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文档简介

1、自 我 介 绍,李明生-洛阳院副总工,伍 压力管道施工及检验,压力管道培训,* 关于 新的压力容器压力管道设计许可规则TSGR1001-2008的几点说明。 1 前后矛盾的问题:是最高工作压力,有的是设计压力. 2 设计图纸盖章要求前后不一:又发文“关于压力容器压力管道设计许可规则等安全技术规范实施意见的通知”予以说明,只需在图纸目录和管道总平面图上盖章即可。,压力管道培训,3 关于每项压力管道工程完成后,向项目所在地质量监督部门报送设计竣工告知(第42条附注1)没有说取消,但大家反映没有可操作性,又发的通知上只是强调了向压力管道设计单位每年一季度内向许可实施机关报送上一年设计情况综合报告,并

2、抄送相应的鉴定评审机构,原注2仅仅说的是压力容器。,4 新规则第13条第(四)款要求:压力管道设计单位有经过专业培训的压力管道选材设计和应力分析校核人员。,*1 培训的重要性以及关于讲课,1 -1 大家都知道,国家质监局对压力管道的设计实行单位资质认证和个人资格注册双重管理,为了满足这个要求,同时各个设计院为了便于开展工作,需要数量远远超过规则最低要求的审批人员,因此,在各个大院举办培训班是很有必要的,这样既节约了培训费用,又不至于对设计的日常工作造成太大的影响,咱们协会为了把这个班办的更有效,或者说更规范,提请建设协会同意,安排我院几个有色系统内有培训资格和认证评审资格的人员来讲课,说明领导

3、比较重视,更符合国家局的要求,这样的培训按要求是每年进行一次,属于再教育培训,由于种种原因,我院去年没有进行此项工作,今年进行正规全面培训,明年仅进行部分技术培训。,1 培训的重要性以及关于讲课,12规则中要求,换证时对各级设计人员的培训考核及变动情况应予以审查,一般各级设计人员的每年变动数量不超过20%, 设计人员素质考核良好,基本知识笔试平均成绩不低于80分且无不及格,答辩回答问题基本正确。 这是对换证设计者个人的基本要求。,1培训的重要性以及关于讲课,13 大家更清楚,讲课是一门艺术,作为工程设计人员,站讲台的机会比较少,我本人也参加过咱们有色金属建设协会设计分会举办的几期压力管道设计审

4、批人员培训班,也讲过课,但坐在这里还是有些紧张,主要是怕讲不好,耽误大家的时间,另外一个问题是,我的板书比较差,课上我就不写了,希望大家谅解。,1 培训的重要性以及关于讲课,2 本章与其他章节的关系,2-1 前面几个章节的内容,第1章讲的是压力管道设计管理与资格认证,主要从政府管理的角度对压力管道的设计进行管理和规范,对压力管道设计从业资格(包括单位资格和个人资格)予以限制,也就是说提高了门槛,以便从源头进行控制,减少压力管道发生事故的可能性;第2章讲的是管道布置,主要是从多年的设计经验出发,结合设备制造厂的具体要求,安装检修方面的方便和灵活,对其他管道设备及建构筑物的影响,管道自身的安全运行

5、(如启动停车和正常运行的区别),经济方面的问题(保温伴热),减少应力集中,2 本章与其他章节的关系,2-2 等多个方面来考虑管道布置的基本要求;第3章讲的是管道材料及附件,是从介质,介质的运行参数或设计参数来考虑选用最经济合理,性能价格比最优的材料及附件,以满足设计和工艺要求。第4章讲的是管道应力,是从强度和安全方面分析管道及附件在各种外力(包括间断外力和持续外力,内压力和外压力等)的作用下以及介质温度变化下所产生的变形和破坏,从而提出一个许用应力,保证安全运行。 今天讲第5章,压力管道施工及检验,2 本章与其他章节的关系,2-3 严格来说,这一章的内容很多,涉及的范围比较宽,现在对压力管道的

6、要求基本上已经上升到压力容器的高度来认识了,压力容器有关施工和检验有10节内容,涉及到冷热加工成型焊接坡口封头法兰平盖紧固件焊接热处理样板试样无损检测压力试验和气密性试验油漆等。而压力管道有关施工和检验的内容和压力容器差不多,应该有很有经验的施工方面的专家来讲比较合适,每一个培训班都有很多这方面的专家,咱们这个班上也应该有不少对此有研究的专家,讲的不对的地方希望大家指正,,2 本章与其他章节的关系,2-4 其实大家是互相学习,有些检验工具和设备我们很多人没有见过,因此,今天讲的主要是从设计方面对施工和检验有什么特殊的和具体的要求,至于如何达到这个要求的过程知道的越多越好,如果不知道,希望我们大

7、家交流后有一个大致的了解,并在今后的工作中多学习掌握。下面我分几个方面谈一谈设计文件对施工和检验的要求。,1) 施工检验和设计的关系:,2-5 为了使压力管道能够安全运行,设计是非常重要的一个环节,只有设计人员最先知道管道内介质的用途,使用参数及使用制度,清楚管道内介质在使用环境下的危害程度使用过程中可能出现的各种可预测的情况和可能达到的最危险的状况,这样在设计的时候,对在施工时可能引起疏忽的地方比较重要的地方技术要求高的地方以及设计者认为在今后操作运行过程中非正常操作可能带来的后果对施工的影响,均应在设计文件中予以明确的交代,以满足各种运行条件(当然是符合设计条件)的要求,因此可以这样说,设

8、计文件是指导施工和检验的依据。,2) 管道的施工和检验的关系,2-6 应该说,压力管道安全与否与设计和施工均有密切的关系,相对于一个整体工程来说,设计文件就是一件作品的创意,而他本身又是以工程语言表达的作品,虽然没有文学作品那种引人入胜的意境,但其意义(也就是解释)的单一性是不容质疑的,一段文字或一个符号只能表达一个意思。作品的好坏除了要有一个好的创意外,还要有一个好的制造者或者叫实施者。如同要打一件家具,其功能已经明了,但工匠水平的高低对作品质量的好坏有非常大的影响,好的工匠可以弥补创意上的不足,使一件原本设计的不太好的作品造得整体上看起来还可以,水平低的工匠可以将一件设计的非常好的作品造得

9、质量很差。因此可以说,施工是完成作品(也就是设计意图)的一个实施过程,,2) 管道的施工和检验的关系,2-7 而检验则是按照规定的尺度去要求过程的合法性,也就是保证施工过程和中间结果以及最终产品满足设计要求的手段。多年的实践证明,没有合理和合法的程序或者说操作文件,要想持续设计(生产)出合格产品几乎是不可能的,受实施者个人素质影响太大,水平高的人实施出来的产品就合乎要求,水平低的人实施出来的产品就难以合乎要求,因此,可以说必要的检验是施工中必不可少的一部分内容,只是有的检验手段这个施工单位有,有的检验手段这个施工单位没有,需要外部委托来完成,但按照规定的检验手段和要求应该是一致的。,3 管道施

10、工单位和人员的要求,3-1 0 按照国家质监总局的要求,压力管道施工单位的施工资质也纳入管理的范畴,即单位应有专项压力管道施工许可证,而焊接人员应有相应的焊工证。 根据GB50236-98的规定,从事该规范适用范围内焊接作业的焊工必须按该规范经基本知识和操作技能考试合格后,在有效期内才准许担任合格范围内的焊接工作。 焊工考试合格项目的有效期规定如下: (1)焊工考试合格项目的有效期为三年,在三年内若连续中断合格项目的焊接工作超过六个月以上时,合格证即失效。如需再参加焊接,3 管道施工单位和人员的要求,3-2 施工,应重新通过该项目的操作技能考试或现场焊接相应项目长度不得少于300mm的板状对接

11、焊缝,或焊接相应项目的管状对接焊缝,且不得少于1个焊口,周长不得小于360mm,经射线照相检验全部合格。 (2)焊工在合格项目有效期内,焊接一次合格率以射线照相检验的底片张数统计时在90%以上;或超声波检验的一次合格率以焊缝延长米统计时累计在99%以上,可延长该合格项目的3年有效期。 (3)焊工焊接质量一贯低劣者,经企业质检部门提出,企业考试委员会核准可注销其合格证,该焊工应经学习培训后方可重新进行考试。,4 管道的施工程序及注意事项,4-1 为了在设计文件中对压力管道施工有一个合理可行的要 求,有必要对施工过程有一个清晰明确的了解,一般来说压力 管道施工前首先由施工单位技术人员进行图纸审查或

12、者叫了解 图纸,对有疑问的地方请教有关设计人员,明确设计意图,然 后按如下顺序进行:材料核对,管道连接,附件安装,管道检 验检查和试验,管道的吹扫与清洗,涂漆,绝热,交工验收8 个部分。 对于直接埋地管道,增加了土方工程,应首先向施工单 位现场交桩。临时水准点,管道轴线控制桩,高程桩等经过复 合后,方可使用,并应定期校核。然后放线,按规定的宽度 深度坡度以及其他技术要求开槽,处理管道基础,安装管道 及附属设备,局部回填,焊缝检验,防腐处理(包括常规防腐 和牺牲阳极防腐阴极保护等),试压,全部回填。下面就一 般管道的安装作一个介绍。,4 管道的施工程序及注意事项,4-2 1) 材料核对:管材和附

13、件运到施工现场后,首先应检查制造厂的制造许可证合格证材料质量保证书和化学元素分析等资料,与设计标准核对,然后进行材料的外观检查,并核对有关圆度外径壁厚等物理指标,必要时进行化学元素抽查。只有核对无误后,才能正式启用。施工单位发现有问题应及时与设计单位联系。 2) 管道的连接 根据管材和使用条件的不同,通常管道的连接方式有:螺纹连接,法兰连接,焊接,承插式连接,卡套式连接、粘接等多种方法。,4 管道的施工程序及注意事项,4-3 螺纹连接:通常使用的螺纹分英制和公制两种,其中英制螺纹又分为圆柱管螺纹和圆锥管螺纹。(其他螺纹如:矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹自攻螺钉用螺纹圆弧螺纹不再加以讨论)。 普通螺

14、纹代号M(GB192197-81)的牙型角为60度,自锁性能好,螺牙抗剪强度高,同一直径,按螺距大小分粗牙和细牙,细牙自锁性能好,但容易滑扣。 用在管子上的螺纹分:管连接用细牙普通螺纹,4 管道的施工程序及注意事项,4-4 非螺纹密封的管螺纹 GB7307-87代号G550 1.6Mpa管路 用螺纹密封的管螺纹 GB7306-87 代号550 高温高压管子,接头阀门 600 圆锥管螺纹 Z 汽车航空机械机床等燃料油水气输送管的连接 米制锥管螺纹 GB1415-78-87 代号 ZM 气体液体管路系统依靠螺纹密封的连接 英寸制管螺纹只在制造和修配机件时使用,设计新产品时不使用。 由于螺纹规格尺寸

15、的影响,一般无缝钢管外径偏小,无法进行螺纹加工,所以无缝钢管不能采用螺纹连接。当无缝钢管安装中遇到螺纹,4 管道的施工程序及注意事项,4-5 连接的阀门及配件时,可以根据压力的高低,采用不同的连接方法。一般说来,管道工作压力较低,可以局部采用焊一段焊接钢管再加工螺纹。如管道压力较大,一般1.0MPa或温度较高,则应使用与无缝钢管管材相同的圆钢,加工一段带螺纹的管子,一端与无缝钢管内外径相同的短管,焊起来使用,不可随意用焊接钢管代替,以免产生爆裂。 螺纹连接中,一般还要涂上密封填料,如果是靠螺纹端部压紧垫片来达到密封,螺纹上不允许缠绕填料。,4 管道的施工程序及注意事项,46 螺纹连接注意事项:

16、 A:适用范围 低压流体输送钢管经常使用螺纹连接,这种螺纹是指按国家标准GB3289.13289.39附录A,用手工或机械加工的圆锥形或圆柱形管螺纹,它通常用于: a: 公称直径在100mm以下,介质工作压力在1.0MPa以下,温度在100以内且便于检查和维修的危险程度不高的管道。管螺纹对各种介质参数的适用范围如下:,管道的施工程序及注意事项 4-7.doc,47 管道名称 最大直径(mm)最大工压(MPa)给水管道 100 1.0 排水管道 50 - 热水管道 100 1.0 蒸汽管道 50 0.2 煤气管道 100 0.02 压缩空气管道 50 0.6,4 管道的施工程序及注意事项,48

17、b: 镀锌低压流体输送钢管,为了不损坏镀锌层,保证工艺要求,必须采用螺纹连接。 c:钢管和带螺纹的附件、设备的连接。 B:三种连接方式: 由于管螺纹有两种类型,所以其连接方式有三种可能 圆柱形内螺纹套入圆柱形外螺纹,圆锥形外螺纹套入圆柱形内螺纹,圆锥形外螺纹套入圆锥形内螺纹;由于圆柱形螺纹连接有可能形成不严密的密封线,且安装施工也不方便,故用的较少。一般是管件制造时加工成圆柱形管螺纹,管子加工成圆锥形管螺纹,这样施工较为简便,密封性能也好。 :填料选用要求:,4 管道的施工程序及其注意事项 4-9 4-9.doc,管道名称 铅丝油麻 铅油 聚四氟乙烯生料带 一氧化铅油调和剂 给水管道 排水管道

18、 热水管道 蒸汽管道 煤气管道 压空 管道 乙炔管道 氮气管道 注:氧气管道螺纹连接填料也可选用一氧化碳蒸馏水调和剂。,4 管道的施工程序及注意事项,410注:氧气管道螺纹连接填料也可选用一氧化碳蒸馏水调和剂。 :两种管螺纹的螺线方向均分左旋螺纹和右旋螺纹。一般介质均用右旋螺纹,只有输送可燃气体的连接螺纹选用左旋螺纹。 :管端螺纹加工长度,管道的施工程序及注意事项 4-11 4-11.doc,直径 短螺纹 长螺纹 连接阀门螺 mm 长度mm 螺纹数(牙)长度mm 螺纹数(牙)纹长度mm 15 14 8 50 28 12 20 16 9 55 30 12.5 25 18 8 60 26 15 3

19、2 20 9 65 28 17 40 22 10 70 30 19 50 24 11 75 33 21 65 27 12 85 37 23.5 80 30 13 100 44 26,4 管道的施工程序及注意事项,412 法兰连接: 根据法兰连接的工艺要求,法兰类型有松套式(平焊环松套板式法兰,板式翻边松套法兰,对焊环松套板式法兰,对焊环松套带颈法兰)、对焊式、整体式、螺纹式、平焊式(带颈平焊法兰,带颈承插焊法兰,板式平焊法兰)等。,4 管道的施工程序及注意事项,413它的密封是在螺栓和螺帽的紧固力的作用下,依靠垫片的变形,填满两法兰间接合部的间隙来实现的。垫片的材料不同,大小不同,所需的紧固力

20、也不同,这个力用垫片的比压力来表示。一般橡胶石棉板的比压力为15.520MPa。 软钢金属平垫片的比压力约为110MPa ,垫片的密封比压力越大密封性越高。但也不能为了增加比压力而无限缩小垫片的密封面积,即垫片的宽度不能太窄,太窄则容易使垫片产生塑性变形而失去弹性,从而造成法兰泄露。,4 管道的施工程序及注意事项,414除了靠螺栓预紧力使得垫片变形产生预紧变形再回弹以抵消管内升压后的产生的反作用力外,介质温度也是影响法兰密封性能和强度的因素,主要表现在: A 温度差影响,由于管子法兰螺栓之间存在温度差,使各部分热胀冷缩不均,可导致泄露。,4 管道的施工程序及注意事项,415 B 温度对材质的影

21、响,材料在高温或低温的作用下,其机械性能降低,长期在高温作用下,还会发生蠕变和应力松弛现象,使得螺栓拉紧力减小,而导致泄露,所以在选材时应予注意。 C 温度对垫片的影响,非金属垫片在高温作用下会使其老化而失去弹性,为解决这一问题,对工作温度高于250的法兰应在进行一次热紧。,4 管道的施工程序及注意事项,416 法兰连接应满足下列基本要求: A 要保证在工作压力和工作温度下连接接头严密不泄露。 B 要有足够的强度。 C 要能够经受管道工作和非工作状态时各种温度应力和其他一些偶然力的作用。 D 能迅速的并能多次的拆卸和装配。 E 成本低,并适用于大批制作。,4 管道的施工程序及注意事项,417

22、法兰安装应注意的事项: A 安装过程中,成对的法兰正确连接一般不会出现问题。但在与设备接管或管道附件连接时,有时会出现选用标准或等级不统一的问题,一定要予以注意。 B 焊接钢管与无缝钢管外径不同,容易忽视,加工好的法兰不能用,要二次加工,应注意。,4 管道的施工程序及注意事项,4-18 C 采用法兰连接的管道,需要改变管径时,有时可采用异径法兰的做法,在现场施工中叫做“大小法兰”。但这种做法增大了流体阻力,如果管道介质是粘稠介质,甚至会造成管道堵塞,这一点需经设计单位同意。 焊接:管道安装以焊接连接最为普遍,特别是永久性管道。 讲到焊接,就必须要讲3个大方面的问题,一个是焊接人员,第二个是焊接

23、材料,第三个是焊接方法。,4 管道的施工程序及注意事项,4-19 A 焊接人员 对于焊接技术人员来说,应有中专及以上专业学历,并有一年以上焊接生产实践经验。他的主要职责是:掌握工程情况,认真执行有关标准规范,结合工程实际,编制焊接方案,拟定技术措施,制订焊工培训方案;根据技术措施向焊工进行技术交底,深入施工现场进行技术指导和监督;组织焊接工艺评定;编制焊接工艺卡;参与压力管道和部件的质量验收工作和焊接质量管理;记录检查和整理焊接资料及工程竣工技术文件的移交和技术总结工作。,4 管道的施工程序及注意事项,4-20对焊接质检人员来说,也应由具有相当于中专及以上文化水平,有一定的焊接经验和技术水平的

24、人员担任。必须按规定取得质量技术监督部门颁发的特种作业人员资格证书。其主要职责为:负责焊接质量的检查监督和验收评定工作,参与技术措施的审定工作,在施工现场督促技术措施的实施,对违章操作应及时制止并报告有关部门;对质量监督的有关资料应及时收集和总结,配合有关人员做好工程竣工资料的移交工作,确定受检焊缝,认真做好施焊记录,督促有关部门做好质检工作;检查焊工合格证件,掌握技术状况,对焊接质量经常不合格者,有权停止其焊接工作,并建议考委会吊销其合格证。,4 管道的施工程序及注意事项,4-21 焊接热处理人员应经专业培训。按规范焊接工艺卡及设计文件中的有关规定进行焊缝热处理工作。 焊工的资格和管理的要求

25、前面已经讲过,这里不再多讲。,4 管道的施工程序及注意事项,4-22 B 焊接材料(焊条的型号) 焊条主要分为碳钢焊条、低合金钢焊条和不锈钢焊条等三种,分别叙述如下: (1)碳钢焊条 碳钢焊条型号根据熔敷金属的抗拉强度、药皮类型、焊接位置和焊接电流种类划分。字母“E”表示焊条;前两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值,单位为N/mm2;第三位数字表示焊条的焊接位置,“0”及“1”表示焊条适用于全位置焊接(平、立、仰、横),“2”表示焊条适用于平焊及平角焊,“4”表示焊条适用于向下立焊;第三位和第四位数字组合时表示焊接电流种类及药皮类型。,4 管道的施工程序及注意事项,4-23举例如下: E 43

26、 1 5 表示焊条药皮为低氩钠型,并 可采用直流反接焊接。 表示焊条适用于全位置焊接。 表示熔敷金属抗拉强度的最小值kgf/cm2 表示焊条。,4 管道的施工程序及注意事项,4-24(2)低合金钢焊条(GB5118) 低合金钢焊条型号根据熔敷金属的抗拉强度、化学成分、药皮类型、焊接位置和焊接电流种类划分。字母“E”表示焊条;前两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值,单位为N/mm2;第三位数字表示焊条的焊接位置,“0”及“1”表示焊条适用于全位置焊接(平、立、仰、横),“2”表示焊条适用于平焊及平角焊,“4”表示焊条适用于向下立焊;第三位和第四位数字组合时表示焊接电流种类及药皮类型。后缀字母为熔

27、敷金属的化学成分分类代号,并以短划“-”与前面数字分开,如还具有附加化学成分时,附加化学成分直接用元素符号表示,并以短划“-”与前面后缀字母分开。,4 管道的施工程序及注意事项,4-25 E 50 1 8 - A1 表示熔敷金属化学成分分类代号。 表示药皮为铁粉低氢型,可采用 交流或直流反接焊接。 表示焊条适用于全位置焊接。 表示熔敷金属抗拉强度的最小值kgf/cm2 表示焊条。,4 管道的施工程序及注意事项,4-26 E 55 1 5 - B3 -V 表示熔敷金属中含有钒元素 。 表示熔敷金属化学成分分类代号。 表示焊条药皮为低氩钠型,可采 用直流反接焊接。 表示焊条适用于全位置焊接。 表示

28、熔敷金属抗拉强度的最小值kgf/cm2 表示焊条。,4 管道的施工程序及注意事项,4-27 (3)不锈钢焊条(GB983) 不锈钢焊条型号根据熔敷金属的化学成分、机械性能、焊条药皮类型和焊接电流种类划分。字母“E”表示焊条;“E”后面的数字表示熔敷金属中的碳含量,“00”表示含碳量0.04%,“0”表示含碳量0.10%,“1”表示含碳量0.15%,“2”表示含碳量0.20%,“3”表示含碳量0.45%;熔敷金属中铬元素的近似百分含量、熔敷金属中镍元素的近似百分含量、熔敷金属中其他重要合金元素及近似百分含量分别放在含碳量的后边,并分别以短划“-”连接,最后的两位数字表示药皮类型及焊接电流种类,“

29、15”表示碱性药皮,适用于直流反接,“16”表示碱性或其他药皮,适用于交流或直流反接。,4 管道的施工程序及注意事项,4-28 举例如下: E 00 19 10 MO2 XX 表示药皮类型及焊接电流种类; 表示熔敷金属中钼的含量%; 表示熔敷金属中镍的含量%; 表示熔敷金属中铬的含量%; 表示熔敷金属中含碳0.04%; 表示焊条。,4 管道的施工程序及注意事项,4-29 焊条应有良好的焊接性能;同种钢焊接时焊缝金属机械性能和化学成分与母材相当;异种钢焊接时,焊材的要求如下:两侧为非奥氏体不锈钢时,可选用成分与合金含量低的一侧相匹配或介于两者之间的焊条(或焊丝);一侧为奥氏体不锈钢时,可选用含镍

30、量较高的不锈钢焊条(或焊丝)。 焊条或焊丝施焊前应进行质量检验,包括证明材料检查,外观质量检查(药皮完整,厚度均匀,偏心度符合GB1225的要求,药皮无裂纹气泡凸节破头等缺陷),为了保证焊接质量,一般焊前应对焊条实际施焊(一批抽查),评定其工艺性能。,4 管道的施工程序及注意事项,4-30 焊条保管及施焊前烘烤应按要求进行。 各种焊接方法的焊接材料均有不同的要求,以上是对手工电弧焊的一些常规要求。 C 焊接方法 焊接是管道工程最主要、而且应用最广泛的连接施工工艺。按焊接工艺不同,可分为气焊和电焊两大类。 压力管道经常采用的焊接方法有:气焊、手工电弧焊、惰性气体保护焊、埋弧焊,这些均属融化焊的范

31、围。,4 管道的施工程序及注意事项,431 气焊通常是指氧乙炔焊,他一般适用公称直径于小于或等于DN50,壁厚小于或等于35mm的碳素钢铜铅管道的焊接。管径较大时,一般采用电焊,电焊较气焊经济。 气焊是依靠燃气和氧气发生剧烈的燃烧反应产生的火焰高温(3000)加热和熔化母材和焊丝,形成焊接接头的焊接方法。由于气体火焰温度低、热量比较分散,生产效率低,焊接变形大,接头性能较差。但气焊时熔池温度容易控制,容易实现单面焊双面成型。在工程中气焊常用于薄板和小直径管子的焊接,以及铜铝及其合金的焊接。常用的燃气有乙炔,液化石油气和氢气等。,4 管道的施工程序及注意事项,4-32 手工电弧焊通常是指采用药皮

32、焊条的手工焊接法。它利用产生于焊条和工件之间的电弧高热(60007000)来熔化焊条和母材,形成连接被焊工件的焊接接头。这种焊接方法适用于各种钢材、厚度、结构形状和各种位置的焊接。由于焊接时线能量较气焊、埋弧焊和电渣焊小,所以金相组织细,热影响区小,焊接质量好。管道焊接自底层到盖面层可全部采用手工电弧焊。,4 管道的施工程序及注意事项,4-33 惰性气体保护焊是一种以电弧为热源的熔焊方法。焊接时从焊枪喷嘴连续喷出保护气体排除焊接区中的空气,保护电弧及焊接熔池不受大气的污染。在实际生产中常用的惰性气体保护焊方法有氩(氦)弧焊、CO2气体保护焊和混合气体保护焊。其特点是惰性气体不与焊接金属发生化学

33、反应,同时又隔离了熔池金属与空气的接触,所以焊缝金属中的合金元素就不会氧化烧损,焊缝中也不会产生气孔。另外,由于热量集中,焊接热影响区小,变形也小。,4 管道的施工程序及注意事项,4-34埋弧焊是电弧在可熔化的颗粒状焊剂覆盖下燃烧的一种电弧方法。向熔池连续不断送进的裸焊丝,既是金属电极也是填充材料,电弧在焊剂层下燃烧,将焊丝、母材熔化形成熔池。熔融的焊剂成为熔渣,覆盖在液态金属熔池表面,使高温熔池金属与空气隔开。随着电弧的移动,熔池金属冷却凝固形成焊缝,熔渣形成渣壳,覆盖在焊缝表面。熔渣除了起机械保护作用外,还与熔化金属参与冶金反映,从而影响焊缝金属的化学成份。埋弧焊热量集中,焊接速度快,焊缝

34、热影响区小,焊件残余变形小。埋弧焊适宜于焊接中厚板结构的长焊缝,在锅炉压力容器制造中广泛应用。,4 管道的施工程序及注意事项,435 262 焊接前,一般对同一批材料和同一批焊材,均应进行焊接工艺评定。那么什么叫焊接工艺评定?何时进行?其目的是什么? 焊接工艺评定是由施焊单位的熟练焊工(不允许外单位的焊工)按照所拟定的焊接工艺指导书的规定焊接工艺试件,然后对工艺试件进行外观无损探伤力学性能和金相等项检验,同时将焊接时的实际工艺参数和各项检验结果记录在焊接工艺评定报告上,施焊单位规定的技术负责人应对该报告进行审批。,4 管道的施工程序及注意事项,4-36 焊接工艺评定是在焊接实验基础上进行的生产

35、前工艺验证试验,应在制订焊接工艺指导书以后,焊接产品以前进行。 焊接工艺评定的目的是用以评定施焊单位是否有能力焊出符合有关规程规定和产品技术条件所要求的焊接接头,验证施焊单位制订的焊接工艺指导书是否合适。,4 管道的施工程序及注意事项,4-37 一般焊前的准备工作: 需要时倒焊接坡口,清理坡口面及管内外壁1020mm范围内的铁锈泥土油脂等脏物,对口间隙调整的符合要求,对接焊连接的管子端面应与管子轴线垂直,偏斜值最大不能超过1.5mm,内壁错边符合要求,是否焊前预热应符合要求。,4 管道的施工程序及注意事项 4-38,4-38.doc 一般焊接缺陷允许程度与修整方法 缺陷种类 允许程度 修整方法

36、 1.焊缝尺寸不符要求 不允许 焊缝加强部分如不足应 补焊,如过高过宽应修整 2.焊瘤严重的 不允许 铲除 3. 咬肉 深度大于0.5mm, 清理后 连续长度大于25mm 补焊 4.焊缝及热影响区表面有裂纹 不允许 将焊口铲掉重焊 5.焊缝表面弧坑夹渣或气孔 不允许 铲除缺陷后修补 6.管子中心线错开或弯折 超过规定的不允许 修整,4 管道的施工程序及注意事项,4-39 3) 附件安装 一般来说,管道的附件包括法兰密封组件弯头异径管三通活接头丝堵视镜阻火器过滤器阀门补偿器管架等。 对于阀门来说,一般设计时都会考虑其各种正常情况下的受力问题,而在实际施工过程中,有时会由于操作不当引起阀门的破坏,

37、特别是安装的不同心时采用强力连接会导致阀门破坏。阀门安装前应详细检查,核对型号,辩明介质流向,应该注意的是,当阀门与管道以法兰或螺纹连接时,阀门应在关闭状态下安装,当阀门与管道以焊接方式连接是,阀门应在开启状态下安装(不得关闭),焊缝底部宜用氩弧焊。安全阀应垂直安装,其最终调校宜在系统上进行,,4 管道的施工程序及注意事项,4-40 开启和回座压力应符合设计文件的规定。安全阀最终调校合格后,应做铅封,并应按规定格式填写“安全阀最终调试记录”。 补偿器安装应注意以下几点:型补偿器或型补偿器水平安装时,水平臂应与管线坡度相同,两垂直臂平行;铅垂安装时,应设置排气和疏水装置。 填料式补偿器安装时,应

38、注意与管道保持同心,不得歪斜,导向支座应保证运行时自由伸缩,不得偏离中心,插管一端在介质流向的上游。 。,4 管道的施工程序及注意事项,4-41 应按设计文件规定的安装长度及温度变化留有剩余的收缩量,剩余的收缩量可按下式计算,其允许偏差为5mm S =S0(t1-t0)/(t2-t0) 其中:S插管与外壳挡圈间的安装剩余收缩量 mm。 S0-补偿器的最大行程 mm。 t1补偿器安装时的室外温度 。 t2介质的最高设计温度 。 t0室外最低设计温度 。,4 管道的施工程序及注意事项,4-42 有这个剩余收缩量就保证了,当室外温度达到最低设计温度并且补偿器停用时,不至于使插管收缩至外壳挡圈以内,避

39、免部分填料鼓进插管内,再运行时引起填料松弛造成泄露或将补偿器涨坏。应按设计文件规定进行预拉伸或压缩,允许偏差10mm,并按规定填写安装记录。 波纹管膨胀节安装时,一般应注意按设计文件规定进行预拉伸,受力应均匀,注意介质流向(即管膨胀节内套有焊缝的一端,在水平管道上应迎介质流向安装,在铅垂管道上应置于上部),应于管道同轴,不得偏心;安装时应设临时约束装置,待管道安装固定后再拆除临时约束装置。,4 管道的施工程序及注意事项,4-43 安装球型补偿器时,应将球体调整到所需角度,并与球心距管段组成一体;球型补偿器应紧靠弯头,使球心距长度大于计算长度;安装方向要求宜使介质从球体端进入,壳体端流出,铅垂安

40、装时,壳体应在上方。 支吊架安装时应注意以下几个问题:应及时固定和调整支吊架。支吊架位置应准确,安装应平整牢固,与管子接触应紧密;无热位移的管道,其吊杆应垂直安装,有热位移的管道,吊点应设在位移的相反方向,按位移值的1/2偏位安装;两根热位移方向相反或位移值不等的管道,不得使用同一吊杆。 固定支架应按设计文件要求安装,并应在补偿器预拉伸之前固定。,4 管道的施工程序及注意事项,4-44 导向支架或滑动支架的滑动面应洁净平整,不得有歪斜和卡涩现象。其安装位置应从支架面中心向位移反方向偏移,偏移量应为位移值的1/2或符合设计文件的规定,绝热层不得妨碍位移。 弹簧支吊架的弹簧高度,应按设计文件规定安

41、装,弹簧应调整至冷态值,并做记录;弹簧的临时固定件,应待系统安装试压绝热后方可拆除。支吊架的焊接应有合格焊工施焊并不得有漏焊欠焊或焊接裂纹等缺陷。管道与支架焊接时,管子不得有咬边烧穿等现象。 铸铁铅铝及大口径管道上的阀门,应设有专用支架,不得以管道承重。,4 管道的施工程序及注意事项,4-45 管架紧固在槽钢或工字钢翼板斜面上时,其螺栓应有相应的斜垫片。 一般不使用临时支吊架,当使用临时支吊架时,不得与正式支吊架位置冲突,并应有明显标记,在管道安装完毕后拆除。 管道安装完毕后,应按设计文件规定逐个核对支吊架的形式和位置, 4) 管道检验,检查和试验 检查:一般来说,施工单位应通过其质检人员对施

42、工质量进行检验,建设 单位(也就是业主)或其授权的机构(如监理公司和质检站),应通过其质检人员对施工质量进行监督和检查。,4 管道的施工程序及注意事项,4-46 外观检验:包括各种管道组成件管道支承件的检验以及施工过程中的检验。各组成件管道支承件加工件坡口及组对管道的检验数量应符合有关规定。 除焊接作业指导书有特殊要求的焊缝外,应在焊后立即除去渣皮飞溅,并应将焊缝表面处理干净,进行外观检查。外观检验质量应符合有关规定(GB50236-98,CJJ33-89)。 焊缝表面无损检验:按设计文件的规定进行磁粉和液体渗透检验,有热裂纹倾向的焊缝应在热处理后进行检验。如发现裂纹及其他缺陷时,应及时清除,

43、并重新检验,直至合格。一般对于导磁金属焊缝及近表面裂纹性缺陷,既可采用磁粉检测也可采用渗透检测。非导磁金属(不锈钢)和塑料只能采用渗透检测。,4 管道的施工程序及注意事项,4-47 管道磁粉检测的磁化方法通常采用轴向通电法,该法可用直流电焊机或磁粉探伤机产生的直流电接于管子上,适用于可拆下的管子上检测管子轴线的纵向裂纹;当采用直流电连续法时,磁化电流的安培值一般等于管子外径毫米数的1020倍。 另一种磁化方法是磁轭法,多关节磁轭法采用局部周向磁化,可检测管道的纵向裂纹;电磁轭法对周向环型裂纹能灵敏显示;旋转磁场法可同时测出两个方向的裂纹。 渗透探伤通常用商品渗透检测剂进行,在使用前应用对比试块

44、进行性能对比试验,合格者才能使用,渗透探伤的操作包括:预清洗,施加渗透液,清洗多余的渗透液,施加显像剂,观察,评定显示痕迹。,4 管道的施工程序及注意事项,4-48 射线照相检验和超声波检验: GB50235对管道焊接接头的射线照相检验和超声波检验要求如下: (1)管道焊缝的内部质量,应按设计文件的规定进行射线照相检验或超声波检验。射线照相检验和超声波检验的方法和质量分级标准符合现行国家标准现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范的规定; (2)管道焊缝的射线照相检验或超声波检验应及时进行。当抽样检验时,应对每一焊工所焊焊缝按规定的比例进行抽查,检验位置应有施工单位和建设单位的质检人员共同确定

45、; (3)管道焊缝的射线照相检验数量应符合下列规定:,4 管道的施工程序及注意事项,4-49 1)下列管道焊缝应进行100%射线照相检验,其质量不得低于级; 输送剧毒流体的管道; 输送设计压力大于等于10MPa或设计压力大于等于4MPa且设计温度大于等于400的可燃流体、有毒流体的管道; 输送设计压力大于等于10MPa且设计温度大于等于400的非可燃流体、无毒流体的管道; 设计温度小于-29的低温管道; 设计文件要求进行100%射线照相检验的其他管道。,4 管道的施工程序及注意事项,4-50 2)输送设计压力小于等于1MPa且设计温度小于400的非可燃流体管道、无毒流体的管道的焊缝,可不进行射

46、线照相检验; 3)其它管道应进行抽样射线照相检验,抽验比例不得低于5%(公用燃气管道规定15%),其质量不得低于GBJ23级标准。抽验比例和质量等级应符合设计文件的要求。 (4)经建设单位同意,管道焊缝的检验可采用超声波检验代替射线照相检验,其检验数量应与射线照相检验数量相同; (5)当检验发现焊缝缺陷超出设计文件和本规范的规定时,必须进行返修,焊缝返修后应按原规定方法进行检验。,4 管道的施工程序及注意事项,4-51 当抽样检验未发现需要返修的焊缝缺陷时,则认为本次抽样所代表的一批焊缝全部合格;当抽样检验发现需要返修的焊缝缺陷时,除返修该焊缝外,还应采用原规定方法按以下规定进一步检验: a

47、每出现一道不合格焊缝,应再检验两道该焊工所焊同一批焊缝; b 当这两道焊缝均合格时,应认为检验所代表的这一批焊缝合格; c 当这两道焊缝又出现不合格时,每出现一道不合格焊缝,应再检验两道该焊工所焊同一批焊缝;,4 管道的施工程序及注意事项,4-52 d 当再次检验的焊缝均合格时,应认为检验所代表的这一批焊缝合格; e 当再次检验的焊缝又出现不合格时,应对该焊工所焊的同一批焊缝全部进行检验。 f 对要求热处理的焊缝,热处理后应测量焊缝及热影响区的硬度值,其值应符合设计文件规定。当设计文件无明确规定时,碳素钢不宜大于母材硬度的120%,合金钢不宜大于母材硬度的125%;检验数量不应少于热处理焊口总

48、数的10%。 并应按规定格式填写“热处理报告”。,4 管道的施工程序及注意事项,4-53 燃气管道规定抽查焊缝中不合格者超过30%,则应加倍探伤,若加倍探伤仍不合格时,则应全部探伤。对穿越铁路公路河流城市主要道路及人口稠密地区的管道焊缝,均必须进行100%的无损探伤。 压力试验: 在管道安装完毕,热处理和无损检验合格后,应进行压力试验。压力试验(CJJ33-89中称为强度试验)的一般性规定如下: 一般应以液体为试验介质 ,当管道的设计压力不大于0.6(CJJ33,0.8)MPa时,也可采用气体作为试验介质,但应采取有效防护措施。脆性材料严禁使用气体进行压力试验。,4 管道的施工程序及其注意事项

49、,4-54 当现场条件不允许使用液体或气体进行压力试验时,经业主同意,可同时采取以下两种方法代替: a 所有焊缝(包括附着物上的焊缝)用液体渗透法或磁粉法检验。 b 对接焊缝100%射线照相进行检验。 当进行压力管道试验时,应划定禁区,无关人员不得进入。 压力试验完毕后,不得在管道上进行修补。 业主应参加压力试验,合格后应和施工单位一起按规定填写“管道压力试验记录”。 压力试验前应具备以下条件,并应经业主施工单位和有关部门同意。,4 管道的施工程序及注意事项,4 55 应有哪些部门参加检查确认、符合哪些条件后才能进行管道系统试压? 管道系统试压前,应由施工单位、业主和有关部门联合检查确认下列条

50、件,方能进行管道系统试压; 试验范围内的管道工程全部按设计文件安装完毕(除涂漆、绝热外),安装质量符合有 关规定; (2)管道支吊架的形式、材质、安装位置正确,数量齐全,紧固程度、焊接质量合格; (3)焊接及热处理工作已全部完成;,4 管道的施工程序及注意事项,4-56 (4)管道上的膨胀节已设置了临时约束措施; (5)焊缝及其他应检查的部位,不应隐蔽; (6)试压用的临时加固措施安全可靠。临时盲板设置正确,标志明显,记录完整; (7)合金钢管道的材质标记明显清楚; (8)试压用的检测仪表的量程、精度等级、检定期符合要求; (9)待试管道与无关系统已用盲板或采取其他措施隔开; (10) 待试管

51、道上的安全阀爆破板及仪表元件等已拆下或已隔离;,4 管道的施工程序及注意事项,4-57 (11) 对输送剧毒流体的管道及设计压力大于等于10Mpa的管道,在压力试验前,下列资料已经建设单位复查。 管道组成件的质量证明书 管道组成件的检验或实验记录 管子加工记录 焊接检验及热处理记录 设计修改及材料代用文件 (12)符合压力试验要求的介质已经备齐; (13)有经批准的试压方案,并经技术交底。,4 管道的施工程序及注意事项,4-58 液压试验还应遵守以下一般性规定: 应使用洁净水,当对奥氏体不锈钢管道或对连有奥氏体不锈钢管道或设备的管道进行试验时,水中氯离子的含量不得超过25X10-6(25PPm

52、),。当采用可燃液体介质进行试验时,其闪点不得低于50。 灌注液体时,应排尽空气;环境温度不宜低于5,当低于5时,应采取防冻措施。 试验时,应严禁材料试验温度接近脆性转变温度,液压试验的压力规定如下: 按照GB50235的规定,管道液压试验压力的规定如下:,4 管道的施工程序及注意事项,4-59 (1)承受内压的地上管道及有色金属管道试验压力应为设计压力的1.5倍,埋地钢管道的试验压力应为设计压力的1.5倍,且不低于0.4 MPa,铸铁管不低于0.05 (CJJ33-2005球铁-0.4 MPa ,p10kPa时,试验压力为0.1MPa;其他压力时1.5P且不小于0.1MPa。 ) ; (2)

53、当管道与设备作为一个系统进行试验,管道的试验压力等于或小于设备的试验压力时,应按管道的试验压力进行试验;当管道试验压力大于设备的试验压力,且设备的试验压力不低于管道的设计压力的1.15倍时,经建设单位同意,可按设备的试验压力进行试验; (3)当管道的设计温度高于试验温度时,试验压力应按下式计算:,4 管道的施工程序及注意事项,4-60 Ps=1.5P1/2 式中:Ps试验压力(表压),MPa; P 设计压力(表压),MPa; 1试验温度下管材的许用应力,MPa; 2设计温度下管材的许用应力,MPa。 当1/2大于6.5时,取6.5。 当Ps在试验温度下产生超过屈服强度的应力时,应将试验压力Ps

54、降至不超过屈服强度时的最大压力;,4 管道的施工程序及注意事项,4-61(4)对位差较大的管道,应将试验介质的静压计入试验压力中。液体管道的试验压力应以最高点的压力为准,但最低点的压力不得超过管道组成件的承受能力; (5)对承受外压的管道,其试验压力应为设计内、外压力之差的1.5倍,且不低于0.2MPa; (6)夹套管内管的试验压力应按内部或外部设计压力的高者确定。夹套管外管的试验压力应按上述第1条的规定。 (7)液压试验应缓慢升压,待达到试验压力后,稳压10min,再降至设计压力,停压30min,以压力不降不渗漏为合格。试验结束后,应及时拆除盲板、膨胀节、限位设施,排尽积液。排液时应防止形成

55、负压,并不得随地排放。,4 管道的施工程序及注意事项,4-62 (8)试验过程中发现泄漏时,不得带压处理;消除缺陷后,应重新进行试验。 CJJ94规定,设计压力小于10kPa的燃气管道进行强度试验时可用发泡剂涂抹所有接头,不漏气为合格。设计压力大于等于10kPa的燃气管道进行强度试验时,应稳压0.5小时,用发泡剂涂抹所有接头,不漏气为合格;或稳压1小时,观察压力表无压力降为合格。 强度试验压力大于0.6MPa时,应在达到试验压力的1/3合2/3时各停止15min,用发泡剂涂抹所有接头不漏气方可继续升压至试验压力,并稳压1h,用发泡剂涂抹所有接头无漏气,且观察压力表无压力降为合格;,4 管道的施

56、工程序及注意事项,463 严密性试验范围应为引入管阀门至燃具前阀门之间的管道,中压管道的试验压力为设计压力但不得低于0.1MPa,用发泡剂检验,不漏气为合格;低压管道试验压力不应小于5kPa.试验期间,居民用户试验15min,商业和工业用户试验30min,观察压力表,无压力降为合格。,4 管道的施工程序及其注意事项,464 输送剧毒有毒可燃 (GB/T20801.5规定极度高度危害和可燃,实际工作中,应以有毒可燃为条件)流体的管道必须进行泄露性试验(有些地方称为严密性试验),其应在强度试验合格后进行,并宜用空气作为试压介质,压力应为设计压力,可结合试车工作一并进行,泄露性试验应重点检查阀门填料

57、函法兰或螺纹连接处放空阀排气阀排水阀等。以发泡剂检验不泄露为合格。经气压试验合格且在试验后未经拆卸过的管道可不进行泄露性试验。,4 管道的施工程序及其注意事项,4-65 GB/T20801.5规定 真空管道系统在压力试验合格后,还应按设计文件的规定进行24小时的真空试验,增压率不应大于5%。增压率按下式计算 P=(P1-P2)/P1 X100% 式中: P24小时增压率,以%表示; P1 试验初始压力(表压?),MPa; P2试验最终压力,MPa,4 管道的施工程序及注意事项,466 5) 管道的吹扫与清洗: 管道在压力试验结束后,业主应负责组织吹扫或清洗(简称吹洗)工作;并应在吹洗前编制吹洗

58、方案。为什么是在压力试验合格后吹洗而不是在压力试验合格前?这一点是显而易见的,如果在试压前就吹扫,那么在试压过程中有可能对不合格部位进行返修,(包括附件的拆卸,拧紧以及焊缝返修),这样就有可能使脏物再次进入管道,破坏吹洗质量。另外,管道的试验大部分是分段进行的,而吹洗一般来说是整个系统进行,当然系统太大无法整体吹洗时,也可分段吹洗,但顺序应按主管支管疏排水管依次进行,吹出的脏物不得进入已合格的管道。,4 管道的施工程序及注意事项,4-67 为什么要由业主组织吹洗呢?这主要是由于管道的吹洗属于试车的范畴,参与这些工作的主要是生产人员,且各种资源都由业主提供,所以应由业主组织。 吹洗的方法应根据对管道的使用要求工作介质及管道内表面的脏污程度而定

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