乙烯裂解炉焊接施工工艺及验收规程

1、上海惠生化工工程标准乙烯裂解炉焊接施工工艺及验收规程WT-CMGE100502C-2021 20?-?-?发布 20?-?-?实施上 海 惠 生 化 工 工 程 有 限 公 司 发 布2WT-CMGE100502C-2007目 次1 范围22 引用文件23 焊工资格审核及操作技能考试33.1 焊工资格审核33.2 焊工操作技能考试113.3 本章内容在乙烯裂解炉焊接施工管理中应用的要领134 焊接工艺评定审核134.1 炉管及炉体配管的焊接工艺评定审核134.2 炉壳和框架钢结构的焊接工艺评定审核184.3 本章内容在乙烯裂解炉焊接施工管理中应用的要领205 焊接工艺及质量标准215.1 炉管

2、及炉体配管的焊接工艺及质量标准21第 21 页 共 17 页WT-CMGE100502C-20211 范围1.1 为了保证乙烯裂解炉焊接质量，特制定乙烯裂解炉焊接施工工艺及验收规程。1.2 本规程规定了乙烯裂解炉焊接施工工艺及验收的要求。1.3 本规程适用于石化行业所使用的乙烯裂解炉。2 引用文件下列文件中的条款通过本规程的引用而成为本规程的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用本规程。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规程。锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则ASME B31.3 化工厂和炼油厂管道ASME规范 第九卷 焊接和钎焊评定GB

3、50236 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB5310-1995 高压锅炉用无缝钢管JB/T4708-2021 钢制压力容器焊接工艺评定JB/T4730-2021 承压设备无损检测JGJ81-2021 建筑钢结构焊接技术规程SH/T-2021 乙烯装置裂解炉施工技术规程SH/T3511-2021 乙烯装置裂解炉施工技术规程SH/T3520-2021 石油化工铬钼耐热钢焊接规程SH/T3523-2021 石油化工铬镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程SH/T3526-2021 石油化工异种钢焊接规程SH3085-2021 石油化工管式炉碳钢和铬钼钢炉管焊接技术条件SH3086-20

4、21 石油化工管式炉钢结构工程部件安装技术条件SH3501-2021 石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范SH-J509 石油化工工程焊接工艺评定3 焊工资格审核及操作技能考试从事乙烯裂解炉项目焊接施工的焊工，需要具备一定的焊接资格和相应的操作技能。所以在乙烯裂解炉焊接施工开始前，首先要审核焊工的焊接资格并考核相应的操作技能。3.1 焊工资格审核3.1.1 从事炉管和炉体配管焊接的焊工资格审核审核焊工资格，就是审核焊工的合格证及合格证中的合格项目是否符合工程项目的要求。按照SH/T35112021 乙烯装置裂解炉施工技术规程中3.4.1的要求，从事炉管和炉体配管焊接的焊工，必须具备按照

5、锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则考试合格的焊工合格证，并且焊工合格证中的合格项目应符合乙烯裂解炉装置的相应要求。按照锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则考试合格的焊工合格证，使用国家质量监督检验检疫总局统一印制的“锅炉压力容器压力管道特种设备操作人员资格证”，因此在审核时很容易与其他类别的焊工合格证进行区别。焊工合格证中的每一个合格项目，按照手工焊和自动焊两种不同的焊接方法，分别用6个单元代号和3个单元代号来表示。乙烯裂解炉炉管和炉体配管焊接主要采用手工焊，所以掌握焊工合格证中的手工焊合格项目的表示方法，就能够审核焊工的合格项目是否符合炉管和炉体配管焊接的要求。焊工合格证中的每一个手工

6、焊合格项目，是用6个单元代号来表示的。即：(1)(2)(3)(4)/(5)(6)。每个单元及代号表示的内容和意义见表3.1.1。表3.1.1 合格项目的单元内容及代号意义单元号单元内容代号表示意义(1)焊接方法GTAW钨极氩弧焊SMAW焊条电弧焊(2)试件钢号类别碳素钢(Q235、10、20等)低合金钢(16Mn、15MnV、12CrMo等)马氏体钢、铁素体不锈钢(1Cr5Mo、0Cr13、1Cr17、1Cr9Mo1等)奥氏体不锈钢、双相不锈钢(1Cr19Ni9、1Cr23Ni18、0Cr25Ni20等)(3)焊接位置1G管材对接水平转动2G管材对接垂直固定5G管材对接水平固定6G管材对接45

7、°固定(4)试件焊缝金属厚度用数字1、2、3、4、5-等表示，单位是毫米(mm)。(5)试件外径用数字1、2、3、4、5-等表示，单位是毫米(mm)。(6)焊接材料F1非奥氏体钢钛钙型焊条如：J422、J502等。F2纤维素型焊条如：J425、J505等。F3马氏体、铁素体不锈钢钛型、钛钙型焊条如：G202、G302等。F3J非奥氏体钢低氢型、碱型焊条如：J427、J507、R307、G307等。F4奥氏体不锈钢钛型、钛钙型焊条如：A101、A132、A202、A302等。F4J奥氏体不锈钢碱性焊条如：A137、A307、A407等。焊接时不填充焊丝实芯焊丝药芯焊丝在了解每个单元表示

8、的意义以后，举实例说明焊工合格证中的手工焊合格项目的表示方法。例1：焊工考试的试件为外径60mm、厚度6mm的离心铸造管HP40。采用手工钨极氩弧焊焊接，焊丝为实芯焊丝，试件焊接位置是水平固定。此项考试合格，在焊工合格证中的表示方法为：GTAWHP405G6/6002例2：焊工考试的试件为外径165mm、厚度14mm的奥氏体不锈钢管1Cr19Ni9。使用手工钨极氩弧焊打底，焊丝为药芯焊丝，打底焊缝的金属厚度是3mm。然后采用F4类焊条手工电弧焊填充、盖面。试件焊接位置是垂直固定。此项考试合格，在焊工合格证中的表示方法为：GTAW-2G3/16503 SMAW-2G11/165F4例3：焊工考试

9、的试件为外径120.8mm、厚度6.4mm的离心铸造管KHR45A。采用手工钨极氩弧焊焊接，焊丝为实芯焊丝，试件焊接位置是450固定。此项考试合格，在焊工合格证中的表示方法为：GTAWKHR45A6G6.4/120.8023.1.2 焊工合格证的合格项目符合炉管和炉体配管焊接要求的必要条件在对焊工合格证和合格项目进行确认后，还要进一步审查焊工合格证中的这些合格项目，是否符合炉管和炉体配管焊接的相应要求。如果一项合格项目的6个单元，其中每个单元所表示的内容都与炉管焊接施工时的情况一致，那么这项合格项目当然符合要求。但事实上这种情况很少见，一项合格项目的6个单元中，经常会有一个或几个单元与炉管焊接

10、施工时的情况不同。那么存在这些差异的时候，哪些情况下焊工可以直接从事炉管的焊接，哪些情况下焊工需要重新考试呢？下面分别对合格项目每个单元的情况进行分析说明。第一单元(1)合格项目的焊接方法。合格项目的焊接方法与炉管焊接施工中采用的焊接方法必须一致。如果不一致，焊工必须按炉管焊接施工中采用的焊接方法重新考试。第二单元(2)合格项目的钢号种类。如果合格项目的钢号与炉管的钢号都在、类钢号范围内，那么合格项目的钢号类别号比炉管钢号的类别号高时，焊工可不重新考试；合格项目的钢号类别号比炉管钢号的类别号低时，则焊工必须重新考试。如果合格项目的钢号与炉管钢号同为奥氏体不锈钢(包括离心铸造管)，那么合格项目的

11、钢号中Ni、Cr两种主要合金元素的含量比炉管钢号中的含量高时，焊工可不重新考试；合格项目的钢号中Ni、Cr两种主要合金元素的含量比炉管钢号中的含量低时，则焊工必须重新考试。如果合格项目的钢号与炉管钢号同为铁镍合金和镍合金，那么即使合格项目的钢号与炉管钢号不一致，焊工也不须重新考试。第三单元(3)合格项目的焊接位置。合格项目的焊接位置对于炉管焊接位置的适用范围见表3.1.2-1。3.1.2-1 合格项目焊接位置的适用范围合格项目的焊接位置炉管的焊接位置炉管焊接采取其他位置垂直固定(2G)必须垂直固定(2G)焊工重新考试水平固定(5G)必须水平固定(5G)焊工重新考试第四单元(4)合格项目的焊缝金

12、属厚度。如果合格项目的焊接方法是GTAW，那么焊缝金属厚度t就是GTAW一种焊接方法的焊缝金属厚度，它等于合格项目的试件母材厚度T。如果合格项目的焊接方法是GTAW+SMAW，那么焊缝金属厚度t就有两个数值，一个是GTAW的焊缝金属厚度，一个是SMAW的焊缝金属厚度。这两种焊接方法的焊缝金属厚度之和等于合格项目的试件母材厚度T。相对于合格项目的一种焊接方法的焊缝金属厚度t，如果炉管焊接施工中同种焊接方法的焊缝金属厚度在相应的范围内，那么焊工可不重新考试；如果超出这个范围，焊工必须重新考试。这个相应的范围与合格项目的母材厚度T有关, 见表3.1.2-2。3.1.2-2 合格项目焊缝金属厚度t适用

13、于炉管同种焊接方法的焊缝金属厚度围合格项目的母材厚度(mm)适用于炉管同种焊接方法的焊缝金属厚度范围最小值最大值T12不限2tT12不限不限(注)注：合格项目焊缝金属厚度t不得小于12mm，且焊缝不得少于3层。第五单元(5)合格项目的试件外径。相对于合格项目的试件外径D，如果焊接施工时的炉管外径在一个相应的范围内，那么焊工可不重新考试。如果超出这个范围，焊工必须重新考试。这个相应的范围与合格项目的试件外径D有关，具体规定见表3.1.2-3。表3.1.2-3 合格项目的试件外径适用于炉管外径的范围合格项目的试件外径D(mm)适用于焊接施工的炉管外径的范围最小值(mm)最大值D25D不限25D76

14、25不限D7676不限第六单元(6)合格项目的焊接材料。合格项目中采用的焊丝种类有三种：不填充焊丝(01)、实芯焊丝(02)、药芯焊丝(03)。如果炉管焊接施工时采用的焊丝种类与合格项目中采用的焊丝种类相同，那么焊工不须重新考试。如果炉管焊接施工时采用的焊丝种类与合格项目中采用的焊丝种类不同，则焊工必须按照炉管焊接施工时采用的焊丝种类重新考试。合格项目中采用的焊条类别有六类：F1、F2、F3、F3J、F4、F4J，如表1所述。合格项目的焊条类别适用于炉管焊接施工的焊条类别范围见表3.1.2-4。 表3.1.2-4 合格项目的焊条类别适用于炉管焊接的焊条类别范围合格项目的焊条类别适用于炉管焊接的

15、焊条类别范围采用其他焊条类别F1必须采用F1焊工重新考试F2F2或F1焊工重新考试F3F3或F1焊工重新考试F3JF3J、F3或F1焊工重新考试F4必须采用F4焊工重新考试F4JF4J或F4焊工重新考试在审查完一项合格项目的6个单元后，还要审查一下取得这项合格项目的准确日期。焊工合格证中的合格项目有效期为3年，如果一项合格项目已经超过有效期，并且没有办理由发证的安全监察机构批准的延长使用期的相关手续，那么此项合格项目无效，焊工需要重新考试。3.1.3 从事炉壳和框架钢结构焊接的焊工资格审查按照乙烯装置裂解炉施工技术规程中2.1.3的规定，从事炉壳和框架钢结构焊接的焊工，应具备按现场设备、工业管

16、道焊接工程施工及验收规范的规定考试合格的焊工合格证，并且焊工合格证中的合格项目应符合乙烯裂解炉炉壳和框架钢结构焊接的相应要求。按照现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范的规定考试合格的焊工合格证，采用的格式在现场设备、工业管道施工及验收规范的B.0.3中有明确规定。焊工合格证书的封面为：“现场设备、工业管道焊接-焊工合格证”。在审查时很容易与其他类别的焊工合格证进行区别。焊工合格证中的每一项合格项目，用5个单元代号来表示。即：(1)(2)(3)(4)(5) 每个单元及代号表示的内容和意义见表3.1.3。表3.1.3 合格项目的单元内容及代号意义单元号单元内容代号表示意义(1)焊接方法D焊条电

17、弧焊WS手工钨极氩弧焊Rb二氧化碳气体保护焊WS和D联合使用时的表示方法WS/D(2)三项内容试件类别P板状试件T管状试件焊缝类别G坡口对接焊缝F角焊缝焊接位置F板状试件平焊V板状试件立焊H板状试件横焊、管状试件垂直固定O板状试件仰焊A管状试件水平固定Ai管状试件450固定Fr管状试件水平转动(3)试件钢号类别1-1 碳素钢，如：Q235A、B、C、10、20等。2A-2 低合金结构钢，如：Q345、16Mn、15MnV。不同钢号相焊(如：20+16Mn)表示方法20/16Mn。(4)焊接材料焊丝直接用焊丝牌号表示，如：H08MnSi。F1非奥氏体钢钛型、钛钙型焊条。如：J422、J502、R

18、302等。F2非奥氏体钢低氢型、碱型焊条。如：J427、J507、R307等。F3奥氏体不锈钢钛型、钛钙型焊条。如：A132、A202、A302等。F4奥氏体不锈钢低氢型、碱型焊条。如：A137、A307、A407等。F5镍及镍合金焊条。如：ENiCrFe-3、ENiCrMo-3、ENiCrCoMo-1等。(5)附加代号D背面加垫板或双面焊。代号省略单面焊不带垫板。在了解每个单元及代号表示的内容和意义以后，举实例说明焊工合格证中的合格项目的表示方法。例1：焊工考试的试件为厚度16mm的Q235B钢板。采用J427焊条手工电弧焊，坡口对接焊缝双面焊接，焊接位置为立焊。此项考试合格，在焊工合格证中

19、的表示方法为：DPGV(1-1)F2D例2：焊工考试的试件为厚度10mm的16Mn钢板。采用J507焊条手工电弧焊，坡口对接焊缝单面不带垫板焊接，焊接位置为横焊。此项考试合格，在焊工合格证中的表示方法为：DPGH(2A-2)F23.1.4 焊工合格证的合格项目符合炉壳和框架钢结构焊接要求的必要条件在对焊工合格证和合格项目进行确认以后，还要进一步审查焊工合格证中的这些合格项目，是否符合炉壳和框架钢结构焊接的相应要求。如果一项合格项目中的5个单元，其中每个单元表示的内容都与炉壳和框架钢结构焊接施工时的情况一致，那么这项合格项目当然符合要求，但事实上这种情况很少见。一项合格项目的5个单元中，经常会有

20、一个或几个单元与炉壳和框架钢结构焊接施工时的情况不同。那么存在这些差异的时候，哪些情况下焊工可以直接从事炉壳和框架钢结构的焊接，哪些情况下焊工需要重新考试呢？下面分别对合格项目每个单元的情况进行分析说明。第一单元(1)合格项目使用的焊接方法。合格项目的焊接方法与炉壳和框架钢结构焊接施工时的焊接方法必须一致。如果不一致，焊工必须按炉壳和框架钢结构焊接施工时采用的焊接方法重新考试。第二单元(2)合格项目的试件类别、焊缝类别和焊接位置。合格项目的试件和焊缝类别适用于钢结构焊接施工的焊缝形式范围见表3.1.4-1。合格项目的焊接位置适用于钢结构焊接施工的焊接位置范围见表3.1.4-2。表3.1.4-1

21、 合格项目试件和焊缝类别适用于钢结构施工的焊缝形式范围合格项目的试件和焊缝类别适用于钢结构施工焊缝形式范围钢结构施工采取其他焊缝形式板状坡口对接焊缝板状坡口对接焊缝、板状角焊缝焊工重新考试板状角焊缝板状角焊缝焊工重新考试管状坡口对接焊缝板状、管状坡口对接焊缝管板角焊缝焊工重新考试表3.1.4-2 合格项目的焊接位置适用于钢结构施工的焊接位置范围合格项目的焊接位置适用于钢结构施工焊接位置钢结构施工采取其他焊位置平焊平焊焊工重新考试横焊横焊、平焊焊工重新考试立焊立焊、平焊焊工重新考试仰焊仰焊、平焊焊工考试重新水平转动平焊焊工重新考试垂直固定横焊、平焊焊工重新考试水平固定平焊、立焊、仰焊焊工重新考试

22、45°固定所有位置第三单元(3)合格项目的钢号类别和厚度合格项目的钢号类别适用于钢结构焊接施工的钢号类别范围见表3.1.4-3。合格项目的厚度适用于钢结构焊接施工的钢材厚度范围见表3.1.4-4。表3.1.4-3 合格项目的钢号类别适用于钢结构施工的钢号类别范围合格项目的钢号类别适用于钢结构焊接施工的钢号类别范围钢结构焊接施工的钢号为其他类别1-1类如：Q235、10、2等。1-1类如：Q235、10、20等。焊工重新考试2A-2类如：Q345、16Mn等。2A-2类、1-1类如：Q345、16Mn、Q235、10、20等。焊工重新考试表3.1.4-4 合格项目试件的厚度适用于钢结构

23、施工的钢材厚度范围合格项目试件的厚度(T)适用于钢结构施工的钢材厚度范围钢结构施工的钢材厚度超出厚度范围T10mm(对接)2T焊工重新考试T=1020mm(对接)5mm2T焊工重新考试角焊缝不受限制第四单元(4)合格项目采用的焊接材料合格项目采用的焊接材料适用于钢结构焊接施工的焊接材料范围见表3.1.4-5。第五单元(5)合格项目的附加代号合格项目的附加代号，表示焊接时采用单面焊不带垫板、还是双面焊(包括单面焊带垫板)。它适用于钢结构焊接施工的范围见表3.1.4-6。表3.1.4-5 合格项目采用的焊接材料适用于钢结构施工的焊接材料范围合格项目的焊接材料适用于钢结构施工的焊接材料范围钢结构施工

24、采用其他焊接材料实芯焊丝相同或不同型号的实芯焊丝焊工重新考试药芯焊丝相同或不同型号的药芯焊丝焊工重新考试F1如：J422、J502等F1焊工重新考试F2如：J427、J507等F2和F1焊工重新考试F3如：A132、A302等F3焊工重新考试F4如：A137、A307等F4和F3焊工重新考试F5如：ENiCrFe-3等F5、F4和F3焊工重新考试表3.1.4-6 合格项目的附加代号适用于钢结构焊接施工的范围合格项目的附加代号适用于钢结构焊接施工的范围钢结构施工采取其他焊接形式D表示双面焊或单面焊带垫板双面焊或单面焊带垫板焊工重新考试取消附加代号表示单面焊不带垫板单面焊不带垫板、双面焊、单面焊带

25、垫板焊工重新考试在审查完一项合格项目的5个单元后，还要审查一下取得这项合格项目的准确日期。焊工合格证中的合格项目有效期为3年。如果一项合格项目已经超过有效期，并且没有办理由焊工考试委员会批准延长有效期的相关手续，那么此项合格项目无效，焊工需要重新考试。3.2 焊工操作技能考试3.2.1 从事炉管和炉体配管焊接的焊工操作技能考试对于从事炉管和炉体配管焊接的焊工，在焊工资格审查合格后，为了掌握焊工操作技能的实际水平，还应该根据工程项目的要求及现场情况，对一部分或全部焊工进行操作技能考试。操作技能考试依据的标准和采取的方法有以下几种。3.2.1.1 按ASME规范 第九卷焊接和钎焊评定进行考试国外的

26、工程公司和专利商，对于从事炉管和炉体配管焊接的焊工，经常要求在现场按照ASME规范 第九卷焊接和钎焊评定进行操作技能考试。考试的详细规定参见ASME 第九卷 第三章“焊接技能评定”。此规定中的考试方法有两种，一种是采用考试试件进行操作技能考试，这种考试方法与中国的锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则的考试方法基本一致。另一种方法是在焊工所焊的第一条长度为152mm的产品焊缝上采用射线检测对该焊工进行技能评定。对于铬镍奥氏体离心铸造管、铁镍合金管这些价格昂贵炉管的焊工考试，这种方法是很适用的。它可以不用准备焊工考试和练习用的管材，因为考试是在产品焊缝上进行，而练习可以采用普通的铬镍奥氏体钢管和

27、工程实际所用的焊接材料来进行。如果采用这种考试方法，则必须对焊工的考试一次成功率有较大的把握，否则会造成数量较多的不合格产品焊缝，增加了焊缝返修的工作量。所以在考试前应该要求焊工进行充分的练习，并经有经验的专业技术人员和质量检查人员对其操作技能水平确认后，再进行正式考试。考试一定要分批进行，首先选择少量的操作技能水平高的焊工参加考试。如果这些焊工考试的一次合格率很高，可以扩大考试范围；如果一次合格率较低，则应该停止考试，继续进行练习。要注意的是在焊工练习过程中，管材可以用其他材料代替，但焊材必须采用工程实际中要采用的焊接材料，否则达不到练习的目的。3.2.1.2 按锅炉压力容器压力管道焊工考试

28、与管理规则进行考试从事炉管和炉体配管焊接的焊工，在通过了焊工合格证中的合格项目审核后，已经具备了从事炉管和炉体配管焊接的资格，那么在现场还要按照锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则重复进行考试的目的何在呢？从目前国内各地有资格颁发“锅炉压力容器压力管道焊工合格证”的机构和企业来看，在管理制度的健全和严格程度上有很大差别，因而出现已取得焊工合格证的焊工操作技能水平参差不齐的现象。为保证工程的焊接质量，在现场对已经取得焊工合格证的焊工进行操作技能考试，确认其真实的操作水平是很必要的。锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则中的考试方法是采用考试试片进行考试，因此必须准备焊工练习和考试用的管材和焊材

29、。根据工程项目要求及焊工操作技能水平，决定是抽查考试还是全部考试。此规则中将焊工考试的钢材分为四类：第一类碳素钢。第二类低合金钢（包括铬钼耐热钢）。第三类马氏体钢、铁素体不锈钢。第四类奥氏体不锈钢、双相不锈钢。按此规则进行考试，对焊接完的试件只进行外观和射线检验，即可确认焊工碳素钢（20、A106）、铬钼耐热钢（P11、P22）、奥氏体不锈钢（TP304、TP321、TP347等）的真实操作水平。3.2.1.3 按石油化工铬镍奥氏体不锈钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程SH/T3523 进行考试在锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则中，焊工考试的四类钢材没有包括裂解炉常用的离心铸造管。国内规范

30、只有石油化工铬镍奥氏体不锈钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程对离心铸造管类材料的焊工考试做了规定。在此规范的表3.2.1中，把普通奥氏体不锈钢和离心铸造管划分在同一类别，并按主要合金元素铬、镍含量的不同分成1、2、3、4四个组别。第1、2组为普通奥氏体不锈钢；第3组为离心铸造管30-25Cr-20Ni和40-25Cr-20Ni(HK30、HK40等)；第4组为离心铸造管40-35Ni-25Cr(HP40等)。此规范对离心铸造管焊工考试的规定如下：a） 焊工考试采用考试试件进行。b） 第3、4组的离心铸造管需要单独考试，但高组别的第4组材料考试合格可以免考低组别的第3组材料。c） 因为离心铸造管价

31、格昂贵，焊工考试的母材允许采用普通铬镍奥氏体不锈钢替代。但焊接材料不能代用，必须使用工程实际所用的焊接材料。d） 考试试件焊完后，只进行外观检验和射线检验。3.2.1.4 按KBR公司裂解炉技术标准进行考试从事SCORE型裂解炉辐射段炉管焊接的焊工，在焊接施工前要按KBR公司裂解炉技术标准进行操作技能考试。此标准对辐射段炉管焊工考试的规定如下：a） 焊工考试采用考试试件进行。b） 考试焊接位置为水平固定障碍焊。c） 试件焊完后进行焊缝外观检验，检验标准如下：焊缝外侧余高 1.6mm焊缝内侧余高 1.2mm，采用通球法检验。d） 外观检验合格后，进行射线检验。3.2.2 从事炉壳和框架钢结构焊接

32、的焊工操作技能考试从事炉壳和框架钢结构焊接的焊工，在焊工资格审查合格后，一般可以不进行现场操作技能考试。但如果遇到下列情况之一时，应当进行现场操作技能考试。a） 焊接施工开始后，发现有数量较多的焊工焊接质量差，操作技能不能满足工程要求。b） 在炉壳和框架钢结构设计文件中，需要进行无损检测的焊缝比例较高，对焊工操作技能有特殊要求的工程项目。3.3 本章内容在乙烯裂解炉焊接施工管理中应用的要领3.3.1 在审查焊工资格时，一定要求施工分包方提供焊工合格证的原件，不能以复印件作为确认的依据。3.3.2 从事钢结构焊接的焊工，如果只具备锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则的焊工合格证，并且合格证中具

33、有满足钢结构焊接要求的相应合格项目，那么可以确认此焊工的钢结构焊接资格符合要求。3.3.3 在现场按照锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则、ASME标准第九卷或专利商的技术标准进行焊工考试，目的是验证焊工操作技能的真实水平。如果施工分包方的焊工，没有取得由国家安全监察机构批准的压力管道焊接资格，想采取现场考试来取得这种资格，是不符合法规要求的。4 焊接工艺评定审核承担乙烯裂解炉焊接施工的施工分包方，必须具备能满足裂解炉焊接施工要求的焊接工艺评定。所以在乙烯裂解炉焊接施工开始前，要审核施工分包方的焊接工艺评定文件。4.1 炉管及炉体配管的焊接工艺评定审核乙烯装置裂解炉施工技术规程的3.4.1中

34、规定，炉管及炉体配管焊接前，应进行焊接工艺评定。焊接工艺评定应执行现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB50236的规定。但在GB50236中并未对乙烯裂解炉中常见的离心铸造管进行分类。国内规范只有石油化工铬镍奥氏体不锈钢、铁镍合金和镍基合金管道焊接规程SH/T3523的3.2中，对离心铸造管进行分类并制定了焊接工艺评定规则。因此炉管和炉体配管焊接工艺评定应同时执行GB50236和SH/T3523两个标准。下面详细说明炉管及炉体配管的焊接工艺评定需要审核的项目和审核方法。4.1.1 焊接工艺评定的焊接方法炉管焊接施工中采用的焊接方法通常是钨极氩弧焊(GTAW)或者钨极氩弧焊(GTAW)+

35、焊条电弧焊(SMAW)。焊接工艺评定的焊接方法必须包括炉管焊接施工中采用的所有焊接方法。即：当炉管焊接施工中采用的焊接方法为钨极氩弧焊(GTAW)时，焊接工艺评定的焊接方法必须要有钨极氩弧焊(GTAW)；当炉管焊接施工中采用的焊接方法为钨极氩弧焊(GTAW)+焊条电弧焊(SMAW)时，焊接工艺评定的焊接方法必须既有钨极氩弧焊(GTAW)又有焊条电弧焊(SMAW)。否则施工分包方必须按炉管焊接施工中采用的焊接方法重新进行焊接工艺评定。4.1.2 焊接工艺评定的母材种类炉管焊接施工中的管材类别是各种各样的，不同的管材对焊接工艺评定的母材有不同的要求。炉管焊接施工中的各种管材对焊接工艺评定母材的要求

36、见表4.1.2。表4.1.2 炉管焊接施工的管材对焊接工艺评定母材的要求炉管焊接施工的管材对焊接工艺评定母材的要求焊接工艺评定采用其他母材类别钢材牌号碳素钢A106Gr.B+A106Gr.BA106Gr.B+A106Gr.B重做工艺评定20G+20G20G+20G 或10+10、20+20重做工艺评定A106Gr.B+20GA106Gr.B+20G 或A106Gr.B+10、20重做工艺评定铬钼耐热钢P11+P11P11+P11重做工艺评定P22+P22P22+P22重做工艺评定P91+P91P91+P91重做工艺评定P11+P22P11+P22 或P22+P22重做工艺评定P11+P91P1

37、1+P91重做工艺评定P22+P91P22+P91重做工艺评定普通铬镍奥氏体钢TP304H、TP321H、TP347H其中任意两种相焊TP304H、TP321H、TP347H其中任意两种相焊重做工艺评定离心铸造管和铁镍合金25Cr-35Ni(Nb)+25Cr-35Ni(Nb)25Cr-35Ni(Nb)+25Cr-35Ni(Nb)重做工艺评定35Cr-45Ni(Nb)+35Cr-45Ni(Nb)35Cr-45Ni(Nb)+35Cr-45Ni(Nb)重做工艺评定Incoloy800(H)+Incoloy800(H)Incoloy800(H)+Incoloy800(H)或Incoloy825+Inc

38、oloy825重做工艺评定25Cr-35Ni(Nb)+35Cr-45Ni(Nb)25Cr-35Ni(Nb)+35Cr-45Ni(Nb)或35Cr-45Ni(Nb)+35Cr-45Ni(Nb)重做工艺评定25Cr-35Ni(Nb)+Incoloy800(H)25Cr-35Ni(Nb)+Incoloy800(H)重做工艺评定离心铸造管和铁镍合金35Cr-45Ni(Nb)+Incoloy800(H)35Cr-45Ni(Nb)+Incoloy800(H)重做工艺评定碳钢+铬钼耐热钢A106Gr.B+P11A106Gr.B+P11重做工艺评定A106Gr.B+P22A106Gr.B+P22重做工艺评定2

39、0G+P1120G+P11 或10、20+P11重做工艺评定20G+P2220G+P22 或10、20+P22重做工艺评定碳钢+普通铬镍奥氏体钢TP304HA106Gr.B+TP321HTP347HTP304HA106Gr.B + TP321H中任意一种TP347H重做工艺评定TP304H20G+ TP321HTP347H20GTP304H10 + TP321H 中任意一种20TP347H重做工艺评定铬钼耐热钢+普通铬镍奥氏体钢TP304HP11+TP321HTP347HTP304HP11+TP321H 中任意一种TP347H重做工艺评定TP304HP22 + TP321HTP347HTP30

40、4HP22+TP321H 中任意一种TP347H重做工艺评定TP304HP91+TP321HTP347HTP304HP91+TP321H 中任意一种TP347H重做工艺评定普通铬镍奥氏体钢+铬镍奥氏体离心铸造管及铁镍合金25Cr-35Ni(Nb)+TP304H、TP321HTP347HTP304H25Cr-35Ni(Nb)+ TP321H 中任意或TP347H一种 25Cr-35Ni(Nb)+25Cr-35Ni(Nb)重做工艺评定35Cr-45Ni(Nb)+TP304H、TP321HTP347HTP304H35Cr-45Ni(Nb)+ TP321H中任意或TP347H一种35Cr-45Ni(N

41、b)+35Cr-45Ni(Nb)重做工艺评定Incoloy8+TP304H、TP321H、TP347HIncoloy800H +TP304H、TP321HTP347H中任一种重做工艺评定4.1.3 焊接工艺评定的母材厚度和焊缝金属厚度4.1.3.1 焊接工艺评定的母材厚度焊接工艺评定的母材厚度对于炉管焊接施工中的管材厚度有一个适用范围，如果炉管的厚度超出这个范围，就要重新进行焊接工艺评定。适用的范围见表4.1.3.1。表4.1.3.1 焊接工艺评定母材的厚度适用于炉管施工的管材厚度范围焊接工艺评定母材的厚度(T)适用于炉管施工的管材厚度范围超出厚度范围最小值最大值1.5mmT8mm1.5mm2

42、T(且12mm)重做工艺评定T8mm0.75T1.5T重做工艺评定4.3.1.2 焊接工艺评定的焊缝金属厚度焊接工艺评定的每种焊接方法(GTAW或SMAW)的焊缝金属厚度，对于炉管焊接施工中相同的焊接方法(GTAW或SMAW)的焊缝金属厚度，也有一个限定的适用范围。如果焊接施工中的焊缝金属厚度超出这个范围，也要重新进行焊接工艺评定。限定的适用范围如下：当焊接工艺评定的一种焊接方法(GTAW或SMAW)的焊缝金属厚度为S时，炉管焊接施工中相同的焊接方法(GTAW或SMAW)的焊缝金属厚度的最小值不限；最大值为2S。4.1.4 焊接工艺评定的焊接材料焊接工艺评定的焊接材料必须与炉管焊接施工中采用的

43、焊接材料相同。常用两种焊接方法对焊接材料的要求如下。a） 焊接工艺评定的钨极氩弧焊(GTAW)采用的焊丝钢号，必须与炉管焊接施工中钨极氩弧焊(GTAW)采用的焊丝钢号相同。否则必须重新进行焊接工艺评定。b） 焊接工艺评定的焊条电弧焊(SMAW)采用的焊条牌号(牌号中第三位数字除外)，必须与炉管焊接施工中焊条电弧焊(SMAW)采用的焊条牌号(牌号中第三位数字除外)相同。否则必须重新进行焊接工艺评定。c） 焊接工艺评定的焊条电弧焊(SMAW)采用的焊条牌号与炉管焊接施工中焊条电弧焊(SMAW)采用的焊条牌号仅第三位数字不同，而且焊接工艺评定的焊条牌号第三位数字为6或7、炉管焊接施工的焊条牌号第三位

44、数字为1、2、3、4、5其中之一时，虽然不需要重新进行焊接工艺评定，但需要采用炉管焊接施工的焊条焊接冲击性能试件，增做冲击韧性试验。4.1.5 焊接工艺评定的焊后热处理类别焊后热处理的类别有：不进行焊后热处理、焊后固溶或稳定化热处理、消除应力热处理、正火、正火加回火、淬火加回火等。焊接工艺评定的焊后热处理类别，必须与炉管焊接施工中采用的焊后热处理类别相同，否则必须重新进行焊接工艺评定。4.1.6 焊接工艺评定的预热和层间温度4.1.6.1 焊接工艺评定的预热温度当焊接工艺评定的预热温度比炉管焊接施工中采用的预热温度高50以上时，必须按炉管焊接施工中采用的预热温度重新进行焊接工艺评定。4.1.6

45、.2 焊接工艺评定的层间温度当焊接工艺评定的最高层间温度比炉管焊接施工中的最高层间温度低50以上时，虽然不需要重新进行焊接工艺评定，但必须按照炉管焊接施工中的最高层间温度焊接冲击性能试件，增做冲击韧性试验。4.1.7 焊接工艺评定的保护气体种类和混合配比4.1.7.1 焊接工艺评定的保护气体种类当焊接工艺评定的钨极氩弧焊(GTAW)采用一种保护气体，而炉管焊接施工中的钨极氩弧焊(GTAW)采用另一种保护气体时，必须采用炉管焊接施工中的保护气体重新进行焊接工艺评定。当焊接工艺评定的钨极氩弧焊(GTAW)采用一种保护气体，而炉管焊接施工中钨极氩弧焊(GTAW)采用两种或两种以上混合保护气体时，必须

46、按照炉管焊接施工中采用的混合保护气体重新进行焊接工艺评定。4.1.7.2 焊接工艺评定的保护气体混合配比当焊接工艺评定的钨极氩弧焊(GTAW)采用两种或两种以上混合保护气体时，如果炉管焊接施工中钨极氩弧焊(GTAW)也采用两种或两种以上相同的混合保护气体、但混合配比与焊接工艺评定不一致，则必须按炉管焊接施工中采用的混合保护气体配比重新进行焊接工艺评定。4.1.8 焊接工艺评定的电流种类和极性4.1.8.1 焊接工艺评定的电流种类焊接工艺评定的电流种类(交流或直流)如果和炉管焊接施工中采用的电流种类(交流或直流)不一致时，虽然不需要重新进行焊接工艺评定，但必须按炉管焊接施工中采用的电流种类(交流

47、或直流)焊接冲击性能试件，增做冲击韧性试验。4.1.8.2 焊接工艺评定的直流电源极性当焊接工艺评定的电流种类为直流电源时，极性(正极性或反极性)如果和炉管焊接施工中采用的直流电源极性(正极性或反极性)不一致，虽然不需要重新进行焊接工艺评定，但必须按炉管焊接施工中采用的直流电源极性焊接冲击性能试件，增做冲击韧性试验。4.1.9 焊接工艺评定的焊接线能量当焊接工艺评定的焊接线能量小于炉管焊接施工中的焊接线能量时，虽然不需要重新进行焊接工艺评定，但必须按炉管焊接施工中的焊接线能量焊接冲击性能试件，增做冲击韧性试验。4.1.10 焊接工艺评定的焊缝形式焊接工艺评定的焊缝形式必须采用坡口对接焊缝。不论

48、炉管焊接施工中的焊缝形式是坡口对接焊缝还是承压角焊缝，都不能采用角焊缝形式来进行焊接工艺评定。4.2 炉壳和框架钢结构的焊接工艺评定审核乙烯装置裂解炉施工技术规程SH/T-2021 的2.1.3中规定：“炉壳和框架钢结构的现场焊接及焊缝质量应符合石油化工管式炉钢结构工程及部件安装技术条件SH3086的规定。”石油化工管式炉钢结构工程部件安装技术条件SH3086-2021的2.5.1中规定：“焊接工艺评定应按现行石油化工工程焊接工艺评定SHJ509或钢制压力容器焊接工艺评定JB/T4708的规定进行。”石油化工工程焊接工艺评定SHJ509中的常用钢材分类，没有包括炉壳和框架钢结构焊接施工中大量采

49、用的Q235-B。钢制压力容器焊接工艺评定JB/T4708-2021 的表2中对Q235-B进行了明确的分类分组。因此，炉壳和框架钢结构的焊接工艺评定应主要执行钢制压力容器焊接工艺评定JB/T4708-2021 。下面详细说明炉壳和框架钢结构的焊接工艺评定需要审核的项目和审核方法。4.2.1 焊接工艺评定的焊接方法焊接工艺评定的焊接方法与炉壳和框架钢结构焊接施工中采用的焊接方法必须一致。炉壳和框架钢结构的焊接施工，通常采用焊条电弧焊(SMAW)。所以，要求焊接工艺评定的焊接方法必须是焊条电弧焊(SMAW)。否则需要重新进行焊接工艺评定。4.2.2 焊接工艺评定的母材种类炉壳和框架钢结构焊接施工

50、中的钢材种类主要有：Q235-B、Q345、16Mn。它们对焊接工艺评定母材的要求见表4.2.2。如果焊接工艺评定的母材不能满足这些要求，那么必须重新进行焊接工艺评定。表4.2.2 钢结构焊接施工的钢材对焊接工艺评定母材的要求钢结构焊接施工的钢材对焊接工艺评定母材的要求焊接工艺评定采用其他母材Q235-B+Q235-BQ235-B+Q235-B或10+10、20+20重做工艺评定Q345+Q345Q345+Q345重做工艺评定16Mn+16Mn16Mn+16Mn或16MnR+16MnR重做工艺评定Q235-B+Q345Q235-B+Q345重做工艺评定Q235-B+16MnQ235-B+16M

51、n或16Mn+16Mn重做工艺评定4.2.3 焊接工艺评定的母材厚度和焊缝金属厚度4.2.3.1 焊接工艺评定的母材厚度焊接工艺评定的母材厚度对于炉壳和框架钢结构焊接施工中的钢材厚度有一个限定的适用范围，如果钢结构的钢材厚度超出这个范围，就需要重新进行焊接工艺评定。这个限定的范围见表4.2.3.1。表4.2.3.1 焊接工艺评定母材的厚度适用于钢结构施工的钢材厚度范围焊接工艺评定母材的厚度(T)适用于钢结构施工的钢材厚度范围钢结构施工的钢材厚度超出范围最小值最大值1.5mmT8mm1.5mm2T重做工艺评定T8mm0.75T2T重做工艺评定4.2.3.2 焊接工艺评定的焊缝金属厚度焊接工艺评定

52、的一种焊接方法(SMAW)的焊缝金属厚度，对于钢结构焊接施工中相同的焊接方法(SMAW)的焊缝金属厚度也有一个限定的适用范围。如果钢结构焊接施工中的焊缝金属厚度超出这个限定的范围，需要重新进行焊接工艺评定。这个限定的适用范围规定如下：当焊接工艺评定的一种焊接方法(SMAW)的焊缝金属厚度为S时，钢结构焊接施工中相同的焊接方法(SMAW)的焊缝金属厚度的最小值不限；最大值为2S。4.2.4 焊接工艺评定的焊接材料焊接工艺评定的焊条电弧焊(SMAW)采用的焊条牌号，必须与钢结构焊接施工中焊条电弧焊(SMAW)采用的焊条牌号相同。否则需要重新进行焊接工艺评定或增做冲击韧性试验。对焊条牌号的要求分两种

53、情况说明如下。4.2.4.1 当焊接工艺评定的焊条电弧焊(SMAW)采用的焊条牌号，与钢结构焊接施工中焊条电弧焊(SMAW)采用的焊条牌号前两位数字(不考虑第三位数字)不相同时，必须重新进行焊接工艺评定。4.2.4.2 当焊接工艺评定的焊条电弧焊(SMAW)采用的焊条牌号，与钢结构焊接施工中焊条电弧焊(SMAW)采用的焊条牌号仅是第三位数字不相同；而且焊接工艺评定的焊条牌号第三位数字是6或7；钢结构焊接施工中的焊条牌号第三位数字是1、2、3、4、5其中之一时，虽然不需要重新进行焊接工艺评定，但必须采用钢结构焊接施工中的焊条焊接冲击性能试件，增做冲击韧性试验。4.2.5 焊接工艺评定的焊接位置当

54、炉壳和框架钢结构焊接施工中的焊接位置有向上立焊时，要求必须具备向上立焊位置的焊接工艺评定。如果不具备，虽然不需要重新进行焊接工艺评定，但必须按向上立焊的位置焊接冲击性能试件，增做冲击韧性试验。4.3 本章内容在乙烯裂解炉焊接施工管理中应用的要领4.3.1 在审核施工分包方焊接工艺评定文件之前，一定要首先审核施工分包方的焊接作业指导书或焊接施工技术方案。因为在作业指导书或施工技术方案中，施工分包方提出了在工程项目焊接施工中要采用的焊接方法、焊接材料、焊接工艺参数等内容。这些内容的可靠性与合理性的基础就是本施工企业的焊接工艺评定文件。在了解和熟悉焊接作业指导书和施工技术方案的内容之后再去审核焊接工艺评定文件，就会有很强的针对性。对于施工分包方提供的焊接工艺评定文件是否能满足工程项目焊接施工的要