不锈钢管道焊接施工方案

不锈钢管道焊接 施 工 方 案 第一章 材料管理 由于奥氏体不锈钢材料不同于碳素钢和低合金钢 在使用过程 中有很多特殊的要求 如果不了解这些特殊的要求 不严格管理 就会影响材料的性能 从而导致工程质量出现问题 所以必须按照 要求做好材料管理工作 1 1 材料的检验 1 1 1 凡进入现场的管道组成件应符合设计要求 并有产品合格证 和质量保证书 无质量保证书的钢管不得用于本工程 1 1 2 按公司 物资进货检验管理规定 对管道组成件进行检验 进货检验包括下列内容 1 每批奥氏体不锈钢制品必须附有订货合同和产品标准规定的 质量证明书 质量证明书应注明供方名称或印记 材料的钢号 冶 炼炉罐号 批号 化学成分 力学性能 产品标准号 成品状况等 2 钢管标志 外径 36mm 的钢管 应在每根钢管一端的端部有喷印 盖印 滚印或粘贴印记 印记应清晰明显 不易脱落 印记应包括钢的牌号 产品规格 产品标准号 供方印记或注 册商标 外径 36mm 的钢管 可不打标记 3 外观检查 外观检查应逐件进行 a 不锈钢管应符合 GB T14976 2002 流体输送用不锈钢无缝 钢管 的 6 7 条规定 钢管的内外表面不得有裂纹 折叠 轧折 离层和结疤存在 在钢管内外表面上 直道允许深度如下 冷拔 轧 钢管 不大于公称壁厚的 4 壁厚小于 1 4mm 的直道允许深度为 0 05mm 最大深度不大于 0 30mm 不超过壁厚负偏差的其它缺陷允许存在 b 不锈钢管件应符合 GB T12459 2005 钢制对焊无缝管件 7 1 的规定 管件的表面应光滑无氧化皮 管件上不得有深度大于公称壁厚的 5 且最大深度不得大 于 0 8mm 的结疤 折迭 轧折 离层等缺陷 c 不锈钢法兰应符合 GB T9124 2000 钢制管法兰 的 11 1 条的规定 HG20592 97 标准的公制凸面带颈对焊钢制法兰锻造表面 应光滑 不得有锻造伤痕 裂纹等缺陷 机加工表面不得有毛刺 有害的划痕和其它降低法兰强度及 连接可靠性的缺陷 环连接面法兰的密封面应全部逐项检查 槽的 两个侧面不得有机械加工引起的裂纹 划痕或撞伤等表面缺陷 3 其它检验 对于合同中提出无磁性要求的管件 应用磁铁逐个进行检验 不合 格者不得使用 1 1 3 所有材料入库后 应分类标识 存放 无标识材料不得用于 焊接工程 1 2 材料管理 1 2 运输和存放管理 1 为了保护奥氏体不锈钢管材 管件及其管道组成件外表面的氧 化膜 运输和存放时应采取措施与碳素钢制品严格隔离 并用木板 隔垫 存放场所应保持清洁 干燥 严格控制灰尘 防止铁离子和 其它杂质的污染 地面应铺设橡胶或木质垫板 2 奥氏体不锈钢管材 管件及其它管道组成件在周转过程中应配 备专用的运输工具 防止铁离子污染和磕伤 划伤 1 2 焊接材料管理 1 工程用焊接材料必须具有制造厂的质量证明书 无质量证明书 的焊接材料不得用于本工程 2 焊材到货后 由材料员和技术员共同审核质量说明书 并对焊 材型号 规格 外观质量等进行验收 登记入库 3 焊材入库后 焊材保管员要按焊材的型号 牌号 规格 批号 分类存放在现场焊材二级库货架上 并做好标识牌 4 焊材二级库必须具有可靠的防雨 防潮条件和必备的设施 室 内温度控制在 5 以上 相对湿度控制在 60 以下 5 焊材发放时 焊工凭材料员签字的 焊条领用卡 注明焊材 牌号 规格 数量 使用部位 履行登记签字手续 焊工应细心核 对 防止错领 6 焊材发放时必须记录 记录必须真实 可追踪 7 焊材管理员要认真填写焊材入库 烘烤 发放 回收记录 并 做好二级焊材温度 湿度 天气情况记录 8 焊丝使用前应采用机械方法或化学方法清除其表面油脂 锈蚀 杂质 并使之露出金属光泽 钨极氩弧焊电极宜采用铈钨极 氩气 纯度应达 99 95 以上 含水量应小于 50mg L 且应保持干燥 管道壁厚 12mm 时 钨极直径规格一般选用 2 0mm 和 2 5mm 1 2 安装现场管理 1 奥氏体不锈钢管材 管件及其管道组成件应随用随出库 尽 量避免在现场较长时间存放 2 为了防止铁离子和其它有害杂质的污染 现场放置奥氏体不 锈钢管材 管件及其管道组成件时 必须和碳素钢制品严格隔离 放置奥氏体不锈钢管材 管件及其它管道组成件的场地必须保持清 洁 干燥 地面应铺设橡胶垫或木质垫板 3 在现场安装过程中 不得使用可能造成铁离子污染的工具 奥氏体不锈钢管道不准直接与碳素钢制品接触 在接触处必须衬垫 不含氯离子的塑料 橡胶 红柏纸或涂绝缘漆 4 使用砂轮切割机时 严禁正对不锈钢材料 防止渗碳 5 奥氏体不锈钢管道安装前应对管子 管件 阀门等进行检查 以免由于牌号或化学成分与设计要求不符造成返工 如设计有特殊 要求 需按设计要求处理 6 在现场安装工程中应谨防尖锐 硬性物质划伤 擦伤奥氏体 不锈钢管材 管件及其管道组成件表面 如一旦在奥氏体不锈钢管 材 管件及其管道组成件表面有局部磕碰或划伤等影响耐腐蚀性能 的缺陷时 该管材 管件及其管道组成件不得再安装 1 3 管道预制 1 3 1 本工程奥氏体不锈钢管道的安装尽量扩大预制量 并尽量在 后方预制加工厂进行 力求做到整体安装 1 3 2 在现场加工预制时 在专用的场地进行 严禁和加工预制碳 素钢的场地混用 1 3 在现场切断奥氏体不锈钢管时 采用专用的砂轮机磨割 坡 口加工采用专用的电动坡口机进行加工 切削速度一般采用碳素钢 的 40 60 切削刀具用高速钢制作 1 3 4 在需要敲打奥氏体不锈钢制品时 严禁用铁锤 采用橡胶锤 或木锤 1 3 5 奥氏体不锈钢管需要弯管时 采用冷弯方法加工 冷弯在专 用的电动弯管机上进行 其弯曲半径为公称直径的 倍 为了减少 弯管椭圆度 弯管时装芯棒或灌砂 1 3 6 管道预制过程中奥氏体不锈钢管道用无氯 无硫记号笔作标 识 不得用钢印作标识 也不得用油漆等有污染的物料作标识 第二章 焊接施工 2 1 焊接机具要求 本工程全部采用 WS 400 焊机 该类焊机具有性能良好的引弧 及衰减装置 能可靠地保证焊接过程中焊接电流 电弧电压稳定 电弧易于引弧和燃烧稳定 功率适中 焊工在使用前 要核对设备仪表 应在校验期内 按使用说明 书的外部接线图正确安装 并应检查铭牌电压值与网路电压值是否 相符 不相符时 严禁使用 氩气瓶在使用中严禁碰撞 敲击 不得使用电磁起重搬运机搬 运氩气瓶 夏季应防日光曝晒 瓶内气体不能用尽 氩气瓶必须直 立放置 不可卧倒放置 以免氩气中的水分进入焊接区域 影响焊 接质量 2 2 施焊环境 1 风速 钨极氩弧焊大于 2m s 2 相对湿度 小于 90 3 雨气 4 环境温度低于 0 施焊环境出现以上任一情况时 须采取有效防护措施 否则禁 止施焊 2 3 坡口准备 3 3 1 坡口加工 为保证坡口外铁素体含量 0 6 使用专用砂轮切割机 坡口 机和砂轮磨光机 以避免 铁污染 采用碳化硅或碳化铝制成的砂 轮片 所有机具标上醒目的红色标记 不得用于其它钢种使用 其 坡口可统一加工 管子 管件的坡口型式和尺寸 可按下表要求加工 表 奥氏体不锈钢对接接头采用钨极氩弧焊时的坡口型式和尺寸 坡口尺寸 序 号 坡口名称 坡口型式 厚度 mm 间隙 c mm 钝边 p mm 坡口角度 1 型坡口 3 0 0 4 3 4 0 0 5 2 V 型坡口 4 12 0 5 1 0 1 5 2 0 50 70 坡口加工完毕后 要进行外观检查 对影响焊接质量的局部凹 凸不平处要进行修理磨平 坡口表面及其边缘不得有裂纹 分层 夹渣等缺陷 坡口加工后应清除坡口处氧化物至露出金属光泽 加工完坡口的奥氏体不锈钢管材 管件应放在清洁 干燥的 木质存放架上 也可短时间放在铺设橡胶或木质垫板的加工场地 严防铁离子和其它有害杂质的污染 坡口加工磨平后 对坡口表面进行着色检查 经检查坡口表 面如无裂纹 夹层等缺陷方可进行组对 2 3 2 焊件组对 焊口组对前 要将坡口表面及其两侧 20mm 范围内氧化物 油污 毛刺和其它有害杂质彻底清理干净 一般采用丙酮或酒精进行擦洗 必要时需先进行打磨 然后在距坡口两侧 4mm 5mm 外 涂抹宽 100mm 的石灰浆或其它防飞溅涂料 待石灰浆自然干燥后再施焊 以便保护管材和清理飞溅物 组对时应检查坡口角度 间隙 钝边 错边量等 如不符合要 求 要进行修磨和加工 管道组对应在铺有胶皮或木板的专用平台上进行 使用的工卡 具材质应与不锈钢材质相同或相近 管道避免强力组对 否则产生 较大的内应力 会引起应力腐蚀开裂 b p 焊接的管段应放置稳固 以免焊接过程中 管段的移动和震动 使焊缝产生应力而引起裂纹 管件组对完后应及时进行焊接 2 4 焊接 不锈钢管焊接应按照评定合格的焊接工艺规程 WPS 去施焊 WPS 及其工艺评定 PQR 应当按 JB4708 标准的规定进行 对奥氏体不锈钢材质进行焊接时 必须考虑不锈钢管材的焊接 特点 要严格控制焊缝铁素体含量 为保证焊接质量 必须按焊接 工艺要求进行焊接 2 4 1 焊接材料 0Cr18Ni9 与 0Cr18Ni9 之间焊接采用 H0Cr21Ni10 0Cr18Ni9 与 316L 之间和 316L 之间焊接采用 H0Cr17Ni12MO2 0Cr18Ni9 与 20 之间焊接采用 H1Cr24Ni13 2 4 2 焊丝直径 本工程管道焊接一般采用 2 0mm 的焊丝 小直径薄壁管采用 1 6mm 的焊丝 2 4 3 焊接电流 手工钨极氩弧焊焊接电流主要根据焊件厚度 接头型式 焊接 位置等因素来选择 另外还要考虑钨极所能承受电流的能力 焊接 电流过大 容易产生烧穿或焊缝下陷 咬边等缺陷 甚至引起钨极 烧损或产生夹钨等缺陷 焊接电流的选择 见焊接工艺参数表 2 4 4 定位焊 定位焊缝是焊缝的一部分 所以定位焊时 选用的焊工 焊接 材料 工艺措施及焊接质量应与正式焊缝相同 定位焊应采用氩弧 焊进行 定位焊时 应注意以下事项 1 定位焊缝的位置一般在平焊或立焊处 2 定位焊缝的起弧和收尾处应圆滑过渡 以避免正式焊接时引 起未熔合的缺陷 要求单面焊双面成形时 定位焊缝必须焊透 3 发现定位焊缝有缺陷 应将其清除干净后再重新进行定位焊 以保证定位焊缝的质量 4 在焊缝交叉处和焊缝方向急剧变化处不应进行定位焊 应离 开上述位置 50mm 以上进行定位焊 5 对于需要焊前预热的焊件 定位焊前也应预热 其预热温度 与正式焊接时相同 定位焊缝的长度为 15mm 20mm 高度为 2mm 3mm 管径 60mm 时 定位焊为 2 处 管径为 60mm 159mm 时 定位焊为 3 处 管径 159mm 时 定位焊为 4 处 大管径的管道宜用坡口样铁嵌在坡口 上进行定位焊 定位焊缝应沿管口均布 采用搭桥连接 不能破坏坡口棱边 定位焊缝两端打磨成斜面 以便于接头 2 4 5 焊接工艺要求 1 氩弧焊焊接电源应采用直流正接 焊丝宜截成长度为每根 800mm 1000mm 并用砂布打磨出金属光泽 2 焊缝背面必须充氩气保护 充氩保护时 管子两端可用海绵 封堵 焊口处用医用胶布密封 敞口长度不得大于 1 8 周长 对于固定口在管线长度较短时 应采用整体充氩 在管线长度 较长 整体充氩困难时 在焊口组对前应在内部放置易溶纸 易溶 纸与焊口距离不小于 150mm 然后在坡口处采用局部充氩的方法 无论采用何种方法 都应将管子内部空气置换彻底 坡口处有均匀 氩气流出时 方允许焊接 充氩结构示意图如下 氩 气纸板或可溶纸 3 焊接采用不接触引弧 即用高压脉冲或高频振荡器引弧 当 采用引弧板引弧时 引弧板应放在焊接坡口上 或放在坡口边缘 不允许钨极与引弧板或坡口面直接接触引弧 4 打底焊缝应一次完成 不允许中途停止 打底焊焊缝应具有 一定的厚度 对于壁厚 10mm 的管道 其厚度 2mm 3mm 壁厚 10mm 的管道 其厚度 4mm 5mm 打底焊缝需经自检合格后 才 能填充盖面 根部焊接是保证焊接质量的关键 应采用稍大一些的焊接电流 和较慢的焊接速度 要保证根部焊透 根部两侧熔合良好 在根部 焊接时 应用手电筒不时检查焊缝背部成型情况 如果发现内凹和 其它缺陷 及时采用专用砂轮清根后重新焊接 5 焊完打底层后 焊第二层时 应注意不得将打底焊道烧穿 防止焊道下凹或背面剧烈氧化 6 在填充及盖面焊接时 要严格控制层间温度 不允许超过 60 采用多层焊道的焊接方法 为了保证焊缝成型质量 每焊完一道后 要认真打磨 打磨出 的沟槽宽度要均匀 凹凸不平处要打磨平整 这样不易产生缺陷 成型也好 7 焊接工艺参数 根据评定合格的焊接工艺规程 WPS 304 钢管的焊接工艺参数控 制在下表的范围内 304 钢管焊接工艺参数 氩气 L min 层数 焊接方 法 焊材规 格 mm 焊接电 流 A 焊接电 压 V 焊速 mm min 焊枪 壁内 1 GTAW 1 6 75 85 13 15 80 100 10 12 8 10 2 GTAW 1 6 80 100 23 2 90 110 3 GTAW 1 6 90 110 23 2 90 110 2 4 6 焊缝检验 1 焊前检验 焊接材料 坡口尺寸 组对质量 坡口清理 施 焊环境及焊前预热应符合本规程的要求 2 定位焊质量的检验 定位焊缝的数量 高度 长度应符合焊接 工艺的要求 定位焊缝应清理干净 发现缺陷必须清除重焊 3 焊缝层次及层间质量检验 检查焊接层数与每层厚度应符合焊 接工艺的规定 多层焊每层焊完后 应立即清理 进行外观检查 发现缺陷必须彻底清除后 方可进行下一层的焊接 及时检查层间 温度 实际层间温度应符合焊接工艺的规定 4 焊后检验 外观检验 焊缝外观成型良好 外形圆滑过渡 焊缝宽度以盖 过坡口两侧边缘 1mm 2mm 为宜 焊缝表面不得低于母材表面 焊缝 余高 h 1 0 1b 且不大于 3mm b 为组对后的坡口宽度 角焊缝 焊脚高度符合设计规定 焊缝表面不得有裂纹 未熔合 未焊透 气孔 夹渣 咬边 焊瘤 熔合性飞溅及表面凹陷等缺陷存在 射线检测 奥氏体不锈钢管道的对接焊缝的内部质量采用射线检 测 射线检测应符合 JB T4730 2 2005 承压设备无损检测 第 2 部分 射线检测 和公司制定的 压力管道射线检测通用工艺规程 的规定 渗透检测 奥氏体不锈钢管道的角焊缝表面质量采用渗透检测 渗透检测应符合 JB T4730 5 2005 承压设备无损检测 第 5 部分 渗透检测 和公司制定的 渗透检测通用工艺 的规定 5 检验规则 除放散管外的奥氏体不锈钢管道的对接焊缝应进行 100 射线 照相检验 其质量不得低于 JB T4730 2 2005 承压设备无损检测 第 2 部分 射线检测 中的 级 奥氏体不锈钢管道的角焊缝表面质量应进行 100 渗透检验 其 质量不得低于 JB T4730 5 2005 承压设备无损检测 第 5 部分 渗透检测 中的 级 2 4 7 焊后处理 为了提高和保证奥氏体不锈钢焊缝及其热影响区表面的耐腐蚀能 力 焊后必须进行酸洗 钝化处理 酸洗 钝化处理采用酸洗钝化 膏剂涂抹法 按设计要求需要热处理的焊道 焊接和返修完后应立即进行焊缝 表面清理和质量检查 合格后及时进行热处理 2 5 交工资料 管道组成件及焊接材料质量证明书及复验报告 焊接记录 管道单线图 焊缝返修记录 焊缝无损探伤报告