焊接及热处理
碳素钢——20、20G、A106B、API 5L、Q235B; 铬钼耐热钢——A335-P11、A335-P22、A234 P5、
P91、A691 GR1-1/4 CL22、A691 GR2-1/4 CL22; 奥氏体不锈钢——TP304、TP321、TP347H、CF8C; 低温钢——A333Gr6、A671-CC60等; 异种钢
焊前预热及层间温度控制
DN≥12″对接焊缝采用电加热;DN=6~10″且厚度等级 >SCH80的对接焊缝采用电加热,如下图所示,焊接过 程中不拆除,维持预热状态以控制层间温度。其余焊缝采 用火焰加热。加热范围为每侧不小于管子厚度的3倍,图 中所示为最小尺寸要求。用测温计测定预热温度。
焊前预热及层间温度控制
坡口加工
坡口形式的选择以确保根部焊透为原则,在此基础上,考 虑尽量减少焊缝尺寸,减少焊缝的熔敷金属量。一般情况 下,厚度小于25mm时,采用V型坡口,大于25mm时加 工成双V型或U型坡口(见下图)。
焊前清理
组对前用角向磨光机、棒式砂轮机、钢锉等将坡口及内外 两侧20mm范围内的母材表面清理干净,直到露出金属光 泽。
以天津100万吨/年乙烯工程为例
范围 工程概况及特点 焊接施工准备 施工工艺 质量要求及焊缝返修 质量管理机构和质量保证措施 HSE管理
天津石化100万吨/年乙烯及配套项目乙烯装置工 艺管线的焊接及热处理施工,其中包括裂解炉对流 室炉管进出口、辐射室入口及炉体配管的焊接。
本工程管道约254千米,焊接总量约为97万寸D,涉及到 的材料主要类别如下:
装置中易燃、易爆的工艺介质较多(如裂解气、乙烯、丙 烯等),既有低温管线,又有超高压蒸汽管线,其中最大 管径为108″(API5L GRB,厚度为38.1mm),最大壁 厚为73.025mm(A335 P22,管径为24″),因此,大 管径、大厚度管的焊接是本装置焊接施工的重点和难点。
焊接工艺管理
定位焊缝采用火焰加热。 预热时火焰不能直接加热坡口,要避免局部过热。 预热过程中要保证厚度方向温度均匀。 做好预热温度记录。 各种材质焊缝的预热参数见下表 。
焊接工艺
环境要求 空气相对湿度≤90%。 氩弧焊时风速小于2m/s,手工电弧焊时风速小于8m/s。 雨、雪天气作业时采取适当措施,如搭设防风挡雨棚等。
焊材管理
焊接材料分类存放保管,专人负责,统一管理,作好记录, 材料工程师定期进行检查。焊材库应配置空气去湿机、温 湿度记录仪,保证温度不低于5℃,湿度不超过60%。
焊材管理
焊条、焊丝应存放在架子上,架子离地面和墙面的距离不 应小于300mm。
焊条、焊丝应按种类、牌号、批号、规格、入库时间分类 堆放。每垛应有明确的标志。
焊条烘干 焊条使用前按照焊条说明书要求的参数进行烘干。
焊材发放: 焊工凭技术人员签发的《焊材领用卡》领取焊材。 焊条用焊条保温筒领取,每名焊工每次只能领取一种型号
的焊条,每次领用不超过5Kg,严禁不同型号焊条同时放 在一个保温筒中。
焊材发放:
焊条在保温桶中的存放时间控制在4小时以内,超过4小 时未用的焊条,要退回重新烘干,但重新烘干次数不超过 2次。超过2次的焊条不再用于压力管道的施工。重新烘 干的焊条作好标识及相应记录,下次优先发放。
焊丝一次领用数量不超过1.5Kg。 焊材发放人员作好发放记录。
焊接设备管理
焊接设备双表(电流表、电压表)齐全,且均在检定期内。 焊接电缆线采用橡皮软线,接头不超过2个以充分保证焊
接电流。 每台电焊机单独接地,实行一机一闸保护。
坡口加工
碳钢采用火焰切割加工;合金钢原则采用机械方法加工坡 口,部分大口径管道因条件所限无法采用机械加工时,也 可采用火焰切割的方法进行加工,坡口打磨时将切割的热 影响区渗碳层打磨掉,并修整出所要求的坡口。
环境温度低于下列要求时应采取提高焊接环境温度的措施: 碳钢焊接不低于-20℃ 低合金钢焊接不低于-10℃ 奥氏体不锈钢焊接不低于-5℃ 其他合金钢焊接不低于0℃
一般工艺要求
所有伴热线均采用氩弧焊工艺。 管径DN≤50且壁厚δ≤4的焊缝采用全氩弧焊,其余焊缝
采用氩弧焊打底、焊条电弧焊、熔化极气体保护焊或埋弧 焊填充盖面的工艺,对于大管径焊口,在条件允许时可采 用焊条电弧焊方法进行双面焊; 在合金钢钢管上焊接组对卡具时卡具的材质应与管材相同 承插焊缝至少焊接两遍。
不锈钢管采用焊条电弧焊时,组对前应在坡口两侧各100 mm 范围内涂白垩粉或其他防粘污剂。
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坡口检查
焊接接头组对前应确认坡口加工形式尺寸,其表面不得有 裂纹夹层等缺陷;
焊接接头的坡口的渗透检测应按下列规定进行 铬钼耐热钢管道坡口100%检测 A333Gr6管道坡口抽检5%. 炉管出入口的坡口进行100%检测
焊接前由专业工程师对施工人员进行技术交底,使其掌握 各种材料焊接的工艺要求。
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焊接工艺管理
焊接工艺评定的确定,施工前针对各类焊接接头编制下 发《焊接工艺卡》,施焊过程中严格按照工艺卡要求的参 数进行。
焊材管理
焊材检验及存放保管
焊材需报监理单位检验合格后入库,入库材料应具有合格 质量证明文件,出厂期超过一年的焊条,应进行焊条焊接 工艺性能试验,合格后方可使用。
焊接工艺评定的确定,施工前针对各类焊接接头编制下 发《焊接工艺卡》,施焊过程中严格按照工艺卡要求的参 数进行。
焊工管理
参加施焊的焊工应持有有效期内相应材质、相应位置的 《 TSG-Z6002-2010特种设备焊接操作人员考核细则》 合格证,并取得天津石化项目质量站组织的考试,取得上 岗证后方可上岗施焊,严禁无证上岗。
焊口组对
壁厚相同的管道组成件组对时应使内壁平齐,其错边量不 应超过壁厚的10% 且不大于1 MM。
壁厚不同的管道组成件组对当内壁差大于1.0 MM 或外壁 差大于2 MM时应进行削薄处理,削薄长度不小于两壁厚 差的4倍。
Hale Waihona Puke 定位焊碳钢焊缝定位焊采用氩弧焊,作为永久焊缝。合金钢焊缝 采用氩弧焊过桥式定位焊,正式焊接焊到该处时将定位焊 缝磨掉;定位焊缝长度10~20mm,厚度2~4mm,沿 焊缝均布。