《铝制空气分离设备安装焊接技术规范》

1JB/T6895—XXXX铝制空气分离设备安装焊接技术规范本文件规定了铝制空气分离设备压力容器和压力管道的安装焊接技术要求，描述了相应的试验方法，规定了检验规则。本文件适用于铝制空气分离设备压力容器和压力管道安装的焊接，非压力容器和非压力管道安装的焊接可参照执行。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T150（所有部分）压力容器GB/T20801（所有部分）压力管道规范工业管道JB/T3223焊接材料质量管理规程JB/T4734铝制焊接容器JB/T6896空气分离设备表面清洁度NB/T47013.2承压设备无损检测第2部分：射线检测NB/T47013.3承压设备无损检测第3部分：超声检测NB/T47013.5承压设备无损检测第5部分：渗透检测NB/T47014承压设备焊接工艺评定NB/T47018（所有部分）承压设备用焊接材料订货技术条件3术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。4对安装单位的基本要求4.1从事压力容器安装的单位应当是取得相应资质的单位，安装单位应当对压力容器的安装质量负责。4.2压力管道安装单位应当取得相应特种设备安装许可，安装单位应当对管道的安装质量负责。4.3压力容器的安装质量应当符合GB/T150、JB/T4734以及设计文件的规定。4.4压力管道的安装质量应当符合GB/T20801以及设计文件的规定。4.5现场应任命焊接技术人员，焊接技术人员应由大专及以上专业学历，并有一年以上焊接生产实践的人员担任。4.6现场应任命专职的焊接检验人员，焊接检验人员应由相当于中专及以上焊接理论知识水平，并具有一定焊接经验的人员担任。2JB/T6895—XXXX4.7管道安装施工前，安装单位应当编制管道安装的工艺文件，如施工组织设计、施工方案等，经使用单位（或者其委托方技术负责人）批准后方可进行管道安装工作。4.8现场应配备能满足安装需要的起重设备。4.9现场应配备必要的风（电）动工具。4.10现场应预备防风、防雨（雪）设施及环境温度低于0℃时焊接的措施。5材料5.1制造厂提供的材料、成品或半成品的材质应由制造厂负责。制造厂实施材料代用时，应在所提供的质量证明文件上注明代用材料相关资料，并在材料上打（或写）上醒目的材质标记或通过其他途径使用户明了代用后的材质。5.2压力管道元件（弯管、直管、三通、异径管、法兰、阀门等）的制造单位应取得特种设备制造许可证或型式试验证书。需要进行监督检验的压力管道元件，制造单位应当在产品制造前，向特种设备检验机构提出申请对其制造过程进行监督检验并且取得《特种设备监督检验证书》。制造单位应当在压力管道元件的明显部位做出清晰、牢固的出厂钢印标志或采用其他可以追溯的标志。5.3安装单位施焊前应核对材质及材料标识。无法确定材质者应作报废处理。报废材料或工件应作醒目标识并隔离存放。5.4由安装公司自备（自购）材料应符合图样和技术文件要求，且符合相应材料标准。5.5压力容器受压元件或压力管道用料现场需代用时，应征得原设计单位书面同意，并签发变更通知5.6材料及零件存放场地应有防雨（雪）、防腐蚀、防磕、防碰伤的措施。黑色金属与有色金属材料应分别存放。起吊、运输过程中应避免磕、碰伤。5.7材料或工件因磕、碰伤或腐蚀造成材料减薄不大于0.5mm且不超过材料允许减薄量时，可采用打磨方法去除缺陷，若超过0.5mm，则应由持有相应合格项目的焊工采用经评定合格的焊接工艺进行补焊，补焊后打磨至与母材齐平，然后进行100%渗透检测，按NB/T47013.5的要求执行，合格级别Ⅰ级。6焊接材料6.1施工现场应设立焊接材料库，按JB/T3223的规定建立焊接材料入库检验、保管、清洗、烘干、发放、使用和回收制度。6.2焊接材料应满足NB/T47018（所有部分）的要求，并且附有质量证明书和清晰、牢固的标志。6.3除非铝合金焊丝表面已经进行过处理，否则，使用前应先进行化学清洗去除表面油污和氧化膜，然后进行干燥处理。6.4若施工现场需使用两种或两种以上型号（或牌号）的铝合金焊丝时，除非焊丝制造厂在焊丝的一端已经打上了型号（或牌号）识别钢印，否则应在不同型号（或牌号）的焊丝一端涂上不同颜色的油漆标记，以达到识别的目的，同时编制一份焊丝型号（或牌号）与颜色对照表。焊工一次只能领用一种型号（或牌号）的焊丝，领出的焊丝应放入焊丝筒或布包内，以保持清洁。6.5焊工在使用过程中应注意保留焊丝、焊条端头的识别标记。7焊接工艺评定7.1安装所采用的焊接工艺应经工艺评定合格。焊接工艺评定由安装单位实施。7.2焊接工艺评定应按NB/T47014及设计文件的要求实施。3JB/T6895—XXXX8焊工或焊接操作工8.1焊工或焊接操作工应经培训，基本知识及操作技能考试合格，持相应合格证才能上岗。8.2特殊焊接方法、焊接接头型式、焊接位置的考试项目，如：钨极气体保护焊双人双面同时横（或立）焊、嵌入式不锈钢垫圈焊等，安装单位应自行制定考试规则。9容器的组装焊接9.1容器应在地面未吊装入冷箱内之前，用电（风）动工具割去试压闷板、氮封封板及管帽，然后用塑料布包扎开口，避免水气、灰尘等进入容器内。9.2割去试压闷板、氮封封板及管帽的容器应在尽可能短的时间内组装焊接。9.3脚手架应牢固、安全，若在垂直位置进行组装焊接，则脚手架至焊缝高度以1400mm左右为宜。9.4应配备足够的焊机，以保证不发生因焊机出现故障而导致焊接中断的情况。9.5应准备焊接预热用的氧-乙炔（丙烷）设施。9.6若人员需进入容器内部作业，则应具备保证人身安全的条件（如通风设施等）。9.7备用的氩气，即使有合格证，也应在组装焊接前在地面逐瓶进行平板堆敷焊道检验，试件可不进行射线检测，但至少在逐层往焊缝内部铣切的整个过程中，不应存在肉眼可见的密集气孔。9.8焊接环境：定位焊及正式焊接不应在雨（雪）天或相对湿度大于80%的环境下进行。环境温度低于0℃时，冷箱内应有加温措施。9.9定位焊间距不应大于200mm。组装定位焊时应保证错边量、塔体垂直度，符合图样、标准要求。9.10新配焊接保护气管内部宜做干燥处理，在非焊接状态时，应阻断外部空气进入气管，特别是在梅雨季节或闷热潮湿的天气，气源宜直连焊枪（常规做法是气源经焊机内部电磁阀连接到焊枪）。9.11正式施焊前，应焊接模拟试板一块，其母材材质、工艺条件、焊工、保护气等均和正式焊接时相同。试板长度不应小于500mm，试板焊接接头应100%射线检测，按NB/T47013.2的要求执行，技术等级不低于AB级，合格级别不低于Ⅱ级，当未达标时应分析原因，调整工艺。焊接试板不合格不应正式施焊。9.12焊前，待焊区及其两侧应进行预热，预热不宜在设备内部进行。当母材厚度≤6mm时，预热温度约为60℃,厚度≥8mm时，预热温度约为100℃。9.13正式焊接应连续进行，若中断，应重新预热，并对表面进行机械清理以去除氧化膜。9.14在焊接过程中，可利用焊接反变形矫正塔体垂直度，以保证塔体垂直度最终满足图样要求。9.15容器的组装焊接，可采用钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊或两种焊接方法组合的焊接工艺。9.16可进入内部作业的铝制容器，焊接要求如下：a）焊接推荐采用钨极气体保护焊双人双面同时横（或立）焊，焊接坡口如图1所示。b）t≤6mm时采用双人双面同时横（或立）焊，一次成形；t≥8mm时采用双人双面同时横（或立）焊打底，覆盖层采用单人焊接，t≥12mm时坡口型式可采用图1b）或图1c）。c）若焊接在滚轮架上进行，则焊工应具有双人双面同时立焊合格项目；若焊接在容器垂直位置进行，则焊工应具有双人双面同时横焊合格项目。可增加现场考核。4JB/T6895—XXXX图1双人双面同时横（或立）焊接头坡口示意图9.17无法进入内部作业的铝制容器，焊接要求如下：a）推荐采用带嵌入式不锈钢垫圈钨极气体保护焊，焊接坡口如图2所示；b）允许采用铝垫圈代替嵌入式不锈钢垫圈；c）为确保焊透，根部装配间隙应保证在4mm～8mm为宜；d）若焊接在滚轮架上进行，则焊工应至少具有带嵌入式不锈钢垫圈（或垫板）平焊合格项目；若焊接在容器垂直位置进行，则焊工应至少具有带嵌入式不锈钢垫圈（或垫板）横焊合格项目。图2嵌入式不锈钢垫圈单面焊接头坡口示意图9.18主冷凝器与上塔下段两容器的组装焊接，也可按以下工艺进行：a）选用锁底焊接头，焊接方法推荐采用熔化极气体保护焊，焊接坡口如图3所示；5JB/T6895—XXXXb）为确保焊透，根部装配间隙应保证在4mm～6mm为宜；c）若焊接在滚轮架上进行，则焊工应至少具有带垫板的平焊合格项目；若焊接在容器垂直位置进行，则焊工应至少持有带垫板的横焊合格项目。图3锁底焊接头坡口示意图9.19非压力容器的组装焊接也可采用搭接焊接头。9.20铝制容器焊后检验：a)错边量应进行复核，确认焊后仍然符合JB/T4734要求；b)焊缝表面的形状尺寸及外观应符合JB/T4734要求；c)对接接头应进行100%射线检测，按NB/T47013.2的要求执行，技术等级不低于AB级，合格级别不低于Ⅱ级。由于结构原因不能进行100%射线检测的应进行100%可记录式超声检测，按NB/T47013.3的要求执行，技术等级为B级，合格级别不低于Ⅰ级；d)当图样规定搭接焊时，角焊缝应进行100%渗透检测，按NB/T47013.5的要求执行，合格级别不低于Ⅰ级。10管道的安装焊接10.1管道的清洗及焊接10.1.1管道安装前应作清洁处理。清洁度达到设计文件要求，或不低于JB/T6896的要求。10.1.2钢制管道焊缝其打底层应采用钨极气体保护焊。不锈钢焊缝打底焊时内壁应通氩保护（除非采用药芯自保护焊丝），焊后，管道内不应有飞溅、焊渣等残留物。10.1.3铝制管道在焊接空间尺寸足够的情况下，应优先考虑采用钨极气体保护焊双人双面同时立焊工10.1.4铝制管道对接焊口推荐采用带嵌入式不锈钢垫圈钨极气体保护焊，见图4。作垫圈用的不锈钢带应清洁、无油、无机械损伤。不锈钢带及槽铝接口处应焊合后磨平。带垫圈的焊接接头，应使管道内壁齐平。内直径≤500mm的铝管道焊口允许采用不带槽铝的不锈钢垫圈，此情况下，应根据管子直径大小沿垫圈圆周方向均匀钻相应合适数量的Φ5mm通孔以固定垫圈。6JB/T6895—XXXX图4铝合金管道嵌入式不锈钢垫圈坡口示意图10.1.5允许采用铝垫圈代替嵌入式不锈钢垫圈。10.1.6角接头的坡口尺寸加工和装配工序完成后，应设置检验停止点，在未经检验人员检验并在检验记录相应栏签字前，焊工不应正式焊接。10.1.7管道焊接接头坡口型式推荐按附录A表A.1选用。10.2焊后检验10.2.1对接接头，错边量应复核，确认焊后仍然符合表1规定。表1管道组对内壁错边量10.2.2角焊缝尺寸应按图样和GB/T20801.4的规定进行验收。10.2.3所有焊接接头均应进行100%目视检查，质量验收标准按GB/T20801.5Ⅰ级合格。10.2.4钢制管道焊缝无损检测按图样或技术文件规定执行。10.2.5铝制管道焊缝无损检测要求：a)冷箱内管道对接接头应进行100%射线检测，按NB/T47013.2的要求执行，技术等级不低于AB级，合格级别不低于Ⅱ级；b)在安装现场预制的对接接头在射线检测未合格前不应进入冷箱内组焊；c)管公称直径小于或等于80mm的管道环焊缝允许只做一次椭圆斜投影射线检测；d)经射线检测发现嵌入式不锈钢垫圈被电弧熔化或（和）击伤时，该焊缝应返修，返修方案视具体情况不同，规定如下：1)若在一条焊缝的不锈钢垫圈上出现＞Φ8mm熔孔情况，则该焊缝应锯开，换垫圈重焊；2)若在一条焊缝的不锈钢垫圈上仅有≤Φ8mm熔孔或（和）击伤情况，则应在焊接检验人员的监督下，铲净该部位焊缝金属，然后重新焊接，若返修后的射线检测底片上缺陷的大小、形状、部位与返修前底片上影印一致，则应认为返修合格；3)若在一条焊缝的不锈钢垫圈上出现3处以上熔化或（和）击伤情况，则应考虑换焊工返修，而被替换下的焊工应暂停该持证项目覆盖的焊接工作，焊接技术人员可在安装现场安排其对带嵌入式不锈钢垫圈管-管对接项目作进一步练习，并再次考试，考试合格后，可重新7JB/T6895—XXXX从事该持证项目覆盖的焊接工作，考试件为外径≥80mm、壁厚≥5mm的管子2对，考试位置不变，焊缝进行100%射线检测，按NB/T47013.2的要求执行，技术等级不低于AB级，合格级别不低于Ⅱ级，不应存在垫圈被电弧熔化或