工艺管道焊接方案

1、目录1. 工程概况 22. 编制依据 23. 焊工资格审定 34. 焊接工艺评定 35. 焊接方法和焊接材料 56. 焊前准备 87. 焊接施工 138. 无损检测 199. 焊接质量控制 2710. 安全文明施工 27、工程概况PE项目是一个新建项目，本工程具有管道焊接工作量大；低温和耐腐蚀的管道多； 管壁厚、管径大；焊接质量要求高，需要焊工技术好、数量多；无损检测数量巨大，射线 检测（RT片子数量大；现场焊接条件较差、温度低、冬季时间长等特点。针对本项目实 际情况，为满足焊接施工质量技术要求和对焊接施工过程、焊接检验等进行严格控制，特 编制此通用焊接施工方案。本工程主要管道材质清单如下:序

2、号材料类别ASTMS 号1碳钢管道、低温钢A333-62不锈钢A312-TP304 304L、316、316L3双相不锈钢S31803二、编制依据1、ASME B31.3工艺管道；2、ASME B31.1动力管道；3、ASME Sec./焊接评定；4、ASME Sec.V无损检测；5、现场设计图纸及施丄技术要求；三、焊工资格审定焊工考试必须按俄罗斯当地法律规范，获取当地焊工合格证，才能现场施工；四、焊接工艺评定1、在焊工考试和工程焊接施工前均应对被焊接材料进行焊接工艺评定，以保证用于 实际产品施焊的焊接工艺的可靠性；2、焊接工艺评定执行 ASME SeclX焊接评定；3、焊接工程师根据工程项目

3、情况确定焊接工艺评定的项目，并根据业主要求在现场 从新做焊接工艺评定试验;4、焊接工程师应事先制定“焊接工艺评定试验方案”，并填写“焊接工艺规程”；5、由本公司合格焊工按“焊接工艺规程”的要求进行试件的焊接；并由焊接检查员 准确填写施焊过程中的原始记录；6焊接结束后，进行试件的外观检查、无损检测（RD、试样的加工和试验等，并作 好相应记录和取得相关试验报告；7、需要进行焊后热处理的试件，试样加工应在热处理和硬度检查合格后进行；8、如果试验结果不符合要求，则应分析原因重新进行评定。若不合格的原因是由于工 艺参数的问题，则应修改“焊接工艺规程”，调整工艺参数，重新进行评定；9、焊接工艺评定试验结束

4、后，由焊接责任师根据原始记录和检查、试验报告填写“焊 接工艺评定报告”，焊接工艺评定报告由项目总工程师审核， 交由公司总工程师批准执行；10、 焊接工艺评定报告原件交公司压力容器办公室保管和存档，各施工项目所需的焊 接工艺评定报告由公司压力容器办公室提供复印件。五、焊接方法和焊接材料如果设计文件和图纸资料对焊接方法和焊接材料无具体规定，则按下列原则选用焊接方法和焊接材料。1、碳钢管道及低温碳钢管道 对于一般碳钢管道，如循环水、废水、污水等管道，采用手工电弧焊（见图表1）。 图表1一般碳钢管道焊接方法和焊接材料P No.组号管道材质焊接方法焊接材料根层填充及盖面根层填充及盖面11C.SGTAW或

5、 SMAWSMAW1ER70S-2/3/6（AWS打底专用）E7015/16/18（AWS焊接方法及焊接材料标准说明焊接方法 GTAW-手工钨极氩弧焊SMAW-手工电弧焊焊接材料 ER70S-2/3/6、E7015/16/18-AWS标准编号对于所有蒸汽、气体和工艺液体介质管道，对接接头的根部焊道采用手工钨极氩 弧焊，填充和盖面层采用手工电弧焊（见图表2）。小直径管道（DNC 2）所有对接焊缝全部采用氩弧焊图表2重要碳钢管道焊接方法和焊接材料P No.组号管道材质焊接方法焊接材料根层填充及盖面根层填充及盖面11C.SGTAWSMAWER70S-2/3/6 (AWSE7016( 5)( AWS1

6、1C.S (A333-6)GTAWSMAWER70S-2/3/6(AWS5.18E7018-1 (AWS3、奥氏体不锈钢管道（图表3）对接接头的根部焊道采用氩弧焊，禁止使用手工电弧焊。 填充和盖面层采用手工电弧焊。小直径管道（DNC 2），所有焊道全部采用氩弧焊。 根据不同的铬镍奥氏体不锈钢管材而选用相应的焊丝和焊条。图表3一般奥氏体不锈钢管道焊接方法和焊接材料P No.组号管道材质焊接方法焊接材料根层填充及盖面根层填充及盖面81A312TP304、 304LGTAWSMAWER308/ER308L (AWSE308L-16 (AWS81A312TP316、 316LGTAWSMAWER316

7、/ER316L (AWSE316L-16 (AWS4、奥氏体不锈钢与碳钢异种管材的焊接（图表4）（此工程中，异种管材的焊接较多，但主要为奥氏体不锈钢与碳钢管道的对接）对接接头的根部焊道采用氩弧焊，禁止使用手工电弧焊。 填充和盖面层采用手工电弧焊。小直径管道（D隔2），所有对接焊缝全部采用氩弧焊。图表4SS与CS异种管道焊接方法和焊接材料P No.组号管道材质焊接方法焊接材料根层填充及盖面根层填充及盖面8+11S.S+C.SGTAWSMAWER309(L) (AWSE309-16 (AWS5、双向不锈钢管道（见图表5）对接接头的根部焊道及第一、第二填充层采用氩弧焊，严禁使用手工电弧焊。 其余焊层

8、均采用手工电弧焊。小直径管道（D隔2），所有对接焊缝全部采用氩弧焊。图表5双向不锈钢焊接方法和焊接材料P No.组号管道材质焊接方法焊接材料根层填充及盖面根层填充及盖面451双相不锈钢GTAWSMAWER2209E2209-16六、焊接前准备1、碳钢管材的切割和坡口加工采用氧-乙炔焰万法或机械加工。不锈钢管材的切割和坡口加工采用机械方法和等离子弧方法；坡口型式型式图（见图表6）。如采用氧-乙炔焰和等离子弧热加工方法加工坡口后，必须除去坡口表面的氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层，并应将凹凸不平处打磨平整。2、组对前应将坡口及其内外表面不小于 10mn范围内的油、漆、垢、锈、毛刺及镀锌 层等清除

9、干净，且不得有裂纹、夹层等缺陷。3、焊件组对时应垫置牢固，并应采取措施防止焊接和热处理过程中产生附加应力和 变形。4、除设计规定需进行冷拉伸或冷压缩的管道外，焊件不得进行强行组对。5、不锈钢焊件坡口两侧各100mn范围，在施焊前应采取防止焊接飞溅物沾污焊件表 面的措施。6、焊接材料5150焊接材料是保证焊接质量的一个重要因素，因此必须加强焊接材料的管理注：内错边超过 1.5mm时应在内壁打 磨成斜坡V14i理r11.5-4.0 .4对于不锈钢T为20mm22mm v T 25100205936302.41SS-注：上表与设计文件有冲突时，以设计文件为准。 预热温度应用测温笔、热电偶高温计或其它

10、合适方法进行校验， 以保证在焊接前和焊接过程中达到和保持WP鋪规定的温度； 有不同预热要求的异种钢焊接时，预热温度应基于较高等级的钢种； 如果焊接中断时，冷却速率应予以控制，或采用其它措施以防止对管道造成有害影响。恢复焊接前应进行 WPS中规定的预热温度；焊前和焊接过程中应保持所要求的 预热温度。预热宽度应为4倍管壁厚度，但不少于100mm大尺寸的厚壁管，应采用电加热。9、热处理母材组件用焊接连接时，热处理要求所采用的厚度应是接头处较厚组件的厚度F列情况除外：a、在支管连接时，作为补强用的金属（不是指焊缝），不论它是管件的一人整体或是补强板还是鞍件，在确定热处理要求时均不应考虑。但是，在整个支

11、管的任何平面内 穿过焊缝的厚度大于要求热处理的材料厚度两倍时，尽管接头处各组件的厚度不大于要求 热处理的最小厚度，仍需进行热处理。b、对平焊法兰、承插焊法兰、DN50及更小管道接口的角焊缝，DN50及更小的管道上螺纹接的密封焊缝以及装在各种尺寸管子外表面的非受压部件，如吊耳或其它管道支 承件，只要在任一平面内穿过焊缝的厚度超过需热处理的最小材料厚度两倍时（即使组件 在结合处的厚度小于此最小厚度） ，就需要进行热处理，但下述情况除外： 对于P-No.1的材料，当焊缝厚度小于或等于 20mm不管母材料的厚度多少， 都不需要进行热处理（设计文件要求的除外） ； 对于铁素体材料， 当其焊缝不是用空冷硬

12、化的填充金属焊成时， 不需进行热处 理。奥氏体焊接材料可用于铁素体材料的焊缝，操作条件的作用不致于对焊件产生有害的 影响； 采用热电偶高温计或其它合适的方法检查热处理温度， 以保证符合 WP飙定要 求； 焊缝的硬度试验目的是校核所进行的热处理是否令人满意。 硬度范围适用于焊 缝及热影区，热影响区的硬度试验应尽可能接近焊缝的边缘。a、硬度检测，按设计要求执行；b、不同金属材料焊接时，每种材料均应达到标准中母材和焊接材料规定的硬度范 围。 若有不同热处理要求的异种铁素钢，焊后热处理条件应基于较高等级的钢种。 焊后热处理最小加热宽度：以焊缝为中心，每边超出焊缝边缘25mm（即焊缝的宽度+50mm。

13、热电偶数量及放置位置（见图表 9）。图表9热电偶数量及放置位置管子位置热电偶数量热电偶放置位置水平2管底和管顶其他2管两侧各一 2均匀分配七、焊接施工、一般规定1、焊接环境要求： 焊接的环境温度应能保证焊接所需的足够温度和焊工技能不受影响，对于环境温度低于0C时，必须采取防护措施确保焊接环境高于0C,比如采用临时取暖棚，内部采用电取暖提高环境温度，对于焊件温度低于 0C,焊缝左右100mm位置，必须保证焊缝预 热到10C，对于碳钢，低温钢和耐热钢，可以采用烤把预热。不锈钢焊接环境温度不能低 于-10 C,不能采用烤把的形式预热。 焊接时的风速不应超过下列规定，当超过规定时，应有防风设施。手工电

14、弧焊：8m/s手工钨极氩弧焊和气体保护焊：2m/s 焊接电弧1m范围内的相对湿度不得大于 90%。 当焊件表面潮湿、覆盖有冰雪或在下雨刮风期间，焊工及焊件无保护措施时，严 禁进行焊接作业。2、定位焊 焊接定位焊缝时，应采用与根部焊道相同的焊接材料和焊接工艺，并应由合格焊工施焊。定位焊缝的长度、厚度和间距，应能保护焊缝在正式焊接过程中不致开裂。 在焊接根部焊道前，应对定位焊缝进行检查，当发现缺陷时应处理后方可施焊。与母材焊接的工卡具其材质宜与母材相同或同一类别。拆除工卡具时不应损伤母 材，拆除后将残留焊疤打磨修整至与母材表面齐平。3、焊前准备（1）焊接设备的电压表、电流表、气体流量计等仪表，仪器

15、规范参数调节装置应完好无损，焊接设备要安排人员经常检查。（2）管道组对 预制的管段组对前要进一步核实各管段的尺寸、方向，下料后要用记号笔在管段两端 标注与轴测图相一致的焊缝编号，并严格按照轴测图所标焊缝编号进行组对。 管道组对前应把坡口及其内外侧表面不小于 20mn范围内的油、漆、垢、锈、毛刺等清除干净。合理安排焊口预制口和现场安装口的位置， 环焊缝距支、吊架净距不应小于50mm 所有设备接口的配管法兰与管段为点焊。 管道组对时，不能强力组对，以免应力集中。 主管上分支管线开孔。孔径需与支管接头的内径相平，组对间隙为2-3mm钢制管道坡口型式和尺寸如图10：管子对口时，应在距接口中心 200m

16、m处测量平直度（如下图11所示）当管子公称直径小于100mm时，允许偏差值a为1mm；当管子公称直径大于或等于 100mm时，允许偏差值a为2mm；但全长的偏差值不得超过10mm。有缝钢管组对时要特别注意，纵向焊缝应置于易检修的位置，且不宜在底部；（1）直管段在组对时，纵向焊缝相对位置应满足如下图12所示的要求：主管线上的开孔应在预置阶段完成，当安装的仪表嘴，放空阀、排凝阀未能安装时， 应及时用塑料膜，透明胶布封堵孔口。在已安装的管道上开孔时，管内因切割而产生的异 物，用磨光机打磨干净并清理掉渣滓、杂物。4焊接不锈钢管道及合金元素含量大于 5%勺管道，氩弧焊打底焊接时（包括定位焊时）， 焊缝内

17、侧应充氩气防止内侧焊缝金属被氧化。 严禁在坡口之外的母材表面引弧和试验电流，并应防止电弧擦伤母材。 焊接时应采用合理的施焊方法和施焊顺序， 特别对于大直径管和厚壁管更应如此， 以减少焊接应力和焊接变形。 施焊过程中应保证起弧和收弧处的质量，收弧时应将弧坑填满。 多层焊的层间接头应错开。 管道焊接时，管道开启处应堵死，以防止管内有穿堂风通过。 除工艺或检验要求需分次焊接外， 每条焊缝宜一次连续焊完， 当因故中断焊接时， 应根据工艺要求采取保温缓冷或后热等防止产生裂纹的措施，再次焊接前应检查焊层表面， 确认无裂纹后，方可按原工艺要求继续施焊。 需预拉伸或预压缩的管道焊缝，组对时对所使用的工卡具应在

18、整个焊缝焊接及热 处理完毕并经检验合格后方可拆除。 奥氏体不锈钢的焊接要特别注意：焊接电流一般比低碳钢时降低 20%左右。 焊接时，应采用快速焊，等焊层冷却后再焊下一道，以减小焊缝过热，增强抗热裂纹 的能力。焊接过程中，应采用短弧，焊条最好不作（或稍作）横向摆动。应尽量焊窄焊道，一 次焊接成型的焊缝不宜过宽，一般不超过焊条直径的 3 倍。焊接结束或中断时，收弧时要慢，弧坑要填满，这样能防止产生裂纹。 管内通氩气时使用的水溶性纸要张贴牢固， 氩气档板要安装可靠， 以免影响保护效果。 奥氏体不锈钢焊接施工， 应使用不锈钢钢丝刷， 不锈钢尖头手锤和扁铲， 电动砂轮机 也必须专用，严禁作为它用。根据设

19、计规定对奥氏体不锈钢焊缝及其附近表面进行酸洗，钝化处理。 八、无损检测1、无损检测人员，应持有相应特种作业资格证。2、射线照相底片由U级射线检测人员评定。3、由U级检测人员填写检测报告，无损检测责任师审批签发送委托单位。4、委托单、原始记录、检测报告、射线底片及检测统计表由试验中心存档。5、无损检测执行下列标准（见图表 14）检测方法检测程序合格标准RTASME第五篇第2节ANSI/ASME B31.3表 341.3.2APTASME第五篇第6节ASME第八篇第一分篇附录8MTASME第五篇第7节ASME第八篇第一分篇附录6UTASME第五篇第5节ASM第八篇第一分篇附录12图表14无损检测执

20、行标准6、RT合格标准（见图表15）图表15管道焊缝RT合格标准（由 ANSI/ASME B31.3 表 整理）RT抽查RT 100%1.裂纹无无2.未熔合无无3.未焊透深度： 0.8或W 0.2T,取小值无总长：150焊缝长度内W 384.内部气孔 的尺寸和分布TW 6.4同右见ASME规范第八篇第一分篇附录4T 6.41.5X右5.夹渣及条 状物单个长度：W 2T单个长度：W T/3单个宽度：W 3.2或W T/2,取 小值单个宽度：W 2.4或W T/3,取小值累计长度：W 4T（150焊缝长度内）累计长度：W T（12T焊缝长度内）6.咬边深度：W 0.8或W T/4,取小值无明显缺陷

21、7.表面气孔和夹渣无无8.根部内凹接头总厚度，包括焊缝余高T接头总厚度，包括焊缝余高T9.余高和根部凸出壁厚高度TW T6.4W 1.66.4 v TW 12.7W 3.212.7 v TW 25.4W 4.0T 25.4W 4.8注：单位-mm T- 壁厚（mrh7、对焊缝无损检验时发现的不允许缺陷，应消除后进行补焊，并对补焊处用原规定的方法进行检验，直至合格。对规定进行局部无损检验的焊缝，当发现不许缺陷时，应进步用原规定的方法进行扩大检验，扩大检验的数量执行设计文件及相关标准8、规定进行局部射线检验或超声波检验的焊缝，其检验位置由质检人员指定。没有规定进行射线检验或超声波检验的焊缝， 质检

22、人员应对全部焊缝的可见部分进行 外观检查，当质检人员对焊缝不可见部分的外观质量有怀疑时，应做进一步检验。9、射线检验或超声波检验应在被检验的焊缝覆盖前或影响检验作业的工序前进行。10、必须在焊缝上开孔或开孔补强时， 应对开孔 1.5 倍或开孔补强板直径范围内的焊缝进行无损检验，确认焊缝合格后，方可进行开孔，补强板覆盖的焊缝应磨平。11、焊缝焊后热处理应在焊缝外观检查及规定的无损检验合格后进行。 焊后热处理方法和操作过程等见“焊后热处理方案” 。12、焊缝焊后热处理后通过硬度测量检查热处理效果， 硬度值应符合设计文件和规范 标准的规定。13、热处理后进行返修或硬度检查超过规定要求的焊缝应重新进行

23、热处理。14、焊缝的强度试验及严密性试验在射线检验或超声波检验以及焊缝热处理后进行。15、无损检测工作程序流程图： 无损检测控制流程见图表 16 射线检测工作程序见图表 17 超声波检测工作程序见图表 18 磁粉检测工作程序见图表 19 渗透检测工作程序见图表 20无损检测控制流程图图表16无损检测控制流程图射线检测工作程序图表17射线检测工作程序超声波检测工作程序磁粉检测工作程序图表19磁粉检测工作程序渗透检测工作程序图表20精渗透检测工作程序九、焊接质量控制 1、所有现场焊工持有焊工相应的合格证，持证上岗。2、所有质量活动都应在压力管道安装质量保证体系的控制下进行。3、焊工的焊接质量控制执

24、行公司企业标准压力管道安装“焊工焊接质量控制程 序”（）。通过RT （射线照相检验）结果对焊工的焊接质量进行控制。 初始控制 焊工考试合格后，即取得参加焊接施工的资格。但焊工焊接要求进行射线检测（RT）的焊缝时，则不论焊缝是否属于 100%射线检测（RT）或局部射线检测（RT,每个焊工的 前五焊口均需进行射线检测（ RT）。如果焊口射线检测（RT合格，该焊工可继续参加焊接工作。如果焊口射线检测（RT不合格，则该焊工需再焊两个焊口进行射线检测（ RT。如 果增加的两个焊口射线检测（RT均合格，该焊工可继续参加焊接工作。如果增加的两个 焊口有一个不合格，该焊工的资格即被取消。 抽透控制 抽透控制的方法按焊接施工项目设计或规范要求进行控制。 累积控制统计每个焊工每个月的RT次合格率。RT一次合格率大于95%勺焊工可继续参加焊接工作。对RT次合格率大于90%但是小于95%的焊工提出警告，但该焊工仍可继续参加焊接 工作。如果 RT 一次合格率小于 90%，则该焊工的资格被取消。十、安全文明施工 根