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1、空分装置焊接工程施工方案及技术措施1工程概况本工程是云南梅塞尔气体有限公司12000Nm3/h空分装置的一期工程，用于建造一套12000Nm3/h的空分装置，包括液化和充瓶系统。工程占地面积为26300平方米。总投资额为1100万元，预期于2005年3月投产。中国天辰化学工程公司负责工程的设计工作，天津辰达监理公司负责工程监理。主体设备中空分冷箱由杭氧制造，空压机、氮气压缩机、膨胀机DCS系统、分析仪表及部分阀门采用进口设备。在业主和监理公司管理下，施工单位以包工、包料、包工期、包质量的总包方式承接施工。整个工程土建交安于11月中上旬，安装工程总工期为150日历天。本工程在施工过程中，必须做到
2、合理规划场地、科学组织、统筹安排和采用先进的施工技术和施工工艺。确保本工程优质、安全、正点完成。2施工准备1) 施工前根据该项目钢材的材质，规格及焊接方法，提供合格的焊接工艺评定报告。2) 凡参与工业管道及钢结构焊接的焊工，应按有关规定进行考试，并应取得所施工范围内和质量技术监督部门及业主认可的合格资格。3) 取得施焊资格的焊工，在施焊过程中，应按批准的焊接工艺进行焊接。4) 焊接材料应提供焊材质量说明书,其提供的化学成分，力学性能等指标应符合有关标准的要求，外观不得有锈蚀等缺陷，不合格的产品不能使用。5) 焊接材料应贮存在清洁干燥的库房内，其相对湿度不能大于60，它们的贮存、保管、烘干、发放
3、等应符合焊接工艺要求的规章制度，并应做好原始资料与日常记录的管理工作。6) 焊丝在使用前应清除表面的油污、锈蚀。7) 焊条使用前应烘干和保温，焊条要用保温筒装用，保温筒内焊条超过4小时应重新烘焙，重烘次数不得多于2次，并注意药皮不得有脱落现象。焊条烘烤温度及时间见下表：焊条牌号 烘干温度 烘干时间 保温温度E4303 J422 150-200 1-2h 100-120J427 300-350 1-2h 100-120E0-19-10-Nb-16 A132 150-200 1-2h 100-1208) 使用的氩气应符合GB4842的规定，且纯度不低于99.9。9) 必须使用性能良好的直流弧焊机，
4、逆变氩弧焊机。3焊接施工技术措施3.1一般要求1) 工程使用的母材及焊接材料，必须按规范标准进行验收，不合格者不得使用。2) 组对前应对各零部件的主要结构尺寸，坡口尺寸，坡口表面进行检查。3) 焊接前应对坡口及坡口两侧不小于10MM的范围进行清理，去除油漆、污垢、毛刺。4) 壁厚不同的焊缝组对，如设计无规定可按下图要求进行。 (a) 内壁尺寸不相等(b) 外壁尺寸不相等(c) 内外壁尺寸均不相等(d) 内壁尺寸不相等的削薄5) 为减少焊接接头的应力与变形，不得用强行方法组对焊口。6) 焊接前应检查施焊环境，焊接工装设备。焊接材料的干燥及清理，确认其符合要求。7) 管道组成的环缝焊接坡口，应使用
5、机械方法加工如气动(电动)坡口机等，如果采用热加工方法，如等离子或火焰成形的坡口，必须除去坡口的氧化皮、熔渣、割痕，并将凹凸不平处打磨平整，对于淬硬倾向较大的管材，应将其热影响区磨去，对于小直径薄壁管的坡口( 159,6mm)，也可用砂轮机直接打磨成形。8) 焊缝的坡口形式和尺寸应符合设计文件和焊接作业指导书的规定。当设计无规定时，管对接V型坡口见下图：9) 管子或管件对接焊缝组对时，内壁应齐平，内壁错边量不宜超过管壁厚度的10%，且不应大于2mm。10) 管道焊接为保证施工质量，原则上均应采用氩电联焊的焊接方法，如管径小于或等于DN80，可采用全氩焊。工艺碳钢管或不锈钢管承插焊口采用电弧焊。
6、11) 焊接不锈钢的根部焊道时，焊缝背面应采取充氩保护。12) 坡口定位焊应采用与正式焊接相同的焊接工艺，并由合格焊工施焊。13) 定位焊点应分布均匀，一般不少于2-3点，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。14) 定位焊缝应能保证焊透及熔合良好，且无气孔，夹渣等缺陷。15) 为保证低层焊道成型良好，减少应力集中，定位焊缝应平稳过渡到母材且应将焊缝两端打磨成缓坡。16) 除工艺或检验要求需分次焊成外，每条焊缝应一次连续焊完，否则应采取焊后保温措施，并在再次施焊前，对焊道加以预热。17) 施工过程中，应在每完成的焊缝附近将焊口编号，用记号笔作标记，包括焊口号，焊工号
7、等，并加以记录18) 根据所焊的钢种，焊材及焊接要求，遵照下表焊接工艺参数钢种 焊条牌号 焊条规格(mm) 焊接电流(A) 焊接电压(V) 焊接速度(cm/min)20 J427 2.5 65-80 22-24 5-6 3.2 100-130 22-24 6-7 4.0 160-210 22-24 7-80Cr18Ni9 A132 3.2 80-120 22-24 6-7焊丝的选择表序号 材质 焊丝规格1 20 H08Mn2SiA2 0Cr18Ni9Ti H0Cr20Ni1019) 施焊现场必须采取防风、防雨措施，当相对湿度大于90%，风速大于2m/s时，不允许施氩弧焊，风速大于10m/s时，
8、不允许施电弧焊。当焊件温度低于0时，应在施焊处100mm范围内预热150以上。20) 坡口表面及两侧应将水分、铁锈、油污等有害杂质清理干净。21) 点焊前，应检查对口尺寸，符合要求后才准点焊，点焊前必须把管件垫置牢固，避免强行组对，防止产生附加应力而导致裂纹。3.2碳钢的焊接1) 现场应严格执行焊接作业指导书的规定,且可参照GB50236-98规范进行施工和验收。2) 焊件表面严禁电弧擦伤，且不得在焊件表面上引熄弧。3) 焊接中应确保起弧和收弧的质量，收弧时应将弧坑填满，多层多道焊层间接头应错开。4) 钨极氩弧焊时应预先通气，焊后应滞后断气，并且在焊接过程中应保证焊接熔化得到氩气的有效保护。5
9、) 当采用多层多道焊时，应将前道焊缝清理干净，经确认无缺陷后，方可再焊下一道。6) 焊缝焊完后，应将焊缝边缘清理干净，经确认无缺陷后，应在焊缝附近打上焊工代号标记。7) 碳钢管的焊接工艺参数管径mm 壁厚mm 焊接层次 焊接方法 焊材牌号 焊材规格mm 焊接电流A 焊接电压V 焊接速度mm/min 钨极直径mm 氩气流量L/minDN50 5 1 TIG H08Mn2SiA 2.5 65-85 11-13 80-100 2 8-12 2 TIG H08Mn2SiA 2.5 80-100 12-14 90-110 2 8-12DN50 5 1 TIG H08Mn2SiA 2.5 70-90 12
10、-13 80-100 2-3 10-14 2 SMAW E4303 2.5-3.2 80-120 22-24 90-120 / /3.3 不锈钢管的焊接1) 不锈钢材料堆放及所使用的工具，严禁与铁器接触2) 不锈钢管组对前应用丙酮和不锈钢丝刷，清理坡口及焊缝两侧20mm范围内的氧化物、污物、油等。3) 钨极氩弧焊时，管内必须进行有效的充氩保护。4) 焊接应在保证溶合良好的情况下，应选用小的焊接工艺参数并采用短弧焊，多层多道焊工艺，层间温度不宜过高，控制在100左右。5) 引弧应在坡口内采用高频引弧方法，禁止钨极直接碰击工件引弧，防止夹钨。6) 焊接过程应保证焊接熔化得到氩气充分有效的保护，焊丝
11、高温端不应脱离氩气保护区，添加焊丝时要避免焊丝与钨电极间产生接触电弧而扰乱氩气保护。7) 焊接后，经检验合格需及时进行酸洗钝化处理。8) 与母件焊接的工卡具，其材质应与母材相同，并在拆除工卡具时，不应损伤母材并将残留在母材上的焊疤打磨修正至母材齐平。9) 当采用多层多道焊时应将前道焊缝清理干净，经确认无缺陷，方可再焊下一道。10) 焊缝焊完后，清除焊缝边缘熔渣及飞溅，经外观检验合格，并在焊缝附近打上焊工代号标记。11) 不锈钢管道焊工艺参数(见下表)管径(mm) 壁厚(mm) 焊接层次 焊接方法 焊材牌号 焊材规格(mm) 焊接电流 A 焊接电压V 焊接速度mm/min 钨板直径(mm) 正面
12、氩气流量L/min 背面氩气流量L/minDN50 5 1 TIG HoCr20Ni10 2.5 60-70 11-14 80-100 3 10-14 5-8 2 SMAW A102 2.53.2 80-100 22-24 90-120 / / /4焊接质量控制4.1焊接质量控制目标： 现场一次焊接合格率大于984. 2建立现场焊接质量保证体系现场施工技术总负责人焊接质检师无损检测责任师焊接工程师项目部现场焊接责任师持证探伤员材料管理员设备管理员焊材管理员持证焊工焊接联络员1) 检查坡口角度，钝边尺寸及坡口表面质量,内壁错边量应符合规定。2) 核查焊接材料材质、焊工施焊资格、焊接工艺是否符合有
13、关规定。3) 检查施焊条件是否与规定的工艺条件相符，检查焊缝外观质量、焊工钢印，合格后，根据技术要求申请焊缝无损探伤。4) 焊缝应在焊完后立即去除渣皮、飞溅物，清理干净焊缝表面，然后进行焊缝外观检查。A、 进行100%射线照相检验的焊缝，其外观质量不得低于GB50236-98中规定的级。B、 设计要求抽检的，其外观质量不得低于GB50236-98中规定的级。C、 不要求进行无损检验的焊缝，其外观质量不得低于GB50236-98中规定的级。5) 焊缝的射线照相检验应符合以下规定：A、 碳素钢和合金钢焊缝的射线照相检验应符合现行国家标准钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级GB3323的规定。B、 要
14、求进行100%射线照相检验的焊缝，质量不得低于GB3323中的级。C、 进行局部射线照相检验的焊缝，其质量不得低于GB3323中的级。D、 规定进行局部射线照相检验的焊缝，其检验位置应由质检人员确定。6) 承插焊口着色探伤应在焊后及时进行,且做好着色检验纪录.7) 凭焊缝返修通知单，通知施焊单位办理返修事宜，返修后，检查返修部位外观质量，直接将原焊缝返修单转回，再复探，出现第三次及其以上返修情况时，技术人员应编制返修方案，经本单位技术总负责人批准后实施。8) 焊缝返修前，需将不合格焊缝的缺陷清除干净，必要时可采用表面探伤确认，同时应对缺陷产生的原因进行分析，并提出改进措施后，方可按原施焊工艺进行补焊。9) 需补焊部位，采用角向砂轮机打磨成宽度均匀，表面平整，便于施焊的凹槽且两端具有一定的坡度。10) 焊缝同一部位的返修，碳钢不宜超过三次，不锈钢不宜超过二次，超次返修时应分析原因，制定措施。经焊接技术负责人审批后，方可进行返修并做好记录。11) 填好焊接施工原始记录，并进行整理归纳，工程完后，一起交质量检查部门整理归档。