理规范的要求等

5-2长输管线焊接工艺主干线焊接工艺连头工艺返修工艺

长输管线现场焊接的施工特点移动的施工现场野外露天作业焊接可实行流水作业一个焊口多人完成根焊速度决定整个施工速度返修的成本很高单向顺序施工和全位置焊接长输管线焊接工艺——焊层根焊——R热焊——H（起后热和去氢作用，基本不起填充的作用）填充焊——F盖面焊——C管线焊接工艺（配合案例）

主干线焊接工艺1．全纤维素型焊条电弧焊工艺2．纤维素型焊条根焊+低氢型焊条电弧焊工艺3．自保护药芯焊丝半自动焊工艺4．自动焊工艺全纤维素型焊条电弧焊工艺输油管道和低压力、低级别输气管道:考虑其止裂性能纤维素型焊条易于操作，具有高的焊接速度，约为碱性焊条的两倍；有较大的熔透能力和优异的填充间隙性能，对管子的对口间隙要求不很严格；焊缝背面成形好，气孔敏感性小，容易获得高质量的焊缝，并适用于不同的地域条件和施工现场。采用的主要焊条有E6010、E7010、E8010、E9010等，采用直流电源，电源特性为下降外特性，电流极性为根焊直流正接，保证有足够大的电弧吹力，其他热焊、填充盖面采用直流反接。(3)工艺参数：

①焊接电源种类和极性。②焊接电流(送丝速度)、电弧电压。③焊接速度。④填充焊丝类别和规格。⑤焊丝倾角、干伸长。纤维素型焊条根焊+低氢型焊条电弧焊工艺高压力、中高级别输气管道下向焊接纤维素型焊条有E6010、E7010、E8010、E9010等，低氢型焊条有E7018、E8018。采用直流电源电流极性为根焊直流正接，保证有足够大的电弧吹力，热焊也采用纤维素型焊条，采用直流正接，增大焊缝厚度，防止被低氢焊条烧穿。填充盖面采用低氢型焊条，采用?自保护药芯焊丝半自动焊工艺1)纤维素型焊条根焊+自保护药芯焊丝半自动焊填盖工艺强度级别高、输送介质压力高的管道有生产效率高、周期短、节能综合成本低、调整熔敷金属成分方便的特点自保护药芯焊丝主要有E71T8—K6、E71T8—NIL等型号，采用直流电源。电流极性为根焊直流正接;填充盖面的自保护药芯焊丝采用平外特性直流电源加相匹配的送丝机。2)STT根焊+自保护药芯焊丝半自动焊填盖工艺STT?特点？STT根焊时使用的纯CO2气作保护，使用专门的STT焊机，采用JM—58AWSA5.18ER70S—G焊丝；填充焊和盖面焊采用自保护药芯焊丝，采用平外特性直流电源加相匹配的送丝机。4．自动焊工艺1)纤维素型焊条根焊+自动焊外焊机填盖工艺2)STT根焊+自动焊外焊机填盖工艺3)自动焊外焊机根焊+自动焊外焊机填盖工艺4)自动焊内焊机根焊+自动焊外焊机填盖工艺（二）连头工艺连头碰死口——特点？1．纤维素型焊条根焊+低氢型焊条电弧焊工艺2．纤维型焊条根焊+自保护药芯焊丝半自动焊填盖工艺（三）返修工艺1．纤维素型焊条根焊+低氢型焊条电弧焊工艺在返修工艺中，对于穿透型返修，纤维素型焊条电弧焊采用上向焊，低氢型焊条电弧焊也采用上向焊，纤维素型焊条型号与主线路相同。

2．纤维型焊条根焊+自保护药芯焊丝半自动焊填盖工艺纤维素型焊条电弧焊采用上向焊，自保护药芯焊丝半自动焊采用下向焊。

谢谢！第六章

长输管道焊接施工及验收6-1焊接工艺评定6-2焊工资格6-3管道焊接施工及验收第一节

焊接工艺评定一、焊接工艺评定与工艺规程二、焊接工艺规程内容三、焊接工艺规程的变更四、焊接工艺评定试验一、长输管道焊接常用施工验收标准1.GB/T31032《钢质管道焊接及验收》2.GB50369《油气长输管道工程施工及验收规范》《钢质管道焊接及验收》适用于使用碳钢钢管、低合金钢钢管及其管件,输送原油、成品油及气体燃料等介质的长输管道、压气站管网和泵站管网的安装焊接。《油气长输管道工程施工及验收规范》适用于新建或改、扩建的陆地长距离输送石油、天然气管道、煤气管道、成品油管道线路工程的施工验收。二、焊接工艺评定1．工艺评定与工艺规程焊接工艺评定（简称PQR)是为验证所拟定的焊件焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结果评价。焊接工艺评定依据：NB/T47014《承压设备焊接工艺评定》焊接工艺规程（简称WPS）是将焊接工艺过程的内容，按一定格式写成的技术文件。应依据评定合格的工艺编制焊接工艺规程。2．记录应对评定合格的焊接工艺的各项细节进行详细记录，并应记录焊接工艺评定试验的各项结果。

焊接工艺评定试验报告三．工艺规程的主要内容(1)焊接方法

(2)管子及管件材料

(3)直径和壁厚

(4)接头设计

(5)填充金属和焊道数

(6)电特性

(7)火焰特性

(8)焊接位置

三．工艺规程的主要内容(9)焊接方向

(10)焊道之间的时间间隔

(11)对口器的类型和拆移

(12)预热和焊后热处理

(13)保护气体及流量

(14)保护焊剂

(15)焊接速度四．焊接工艺规程的变更当焊接工艺规程有以上基本要素变更时，应对焊接工艺重新评定。当焊接工艺规程有以上基本要素以外的变更时，应修订焊接工艺规程，但不必对焊接工艺重新评定。五、焊接工艺评定试验1.焊接接头的试验—对接焊将两个管段按照焊接工艺指导书规定的要求组对和焊接。（1）准备（2）拉伸试验（3）刻槽锤断试样（4）面弯和背弯试验（5）侧弯试验（6）夏比冲击试验准备试样应按照标准试样(拉伸试样、刻槽锤断试样、弯曲试样)的要求准备。对于外径小于60.3mm的管子,应焊接两个试验焊口以满足所需的试样数量。试样的试验应在试样空冷至室温后进行。对于外径小于或等于33.4mm的管子,可用一个完整管段(全尺寸)试样的拉伸试验代替两个刻槽锤断试样和两个背弯试样。对接接头

焊接工艺评定试验的试样位置（2）拉伸试验（3）刻槽锤断试验（4）面弯和背弯试验侧弯试验导向弯曲试验模具2.焊接接头的试验—角焊

按照焊接工艺指导书中焊接图的任一结构进行角焊。角焊焊接工艺评定及焊工资格考试刻槽锤断试件的位置角焊焊接工艺评定及焊工资格考试第二节焊工资格

一、概述二、单项资格三、全项资格四、焊缝检验与试验五、补考与记录焊工资格一.概述：

焊工考试分资格取证考试和上岗取证考试资格考试机构—国家质量监督检验检疫总局遵循TSG

Z6002—《特种设备焊接操作人员考核细则》《特种设备作业人员证》焊工应按照要求焊接一个完整的管接头或管接头的扇形段。当焊接管接头扇形段时，应将其支承在具有典型的平焊、立焊和仰焊的位置。二.单项资格当取对接管资格时，应选择旋转焊接位置或固定焊接位置进行。当选择固定焊接位置时，管轴线应平行于水平线(代号5G)，或垂直于水平线(代号2G)，或是倾斜于水平线约45°(代号6G)。

当取支管联接资格、角焊接头资格或其他类型接头的单项资格时，应按照专用的焊接工艺规程进行。取得的资格范围应限定在该工艺规程规定的范围内。资格范围除了焊接工艺规程有以下基本要素的变更外,按照规定取得资格的焊工可以进行规定范围内的焊接工作。当焊接工艺规程有下列基本要素变更时,焊工应重新进行资格考试。①焊接方法②焊接方向③填充金属变化④管径⑤壁厚⑥焊接位置的变更⑦接头设计的变更三.全项资格取全项资格时，焊工应使用批准的焊接工艺进行下述两项考试：第一，固定焊接位置对接焊第二，支管连接考试的焊工应独立完成支管连接所需的所有画线、切割、组对和焊接工作。资格范围管的外径323.9mm焊工应重新进行资格考试:基本要素的任一变更①焊接方法②焊接方向:上向焊

下向焊③填充金属类别改变四.焊缝检验与试验

1.外观检查考试焊口的焊缝，除盖面焊道的咬边外，应无裂纹、未焊透、烧穿及其他缺陷。焊缝应整齐均匀，盖面焊道的咬边深度应不大于管壁厚的12.5％，且不超过0.8mm。在焊缝任何300mm的连续长度中，累计咬边长度应不大于50mm。采用自动焊或半自动焊时，穿丝现象应尽量减少。如果考试焊口不符合本节要求，则该焊口不再做其他的试验和检验。2.破坏性试验（1）对接焊试样（2）对焊接的拉伸、刻槽锤断和弯曲试验（3）对接焊拉伸试验验收要求（4）对接焊的刻糟锤断试验验收要求（5）对接焊的弯曲试验验收要求（6）角焊缝试样（7）角焊缝试样的试验方法和要求3.射线照相检测射线照相检测只用于对接焊。①按业主的选择,在对接管资格考试时,可以用射线检测代替力学性能试验。②应对每个焊工的全部考试焊口进行射线检测,如果任何一段焊缝不符合要求,则该焊工不合格。第三节管道焊接施工及验收一、一般规定二、焊接施工三、焊缝验收一、一般规定1.焊接方法2.焊接设备3.技术准备4.焊工资格5.焊接环境无措施

不焊接a雨雪天气。b大气相对湿度大于90％。c低氢型焊条电弧焊，风速大于5m/s。d酸性焊条电弧焊，风速大于8m/s。e自保护药芯焊丝半自动焊，风速大于8m/s。f气体保护焊，风速大于2m/s。g环境温度低于焊接工艺规程中规定的温度二、焊接施工与焊接1.管口组对(1)坡口加工(2)管口组对(3)对接焊缝对口器的使用2.焊接材料

①焊条应无破损、发霉、油污、锈蚀;焊丝应无锈蚀和折弯;焊剂应无变质现象;保护气体的纯度和干燥度应满足焊接工艺规程的要求。②低氢型焊条焊前应烘干,烘干温度为350~400℃,恒温时间为1~2h,烘干后应在100~150℃条件下保存。焊接时应随用随取,并放入焊条保温筒内,但时间不宜超过4h。当天未用完的焊条应回收存放,重新烘干后首先使用。重新烘干的次数不得超过两次。2.焊接材料③未受潮情况下,纤维素型焊条可不烘干。受潮后,纤维素型焊条烘干温度应为80~100℃,烘干时间为0.5~1h。④在焊接过程中,如出现焊条药皮发红、燃烧或严重偏弧时,应立即更换焊条。3.焊前预热①有预热要求时,应根据焊接工艺规程规定的温度进行焊前预热。②当焊接两种具有不同预热要求的材料时,应以预热温度要求较高的材料为准。③预热宽度应为坡口两侧各50mm,应使用测温蜡笔、热电偶高温计、红外线测温仪等测温工具测量。④管口应均匀加热。4.管材和防腐层保护

①施焊时不应在坡口以外的管壁上引弧。②焊机地线与管子连接应采用专用卡具,应防止地线与管壁产生电弧而烧伤管材。③对于环氧粉末防腐管,焊前应在焊缝两端的管口缠绕一周宽度为0.8mm的保护层,以防焊接飞溅灼伤。5管道焊接

a管道焊条电弧焊时，宜采用下向焊。

b根焊完成后应修磨清理根焊道。

c焊道接头点，应进行打磨，相邻两层的接头点不得重叠，应错开30mm以上。

d各焊道宜连续焊接，焊接过程中，应注意控制层间温度。

e填充焊应有足够的焊层，盖面焊后，完成焊缝的检断面应在整个焊口上均匀一致。

f层间焊道上的焊渣，在下一步焊接前应清除干净。g在焊接作业中，焊工应对自己所焊的焊道进行自检和修补工作处修补长度不小于30mm。5管道焊接H在焊接作业时，针对气候条件，必要时可使用防风棚。I使用的焊条(丝)直径、焊接极性、电流、电压、焊接速度、运条方法等应符合焊接工艺规程的要求。j焊口焊完后应清除其表面焊渣和飞溅。

k对需要后热或热处理的焊缝，应按焊接工艺规程的规定进行后热或热处理。L每日下班前应将管线端部管口临时封堵好，防止异物进入。沟下焊管线还应注意防水。M焊口应有标志，焊口标志可由焊工或流水作业焊工组的代号及他们所完成焊口的数量等组成，标志可用记号笔写在距焊口(油、气流动方向)下游1m处防腐层表面，并同时作好焊接记录。三.焊缝验收1.外观检查焊缝外观检查应符合下列规定：①焊缝外观成形均匀一致,焊缝及其附近表面上不得有裂纹、未熔合、气孔、夹渣、飞溅、夹具焊点等缺陷。②焊缝表面不应低于母材表面,焊缝余高一般不应超过2mm,局部不得超过3mm;余高超过3mm时,应进行打磨,打磨后应与母材圆滑过渡,但不得伤及母材。③焊缝表面宽度每侧应比坡口表面宽0.5~2mm。④咬边的最大尺寸应符合表6-7中的规定。无损检测从事无损检测人员必须持有国家有关部门颁发的并与其工作相适应的资格证书。(1)级别无损检测应符合国家现行行业标准SY/T4109《石油天然气钢质管道无损检测》的规定(2)检测比例①输油管道的检测比例②输气管道的检测比例3.焊缝返修①焊道中出现的非裂纹性缺陷,可直接返修②当裂纹长度小于焊缝长度的8%时,应使用评定合格的返修焊接规程进行返修。当裂纹长度大于8%时,所有带裂纹的焊缝必须从管线上切除。③焊缝在同一部位的返修,不得超过两次。根部只允许返修一次,否则应将该焊缝切除。返修后按原标准检测。第七章压力管道焊接安全技术7.1焊接安全用电7.2焊接防火、防爆基础知识7.3焊接安全规定7.4焊接有害因素与防护7.5焊接安全管理常见安全标志7.1焊接安全用电一、触电事故种类二、触电事故方式三、脱离电源四、伤员脱离电源后的处理五、心肺复苏法六、抢救过程中伤员的移动、转院与伤员好转后的处理七、焊工预防触电注意事项1.电击

所谓电击,是指电流通过人体时所造成的内部伤害,它会破坏人的心脏、呼吸及神经系统的正常工作,甚至危及生命。其根本原因：在低压系统通电电流不大且时间不长的情况下,电流引导起人的心室颤动,是电击致死的主要原因；在通过电流虽较小,但时间较长情况下,电流会造成人体窒息而导致死亡。绝大部分触电死亡事故都是电击造成的，日常所说的触电事故,基本上多指电击而言。一、触电事故种类电击可分为直接电击与间接电击两种。直接电击：指人体直接触及正常运行的带电体所发生的电击；直接电击多数发生在误触相线、刀闸或其它设备带电部分。间接电击：指电气设备发生故障后,人体触及该意外带电部分所发生的电击。间接电击大都发生在大风刮断架空线或接户线后,搭落在金属物或广播线上,相线和电杆拉线搭连,电动机等用电设备的线圈绝缘损坏而引起外壳带电等情况下。

一、触电事故种类一、触电事故种类2.电伤电伤是指电流的热效应、化学效应或机械效应对人体造成的伤害。（1）电烧伤是电流的热效应造成的伤害，分为电流灼伤和电弧烧伤。电流灼伤是人体与带电体接触，电流通过人体由电能转换成热能造成的伤害。电流灼伤一般发生在低压设备或低压线路上。电弧烧伤是由弧光放电造成的伤害，分为直接电弧烧伤和间接电弧烧伤。前者是带电体与人体之间发生电弧，有电流流过人体的烧伤；后者是电弧发生在人体附近对人体的烧伤，包含熔化了的炽热金属溅出造成的烫伤。直接电弧烧伤是与电击同时发生的。电弧温度高达8900℃以上，可造成大面积、大深度的烧伤，甚至烧焦、烧掉四肢及其他部位。大电流通过人体，也可能烘干、烧焦机体组织。高压电弧的烧伤较低压电弧严重，直流电弧的烧伤较工频交流电弧严重。发生直接电弧烧伤时，电流进、出口烧伤最为严重，体内也会受到烧伤。与电击不同的是，电弧烧伤都会在人体表面留下明显痕迹，而且致命电流较大。

一、触电事故种类（2）皮肤金属化是在电弧高温的作用下，金属熔化、汽化，金属微粒渗入皮肤，使皮肤粗糙而张紧的伤害。皮肤金属化多与电弧烧伤同时发生。（3）电烙印是在人体与带电体接触的部位留下的永久性斑痕。斑痕处皮肤失去原有弹性、色泽，表皮坏死，失去知觉。（4）机械性损伤是电流作用于人体时，由于中枢神经反射和肌肉强烈收缩等作用导致的机体组织断裂、骨折等伤害。（5）电光眼是发生弧光放电时，由红外线、可见光、紫外线对眼睛的伤害。电光眼表现为角膜炎或结膜炎。一、触电事故种类1.单相触电当人站在地面上或其他接地体上，人体的某一部位触及一相带电体时，电流通过人体流入大地（或中性线），称为单相触电。2.两相触电是指人体两处同时触及同一电源的两相带电体，以及在高压系统中，人体距离高压带电体小于规定的安全距离，造成电弧放电时，电流从一相导体流入另一相导体的触电方式。两相触电加在人体上的电压为线电压，其触电的危险性最大。3.跨步电压触电当带电体接地时有电流向大地流散，在以接地点为圆心，半径20米的圆面积内形成分布电位。人站在接地点周围，两脚之间的电位差称为跨步电压，电流沿着人的下身，从一只脚到腿、胯部又到另一只脚与大地形成通路，给人一种未近其物，先被其电的感觉，有点不明觉厉。二、触电事故方式二、触电事故方式预防触电事故：1、各种电气设备。龙其是移动式电气设备。应建立经常与定期的检查制度。如发现故障或与有关的规定不符合时，应及时加以处理。2、使用各种电气设备时，应严格遵守操作制度，不得将三脚插头擅自改为二脚插头，也不得直接将线头插入插座内用电。3、尽量不要带电工作，特别是在危险场所如工作地很狭窄。工作地周围有对电压在250V以上的导体等禁止带电工作。如果必须带电工作时，应采取必要的安全措施如站在橡胶毡上或穿绝缘橡胶靴，附近的其它导电体或接地处都应用橡胶布遮盖并需要有专人监护等等。4、带金属外壳的家用电器的外接电源插头一般都用三脚插头。须注意家用电器插头的相线零头应与插座中的相线零线相一致。插座规定的接法为：面对插座看，上面的接地线，左边的接中线，右边的接相线。5、静电可能引起危害，重则可引起爆炸与火灾，轻则可使人受到电击。消除静电首先应尽量限制静电电荷的产生或积聚。方法