壓力管道焊接工藝規(guī)程

1、 壓力管道焊接工藝規(guī)程 1適用范圍 本規(guī)程適用于工業(yè)管道或公用管道中材質(zhì)為碳素鋼、低合金鋼、耐熱鋼、不銹鋼和異種鋼等壓力管道的焊條電弧焊、鎢極氬弧焊以及二氧化碳氣體保護焊的焊接施工。 2 主要編制依據(jù)2.1 GB50236-98現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范； 2.2 GB/T20801-2006壓力管道規(guī)范-工業(yè)管道；2.3 SH3501-2001石油化工劇毒、可燃介質(zhì)管道工程施工及驗收規(guī)范；2.4 GB50235-97工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范；2.5 CJJ28-89 城市供熱管網(wǎng)工程施工及驗收規(guī)范；2.6 CJJ33-89 城鎮(zhèn)燃氣輸配工程施工及驗收規(guī)范；2.7 GB/T

2、5117-1995 碳鋼焊條；2.8 GB/T5118-1995 低合金鋼焊條；2.9 GB/T983-1995 不銹鋼焊條；2.10 YB/T4242-1984 焊接用不銹鋼絲；2.11 GB1300-77 焊接用鋼絲；2.12 其他現(xiàn)行有關(guān)標準、規(guī)范、技術(shù)文件。3 施工準備3.1 技術(shù)準備3.1.1 壓力管道焊接施工前，應(yīng)依據(jù)設(shè)計文件及其引用的標準、規(guī)范，并依據(jù)我公司焊接工藝評定報告編制出焊接工藝技術(shù)文件（焊接工藝卡或作業(yè)指導(dǎo)書）。如果屬本公司首次焊接的鋼種，則首先要制定焊接工藝評定指導(dǎo)書，然后對該種材料進行工藝評定試驗，合格后做出焊接工藝評定報告。 3.1.2 編制的焊接工藝技術(shù)文件（焊

3、接工藝卡或作業(yè)指導(dǎo)書）必須針對工程實際，詳細寫明管道的設(shè)計材質(zhì)、選用的焊接方法、焊接材料、接頭型式、具體的焊接施工工藝、焊縫的質(zhì)量要求、檢驗要求及焊后熱處理工藝（有要求時）等。 3.1.3 壓力管道施焊前，根據(jù)焊接作業(yè)指導(dǎo)書應(yīng)對焊工及相關(guān)人員進行技術(shù)交底，并做好技術(shù)交底記錄。 3.1.4 對于高溫、高壓、劇毒、易燃、易爆的壓力管道，在焊接施工前應(yīng)畫出焊口位置示意圖，以便在焊接施工中進行質(zhì)量監(jiān)控。 3.2 對材料的要求 3.2.1 被焊管子（件）必須具有質(zhì)量證明書，且其質(zhì)量符合國家現(xiàn)行標準（或部頒標準）的要求；進口材料應(yīng)符合該國家標準或合同規(guī)定的技術(shù)條件。 3.2.2 焊接材料（焊條、焊絲、鎢棒

4、、氬氣、二氧化碳氣、氧氣、乙炔氣等）的質(zhì)量必須符合國家標準（或行業(yè)標準），且具有質(zhì)量證明書。其中鎢棒宜采用鈰鎢棒；氬氣純度不應(yīng)低于99.95%；二氧化碳氣純度不低于99.5%；含水量不超過0.005%。 3.2.3 壓力管道予制和安裝現(xiàn)場應(yīng)設(shè)置符合要求的焊材倉庫和焊條烘干室 ，并由專人進行焊條的烘干與焊材的發(fā)放，并做好烘干與發(fā)放記錄。 3.3 焊接設(shè)備 3.3.1 焊接機具設(shè)備主要包括：交流焊機、直流焊機、氬弧焊機、高溫烘干箱、中溫烘干箱、恒溫箱、二氧化碳氣體保護焊機、焊條保溫筒、內(nèi)磨機及電動磨光機等。 3.3.2 用于壓力管道焊接的各類焊機必須裝有電流表、電壓表，并按要求定期進行檢定，焊接規(guī)

5、范參數(shù)調(diào)節(jié)應(yīng)靈活。 3.4 焊接人員3.4.1 壓力管道焊工應(yīng)具備按特種設(shè)備焊接操作人員考核細則考試合格的焊工合格證，且其合格項目與施焊項目相適應(yīng)，并在規(guī)定的有效期內(nèi)。 3.4.2 焊條烘干人員、焊條倉庫管理人員要嚴格按照本公司焊接過程控制程序的規(guī)定執(zhí)行。 3.5 施焊環(huán)境 3.5.1焊接時的風速不應(yīng)超過下列規(guī)定，當超過規(guī)定時應(yīng)有防風設(shè)施。 a）手工電弧焊：8m/s； b）氬弧焊、二氧化碳氣體保護焊：2m/s。 3.5.2 焊接電弧1m范圍內(nèi)相對濕度不得大于90%。 3.5.3 在雨雪天氣施焊時，要搭設(shè)防護棚；當焊件表面潮濕時，應(yīng)對無預(yù)熱要求的管子（件）進行烘烤，去除潮氣。 3.5.4 焊接時

6、允許的最低環(huán)境溫度如下：碳素鋼：-20；低合金鋼：-10；中高合金鋼：0。 4 焊接工藝4.1 壓力管道焊接施工流程圖（見圖1）否水壓試驗否結(jié)果評定硬度測試焊后熱處理是否結(jié)果評定返修或返工焊縫外觀檢查焊縫無損探傷焊接檢驗正式施焊質(zhì)量評定焊口組對焊條烘干及焊絲清理焊接坡口制備及清理焊機性能確認焊前準備 圖1 焊 接 施 工 流 程 圖 4.2 焊前準備及接頭組對4.2.1 壓力管道焊接方法按設(shè)計規(guī)定執(zhí)行，當設(shè)計無規(guī)定時，可按壁厚選用焊接方法。當壁厚6mm時，可選用氬弧焊或氬弧焊打底電焊蓋面工藝；當壁厚6mm時，可采用氬弧焊打底，手工電弧焊蓋面的焊接工藝。4.2.2 焊接材料的選用按設(shè)計規(guī)定，若設(shè)

7、計無規(guī)定時，按表 1、表2、表3選用，并符合下列要求：a）同種管子（件）焊接時，焊縫金屬性能和化學(xué)成分應(yīng)與母材相當，且焊材工藝性能良好。 b）異種鋼管子焊接時，焊條或焊絲的選用一般應(yīng)符合下列要求： 兩側(cè)管材均非奧氏體不銹鋼時，可選用成分介于二者之間或與合金含量低的一側(cè)相匹配的焊條、焊絲。 兩側(cè)之一為奧氏體不銹鋼時，可選用含鎳量較高的不銹鋼焊條（絲）。表1 常用鋼號推薦選用的焊接材料鋼號焊條電弧焊CO2氣保焊氬弧焊焊條焊絲鋼號（標準號）焊絲鋼號（標準號）型號（標準號）牌號示例Q235-A·FQ235-A10（管） 20（管）E4303(GB/T5117)J422H08MnSi(GB/T

8、14958)Q235-BQ235-C20G 20g20R 20（鍛）E4316(GB/T5117)J426H08MnSi(GB/T14958)E4315(GB/T5117)J42716Mn,16MnRE5016(GB/T5117)J506H08Mn2SiA(GB/T14958)H10MnSi(GB/T14957)E5015(GB/T5117)J50712CrMo12CrMoGE5515-B1(GB/T5118)R207H08CrMoA(GB/T14957)15CrMo15CrMoG15CrMoRE5515-B2(GB/T5118)R307H13CrMoA (GB/T14957)12Cr1MoV

9、12Cr1MoVGE5515-B2-V(GB/T5118)R317H08CrMoVA(GB/T14957)1Cr5MoE5MoV-15R5070Cr18Ni9E308-16(GB/T983)A102H0Cr21Ni10(YB/T5091)E308-15(GB/T983)A1070Cr18Ni10Ti1Cr18Ni9TiE347-16(GB/T983)A132H0Cr21Ni10Ti(YB/T5091)E347-15(GB/T983)A137表2 不同鋼號相焊推薦選用的焊接材料被焊鋼材類別 接頭母材類別或組別號焊條電弧焊氬弧焊 備注焊條焊絲鋼號（標準號）型號（標準號）牌號示例碳素鋼之間焊接E43

10、03(GB/T5117)J422H08A （GB/T14957） E4315(GB/T5117)J427碳素鋼與強度性低合金鋼焊接（-1）E4303(GB/T5117)J422 H10MnSi（GB/T14957） E4315(GB/T5117)J427（-2）E4315(GB/T5117)J427 H10MnSi（GB/T14957） E5015(GB/T5117)J507（-1）（-2）E4315(GB/T5117)J427 H10MnSi（GB/T14957） E5015(GB/T5117)J507碳素鋼與耐熱型低合金鋼焊接E4315(GB/T5117)J427H10MnSi（GB/T1

11、4957） E4315(GB/T5117)J427H10MnSi（GB/T14957） 碳素鋼與低溫型低合金鋼焊接 E4315(GB/T5117) J427H10MnSi（GB/T14957） 強度性低合金鋼的焊接E5015(GB/T5117)J507H10MnSi（GB/T14957）E5515-G(GB/T5118)J557珠光體鋼與奧氏體不銹鋼焊接珠光體鋼與奧氏體不銹鋼焊接（-1）E309-16（GB/T983）A302H1Cr24Ni13(YB/T5091)E309-15（GB/T983）A307E309Mo-16（GB/T983）A312 （-1）E309-16（GB/T983）A3

12、02H1Cr24Ni13(YB/T5091)E309Mo-16（GB/T983）A312（-1）E310-16（GB/T983）A402H1Cr26Ni21(YB/T5091)E310-15（GB/T983）A407（-1）E309-16（GB/T983）A302H1Cr24Ni13(YB/T5091)E310-16（GB/T983）A402H1Cr26Ni21(YB/T5091)E310-15（GB/T983）A407H1Cr26Ni21(YB/T5091)（-1）E309-16（GB/T983）A302H1Cr24Ni13(YB/T5091)E310-16（GB/T983）A402H1Cr

13、26Ni21(YB/T5091)E310-15（GB/T983）A407H1Cr26Ni21(YB/T5091)（-1）E309-16（GB/T983）A302H1Cr24Ni13(YB/T5091)E309-15（GB/T983）A307表3 常用鋼號分類分組類別號組別號鋼 號-1Q235-A·F, Q235-A, Q235-B, Q235-C10(管)，20,20g,20G,20R-116Mn,16MnR-215MnVR,15MnNbR,20MnMo-113MnNiMoNbR, 18MnMoNbR, 20MnMoNb -207MnCrMoVR-112CrMo, 12CrMoG,

14、15CrMo, 15CrMoG, 15CrMoR,14Cr1Mo ,14Cr1MoR, 12Cr1MoV, 12Cr1MoVG-212Cr2Mo, 12Cr2MoG 12Cr2Mo1, 12Cr2Mo1R -11Cr5Mo-109MnD, 09MnNiD, 09MnNiDR-216MnD, 16MnDR, 15MnNiDR,20MnMoD-307MnNiCrMoVDR, 08MnNiCrMoVD, 10Ni3MoVD -11Cr18Ni9Ti, 0Cr18Ni90Cr18Ni10Ti, 00Cr19Ni10-20Cr17Ni12Mo2, 0Cr18Ni12Mo2Ti, 00Cr17Ni14Mo

15、20Cr19Ni13Mo3, 00Cr19Ni13Mo3-10Cr134.2.3 焊接接頭的坡口形式、尺寸及組對要求按設(shè)計規(guī)定執(zhí)行，當設(shè)計無規(guī)定時，按表4確定。表4 焊接接頭坡口形式和尺寸厚度T(mm)坡口名稱坡 口 形 式坡 口 尺 寸備 注間隙 (mm)鈍邊 (mm)坡口角度（）（°）13型坡口01.5單面焊3602.5雙面焊39V型坡口020265759260303556569帶墊板V型坡口3502455592646021260X型坡口030355652060雙V型坡口03136575（812）2060U型坡口0313（812）管徑76133管座坡口2345604.2.4 管子

16、坡口應(yīng)按下列方法加工： a）按SH3501-2001石油化工劇毒、可燃介質(zhì)管道工程施工及驗收規(guī)范分為SHA級的壓力管道、中高合金鋼及不銹鋼管道的坡口應(yīng)采用機械方法加工。b）其他管道坡口宜采用機械方法加工，當采用熱加工方法時，切割后必須去除影響焊接質(zhì)量的表面層。4.2.5壁厚相同的管子（件）組對時，應(yīng)內(nèi)壁平齊，如有錯口，其錯口值應(yīng)按設(shè)計規(guī)定執(zhí)行，當設(shè)計無規(guī)定時，應(yīng)按下列要求執(zhí)行： a）劇毒、易燃易爆管道局部錯口為壁厚的10%，且不大于0.5mm。b）高溫、高壓及合金鋼管道局部錯口為壁厚的10%，且不大于1.0mm。 c）其他管道局部錯口為壁厚的10%，且不大于1.5mm。4.2.6 當壁厚不同的

17、管子（件）組對時，應(yīng)將厚壁管按薄壁管厚度削薄，其具體規(guī)定見圖 2。 圖2 不等壁厚對接焊件坡口加工示意圖4.2.7 管道焊縫的設(shè)置應(yīng)避開應(yīng)力集中區(qū)，且便于焊接、熱處理及各種檢驗。4.2.8 焊接接頭組對前，應(yīng)用砂輪清理坡口及其兩側(cè)內(nèi)外表面，在距坡口兩側(cè)20mm范圍內(nèi)不得有油漆、毛刺、銹斑、氧化皮及其他對焊接質(zhì)量有害的物質(zhì)，并磨出金屬光澤。4.2.9 認真檢查坡口及其兩側(cè)不得有裂紋、夾層等缺陷。4.2.10 不銹鋼管道采用電弧焊時，坡口兩側(cè)各100mm范圍內(nèi)應(yīng)涂白粉或其他防沾污劑。4.2.11 焊件組裝時，應(yīng)將待焊管子（件）墊置牢固，以防止在焊接和熱處理過程中發(fā)生變形和附加應(yīng)力。4.2.12 除

18、設(shè)計規(guī)定的冷拉口外，其余焊口應(yīng)禁止強力組對，更不允許用熱膨脹法對口，以防引起附加應(yīng)力。4.2.13 當焊接所處位置障礙多時，合格焊工在施焊前亦應(yīng)進行與實際條件相同的模擬練習(xí)及試焊，經(jīng)無損檢測合格后方可正式焊接。4.2.14 組對管口局部間隙過大時應(yīng)設(shè)法修正至規(guī)定尺寸，嚴禁在間隙內(nèi)填塞它物。4.2.15 焊條在使用前應(yīng)分別按其說明書要求進行烘干，并放在保溫筒內(nèi)隨用隨取。焊絲使用前應(yīng)清除其表面的油污、銹跡等。4.3 定位焊4.3.1 定位焊時除其焊接材料、焊接工藝和預(yù)熱溫度等應(yīng)與正式焊接相同外，還應(yīng)滿足下列要求：a）定位焊應(yīng)能保證焊縫在正式施焊過程中不致開裂，其長度宜為1015mm，高宜為24mm

19、，且不超過壁厚的2/3。定位焊縫兩端應(yīng)修磨成緩坡狀。b）定位焊不得有裂紋及其他缺陷，如有缺陷應(yīng)徹底磨除重新進行定位焊。c）在合金鋼管壁上點焊組對卡具定位時，卡具的材質(zhì)和焊材應(yīng)與管材相同。當拆除卡具時，不得用敲打或掰扭的方法拆除。當用氧-乙炔焰切割卡具時，應(yīng)在離管道表面3mm處切割，然后用砂輪修磨平整。4.4 正式焊接4.4.1 焊接引弧應(yīng)在坡口內(nèi)進行，嚴禁在管子（件）表面引燃電弧、試驗電流或焊接臨時支撐物。4.4.2 在焊接中應(yīng)確保起弧及收弧的質(zhì)量，收弧應(yīng)將弧坑填滿，多層焊的層間接頭應(yīng)相互錯開。4.4.3 除焊接工藝有特殊要求外，每條焊縫應(yīng)一次連續(xù)焊完，如因故被迫中斷，應(yīng)采取緩冷措施，再焊時應(yīng)

20、仔細檢查確認無裂紋后，方可按焊接工藝繼續(xù)施焊。有預(yù)熱要求的管材應(yīng)按預(yù)熱要求重新預(yù)熱后施焊。4.4.4 管子焊接時，管端要堵封住，防止管內(nèi)穿堂風。4.4.5 焊接時焊接工藝參數(shù)均按表5、表6選擇。表5 焊條電弧焊工藝參數(shù)焊接方法焊條直徑（mm）焊接電流（A）電弧電壓（V）焊條電弧焊2.58010022焊條電弧焊3.210014022焊條電弧焊4.016020022表6 鎢極氬弧焊工藝參數(shù)焊接方法焊絲直徑（mm）焊接電流（A）電弧電壓（V）氣體流量（L/min）鎢極氬弧焊22.580100128104.4.6 根據(jù)設(shè)計及焊接工藝評定需焊前預(yù)熱的管子（件），焊前應(yīng)按要求進行局部預(yù)熱。具體程序按照壓力

21、管道安裝通用熱處理工藝規(guī)程中的有關(guān)條款執(zhí)行。 4.4.7 當采用氬弧焊打底時，應(yīng)及時進行打底焊縫的檢查，合格后盡快進行蓋面焊接，以防止產(chǎn)生裂紋。4.4.8 有淬火傾向的管材施焊過程中，層間溫度應(yīng)不低于規(guī)定的預(yù)熱溫度的下限。4.4.9 中、高合金鋼（含鉻量3%或合金總含量5%）的管子（件）焊接時，為防止根層氧化或過燒，內(nèi)壁應(yīng)充氬氣或混合氣體保護。4.4.10 厚壁大直徑管的焊接應(yīng)采用多層多道焊進行逐層焊接，其中氬弧焊打底的焊層厚度不小于3mm，各層經(jīng)自檢合格后方可焊接次層，直至完成。4.4.11 為減少焊接變形和應(yīng)力，直徑大于194mm的管子（件）宜采用二人對稱施焊。4.4.12 對需做檢驗的隱

22、蔽焊縫，應(yīng)經(jīng)檢驗合格后，方可進行其他工序。4.4.13 低溫鋼、奧氏體不銹鋼、耐熱耐蝕高合金鋼以及奧氏體與非奧氏體異種鋼接頭焊接時應(yīng)符合下列規(guī)定：a）應(yīng)在焊接作業(yè)指導(dǎo)書規(guī)定的范圍內(nèi)，在保證焊透和熔合良好的條件下，采用小電流、短電弧、快焊速和多層多道焊工藝，并應(yīng)控制層間溫度。b）對抗腐蝕性能要求高的雙面焊縫，與腐蝕介質(zhì)接觸的焊層應(yīng)最后施焊。c）低溫鋼焊接完畢，宜對焊縫進行表面焊道退火處理。d）奧氏體不銹鋼焊縫及其附近表面應(yīng)進行酸洗、鈍化處理。4.4.14 管道冷拉口所使用的工卡具，應(yīng)待焊接及熱處理工作結(jié)束后方可拆除。4.4.15 管道支吊架焊接的焊工和焊材必須與管道焊接要求相同。焊縫焊接牢固，成

23、型美觀、無缺陷，焊接過程中要防止焊穿管子，并有防止變形的措施。4.4.16 焊口焊完應(yīng)進行清理，經(jīng)自檢合格后，在焊縫附近打上焊工本人的代號鋼印，并在相應(yīng)的管道單線圖上作記錄。5 質(zhì)量檢查及評定5.1 焊縫質(zhì)量檢查5.1.1 焊縫應(yīng)進行外觀自檢和專檢，自檢率為100%，專檢率根據(jù)設(shè)計要求執(zhí)行。外觀檢查質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計要求，當設(shè)計無規(guī)定時，應(yīng)符合以下要求：a）焊縫外觀成型良好，與母材圓滑過渡，其寬度以每邊蓋過坡口邊緣2mm為宜。b）焊縫表面不允許有裂紋、未熔合、氣孔、夾渣、飛濺等存在。c）設(shè)計溫度低于-29的管道、不銹鋼和淬硬傾向較大的合金鋼管道焊縫表面，不得有咬邊現(xiàn)象。其他材質(zhì)管道咬邊深度不大于0

24、.5mm，連續(xù)咬邊長度不大于100mm，且焊縫兩側(cè)咬邊總長不大于該焊縫全長的10%。d）焊縫表面不得低于管道表面。焊縫余高1+0.2焊縫坡口寬度，且不大于3mm。e）焊接接頭錯邊不應(yīng)大于壁厚的10%，且不大于2mm。5.1.2 焊縫無損檢測a）壓力管道焊縫無損檢測方法：抽檢率、合格等級和執(zhí)行的標準應(yīng)按設(shè)計要求執(zhí)行。b）按百分比抽檢的焊接接頭，應(yīng)由質(zhì)量檢查員根據(jù)焊工和現(xiàn)場的情況指定檢測位置。c）同管線的焊接接頭抽樣檢驗，若有不合格時，應(yīng)按該焊工的不合格數(shù)加倍檢驗，若仍不合格，則應(yīng)全部檢驗。d）不合格的焊縫同一部位的返修次數(shù)，非合金鋼管道不得超過3次，其余鋼種管道不得超過2次。經(jīng)返修后的焊縫按原要求復(fù)檢合格。e）其他要求按本公司無損檢測通用作業(yè)指導(dǎo)書的規(guī)定執(zhí)行。5.1.3 合金焊縫光譜分析按設(shè)計規(guī)定執(zhí)行。5.1.4 焊后熱處理質(zhì)量檢驗根據(jù)設(shè)計規(guī)定進行，當焊縫的硬度值超過規(guī)定的范圍時，應(yīng)按班次作加倍復(fù)檢，并查明原因，對不合格焊縫重新進行熱處理及硬度測試。6 安全技術(shù)措施6.1所有帶電設(shè)備必須有良好的接地，焊工及熱處理工在啟動帶電設(shè)備時，必須首先檢查設(shè)備接地是否良好