HGT 3180-2023 尿素高压设备衬里板及内件的焊接工艺评定和焊工技能评定 (正式版)

ICS71.120.10;75.180.20;23.020.30CCSG93HG代替HG/T3180—2002Qualificationofweldingprocedureandwelderperformanceforcladdingplateandinternalsofhighpressureureaequipment2023-12-20发布中华人民共和国工业和信息化部发布IHG/T3180—2023前言 II 12规范性引用文件 13术语和定义 14评定要求 25试件及试样制备 36检验及结果评定 57评定报告 8参考文献 9图1焊接工艺评定板状试件尺寸及试样取样位置 4图2焊工技能评定板状试件尺寸及试样取样位置 5表1熔敷金属化学成分(质量分数) 6表2选择性腐蚀检查及金相检查的评定要求 7HG/T3180—2023本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起本文件代替HG/T3180—2002《尿素高压设备衬里板及内件的焊接工艺评定和焊工技能评定》,与HG/T3180—2002相比，除结构调整和编辑性修改外，主要技术变化如下：a)更改了适用范围（见第1章，2002年版的第1章）；b)增加了术语（见第3章）；c)增加了对评定用材料及设备的要求（见4.1.1）；d)增加了焊工技能评定与焊接工艺评定可合并同时进行的要求（见4.1.2）；e)更改了评定的程序（见4.1.2，2002年版的3.1）；f)删除了焊工资质能力的要求（见2002年版的3.2.1），删除了“焊工技能评定一般在焊接工艺评定合格后进行。技能评定试验所用焊机、焊接材料及工艺应符合工艺评定的要求。焊接工艺评定试板的焊工，如试板评定合格，则该焊工也通过技能评定”的要求（见2002年版的3.2.3）；g)删除了“授权检验”的要求（见2002年版的3.3）；h)增加了“当焊工按照HG/T3179的规定通过管子-管板的钨极气体保护焊技能评定，则可同时获得衬里板及内件的钨极气体保护焊焊接资格”的要求（见4.2.2）；i)更改了焊接工艺评定因素、焊工技能评定因素的要求（见4.3.1、4.3.2,2002年版的4.1、4.2j)增加了可用侧弯试样代替面弯与背弯试样的要求（见5.2）；k)增加了尿素级022Cr25Ni22Mo2N试件焊缝熔敷金属化学成分中S、P、Creq/Nieq的要求；增加了022Cr17Ni12Mo2试件焊缝熔敷金属化学成分中C的要求（见表1，2002年版的表1）；l)增加了当试件的焊接方法为钨极气体保护焊和焊条电弧焊两种组合时，晶间腐蚀倾向试验的试样应包含两种焊接方法的熔敷金属的要求（见6.8.3）；m)更改了评定报告内容的要求（见7.1、7.2，2002年版的7.1）。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国石油和化学工业联合会提出。本文件由全国化工机械与设备标准化技术委员会（SAC/TC429）归口。本文件起草单位：大连金州重型机器集团有限公司、宁波市特种设备检验研究院、安徽蕴德工程技术咨询有限公司、天华化工机械及自动化研究设计院有限公司。本文件主要起草人：王海滨、李玉虎、吕圣、才红广、马德金、战奇、王小华、雷鹏利、杭玉宏、刘静。本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：——1988年首次发布为ZB/TG93009—1988（后调整为HG/T3180—1988），2002年第一次修订；——本次为第二次修订。1HG/T3180—2023尿素高压设备衬里板及内件的焊接工艺评定和焊工技能评定本文件规定了尿素高压设备尿素级耐腐蚀超低碳铬镍钼（Cr-Ni-Mo）奥氏体不锈钢（以下简称“尿素级不锈钢”）衬里板和内件的焊接工艺评定和焊工技能评定的术语和定义、评定要求、试件及试样制备、检验及结果评定、评定报告。本文件适用于尿素装置中的尿素合成塔、二氧化碳汽提塔、全冷凝反应器或高压冷凝器、高压洗涤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/T3375焊接术语GB/T25151.2尿素高压设备制造检验方法第2部分:尿素级超低碳铬镍钼奥氏体不锈钢选择性腐蚀检查和金相检查GB/T25151.3尿素高压设备制造检验方法第3部分:尿素级超低碳铬镍钼奥氏体不锈钢晶间腐蚀倾向试验GB/T25151.4尿素高压设备制造检验方法第4部分:尿素级超低碳铬镍钼奥氏体不锈钢晶间腐蚀倾向试验的试样制取HG/T3178尿素高压设备耐腐蚀不锈钢管子-管板的焊接工艺评定和焊工技能评定HG/T3179尿素高压设备堆焊工艺评定和焊工技能评定NB/T47013.2—2015承压设备无损检测第2部分:射线检测NB/T47013.5—2015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3术语和定义GB/T3375、NB/T47014界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1焊接工艺评定weldingprocedurequalification为验证所拟定的焊件焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结果评价。3.2焊工技能评定welderperformancequalification2HG/T3180—2023为验证焊工能否焊出满足规定要求的致密的焊缝而进行的试验过程及结果评价。3.3试件testpiece按照预定的焊接工艺制成的用于评定试验的焊件。试件包括母材和焊接接头（或堆焊层）两部分。4评定要求4.1评定程序4.1.1用于评定的尿素级不锈钢材料（含焊条、氩弧焊丝）应符合相关标准及设计文件的规定，质量证明书应齐全，并经复验合格。评定所用设备及仪表应经检定/校准合格，且在检定/校准有效期内。4.1.2一般在工艺评定合格后进行技能评定，二者也可合并同时进行。当焊工的焊接工艺评定试件合格时，则该焊工的技能评定也合格；也可在技能评定试验完毕后，选择任一合格的技能评定的试验结果，作为工艺评定的试验结果。评定程序宜符合下列规定：a)提出焊接评定任务书；b)编制评定用的预焊接工艺规程；c)提出评定要点说明书，列出检验项目、试样数量；d)制定评定进度计划，并加以实施（详细记录试验过程e)编制焊接评定试验报告，审批签字，存档备查。4.2焊工4.2.1焊工技能评定不合格者，准许在一个月内参加补考一次。补考不合格或未参加补考者，经短期培训后可重新申请评定，但与前一次评定的间隔应不少于三个月。4.2.2当焊工按照HG/T3179的规定通过焊条电弧焊堆焊技能评定，则可同时获得衬里板及内件的焊条电弧焊焊接资格。当焊工按照HG/T3178的规定通过管子-管板的钨极气体保护焊技能评定，则可同时获得衬里板及内件的钨极气体保护焊焊接资格。4.2.3对于多人参加同一项目考试，在焊接工艺相同情况下可任选1人～2人的试件取样做化学分析、晶间腐蚀倾向试验、选择性腐蚀检验及金相检查。4.3评定的因素4.3.1焊接工艺评定当出现下列情况之一时，应重新进行工艺评定：a)焊接方法及其组合的改变；b)焊接材料的型号或直径的改变；c)焊接位置的改变；d)比已评定合格的最高道间温度高20℃以上；e)耐尿素腐蚀的焊接接头的最终热处理温度改变超过±20℃;f)母材类别或牌号的改变；g)电流种类（交流/直流）或极性（直流正接/反接）的改变；h)电流和/或电压范围的改变超过±10%；i)保护气体类型的改变和/或任一组成成分的变化超过±10%；3HG/T3180—2023j)保护气体流量比评定合格的范围的下限值降低10%或降低2L/min（取两者中的较大值）以上k)焊接速度的改变超过±10%；l)没有完整的焊接工艺评定报告。4.3.2焊工技能评定当出现下列情况之一时，应重新进行焊工技能评定：a)焊接方法及其组合的改变；b)焊接材料的型号或直径的改变；c)焊接位置的改变；d)比已评定合格的最高道间温度高20℃以上；e)母材类别的改变；f)电流种类（交流/直流）或极性（直流正接/反接）的改变；g)电流和/或电压范围的改变超过±10%；h)保护气体类型的改变和/或任一组成成分的变化超过±10%；i)保护气体流量比评定合格的范围的下限值降低10%或降低2L/min（取两者中的较大值）以上时或取消保护气体；j)焊接速度的改变超过±10%；k)焊工资格证有效期已满（即评定合格的焊工，中断评定合格项目的焊接6个月或6个月以上时l)没有完整的焊工技能评定报告。5试件及试样制备5.1试件的厚度对于衬里板，试件的厚度应与产品相同；对于内件，试件的厚度应按照NB/T47014的规定选取。5.2板状试件的尺寸焊接工艺评定板状试件尺寸及试样取样位置应符合图1的规定，焊工技能评定板状试件尺寸及试样取样位置应符合图2的规定。试件宽度a应不小于10倍板厚，且a≥130mm；试件长度L应不小于200mm；腐蚀试样宽度b应符合6.8.3的规定。当试件厚度T≥10mm时，可用侧弯试样代替面弯与背弯试样。对于图1，具体要求应按NB/T47014规定执行；对于图2，具体要求见TSGZ6002。当需要增加评定内容或增加评定焊工的人数时，应适当加大试件尺寸或增加试件数量以满足检验要4HG/T3180—2023a——试件宽度；图1焊接工艺评定板状试件尺寸及试样取样位置5HG/T3180—2023图2焊工技能评定板状试件尺寸及试样取样位置5.3管状试件的尺寸对于焊接工艺评定，管子对接试件尺寸应按照NB/T47014的规定选取；对于焊工技能评定，管子对接试件尺寸要求见TSGZ6002。当管子取拉伸、弯曲试样后，不足以取腐蚀试样时，应单独焊制试管，并应符合GB/T25151.4的规定。6检验及结果评定6.1外观检查6.1.1焊缝外形尺寸应符合产品标准的规定及图样的要求。6.1.2焊缝不应有裂纹、气孔、夹渣、咬边、弧坑、明显的焊缝间断及起棱现象。6.1.3焊缝与母材应圆滑过渡。6.2渗透检测6HG/T3180—2023外观检查合格后，焊接接头应按NB/T47013.5—2015的规定进行渗透检测，质量合格等级为NB/T47013.5—2015规定的Ⅰ级，不应有设计文件不允许的缺陷。6.3铁素体含量的测定衬里板及内件的焊接接头应进行铁素体含量测定。铁素体含量的测定应采用经校正或检定的铁素体测量仪进行测量。焊接接头的铁素体含量应不超过0.6%。6.4射线检测对接焊缝试件应经射线检测。衬里板对接焊缝试件射线检测的技术等级应符合NB/T47013.2—2015中AB级的规定，合格质量等级为NB/T47013.2—2015规定的Ⅰ级；内件对接焊缝试件射线检测的技术等级应符合NB/T47013.2—2015中AB级的规定，合格质量等级为NB/T47013.2—2015规定的Ⅱ级。6.5化学成分分析取样位置为接触介质侧表面向下3.0mm～3.5mm范围内的熔敷金属。化学成分应符合表1的规定。表1熔敷金属化学成分CNSP1.90~2.20~ Cr/Ni=(Cr+Mo+1.5Si)/(Ni+30C+0.5Mn)≤1.20。6.6力学性能试验试件经过外观检查、渗透检测、铁素体检测、射线检测合格之后，应进行力学性能试验。板状试件上试样取样位置见图1、图2。6.6.1拉伸试验对于焊接工艺评定，应按照NB/T47014的规定进行拉伸试验。6.6.2弯曲试验焊接工艺评定应按照NB/T47014的规定进行弯曲试验；焊工技能评定进行弯曲试验的要求见TSGZ6002。6.7金相检查在进行腐蚀试验前，应先进行横截面的金相检查，评定焊接质量。主要检查焊缝及热影响区的金相组织，包括：σ相、碳化铬、铁素体的性质和数量、过热区晶粒度以及气孔、夹渣、裂纹等焊接缺陷。7HG/T3180—2023金相检查应按照GB/T25151.2的规定进行，如果发现存在σ相和沿晶界连续析出密集的碳化铬，试样应判废。6.8晶间腐蚀倾向试验6.8.1腐蚀试验试样的制备应符合GB/T25151.4的规定。6.8.2试样应在外观检查和无损检测、铁素体含量测定合格的试件上截取，试件两端舍弃部分应不小6.8.3试样尺寸见图1、图2，选取试样宽度“b”时，应使试样总面积约等于30cm2。试样厚度按GB/T25151.4的规定选取。当试件的焊接方法为钨极气体保护焊和焊条电弧焊两种组合时，试样应包含两种焊接方法的熔敷金属。6.8.4腐蚀试验应按照GB/T25151.3的规定进行。6.8.5腐蚀试验5个周期的平均腐蚀率，对于尿素级022Cr17Ni12Mo2应不大于0.541g/（m2·h），对于尿素级022Cr25Ni22Mo2N应不大于0.164g/（m2·h）。当母材为尿素级022Cr17Ni12Mo2，而焊材为尿素级022Cr25Ni22Mo2N时，按尿素级022Cr17Ni12Mo2验收。第四、第五周期腐蚀率的增长值，分别不应超过第三、四周期腐蚀值的50%。焊接接头的平均腐蚀率不作为试样合格与否的判断依据