SHJ-520-21-石油化工工程鉻鉬耐熱鋼管道焊接技術(shù)規(guī)程

中國(guó)石油化工總公司(行業(yè))標(biāo)準(zhǔn)石油化工工程鉻鉬耐熱鋼管道焊接技術(shù)規(guī)程SHJ520-91主編單位:中國(guó)石油化工總公司北京燕山石油化工公司建筑安裝工程公司批準(zhǔn)部門(mén):中國(guó)石油化工總公司施行日期:1991年7月1日1991北京中國(guó)石油化工總公司文件中石化(1991)建字67號(hào)關(guān)于頒發(fā)《石油化工工程鉻鉬耐熱鋼管道焊接技術(shù)規(guī)程》等三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的通知各直屬公司、總廠、廠、院:現(xiàn)批準(zhǔn)下列標(biāo)準(zhǔn)為中國(guó)石油化工總公司(行業(yè))標(biāo)準(zhǔn):一、北京燕山石油化工公司建筑安裝工程公司主編的《石油化工工程鉻鉬耐熱鋼管道焊接技術(shù)規(guī)程》,編號(hào)為SHJ520-91:二、中國(guó)石油化工總公司第十建設(shè)公司主編的《石油化工儀表施工技術(shù)規(guī)程》,編號(hào)為SHJ521-91;三、北京燕山石油化工公司建筑安裝工程公司主編的《石油化工絕熱工程施工工藝標(biāo)準(zhǔn)》,編號(hào)為SHJ522-91。以上三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)自一九九二年七月一日起實(shí)行。各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)章節(jié)條款分別由主編單位負(fù)責(zé)說(shuō)明。中國(guó)石油化工總公司一九九一年十二月三十一日編制說(shuō)明本規(guī)程是依據(jù)中國(guó)石油化工總公司(85)建標(biāo)字第84號(hào)文的通知由我公司主編的。在編制過(guò)程中,進(jìn)行了比較廣泛的調(diào)查探討,總結(jié)了多年來(lái)石油化工工程中鉻鉬耐熱鋼管道施工及驗(yàn)收閱歷,并征求了有關(guān)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工等方面的看法,對(duì)其中的主要問(wèn)題進(jìn)行了多次探討,最終經(jīng)審查定稿。在本規(guī)程施行過(guò)程中,如發(fā)覺(jué)須要修改或補(bǔ)充之處,請(qǐng)將看法和有關(guān)資料函告總公司施工規(guī)范管理站(通信地址:天津市44信箱轉(zhuǎn)），以便今后修訂時(shí)參考。中國(guó)石油化工總公司北京燕山石油化工公司建筑安裝工程公司一九九一年七月第一章總則第條本規(guī)程適用于石油化工工程鉻鉬耐熱鋼管道(包括工業(yè)爐管)的焊接施工。管道材質(zhì)為鉻鉬耐熱鋼及其與碳素鋼(C＜0.3%)、鉻鎳奧氏體鋼組成的焊接接頭。焊接方法為手工電弧焊和非熔化極氬弧焊。第條本規(guī)程所依據(jù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下:1.《工業(yè)管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范(金屬管道篇)》(GBJ235－82)2.《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GBJ236－82)3.《煉油廠管式加熱爐碳鋼和鉻鉬鋼爐管焊接工程技術(shù)條件》(GBJ1038－84)4.《石油化工劇毒、易燃、可燃介質(zhì)管道施工及驗(yàn)收規(guī)范》(SHJ501－85)5.《石油化工工程焊接工藝評(píng)定》(SHJ509－88)6.《鋼熔化焊對(duì)接接頭射線照相和質(zhì)量分級(jí)》(GB3323－87)7.《鍋爐和鋼制壓力容器對(duì)接焊縫超聲波探傷》(JB1152－81)8.《鍋爐壓力容器焊工考試規(guī)則》勞人鍋(1988)1號(hào)9.《鋼制壓力容器磁粉探傷》(JB3965－85)10.《鋼制壓力容器》(GB150－89)附錄H滲透探傷第條執(zhí)行本規(guī)程的同時(shí)還必需符合設(shè)計(jì)文件的規(guī)定。第條平安技術(shù)、勞動(dòng)愛(ài)護(hù)等應(yīng)按國(guó)家有關(guān)法規(guī)及中國(guó)石油化工總公司《煉油、化工施工平安規(guī)程》(SHJ515－87)的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。第條管道焊接施工宜按圖1.0.5的程序進(jìn)行。其次章材料第一節(jié)管材與管件第條管材、管件(包括進(jìn)口材料)應(yīng)具有出廠合格證或質(zhì)量檢驗(yàn)證明書(shū)。其檢驗(yàn)項(xiàng)目和技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)技術(shù)條件的要求。材質(zhì)合格證應(yīng)包括:鋼號(hào)、爐批號(hào)、規(guī)格、化學(xué)成分、力學(xué)性能、供貨狀態(tài)及材料標(biāo)準(zhǔn)號(hào)。若項(xiàng)目指標(biāo)不全或?qū)ζ洳馁|(zhì)有懷疑時(shí),應(yīng)予以復(fù)驗(yàn)。第條閱歷收合格后應(yīng)做上合格標(biāo)記。入庫(kù)貯存應(yīng)按不同材質(zhì)、規(guī)格分別放置,妥當(dāng)保管。第條常用鉻鉬耐熱鋼管的化學(xué)成分及常溫力學(xué)性能見(jiàn)表2.1.3。國(guó)外材料應(yīng)符合合同規(guī)定的材料標(biāo)準(zhǔn)。第條材料在運(yùn)用前應(yīng)核對(duì)其材質(zhì)、型號(hào)和規(guī)格。第條管子、管件運(yùn)用前應(yīng)做外觀檢查,其表面質(zhì)量應(yīng)符合下列要求:一、表面無(wú)裂紋、縮孔、折疊、重皮等缺陷;二、若表面存在局部銹蝕凹陷時(shí),必需保證最小壁厚。第2.1.6條其次節(jié)焊接材料第條焊接材料的選擇應(yīng)依據(jù)被焊管材的化學(xué)成分、力學(xué)性能以及運(yùn)用和施焊條件綜合考慮。選擇原則規(guī)定如下:一、一般應(yīng)選用被焊管材化學(xué)成分相當(dāng)?shù)暮附硬牧?二、焊縫金屬的強(qiáng)度值應(yīng)不低于管材標(biāo)準(zhǔn)值的下限。常用鉻鉬耐熱鋼焊接材料的選用見(jiàn)表。第條當(dāng)管道工作溫度低于425℃,且因現(xiàn)場(chǎng)施工條件限制難于進(jìn)行焊后熱處理時(shí),經(jīng)設(shè)計(jì)部門(mén)同意,可選用高鉻鎳(25%Cr－13%Ni以上)奧氏體焊接材料進(jìn)行焊接,焊后不做熱處理。第條由鉻鉬鋼組成的異種鋼焊接接頭焊接材料的選用一般應(yīng)符合下列規(guī)定:一、鉻鉬鋼與碳素鋼或不同鋼號(hào)的鉻鉬鋼之間組成的焊接接頭,可按合金含量較低一側(cè)的鋼材選用焊接材料;二、鉻鉬鋼與奧氏體鋼組成的焊接接頭,且工作溫度低于425℃13%Ni以上的奧氏體焊接材料;當(dāng)工作溫度高于425℃異種鋼焊接材料的選用見(jiàn)附表1－1。第條鉻鉬鋼管道焊接所用焊接材料應(yīng)有出廠合格證,其檢驗(yàn)項(xiàng)目和技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合下列規(guī)定:一、焊條符合《低合金鋼焊條》(GB5118－85)和《不銹鋼焊條》(GB983－85)的規(guī)定。二、焊絲應(yīng)符合《焊接用鋼絲》(GB1300－77)的規(guī)定。三、未列入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的焊接材料應(yīng)符合合同規(guī)定的技術(shù)條件。焊接耐熱鋼常用焊條熔敷金屬的化學(xué)成分和力學(xué)性能見(jiàn)附表1－2。焊絲化學(xué)成分見(jiàn)附表1－3。第條進(jìn)口焊接材料也應(yīng)具有檢驗(yàn)合格證或合格標(biāo)記,并符合合同規(guī)定和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。第條施工單位應(yīng)對(duì)焊材進(jìn)行驗(yàn)收,驗(yàn)收合格后,應(yīng)做上合格標(biāo)記入庫(kù)貯存,妥保管。第條若合格證遺失或?qū)细褡C有懷疑時(shí),應(yīng)按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行復(fù)驗(yàn),復(fù)驗(yàn)合格方可入庫(kù)。第條焊材的貯存、保管應(yīng)符合下列規(guī)定:一、焊材庫(kù)必需干燥通風(fēng)。庫(kù)房?jī)?nèi)不得放置有害氣體和腐蝕性介質(zhì)。二、焊材應(yīng)存放在架子上,架子離地面的高度和與墻壁的距離均不少于300毫米,并嚴(yán)防焊條受潮。三、焊材應(yīng)按種類(lèi)、牌號(hào)、批號(hào)、規(guī)格和入庫(kù)時(shí)間分類(lèi)堆放。每垛應(yīng)有明確的標(biāo)注,防止混放。四、焊材貯存庫(kù)內(nèi)應(yīng)設(shè)置溫度計(jì)、濕度計(jì),保持庫(kù)房?jī)?nèi)溫度不低于5℃不高于60%,并做好記錄。第條焊材的領(lǐng)用、發(fā)放應(yīng)符合下列規(guī)定:一、焊條應(yīng)設(shè)專(zhuān)人負(fù)責(zé)保管、烘烤、發(fā)放和回收,并有具體記錄。二、焊條運(yùn)用前應(yīng)按焊條說(shuō)明書(shū)或按表的規(guī)定進(jìn)行烘干。三、烘好的焊條領(lǐng)出后,超過(guò)4小時(shí)不用,應(yīng)重新烘烤,且重烘次數(shù)不得超過(guò)兩次第條焊絲運(yùn)用前應(yīng)進(jìn)行清理、除油、除銹。第條氬弧焊所用的氬氣純度應(yīng)不低于99.9%,且含水量不大于50ml/立方米。第三章焊前打算第一節(jié)焊接工藝評(píng)定第條焊接工藝評(píng)定的方法和內(nèi)容執(zhí)行《石油化工工程焊接工藝評(píng)定》(SHJ509－88)的規(guī)定。第3.1.2條第條焊接工藝評(píng)定合格后應(yīng)編寫(xiě)焊接工藝評(píng)定報(bào)告(POR),經(jīng)審查后作為編制焊接工藝的依據(jù),存檔備查。其次節(jié)焊工第條凡參與鉻鉬鋼管道焊接的焊工必需按勞動(dòng)人事部頒發(fā)的《鍋爐壓力容器焊工考試規(guī)則》或《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GBJ236－82)第六章規(guī)定及業(yè)經(jīng)評(píng)定合格的焊接工藝進(jìn)行考試?？荚嚭细竦暮腹し侥軗?dān)當(dāng)相應(yīng)項(xiàng)目的焊接施工任務(wù)。第條凡進(jìn)行焊接工藝評(píng)定的焊工,待工藝評(píng)定合格后則該焊工為相應(yīng)項(xiàng)目的合格焊工。第三節(jié)坡口加工及檢查第條坡口型式及尺寸的選用應(yīng)依據(jù)易于保證焊接質(zhì)量、填充金屬量少、熔合比小、便于操作等原則綜合考慮。若設(shè)計(jì)無(wú)規(guī)定時(shí),可參照表進(jìn)行選用。第條管子切割及坡口加工宜采納機(jī)械方法。當(dāng)采納氧－乙炔火焰切割時(shí),應(yīng)清除溶渣、氧化皮,并將表面凹凸不平處打磨平整。第條坡口加工后應(yīng)進(jìn)行外觀檢查。坡口表面不得有裂紋、分層等缺陷。第條若設(shè)計(jì)要求對(duì)坡口表面進(jìn)行無(wú)損探傷時(shí),應(yīng)執(zhí)行現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《磁粉探傷》(JB3965－85)或《鋼制壓力容器》(GB150－89)附錄H。探傷范圍為坡口及其兩側(cè)各20毫米處。第四節(jié)組對(duì)與定位第條壁厚相同的管子、管件組對(duì),其內(nèi)壁應(yīng)做到平齊,內(nèi)壁錯(cuò)邊量不應(yīng)超過(guò)壁厚的10%,且不大于1毫米。第條不同壁厚的管子、管件組對(duì)前壁厚差可按下列方法處理:一、內(nèi)壁尺寸不相等而外壁平齊時(shí),可加工成圖(a)的形式;二、外壁尺寸不相等而內(nèi)部平齊時(shí),可加工成圖(b)的形式;三、內(nèi)外壁尺寸均不相等時(shí),可加工成圖(c)的形式;四、內(nèi)壁尺寸不相等,厚度差不大于5毫米時(shí),在不影響焊件強(qiáng)度的狀況下,可加工成圖(d)的形式。第條按第3.4.2條規(guī)定須要進(jìn)行處理的管子和管件,可按下列方法進(jìn)行加工:一、壁厚差大于2毫米時(shí)可用車(chē)削加工；二、壁厚差小于或等于2毫米時(shí)可用銼刀或手砂輪磨削。第條焊前應(yīng)將坡口及其邊緣內(nèi)外表面不小于20毫米范圍內(nèi)的油、漆、污、銹等清除干凈。第條管子組對(duì)時(shí)作為焊縫組成部分的定位焊縫應(yīng)符合下列規(guī)定:一、定位焊的焊接工藝應(yīng)與正式焊焊接工藝相同;二、定位焊縫的尺寸見(jiàn)表。三、定位焊焊縫應(yīng)勻稱(chēng)分布。正式焊接時(shí),起焊點(diǎn)應(yīng)在兩定位焊縫之間。四、定位焊縫應(yīng)保證焊透,且無(wú)焊瘤;應(yīng)保證熔合良好,且無(wú)焊接缺陷,發(fā)覺(jué)裂紋等焊接缺陷時(shí)應(yīng)剛好消退。五、為保證底層焊道成形好:削減應(yīng)力集中,應(yīng)將焊點(diǎn)兩端形成緩坡。六、正式焊接要求預(yù)熱時(shí),則定位焊縫也應(yīng)按相同的要求預(yù)熱,且取預(yù)熱溫度的上限。預(yù)熱范圍為從焊縫中心向兩側(cè)各不小于3倍壁厚,且不小于50毫米。第條大口徑厚壁管組對(duì)宜采納卡具定位?？ň呷缧枧c母材焊接時(shí)應(yīng)符合下列規(guī)定:一、卡具材料應(yīng)與母材成分相近,其焊接材料、焊接工藝宜與正式焊接相同。二、卡具焊接應(yīng)預(yù)熱,預(yù)熱溫度取正式焊接時(shí)預(yù)熱溫度的上限,預(yù)熱范圍不小于卡具以外三倍壁厚。且不小于50毫米。三、卡具等附件的拆除應(yīng)在熱處理及耐壓試驗(yàn)之前進(jìn)行。熱處理及耐壓試驗(yàn)之后,不得在管道上焊接任何附件,否則應(yīng)重新進(jìn)行熱處理及耐壓試驗(yàn);四、卡具拆除宜用氧-乙炔切割或砂輪割除,不得用敲打法去除,以免損傷母材或產(chǎn)生裂紋。五、卡具拆除后應(yīng)修磨焊痕,并做滲透探傷。第四章焊接工藝第一節(jié)一般規(guī)定鉻鉬鋼管道施工工藝要點(diǎn)如圖所示。第條焊接環(huán)境條件應(yīng)符合下列規(guī)定,否則應(yīng)實(shí)行有效的防護(hù)措施。一、環(huán)境溫度不低于0℃二、電弧焊時(shí)風(fēng)速＜8米/秒;TIG焊時(shí),風(fēng)速＜2米/秒;三、相對(duì)濕度小于90%;四、無(wú)雨、雪天氣。第條焊接施工過(guò)程中剛好填寫(xiě)焊接工作記錄。表格見(jiàn)附表2－1。其次節(jié)預(yù)熱第條管道施焊前應(yīng)依據(jù)鋼材的淬硬性、焊接環(huán)境、焊件剛性及焊接方法進(jìn)行預(yù)熱。常用鉻鉬鋼管道預(yù)熱溫度的選擇見(jiàn)表。注:若環(huán)境溫度低于0℃時(shí),預(yù)熱溫度取上限,且低于表中規(guī)定厚度也應(yīng)進(jìn)行50～的預(yù)熱。第條預(yù)熱方法宜采納電加熱法,無(wú)條件時(shí),也可采納火焰加熱法。第條預(yù)熱應(yīng)在坡口兩側(cè)勻稱(chēng)進(jìn)行,防止局部過(guò)熱。第條預(yù)熱范圍是以對(duì)口中心線為基準(zhǔn)兩側(cè)各不小于三倍壁厚,且不小于50毫米,見(jiàn)圖。對(duì)1Cr5Mo等合金成分較高的管道其預(yù)熱范圍不小于100毫米。加熱區(qū)以外的100毫米范圍內(nèi)應(yīng)予以保溫,以減小溫度梯度。第條異種鋼焊接時(shí),預(yù)熱應(yīng)按淬硬傾向大的一側(cè)進(jìn)行,且預(yù)熱溫度應(yīng)取該鋼種焊接時(shí)要求預(yù)熱溫度的下限。鉻鉬耐熱鋼與奧氏體鋼組成的焊接接頭,奧氏體鋼一側(cè)不預(yù)熱。第條預(yù)熱溫度可用測(cè)溫筆或觸點(diǎn)式溫度計(jì)進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量點(diǎn)應(yīng)在整個(gè)圓周均勻分布。第三節(jié)焊接第條鉻鉬耐熱鋼管道施焊前應(yīng)編制焊接工藝說(shuō)明書(shū)或焊接施工方案、經(jīng)施工技術(shù)負(fù)責(zé)人審核、批準(zhǔn)后實(shí)施。第條管道的手工電弧焊、鎢極氬弧焊應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝說(shuō)明書(shū)的各項(xiàng)規(guī)定。第條達(dá)到預(yù)熱濕度后馬上進(jìn)行底層焊道的焊接,且應(yīng)一次連續(xù)焊完。底層焊道要求焊透、成型好,且厚壁管底層焊道焊肉厚度不得小于3毫米。第條底層焊道宜采納鎢極氬弧焊方法進(jìn)行焊接,用奧氏體焊材焊接時(shí),管內(nèi)應(yīng)充氬氣愛(ài)護(hù)。第條底層焊道完成后一般應(yīng)馬上進(jìn)行面層焊道的焊接,且應(yīng)在保持預(yù)熱溫度的條件下,每條焊縫一次連續(xù)焊完。如中斷焊接,應(yīng)實(shí)行后熱、緩冷等措施。再行焊接前應(yīng)進(jìn)行檢查,確認(rèn)無(wú)裂紋后方可按原工藝要求接著焊接。第條多層焊時(shí)層間溫度應(yīng)等于或稍高于預(yù)熱溫度。每層的焊條接頭處應(yīng)錯(cuò)開(kāi)。第條多層焊時(shí),其層數(shù)(n)一般符合下式規(guī)定:Sn=+130.式中n——焊層數(shù);S——管壁厚度(mm)。第條焊口焊完后若不能剛好進(jìn)行焊后消退應(yīng)力熱處理時(shí),應(yīng)馬上進(jìn)行300~350℃,15～30分鐘后熱處理,然后保溫緩冷。第條鎢極氬弧焊時(shí)所用的鎢極直徑應(yīng)依據(jù)電流的大小進(jìn)行選擇。不同規(guī)格的鎢極,其許用電流范圍見(jiàn)表。鎢極端部應(yīng)進(jìn)行修整,其尺寸和形態(tài)參見(jiàn)圖。第條安裝管道冷拉口(預(yù)拉伸)所用的非焊工卡具需待焊口焊接和熱處理完畢后方可拆除。第四節(jié)焊接檢驗(yàn)第條焊后首先對(duì)焊縫進(jìn)行外觀檢查。檢查前應(yīng)將焊縫表面的熔渣、飛濺等清理干凈。焊縫的外觀質(zhì)量應(yīng)符合表的規(guī)定:第條管道焊縫無(wú)損探傷數(shù)量和內(nèi)部質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定執(zhí)行。若設(shè)計(jì)無(wú)規(guī)定時(shí),應(yīng)按下列要求進(jìn)行。管道分類(lèi)無(wú)損探傷數(shù)量執(zhí)行表-2的規(guī)定:三、管道焊縫無(wú)損探傷方法宜采納射線探傷法。執(zhí)行《鋼熔化焊對(duì)接接頭射線照相和質(zhì)量分級(jí)》(GB3323－87)附錄E的規(guī)定,合格等級(jí)為Ⅱ級(jí)。若壁厚超過(guò)21毫米或其它緣由也可采納超聲波探傷方法。四、若選用超聲波探傷時(shí),應(yīng)對(duì)超聲波探傷的部位做射線探傷復(fù)驗(yàn)。復(fù)驗(yàn)長(zhǎng)度為探傷長(zhǎng)度的20%,且不小于300毫米或一個(gè)焊口。五、超聲波探傷方法和評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)為:《鍋爐和鋼制壓力容器對(duì)接焊焊縫超聲波探傷》(JB1152-81)Ⅰ級(jí)合格。第條規(guī)定進(jìn)行局部無(wú)損探傷的管道,每條管線,每個(gè)焊工均應(yīng)按規(guī)定比例進(jìn)行抽查。若探傷結(jié)果不合格時(shí),除對(duì)不合格焊縫進(jìn)行返修外,尚應(yīng)對(duì)被查焊工所焊同類(lèi)焊縫按原定比例加倍探傷。若仍有不合格者,則應(yīng)對(duì)該焊工在該管線上的全部焊縫進(jìn)行探傷。第五節(jié)焊縫返修第條要求焊后熱處理的管道,焊縫返修應(yīng)在熱處理前進(jìn)行。若熱處理后還需返修,返修后應(yīng)再做熱處理。焊縫返修程序見(jiàn)圖。第條缺陷消退可采納砂輪打磨或探弧氣刨方法。磨槽或刨槽需修整成適合補(bǔ)焊的形態(tài),并經(jīng)著色檢驗(yàn)確認(rèn)缺陷已被清除后方可補(bǔ)焊。第條返修時(shí)采納與正式工程相同的焊接工藝,且取預(yù)熱溫度的上限,預(yù)熱范圍也應(yīng)適當(dāng)擴(kuò)大。第條返修部位應(yīng)按原探傷方法進(jìn)行檢驗(yàn),以無(wú)超過(guò)原訂標(biāo)準(zhǔn)的缺陷為合格。第條同一部位的返修次數(shù)不應(yīng)超過(guò)兩次。若超次返修應(yīng)分析緣由、制定措施,并經(jīng)施工單位項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)。第條返修部位、次數(shù)及檢驗(yàn)結(jié)果均應(yīng)記入標(biāo)有焊縫位置的單線圖中。第六節(jié)焊后熱處理第條管道的焊后熱處理應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。若設(shè)計(jì)無(wú)具體要求時(shí),按本規(guī)程執(zhí)行。第條管道的焊后熱處理宜采納電加熱法。在熱處理過(guò)程中應(yīng)能精確地限制加熱溫度,且使焊件溫度分布勻稱(chēng)。