管道下向焊接工艺规程

华人民共和国石油天然气行业标准管道下向焊接工艺规程1总则为了指导管道下向焊接施工，统一技术要求，提高焊接效率，确保焊接质量，特制定本规程。本规程适用于直径不小于159mm、材质为碳素钢及普通低合金钢的输油、输气管道对接焊缝手工电弧焊全位置下向焊接。其他介质输送管道下向焊接可参照本规程执行。管道下向焊接施工，除应符合本规程规定外，还应符合国家及行业的有关施工及验收规范。2管材2.0.1输油输气用钢管应符合下列标准要求GB9711-1999《石油天然气输送管道用螺旋缝埋弧焊钢管》SY5297-91《石油天然然气输送管道用直缝电阻焊钢管》GB8163-87《输送流体用无缝钢管》2.0.2采用国外钢管时，应符合附录A的规定。3焊接材料管道全位置下向焊接用焊条，因符合下列标准及要求。焊条的性能应符合GB5117-85《焊钢焊条》、GB5118-85《低合金钢焊条》的要求。焊条的焊接工艺性能应满足管道全位置下向焊接要求。管道全位置下向焊接用国外焊条的选用，应符合附录B的要求。焊条的选用原则输油输水管道宜选用纤维素型下向焊条；输气管道宜选用低氢型下向焊条。两长管段连接的固定口机管子与管件焊接，应选用低氢型焊条。4焊接材料保管及焊前处理管道焊接用下向焊条，必须有产品合格证和同批号的质量证明书。下向焊条使用前严禁受潮气、雨水、雪霜及油类等有害物质的侵蚀，应在干燥通风的室内存放。下向焊条使用前应按照说明书规定进行烘干，说明书规定不明确时，应按照下列要求烘干。低氢型下向焊条烘干温度为350～400℃，恒温时间为1～2h。超低氢型下向焊条烘干温度为400～450℃，恒温时间为1～2h。纤维素型下向焊条在包装不好或受潮的情况下应烘干，烘干温度为70～80℃，不得超过100℃，恒温时间0.5～1h。焊条烘干应设专人负责，并做好详细的烘干纪录。经烘干的低氢、超低氢型下向焊条，应存入温度为100～50℃的恒温箱内，随用随取。现场使用的低氢、超低氢型下向焊条，应存放在性能良好的保温桶内，且不宜超过4h。施工现场当天为用完的下向焊条应回收存放，重新烘干后首先使用。重新烘干的次数不得超过两次。药皮裂纹、脱落等影响焊接质量的下向焊条不得用于管道焊接。5焊接设备管道现场下向焊施工，根据焊材要求和施工条件，应使用直流弧焊机。焊机性能必须稳定，功率参数应能满足焊接条件。6焊接工艺评定及焊工考试`焊接工艺评定应按照sy4952-92《油气管道焊接工艺评定方法》执行。焊接工艺评定应包括对缺陷的修补的要求。下向焊焊工考试应按照《储罐与管道焊工考试规则》执行。7焊接7.1焊前准备管道下向焊施焊前，应根据焊接工艺评定制定下向焊及、缺陷修补工艺规程。参加管道施工的焊工必须持有有效内的焊工考试合格证书。管道施焊前应将坡口两侧各50mm表面上的油污、浮锈、水分、泥沙、气割后的熔渣、氧化皮等杂物以及坡口毛刺等清除干净，使坡口及两侧各大于10mm范围内外表面露出金属光泽。管口组对尺寸应按表7.1.4的要求检查管道下向焊接管口组对尺寸表7.1.4项目管口组对尺寸纤维素型低氢型允许值推荐值允许值推荐值单边坡口角度（°）30～3525～37.530～3527.5～40钝边厚度（mm）1.0～1.50.8～2.41.0～2.00.8～2.4对口间隙（mm）1.2～2.00.8～2.51.0～3.51.0～4.0最大错边量（mm）不大于管外径的3/1000，且不大于2当管子在沟外焊接时，管口处的作业空间不应小于500mm。在管沟内焊接时，工作坑尺寸应能保证焊工操作顺利和施工安全。7.2焊接施工在下列任何一种焊接环境，如不采取有效的防护措施，不得进行焊接：雨天或雪天风速超过8m/s大气相对湿度超过90%对于屈服强超过390mpa的管材，气温高逾30度，且大气相对湿度超过85%。管道组对宜选用内对口器，在撤离内对口器前必须焊完全部根焊道。若采用外对口器时，撤离外对口器前根焊道必须焊完50%以上，根焊道每段长度应近似相等，且均匀分布。施焊时，管子应保持平稳，不得受到震动和冲击。焊机地线连接应牢固，禁止地线与管材间发生电弧而烧伤管材表面。施焊时严禁在坡口外管材表面上引弧。根焊道必须熔透，背面成型应良好。根焊道焊完后，应尽快进行热焊道焊接，根焊道与热焊道焊接相隔时间不宜超过5min。施焊时更换焊条应迅速，应在熔池未冷却前换完焊条，并再行引弧。全位置下向焊接应遵循薄层多遍焊道的原则，层间必须仔细清除熔渣和飞溅物，外观检查合格后方可焊下一层焊道。每相邻两层焊道更换焊条时，接头不得重叠，应错开20～30mm。每根焊条引弧后应一次焊完；煤层焊道应连续焊完，中间不应中断；要保证焊道层间温度要求，每道焊口应连续焊完。用纤维素型下向焊条施焊，出现焊条药皮严重发红时，该段焊条应与废弃。管道下向焊施工应采用流水作业，每道焊道有两名焊工同时施焊，施焊顺序如图7.2.13（a）和（b）；但管道直径大于或等于711mm时，每层焊道应有三名焊工同时焊接，施焊顺序如图7.2.13(c)。每道焊口焊完后，应将表面飞溅物、熔渣等清除干净。管壁厚度不同，焊道层数也不尽相同。常见不同管壁厚度所需焊道层数，宜符合表7.2.15的规定。管道两侧立焊部位，在该面焊前加焊一层。不同管壁厚度要求的焊道层数表7.2.15壁厚（mm）67～89～1010～12层数3～44～55～66～8用纤维素型下向焊条焊接的规范，宜符合表7.2.16规定的范围。用纤维素型下向焊条焊接7.2.16项目焊条直径（mm）电流极性电流(A)电压(V)焊接速度(cm/min)运条方法根焊3.2直流反接70～13021～3010～30直拉4.0120～18022～3115～40热焊、填充焊及盖面焊第二层3.2直流反接90～13024～3410～30直拉4..0140～19025～3515～35第三层及以后各层4.0直流反接110～17025～357～35直拉或小幅度摆动4.8140～22026～3610～40用低氢型下向焊条焊接的规范，宜符合表7.2.17的规定的范围。用低氢型下向焊条焊接表7.2.17项目焊条直径（mm）电流极性电流(A)电压(V)焊接速度(cm/min)运条方法根焊3.2直流反接70～12019～266～20直拉热焊、填充焊及盖面焊第二层3.2直流反接90～14020～2710～30直拉或小幅度摆动4..0120～21021～3015～35第三层及以后各层3.2直流反接90～14020～376～25直拉或小幅度摆动4.0120～21021～3010～35需要焊前预热或管道冬季施工焊接时，施工现场应随时测量并记录环境温度，并采取相应的预热措施。预热要求应根据材质、气候条件等因素，经焊接性试验及焊接工艺评定确定。焊前须预热的焊缝，层间温度应保持不低于预热温度。

对于s205,s240,s290等级钢材，环境温度在0度以上，可不预热，直接进行现场焊接。

对于s360等级钢材，环境温度在5度以上时，可不预热，直接进行现场焊接。

对于s415等级钢材，在0度以上任何环境温度中施工，焊前必须预热到100～150度。预热宽度应依坡口两侧各大于50mm为宜，该范围内的预热温度应均匀一致，预热温度可采用测温笔或表面温度极在距离焊缝中心线50mm处对称测量。需后热和环冷处理的管材焊缝，应按焊接性试验及焊接工艺评定结果进行相应处理。焊接施工中应按规定认真填写有关原始记录。焊接施工中，焊工必须遵守管道施工有关安全规定。8焊缝检验及缺陷修补管道焊缝表面质量应在焊后及时检查。检查前应清除熔渣、飞溅物等杂物。表面质量合格后再进行无损检验。管道焊缝表面质量应符合下列规定：表面不得有裂纹、未熔合、气孔和加渣等缺陷。咬边深度不得大于0.5mm,在任何长300mm焊缝中两侧咬边累计长度不得大于50mm。焊缝余高以0.5～1.6mm为宜，个别部位（指管底部处于时钟5～7时位置）不得超过3mm，且长度不超过50mm。焊缝宽度宜按坡口宽度每侧增加0.2～2.0mm为宜。母材上的疤痕、擦伤等缺陷应打磨平滑，其深度大于0.5mm时应及时修补。焊缝无损检验应按照SY4065-93《石油天然气钢制管道对接焊缝超声波探伤及质量分级》和SY4056-93《石油天然气钢制管道对接焊缝射线照相及质量分级》执行。焊缝缺陷超过允许范围时，应进行修补或割掉重焊。缺陷修补前，修补表面上的涂料、铁锈等杂物应清理干净，并将缺陷彻底清除，是该出露出金属光泽。焊缝修补宜使用同等强度级别的低氢型焊条，按修补工艺规程执行。当焊缝裂纹累计长度大于或等于焊缝长度8%时，该道焊口必须割掉重焊。所有修补的焊缝长度，均应大于50mm。同一部位的缺陷修补次数不得超过两次，当超过两次时，必须有超次反修的工艺技术措施，且经施工项目技术总负责人批准。修补后的焊缝部位，必须按相应要求重新进行无损检验并认真做好记录。附录AAPISPEC5L《管线管规范》系列（无缝钢管和焊接钢管）有A,B,X42,X46,X552,X56,X60,X65级。用非JIS标准热轧卷板T/S52K卷焊的钢管。附录B不同管材用纤维素型下向焊条焊接，焊条选用条件见表B.0.1纤维素型下向焊条选用条件管材等级焊条选用GB9711可比较的API等级S205,S240,S290A,B,X42根焊道AWSE6010其余焊道S315,S360,S385X46,X52,X56根焊道AWSE6010&E7010G其余焊道AWSE6010&E7010GS360,S335,S415X52,X56,X60根焊道AWSE6010&E7010G其余焊道AWSE7010GS415,S450X60,X65根焊