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1、方案三、工艺管道焊接施工方案1、 施工前准备1.1 焊接工艺评定焊接工艺评定试验目的在于测定焊件的焊接和可焊性能。本工程中工艺管道主要涉及以下材质：有碳钢20#、不锈钢TP316L、0Cr18Ni9Ti、00Cr17Ni14Mo2、0Cr19Ni9、1Cr18Ni9Ti及耐热钢Cr5Mo等材质，材质种类较复杂。对于以上的所有材质，我公司均有成熟的焊接工艺评定资料和熟练的焊接人才，完全可以满足工程的焊接需要。如果业主针对本工程有特殊要求，可对以上几种材料焊接工艺评定重新进行。1.2 焊工技能评定焊工技能评定在于测定焊工具有熔敷优质焊缝金属的能力，各施工单位除选派具有相应合格项目的焊工之外，应根据
2、本工程的介质是易燃、易爆、高温的特性，焊接要求十分严格，应拟选派全位置、无障碍焊焊接能力的优秀焊工，参加本工程的施工，满足工程的焊接要求，焊工进入施工现场之前接受现场焊接技能实测。1.3 焊材的验收、保管、烘烤、发放管理。1.3.1应严格按照公司有关焊接材料管理的专项规定进行焊材管理，对于焊材选择，若设计文件有规定，则根据设计文件要求，由焊接技术人员编制相应采购文件，若设计文件无规定，则按下表选择：材质焊接方法焊接材料备注20#GTAW+SMAWJ422(J427) H08Mn2SiA氩-电联焊法TP316LGTAW+SMAWA022 H0Cr20Ni14Mo3氩-电联焊法0Cr18Ni9Ti
3、GTAW+SMAWA132、A137 H0Cr20Ni10Ti氩-电联焊法00Cr17Ni14Mo2GTAW+SMAWA022 H0Cr20Ni14Mo3氩-电联焊法0Cr19Ni9GTAW+SMAWA102/A107 H0Cr20Ni10Ti氩-电联焊法1Cr18Ni9TiGTAW+SMAWA132、A137 H0Cr20Ni10Ti氩-电联焊法Cr5MoGTAW+SMAWR507 H 0Cr5Mo预热+焊后回火1.3.2焊材应符合相应标准要求，焊材质量证明书中应包括以下内容：(1) 焊材型号、牌号、规格；(2) 批号、数量及生产日期；(3) 熔敷金属化学成份检验结果；(4) 熔敷金属对接接
4、头各项性能检验结果；(5) 制造厂名、地址； (6) 制造厂技术检验部门与检验人员签章。1.3.3应分别设置焊材一、二级库，并配置专职保管员，由于本工程涉及的焊接材料种类较多，保管员在进入现场前必需接受材料责任师、焊接责任师的培训考核，应熟知焊接材料入库、保管、发放、回收等一系列管理程序，并熟知本工程中使用的各种焊接材料的一般性能和要求。一级库内分设待检区、合格区及不合格区，并做到入库编号统一，帐目清晰，查询方便、迅速。一级库内去湿机摆放位置及数量应正确合理，去湿机性能完好，以确保库内相对湿度不大于60%。焊条使用前，应按外包装或使用说明书的要求严格烘烤，焊条进入高温烘烤箱时，应注意控制箱内温
5、度不得高于100，升降温速率不得超过150/h，以防药皮开裂脱落。按国外标准制造的焊接材料，应符合该标准的所有要求。1.4 管道组成件的验收及保管管道组成件（管子、管件、法兰等）必须具有制造厂的质量证明书，其质量不得低于国家现行标准的规定。根据总平面布置，现场设置材料库，库内材料应标记清晰，并按材质、规格、型号分别放置整齐。材质为不锈钢的组成件应与碳钢、合金钢严格隔绝。1.5 焊接设备设备责任师应组织相关人员对进入施工现场的焊接设备进行全面检查，所有进入现场的焊接设备均应保持完好。并严格执行定人、定机、定岗的“三定”使用责任制和操作证制。对用于不锈钢或业主有特殊要求的较重要部位焊接的焊机应根据
6、焊接工艺的要求，选用性能满足要求的机况良好的焊接设备。1.6 施焊环境为保证本工程管道的焊接质量，应加大管道预制比例，可设置管道预制工厂，通过预制现场机械化程度较高的下料、坡口、组对设备，以及良好的操作环境提高管道焊接的一次合格率。推荐采用氩电联焊。封底焊时周围环境风速不应超过2m/s，填充及盖面焊时风速不应超过8m/s，环境的相对湿度不得大于90%，若遇到风、雪、雨、雾等不宜施焊的天气，为保证工期及质量，应根据现场实际情况搭设简易棚或防风屏障，用碘钨灯照射以确保焊接范围1m之内环境湿度不大于90%。2、 焊接施工过程控制2.1 焊接坡口置备小于DN100mm的管材可采用砂轮切割机下料，砂轮切
7、割机使用前应严格较正，以减少管口倾斜。大于DN100mm的管材采用等离子或氧乙炔焰切割下料，切口应平整，切口端面倾斜偏差不应大于管子外径的1%，为提高本工程焊接质量，减少组对及焊接应力，最大偏差值可适当严于规范，不得大于2mm。根据管道材质、壁厚不同，坡口加工应采用热切割（手工氧乙炔焰、磁力管道切割机、不锈钢管道切割机）或机械切割（半自动坡口机、管螺纹车床）。对于20R、Cr5Mo耐热钢管道应尽量采用机械切割的方法加工坡口，若采用热切割时，则应根据壁厚给予适当预热，并在组对前对坡口进行磁粉探伤，确保坡口处不存在表面裂纹对于坡口形式，若设计文件有规定时，可按设计文件执行，若设计文件无规定时，对接
8、坡口型式为V型单面坡口，坡口各部分尺寸如下图所示：CPT厚 度坡 口 尺 寸间 隙 C(mm)钝 边 P(mm)坡口角度()390202657591203035565若采用热加工制坡口，则必须用角向磨光机除去坡口表面氧化皮，熔渣及影响接头质量的表面层，并将凹凸不平处打磨平整。2.2 坡口组对及清理坡口清理的方法，范围按下表执行管 道 材 质清 理 范 围 清 理 物清理方法碳素钢、不锈钢、合金钢坡口及内外侧表面不小于10mm油、漆、锈、毛刺等污物手工或机械组对时产生的应力对焊缝质量有较大的影响，为保证焊缝质量，必须在各个环节加以控制，除设计文件规定的管道冷拉伸或冷压缩焊口外，不得强行组对，坡口
9、组对时应严格控制错边量。内壁错边量不宜超过壁厚的10%，且不大于2mm，不锈钢组对时所用工、卡具均不得为碳钢材质，以防渗碳污染。组对完毕后，不锈钢焊件坡口两侧各100mm范围内应刷涂料，以防飞溅沾附。2.3 予热焊前予热温度应符合设计文件或焊接工艺规程的规定，当无规定时，当管壁厚度符合以下条件时，应及时进行焊前予热。序号材质焊前预热壁厚mm温度120#、20G26100-2002Cr5Mo-15025030Cr18Ni9- -400Cr17Ni14Mo2- -2.4 焊接要求2.4.1 填充焊丝使用前应严格清除油污、水分、氧化膜等，方法同2.2。2.4.2 严禁在坡口之外的母材表面引弧或试验电
10、流，并应防止电弧擦伤母材。2.4.3 对于0Cr18Ni9、00Cr17Ni14Mo2等不锈钢管材内部应充氩保护，且氩气纯度不低于99.96%。焊件坡口两侧各100mm刷涂料，以防飞溅沾附。焊件与碳钢严格隔绝。2.4.4 为提高不锈钢焊接接头耐蚀性，应将多层焊接头错开，在保证熔合良好的条件下，采用小电流、短电弧、快速焊工艺，并将层间温度控制在60以下。2.4.5 焊后应立即用不锈钢丝刷清理不锈钢管道焊缝表面，并按设计要求立即进行酸洗钝化。2.5 焊后热处理是否进行焊后热处理应符合设计文件或焊接工艺规程的规定，当无规定时，当管壁厚度符合以下条件时，应及时进行焊后热处理。主 要 焊 接 控 制 要
11、 素序号材质热处理壁厚mm温度120#、20G306006502Cr5Mo-65070030Cr18Ni9-400Cr17Ni14Mo2-管道采用电阻丝加热或电感应加热。特殊位置以及特定条件下的焊口在热处理前应编制热处理方案，按规定程序审批后实施。管材与管材、管材与管道组成件之见的异种钢焊接时，若设计文件无规定时，原则上应按焊接性较差的一侧钢材选定热处理温度，例如本工程的材质是20G管道和材质是15CrMo的管件焊接，按15CrMo选定热处理温度。3、 焊后检验3.1 焊缝外观质量检验焊后立即进行焊缝外观质量检查，按现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB5023698中11.3.2和11
12、.3.3执行，检测手段可使用五倍放大镜或简单通用的焊缝检测尺。3.2 焊缝的无损检测当设计文件有规定时，按设计文件执行，当设计文件无规定时，应按工业金属管道工程施工及验收规范GB5023597第7.4.3执行。4、 现场焊接质量保证体系的设置及运转4.1 现场焊接质量保证体系组织机构图除现场质保体系的设置及运转外，部分人员对焊接过程负有控制，监督、指导实施等职责，根据本工程工艺管道材质种类多、焊接要求高的特点，特别设置现场焊接质量保证体系，争创优质焊接工程。质 保 师质检责任师焊接责任师无损检测责任师材料责任师质量检查员焊接技术员探伤人员焊材保管员施工班组焊 工现场焊接质保体系图4.2 焊接质
13、量保证体系人员职责质保师：对焊接质量及焊接技术重大环节负有监督、检查、指导职责，负责现场焊接工艺规程、超次返修方案的审批。焊接责任师：负责现场焊接过程的监督控制和指导，负责焊接工艺规程和超次返修方案的审核。质检责任师和质检员：负责现场焊接过程的检查。无损检测责任师：负责对无损检测工艺卡的审核，对无损检测过程的控制和对无损检测结果的审定。材料责任师：对所购焊接材料质量负责，并监督、检查焊材管理工作。焊接技术员：负责编制焊接工艺规程，焊缝返修方案，根据现场要求，提出焊接工艺评定委托。焊工：负责在合格项目范围内对焊件的施焊，并严格按照焊接工艺规程执行。探伤人员：负责在合格项目范围内的无损检测工作，并
14、严格按无损检测工艺卡执行。焊材保管员：负责焊材的验收、保管、烘烤、发放与回收，并严格按焊接材料管理规程执行。施工班组：按施工图下料，置备坡口及组对，并严格保证组对尺寸。5、 本工程中耐热钢、不锈钢的焊接要点5.1 不锈钢的焊接要点本工程中使用的18-8系列的奥氏体不锈钢，焊接时容易出现以下问题：(1) 热膨胀系数为碳素钢1.5倍，导热率为碳素钢的1/3，因此容易较大的焊接变形。(2) 热裂纹。(3) 晶间腐蚀和应力腐蚀开裂。为了控制焊接变形及热裂纹，应严格控制热输入，即采用较小的先能量、小电流、快速多层多到焊；为了提高焊缝冷却速度，降低焊缝熔池在敏化温度区间停留时间，减小晶间腐蚀倾向，应严格控制层间温度，使之控制在60以下。5.2 耐热钢的焊接要点 本工程中Cr5Mo为耐热钢，在焊接此钢材时，对于管道壁厚已达到预热及热处理要求时，预热、层间温度、焊后热处理环节的控制是要点，预热温度除根据焊接工艺规程及2.3款推荐选用外，应根据现场实际情况选择温度区间的上下值，层间温度应根据预热温度确定，在保证预热及层间温度的情况下，不宜选择过高的温度，以免影响焊缝的塑韧性。对焊后不能立即做热处理的焊缝，应进行后热处理，后热处理温度为200300，并进行保温缓冷。