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SY/T 4103-2005 SY/T 4103-2004钢质管道焊接及验收1 范围本标准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。适用的焊接接头型式为对接接头、角接接头和搭接接头,适用的焊接方法为焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极及非熔化极气保护电弧焊、药芯焊丝自保护焊、气焊和闪光对焊，以及上述方法之间相互组合的焊接方法。适用的焊接位置为固定焊、旋转焊，或者两种位置的结合。本标准规定了对管道安装焊接接头进行破坏性试验验收标准、射线检测、超声波检测、磁粉检测及渗透检测验收标准。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是标注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 3091 低压流体输送用焊接钢管(ISO 559:1991,Steel Tubes for Water and Sewage Second Edition,NEQ)GB/T 3375 焊接名词术语GB/T 5117 碳钢焊条(ANSI/AWS A5.1:1991 Covered Carbon Steel Arc Welding Electrodes,EQV)GB/T 5118 低合金钢焊条(ANSI/AWS A5.5:1981 Low Alloy Steel Covered Arc Welding Electrodes,NEQ)GB/T 5293 埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂(ANSI/AWS A5.17:1989 ,EQV)GB/T 8110 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝(ANSI/AWS A5.18:1979 ,Carbon Steel Filler Metals for Gas Shielded Arc Welding,NEQ)GB/T 8163 输送流体用无缝钢管(ISO 559:1991,Steel Tubes for Water and Sewage Second Edition,NEQ)GB/T 97ll.1 石油天然气工业 输送钢管交货技术条件 第一部分：A级钢管(ISO 3183:1996,EQV)GB/T 10045 碳钢药芯焊丝(ANSI/AWS A 5.20:1995, Carbon Steel Electrodes for Flux Cored Arc welding,EQV)GB/T 12470 埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂(ANSI/AWS A 5.23,NEQ)GB/T 13793 直缝电焊钢管(JIS G3444:1988, Carbon Steel Tubes for General Structural Purposes,NEQ)GB/T 14957 熔化焊用钢丝GB/T 14958 气体保护焊用钢丝GB/T 17493 低合金钢药芯焊丝(ANSI/AWS A 5.29:1980,EQV)JB/T 7902 线型像质计SY/T 0327 石油天然气钢质管道对接环焊缝全自动超声波检测(API STD 1104:1999,Welding of Pipelines and Related Facilities,NEQ;ASTM E1961:1998, Standard Practice for Mechanized Ultrasonic Examination of Girth Welds Using Zonal Discrimination with Focused Search Units E,NEQ)SY/T 5038 普通流体输送管道用螺旋缝高频焊钢管(API SPEC 5L,Specification for LinePipe,NEQ)国质检锅2003248号 中华人民共和国国家技术监督局 特种设备无损检测人员考核与监督管理规则API RP 2201 rocedures for Welding or Hot Tapping on Equipment in ServiceAPI Spec 5L 线管规范(API SPEC 5L,Specification for Line Pipe)API Std 1104 管道及相关设施的焊接（Welding of Pipelines and Related Facilities）ASTM E92金属材料维氏硬度的测试方法 Standard Test Method for Vickers Hardness of Metallic Materials E) ASTM E165 液体渗透剂检验的标准试验方法(Standard Test Method for Liquid Penetrant Examination)ASTM E709 粉检验指南(Guide for Magnetic Particle Examination)ASTM E1025 用于放射学的孔型像质指示计的设计,制造(Standard Practice for Design,Manufacture,and Material Grouping Classification of Hole-Type Image Quality Indicators (IQI) Used for Radiology)ASTM E747 用金属丝透度计进行射线实验的质量控制标准方法(Standard Practice for Design, Manufacture and Material Grouping Classification of Wire Image Quality Indicators (IQI) Used for Radiology)AWS A5.1 碳钢药皮电弧焊焊条(Covered Carbon Steel Arc Welding Electrodes)AWS A5.2 铸铁和钢质气焊焊丝 (Iron and Steel Oxyfuel Gas Welding Rods) AWS A5.5 低合金钢药皮电弧焊焊条 (Low Alloy Steel Covered Arc Welding Electrodes)AWS A5.17 埋弧焊碳钢焊丝及焊剂 (Carbon Steel Electrodes and Fluxes for Submerged-Arc Welding) AWS A5.18 气保护电弧焊碳钢填充金属(Carbon Steel Filler Metals for Gas Shielded Arc Welding)AWS A5.20 碳钢药芯电弧焊焊丝(Carbon Steel Electrodes for Flux Cored Arc welding)AWS A5.28 气体保护电弧焊低合金钢填充金属(Low-Alloy Steel Filler Metals for Gas Shielded Arc Welding)AWS A5.29 低合金钢药芯电弧焊焊丝(Low-Alloy Steel Electrodes for Flux C ored Arc Welding)3 定义3.1 业主 company工程的主管单位或建设单位，或由其委派或授权的单位或代表。3.2 承包者 contractor 负责本标准中所述工程任务的承包单位和施工单位。3.3 焊缝 weld 焊件焊接后所形成的结合部分。3.4 焊接工艺规程 qualified welding procedure用经过评定合格的焊接工艺编制的用于工程施工的一整套详细的焊接技术规定和程序。按照此规程焊接可以保证焊缝具有合格的焊接质量和合格的力学性能。3.5 合格焊工 qualified welder按照本标准第五章或第六章的要求考试合格的焊工。3.6 根焊root bead 根焊为管与管、管与管件或管件与管件之间焊接时的第一层焊道。3.7 热焊 hot welding根焊完成后，立即进行的第二层焊道。3.8 填充焊 filling welding根焊或热焊完成后，盖面焊之前的焊道。3.9 盖面焊 covering welding最外面一层的成型焊道。3.10 固定焊 position welding焊接时被焊的管或管件固定不动。3.11 旋转焊 roll welding 焊接时焊接热源位置固定，并位于或接近其顶部中心，被焊管或管件旋转。3.12 自动焊 automatic welding借助设备进行电弧焊，全部焊接过程无须焊工对电弧或焊丝（焊条）进行操作，焊工只起引导和调节作用。3.13 半自动焊 emiautomatic welding 设备进行电弧焊，但设备只控制填充金属的给进,焊接速度由人工控制。3.14 凹坑 it焊后在焊缝表面或焊缝背面形成的低于母材表面的局部低洼部分。3.15 缺欠 imperfection按本标准中的检测方法检测出的焊缝的不连续性或不规则性。3.16 缺陷 defect用本标准中概述的方法可探测出的间断性或不规则性。3.17 应 shall有必要或要求。3.18 返修 repair对经外观检查或无损检测发现的超标缺陷进行的修补焊接。3.19 焊工 welder实施焊接工作的人。4 焊接一般规定4.1 设备焊接所用设备应能满足焊接工艺要求，具有良好的工作状态和安全性。凡不符合这些要求的焊接设备应予修复或更换。4.2 材料4.2.1 管材及管件本标准适用于焊接符合下列最新版本的规范中的管材和管件：GB/T 3091 低压流体输送用焊接钢管GB/T 8163 输送流体用无缝钢管GB/T 97ll.11997 石油天然气工业 输送钢管交货技术条件 第一部分：A级钢管 GB/T 13793 直缝电焊钢管SY/T 5038 普通流体输送管道用螺旋缝高频焊钢管API Spec 5L 管线管规范 适用的ASTM标准本标准也适用于未按照上述规范制造，但其化学成分和力学性能满足上述标准规定的材料。4.2.2 填充金属4.2.2.1 类型和规格所有填充金属应符合下列任一标准, 使用本标准的各方应探讨使用下列标准的最新版本：GB/T 5117 碳钢焊条GB/T 5118 低合金钢焊条GB/T 5293 埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂GB/T 8110 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T 10045 碳钢药芯焊丝GB/T 12470 埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂GB/T 14957 熔化焊用钢丝 GB/T 14958 气体保护焊用钢丝GB/T 17493 低合金钢药芯焊丝AWS A5.1 碳钢药皮电弧焊焊条AWS A5.2 铸铁和钢质气焊焊丝AWS A5.5 低合金钢药皮电弧焊焊条AWS A5.17 埋弧焊碳钢焊丝及焊剂AWS A5.18 气体保护电弧焊碳钢填充金属AWS A5.20 碳钢药芯电弧焊焊丝AWS A5.28 气体保护电弧焊低合金钢填充金属AWS A5.29 低合金钢药芯电弧焊焊丝不符合上述标准要求的填充金属，如经过焊接工艺评定合格后也可使用。4.2.2.2 填充金属及焊剂的保管和搬运填充金属及焊剂在保管和搬运时，应符合生产厂家的规定，并应避免损坏填充金属和焊剂及其包装。包装开启后，应保护其不致变质，药皮焊条应避免受潮湿。凡有损坏或变质迹象的填充金属和焊剂不应使用。4.2.3 保护气体4.2.3.1 类型保护气体分为惰性气体、活性气体及惰性气体和活性气体的组合。保护气体的纯度和干燥度应满足焊接工艺规程的要求。4.2.3.2 保管和使用保护气体应存放在容器中、并应远离高温环境，其他气体不应混入容器中。若保护气体的质量存在问题，则不应使用。5 焊接工艺评定5.1 工艺评定在焊接生产开始之前，应制定详细的焊接工艺指导书，并对此焊接工艺进行评定。工艺评定的目的在于验证用此工艺能否得到具有合格力学性能(如强度、塑性和硬度)的完好焊接接头。应使用破坏性试验检验焊接接头的质量和性能。应依据评定合格的工艺编制焊接工艺规程。除了业主特别通知变更5.4中所列的项目外，应遵守这些焊接工艺规程。5.2 记录 应按图1和图2的表格记录评定的焊接工艺的各项细节和焊接工艺评定试验的各项结果。在该焊接工艺规程使用期间内应保存好这些记录。5.3 工艺规程工艺规程应包括下列内容。5.3.1 焊接方法 应指明所使用的焊接方法，或它们的任何组合方法。5.3.2 管子及管件材料应指明适用的管子材料和管件材料。适用的管子和管件材料可分组，见5.4.2.2，但评定试验应选择该组材料中具有最高规定屈服强度的材料进行。5.3.3 直径和壁厚 应确定焊接工艺规程适用的直径和壁厚范围，其分组见6.2.2中的d)和e)。5.3.4 接头设计应画出接头的简图。简图应指明接头型式、坡口型式、坡口角度、钝边尺寸和根部间隙等。填角焊缝应指明形状和尺寸。如使用垫板时，还需指明其形式和材质。5.3.5 填充金属和焊道数应指明填充金属的种类和规格，焊缝最少层数及焊道顺序。5.3.6 电特性应指明电流种类和极性，规定使用焊条或焊丝的电弧电压和焊接电流值的范围。5.3.7 火焰特性应指明使用的火焰类型(中性焰、碳化焰或氧化焰)。规定每种规格焊丝适用的焊矩喷嘴的规格。5.3.8 焊接位置应指明是旋转焊或是固定焊。固定焊应指明水平固定焊接位置（5G）、垂直焊接位置（2G）或45倾斜固定管位置（6G）。5.3.9 焊接方向应指明是上向焊或是下向焊。参考本标准5.2焊接工艺评定记录 编号:工程名称: 业主名称:焊接方法:材料:外径和壁厚:焊接接头型式:填充金属和焊道层数:焊接位置:焊接方向:焊工数量:焊道之间的时间间隔:对口器类型及其拆卸:清理和(或)打磨:预热和应力消除:保护气体和流量:保护焊剂:附图和附表: 试验: 焊工: 批准: 焊接主管: 采用: 总工程师:参考本标准5.2 注:尺寸仅供参考焊条规格和焊道层数焊道焊条规格和型号电弧电压电流及极性焊接速度图1 焊接工艺评定记录表格格式 焊接试样试验报告 日期: 试验编号: 位置: 状态: 焊接位置: 旋转焊 口 定位焊 口 焊工姓名: 焊工代号: 焊接所需时间: 焊接时刻: 平均温度: 所用屏风: 气候条件: 电弧电压: 电流: 焊机型号: 焊机容量: 填充金属: 焊缝余高尺寸: 管子类型和等级: 外径: 壁厚: 1234567试样编号试样原始尺寸试样原始面积最大载荷抗拉强度断裂位置: 口焊接工艺 口评定试验 口合格 口焊工考试 口工程焊口试验 口不合格最大抗拉强度 最小抗拉强度 平均抗拉强度 拉伸试验结论:1.2.3.4.弯曲试验结论:1.2.3.4.刻槽锤断试验结论:1.2.3.4.试验单位: 试验日期:试验人: 主管人:注:其它评语可写在背面,本表可用于焊接工艺规程评定和焊工考试.图2 试件试验报告表格格式5.3.10 焊道之间的时间间隔应规定完成根焊道之后至开始第二焊道之间的最长时间间隔。5.3.11 对口器的类型和拆移应规定是否使用对口器，使用内对口器或外对口器。如果使用对口器，在拆移对口器时应规定完成根焊道长度的最小百分数。 5.3.12 预热和焊后热处理应规定预热和焊后热处理的加热方法，温度、温度控制方法，以及需预热和焊后热处理的环境温度的范围。5.3.13 保护气体及流量应规定保护气体的成分及流量范围。5.3.14 保护焊剂应规定保护焊剂的类型。5.3.15 焊接速度应规定各焊道的焊接速度范围。5.3.16 层间温度应规定焊接时焊道（层）之间的温度范围。5.4 焊接工艺规程的变更5.4.1 概述当焊接工艺规程有5.4.2中规定的基本要素变更时，应对焊接工艺重新评定。当焊接工艺规程有5.4.2中规定的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。5.4.2 基本要素5.4.2.1 焊接方法 焊接工艺规程中焊接方法的变更。5.4.2.2 管材焊接工艺规程中管材组别的变更。 本标准将所有碳钢及低合金钢进行以下分组： a)规定最小屈服强度小于或等于290MPa； b)规定最小屈服强度高于290MPa，但小于448MPa；c)对最小屈服强度为448MPa或高于此值的各级碳钢及低合金钢均应进行单独的评定试验。注：5.4.2.2中的分组并不表示上述每组中所有的管材可任意代用，已做过焊接工艺评定的管材或填充材料，还应考虑管材和填充金属在冶金特性、力学性能以及对预热和焊后热处理的要求的不同。5.4.2.3 接头设计 接头设计的重大变更(如V型坡口改为U型坡口，或反之)。坡口角度或钝边的变更不属于基本要素。5.4.2.4 焊接位置由旋转焊变为固定焊，或反之。固定焊应指明水平固定焊接位置（5G）、垂直焊接位置（2G）或45倾斜固定管位置（6G）。6G位可替代5G位和2G位，其他不可相互替代。5.4.2.5 壁厚从一个壁厚分组到另一个壁厚分组的变更（管壁厚分组见6.2.2e）。5.4.2.6 填充金属填充金属的下列变更：a) 从一组填充金属变为另一组填充金属(见表1)。 b)对于规定最小屈服强度大于或等于448MPa的管材(见5.4.2.2)填充金属型号的变更。可以在5.4.2.2a)和b)中规定的分组内变更填充金属，但应从力学性能的角度保持母材和填充金属的一致性。表1 填充金属分类组别 标准及规范 焊条(焊丝) 焊剂 1 GB/T 5117 E4310, E4311 GB/T 5118 E5010, E5011 AWS A5.1 E6010, E6011 AWS A5.5 E7010, E70112 GB/T 5118 E5510 E5511 AWS A5.5 E8010 E8011 E90103 GB/T5117 或GB/T5118 E5015, E5016, E5018 GB/T 5118 E5515, E5516, E5518 AWS A5.1 或 AWS A5.5 E7015, E7016, E7018 AWS A5.5 E8015, E8016, E8018，E90184 GB/T 5293 H08 HJ401 GB/T 12470 H10Mn2 HJ402 AWS A5.17 EL8 P6XZ EL8K F6X0 EL8 F6X2 EM5K F7XZEM12K F7X0EM13K F7X2EM15K5 GB/T 8110 H08 MnA H08 Mn2SiA H08 Mn2MoA AWS A5.18 ER70S-2 ER70S-6 AWS A5.28 ER80S-D2 6 AWS A5.2 RG60,RG657 AWS A5.20 E61T-GS E71T-GS8 GB/T 17493 E501T8-K6AWS A5.29 E71T8-K6, E71T8-Ni19 AWS A5.29 E91T8-G注1：其他型号的焊条、填充金属和焊剂也可以使用，但需要进行单独的焊接工艺评定。 注2：在4组中可使用其他焊丝和焊剂的组合进行焊接工艺评定，此组合应用完整的AWS型号表 示，如F7A0-EL12或F6A2-EMl2K。只有用同一AWS型号的材料允许不重新进行焊接工艺评定。 国内材料亦同。注3：在5,6组中的焊丝应使用保护气体。注4：7组的焊丝仅用于根焊。注5：4组的x可以为A或P。5.4.2.7 电特性直流焊接时焊条（焊丝）接正变更为接负或反之；将直流电变为交流电或反之。焊接电流和电压范围的变更。5.4.2.8 焊道之间时间间隔 完成根焊和开始第二层焊之间允许最大时间间隔的增加。5.4.2.9 焊接方向 从下向焊改为上向焊，或者反之。5.4.2.10 保护气体和流量 一种气体换成另一种气体，或一种混合气体换成另一种混合气体，或保护气体流量范围较大地增加或减少。5.4.2.11 保护焊剂 保护焊剂的变更参照表l中的注2。5.4.2.12 焊接速度焊接速度范围的变更。5.4.2.13 预热降低焊接工艺规程的最低预热温度。5.4.2.14 焊后热处理 增加或取消焊后热处理工艺或改变焊接工艺规程中焊后热处理的范围或温度。5.5 试验管接头的焊接-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。5.6 焊接接头的试验-对接焊5.6.1 准备 试样取样应按图3指定的位置进行，试样的最少数量及试验项目见表2，试样应按照图4、图5、图6或图7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。全尺寸试样的试验应按照5.6.2.2的规定进行，且应符合5.6.2.3的要求。5.6.2 拉伸试验 5.6.2.1 准备 拉伸试样(如图4所示)约230mm长，25mm宽，制样可通过机械切割或氧气切割的方法进行。除有缺口或不平行外，试样不要求进行其他加工。如有需要，应进行机加工处理使试样边缘光滑和平行。5.6.2.2 方法 拉伸试样应在拉伸载荷下拉断。使用的拉伸机应能测量出拉伸试验时的最大载荷。以拉伸试验时最大载荷除以试样在拉伸前测定的最小截面积，就可计算出抗拉强度。5.6.2.3 要求 每个试样的抗拉强度应大于或等于管材的规定最小抗拉强度，但不需要大于或等于管材的实际抗拉强度。 如果试样断在母材上，且抗拉强度大于或等于管材规定的最小抗拉强度时，则该试样合格。如果试样断在焊缝或熔合区，其抗拉强度大于或等于管材规定的最小抗拉强度时，且断面缺陷符合5.6.3.3的要求，则该试样合格。如果试样是在低于管材规定的最小抗拉强度下断裂，则该焊口不合格，应重新试验。 表2焊接工艺评定试验的试样类型及数量管外径mm试 样 数 量 拉伸刻槽锤断背弯面弯侧弯总数 壁厚 12.7mm323.9 4444016 壁厚 12.7mm114.3 020024114.3-323.9 220048323.9 4400816注：对外径小于60.3mm的管子焊接两个试验焊缝，各取一个刻槽锤断试样及一个背弯试样。对外径等于或小于33.4 mm的管子,应做一个全尺寸的拉伸试样。5.6.3 刻槽锤断试验5.6.3.1 准备刻槽锤断试样(如图5所示)约230mm长，25mm宽，制样可通过机械切割或氧气切割的方法进行。用钢锯在试样两侧焊缝断面的中心(以根焊道为准)锯槽，每个刻槽深度约为3mm。用此方法准备的某些自动焊或半自动焊(有时也包括焊条电弧焊)的刻槽锤断试样，有可能断在母材上而不断在焊缝上。当前一次试验表明可能会在母材处断裂时，为保证断口断在焊缝上。则可在焊缝外表面余高上刻槽，但是深度从焊缝表面算起不得超过1.6mm。 如果业主要求的话，可以对用半自动焊或自动焊方法进行工艺评定的刻槽锤断试样在刻槽前先进行宏观腐蚀检查。5.6.3.2 方法刻槽锤断试样可在拉伸机上拉断；或支承两端，打击中部锤断；或支承一端，打击另一端锤断。焊缝暴露面宽至少19mm。5.6.3.3 要求 每个刻槽锤断试样的断裂面应完全焊透和熔合，任何气孔的最大尺寸应不大于1.6mm，且所有气孔的累计面积应不大于断裂面积的2%，夹渣深度（厚度方向尺寸）应小于0.8mm,长度应不大于钢管公称壁厚的1/2,且小于3mm。相邻夹渣之间至少应有13mm无缺陷的焊缝金属,测量方法如图8所示。5.6.4 背弯和面弯试验5.6.4.1 准备 背弯和面弯试验试样约230mm长，25mm宽，且其长边缘应磨成圆角(如图6所示)。制样可通过机械切割或氧气切割的方法进行。焊缝内外表面余高应去除至少与试样母材表面平齐。加工的表面应光滑，加工痕迹应轻微并垂直于焊缝轴线。5.6.4.2 方法 背弯和面弯试样应在导向弯曲试验模具上弯曲,模具如图9所示。试样以焊缝为中心放置于下模上。面弯试验以焊缝外表面朝向下模，背弯试验以焊缝内表面朝向下模，施给上模压力，将试样压入下模内，直到试样弯曲成近似U形。5.6.4.3 要求 弯曲后,试样拉伸弯曲表面上的焊缝和熔合线区域所发现的任何方向上的任一裂纹或其它缺陷尺寸应不大于公称壁厚的1/2,且不大于3 mm。除非发现其它缺陷，由试样边缘上产生的裂纹长度在任何方向上应不大于6 mm。弯曲试验中每个试样均应满足评定要求。5.6.5 侧弯试验5.6.5.1 准备 侧弯试样约230mm长，13mm宽,且其长边缘应磨成圆角(如图7所示)。试样可以通过机械切割或氧气切割的方法制成宽度约19mm的粗样，然后用机加工或磨削制成13mm宽的试验试样。试样各表面应光滑平行。焊缝的内外表面余高应去除至与试件表面平齐。5.6.5.2 方法 侧弯试样应在类似于图9所示的导向弯曲试验模具上弯曲。将试样以焊缝为中心放在下模上，焊缝表面与模具成90。施给上模压力，将试样压入下模内，直到试样弯曲成近似U形。 5.6.5.3 要求 每个侧弯试样应符合5.6.4.3的规定。5.7 试验管接头的焊接角焊 按照焊接工艺指导书中焊接图(如图10所示)的任一结构进行角焊。5.8 焊接接头的试验角焊5.8.1 准备试样取样应按图10指定的位置进行。试样应至少4件，并按图11进行准备。制样可通过机械切割或氧气切割的方法进行。试样应至少25mm宽，并有足够的长度使之能在焊缝处断裂。对于直径小于60.3mm的管子，为满足所需的试样数量，应焊接两个试验焊口。试样应在空冷至室温后进行试验。5.8.2 方法可用任何一种适当的方法使角焊试样在焊缝处断裂。5.8.3 要求每个角焊试样的断裂表面应完全焊透和熔合，且满足以下要求：a)最大气孔尺寸不得超过1.6mm；b)所有气孔的累计面积不大于断裂面积的2；c)夹渣深度不大于0.8mm，长度不大于公称管壁厚的1/2，且不大于3mm；d)相邻夹渣之间应至少有12mm的无缺陷焊缝金属，测量方法如图8所示。6 焊工资格6.1 概述焊工资格考试的目的是检验焊工能否使用经过评定合格的焊接工艺规程焊接出合格的对接或角接管焊缝。在进行管道安装焊接之前应按照6.2或6.3中的规定对焊工进行资格考试。某一焊接工艺评定合格后，焊接试验管焊缝的焊工自然具有该焊接工艺规定的相应焊接资格。在资格考试前，应给焊工一定的时间熟悉和调整考试用焊接设备。焊工在资格考试时,应使用和管道安装焊接时相同的焊接技术和焊接速度。焊工资格的考试工作应在业主代表在场的情况下进行。焊工应按照6.2.1的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。 当焊接工艺规程中有6.2.2和6.3.2中规定的基本要素变更时，应重新对焊工进行资格考试。需重新进行焊工资格考试的基本要素与焊接工艺评定的基本要素相同。6.2 单项资格6.2.1 概述取单项资格时，每个焊工应使用评定合格的焊接工艺规程，焊接一个完整的管接头或一个管接头的扇形段作为考试焊口。 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。当使用的焊接工艺规程有6.2.2中所述的基本要素变更时，应重新对焊工资格进行考试。若考试焊口经检验和试验符合6.4和6.5或66的要求，则应给焊工颁发相应的单项资格证。6.2.2 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6.2.1的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。a)由一种焊接方法变为另一种焊接方法或其他焊接方法的组合；b)焊接方向由上向焊变为下向焊，或反之；c)填充金属组别从l组或2组变为3组，或从3组变为l组或2组(见表1)；d)从一种管外径分组变为另一种管外径分组，管外径的分组如下：1)外径小于60.3mm2)外径从60.3mm至323.9mm 3)外径大于323.9mme)从一种管壁厚分组变为另一种管壁厚分组，管壁厚分组如下:1)公称管壁厚小于4.8mm2)公称管壁厚从4.8mm至19.1mm3)公称管壁厚大于19.1mm f)焊接位置的变更如从旋转焊变为固定焊;或从垂直焊接位置(2G)变为水平焊接位置(5G)，或反之。若焊工已取得45倾斜固定管资格（6G）,则可焊接任意焊接位置的对接焊和角焊; g)接头设计的变更(如由无垫板变为有垫板;或由V型坡口变为U型坡口,或反之)。6.3 全项资格6.3.1 概述 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。管位置可以是水平固定(5G)，或是倾斜固定(6G)。管外径应不小于168.3mm，公称管壁厚不小于6.4mm，焊口内表面无条形垫板。考试焊口的试样应从图12所示的位置上取样或按图12所示的顺序，在相对位置上取样。对于各种直径的管子，相邻试样试验类型的顺序应与图12中所示的顺序相同。若考试焊口经检验和试验符合6.4和6.5或6.6的要求，则焊接该焊口的焊工通过第一项考试。 第二，支管联接。考试用管的外径应不小于168.3mm，公称管壁厚应不小于6.4mm。在主管上切割一全尺寸孔。焊接时，应使主管管轴线在水平位置,支管管轴线与主管管轴线垂直，支管在主管下方。焊接完成后,焊缝外观应整齐均匀。在整个圆周上，焊缝应完全焊透。根焊道不得有任何超过6mm的烧穿。在焊缝任何300mm的连续长度中，未经修补的烧穿，其最大尺寸的累积长度应不超过13mm。按照图10所示位置从管接头上切取4块刻槽锤断试样。试样应按照5.8.1和5.8.2的规定进行准备和试验，其断裂面上缺陷应符合5.8.3的要求。若考试焊口满足上述要求，则焊接该焊口的焊工通过第二项考试。6.3.2 资格范围如果焊工已按6.3.1中所述的方法通过两项考试，且考试用管的外径大于或等于323.9mm,则该焊工取得全项资格，可以焊接所有焊接位置、管壁厚、管外径，接头型式和管件的焊口。如果焊工已按6.3.1中所述的方法通过两项考试，且考试用管的外径小于323.9mm；则该焊工取得全项资格，可以焊接所有焊接位置、管壁厚、接头型式和管件的焊口，管外径应小于或等于其考试用管的外径。如果焊接工艺规程中有下列基本要素的任一变更，焊工应重新进行资格考试；a)从一种焊接方法变为另一种焊接方法或其他焊接方法的组合；b)焊接方向由上向焊变为下向焊，或反之；c)填充金属类别由l组或2组变为3组，或从3组变为1组或2组 (见表1)。6.4 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。 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。 6.5 破坏性试验6.5.1 对接焊试样 当考试焊口是完整管接头时，应按照图12中所示的位置在每个考试焊口上取样；当考试焊口是管接头的扇形段时，则应从每一扇形段上截取数量相等的试样。试验项目和试样数量要求见表3。试样应空冷至室温后试验。 当考试用管外径小于或等于33.4mm时，可以用一个全尺寸管试样的拉伸试验代替背弯和刻槽锤断试验。拉伸试验应按照5.6.2.2的要求进行，并符合5.6.3的要求。6.5.2 对接焊的拉伸、刻槽锤断和弯曲试验试样的准备及试验应按5.6的规定进行，对于焊工资格考核而言，没有必要计算出抗拉强度。用于拉抻试验的试样可改作刻槽锤断试验。6.5.3 对接焊拉伸试验验收要求 如果有拉伸试样或全尺寸管试样拉伸断口在焊缝处或熔合线处,且该断口的缺陷不符合5.6.3.3的要求，则该焊工不合格。6.5.4 对接焊的刻槽锤断试验验收要求如果任一刻槽锤断试样断口的缺陷不包括白点(fish eye)不符合5.6.3.3的要求,则该焊工不合格。表3 试验项目和试样数量管外径mm试 样 数 量拉伸刻槽锤断背弯面弯侧弯总数壁厚12.7mm60.302200460.3114.3022004114.3-323.9222006323.94422012壁厚12.7mm114.3020024114-323.9220026323.94400412注：1、 该表适用于对接管资格考试和工程焊接要求的破坏性试验。2、 外径小于60.3mm的管子应焊接两个试验焊缝，各取一个刻槽锤断试样及一个背弯试样。对外径小于或等于33.4mm的管子，应做一个全尺寸试样的拉伸试验。6.5.5 对接焊的弯曲试验验收要求如果任一弯曲试样拉伸弯曲面的缺陷不符合5.6.4.3或5.6.5.3的要求，则该焊工不合格。 对级别较高的钢管焊口的弯曲试样允许不弯曲到完全的U型。如果试样从裂纹处断裂，且其断面符合5.6.3.3的要求，则该试样合格。如果只有一个弯曲试样因缺欠引起不合格，且业主同意该试样中的缺欠不是该焊口焊缝的典型缺陷，允许在紧靠该试样的地方再取一个替换试样试验，如果替换试样仍不合格，则该焊工不合格。6.5.6 角焊缝试样应从每个考试焊口上取样。 当考试焊口是一个完整的管接头时，应按照图10所示位置取样；如果考试焊口是管接头的扇形段时，则应从每个扇形段上截取数量相等的试样。试样在试验前应空冷至室温。6.5.7 角焊缝试样的试验方法和要求角焊缝试样应按照5.8的规定进行准备和试验6.6 射线照像检测(简称射线检测)只用于对接焊6.6.1 概述 按业主的选择，在对接管资格考试时，可以用射线检测代替6.5中规定的试验。6.6.2 检测要求 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9.3的要求，则该焊工不合格。用破坏性试验考试焊工时，不得用射线检测挑选取样位置。6.7 补考如果不合格的原因是焊工不能控制的条件或环境所造成的，经业主和承包者代表同意，可给该焊工一次补考机会。 其他不合格的焊工在未经业主认可的培训前，不允许补考。6.8 记录应使用附录D所示的表格(该表格可进行修改以适合不同业主的要求，但其记录内容应满足本标准对焊工考试的要求)，将每个焊工的试验和每次试验的详细结果进行记录。合格焊工的名单和考试使用的焊接工艺规程应存档。如果对某个合格焊工的能力有疑问时，可要求他重新进行资格考试。7 管口的焊接7.1 概述管道工程的焊接应使用评定合格的焊接工艺规程，焊工应取得相应资格。管口表面在焊接前应均匀光滑，无起鳞、裂纹、锈皮、夹渣、油脂、油漆和其他影响焊接质量的物质。接头设计及对口间隙应符合所采用的焊接工艺规程的要求。7.2 管口组对 应尽量减少管口组对后的错边量。组对同一公称壁厚的管口时，其错边量应不大于3mm。如果由于尺寸偏差造成一个较大的集中错边，应沿管口圆周均匀地将其分布。应避免直接用锤击法校正错口。7.3 对接焊时对口器的使用 按照焊接工艺规程的要求，应使用对口器进行对接焊。当允许在根焊道焊完前撤离对口器时，则在卸下对口器前，完成的根焊道应均匀分布于管口圆周，且每段焊道长度和间距近似相等。如果撤离内对口器时，焊完的部分焊道难于制止管子位移或受力过大，则应在卸去内对口器的张力前，焊完全部根焊道。在外对口器撤离前，完成的根焊道应均匀分布于管口圆周，焊道累计长度不少于管周长的50，焊道间距近似相等。7.4 坡口7.4.1 工厂加工 所有管端坡口应符合焊接工艺规程的要求。7.4.2 现场加工管端坡口现场加工宜用坡口机或自动氧气切割机进行。经业主同意，也可用手工氧气切割方法进行。坡口加工后应光滑均匀，尺寸应符合焊接工艺规程要求。7.5 气候条件当恶劣气候条件影响焊接质量时，应停止焊接。恶劣气候条件包括(但不仅限于)大气潮湿、风沙或大风。如有条件，可使用防风棚焊接。焊接工艺规程应规定适于焊接的气候条件。7.6 作业空间当管道在沟上焊接时，管口周围焊接作业空间距离应大于400mm。当在沟下焊接时，焊接工作坑的大小应使焊工操作容易。7.7 层间清理坡口和每层焊道上的锈皮及焊渣，在下一步焊接前应清除干净。清理工具可使用无动力工具或动力工具。若焊接工艺规程规定使用动力工具，则应使用动力工具。 当采用自动焊或半自动焊时，在下一焊道焊接前，应用砂轮磨除已完成焊道表面的密集气孔、引弧处及高凸处。7.8 固定焊7.8.1 工艺 管道在焊接时应可靠固定，并在管口周围有足够的焊接作业空间。7.8.2 填充焊和盖面焊填充足够的焊层，经盖面焊后，完成焊缝的横断面应在整个焊口上均匀一致。焊缝表面任何一点应不低于管外表面。焊缝余高应不大于2.0mm，局部不大于3mm。相邻焊层引弧点应相互错开。焊缝表面单侧宽度应大于坡口表面宽度0.5mm-2mm。焊口完成后应将表面彻底清理干净。7.9 旋转焊7.9.1 管口组对按照业主的选择，可采用旋转焊接。在旋转滚架上，应使用足够的支撑滚轮使组对的管道在旋转焊接时保持平直稳定。7.9.2 填充焊和盖面焊填充足够的焊层，经盖面焊后，完成焊缝的横断面应在整个焊口上均匀一致。焊缝表面任何一点应不低于管外表面，焊缝余高应不大于2.0mm，局部不大于3mm。 相邻焊层引弧点应相互错开。焊缝单侧表面宽度应大于坡口表面宽度的0.5 mm-2mm。应在旋转管子管顶或管顶附近位置进行焊接，焊口完成后应将表面彻底清理干净。7.10 标记每个焊工应在自己完成的焊口上按业主规定的方法标记。7.11 预热及焊后热处理 当使用的材料或气候条件要求焊前预热或焊后热处理时，焊接工艺规程中应规定焊前预热或焊后热处理的工艺。8 焊缝的检查与试验8.1 检验权限 业主有对全部焊缝进行无损检测或对焊缝进行破坏性试验的权力。检验
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