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1、不銹鋼管道焊接 施工方案第一章 材料管理由于奧氏體不銹鋼材料不同于碳素鋼和低合金鋼，在使用過程中有很多特殊的要求，如果不了解這些特殊的要求，不嚴格管理，就會影響材料的性能，從而導致工程質量出現問題，所以必須按照要求做好材料管理工作。1.1材料的檢驗凡進入現場的管道組成件應符合設計要求，并有產品合格證和質量保證書。無質量保證書的鋼管不得用于本工程。按公司物資進貨檢驗管理規定對管道組成件進行檢驗，進貨檢驗包括下列內容：1）每批奧氏體不銹鋼制品必須附有訂貨合同和產品標準規定的質量證明書。質量證明書應注明供方名稱或印記；材料的鋼號、冶煉爐罐號、批號、化學成分、力學性能、產品標準號、成品狀況等；2)鋼管2、標志外徑36mm的鋼管，應在每根鋼管一端的端部有噴印、蓋印、滾印或粘貼印記。印記應清晰明顯，不易脫落。印記應包括鋼的牌號、產品規格、產品標準號、供方印記或注冊商標。外徑36mm的鋼管，可不打標記。3）外觀檢查：外觀檢查應逐件進行。a)不銹鋼管應符合GB/T149762002流體輸送用不銹鋼無縫鋼管的6.7條規定：鋼管的內外表面不得有裂紋、折疊、軋折、離層和結疤存在。在鋼管內外表面上，直道允許深度如下：冷拔（軋）鋼管：不大于公稱壁厚的4（壁厚小于1.4mm的直道允許深度為0.05mm），最大深度不大于0.30mm。不超過壁厚負偏差的其它缺陷允許存在。b)不銹鋼管件應符合GB/T1245920053、鋼制對焊無縫管件7.1的規定：管件的表面應光滑無氧化皮。管件上不得有深度大于公稱壁厚的5、且最大深度不得大于0.8mm的結疤、折迭、軋折、離層等缺陷。c)不銹鋼法蘭應符合GB/T91242000鋼制管法蘭的11.1條的規定：HG20592-97標準的公制凸面帶頸對焊鋼制法蘭鍛造表面應光滑，不得有鍛造傷痕、裂紋等缺陷。機加工表面不得有毛刺、有害的劃痕和其它降低法蘭強度及連接可靠性的缺陷。環連接面法蘭的密封面應全部逐項檢查，槽的兩個側面不得有機械加工引起的裂紋、劃痕或撞傷等表面缺陷。3）其它檢驗：對于合同中提出無磁性要求的管件，應用磁鐵逐個進行檢驗，不合格者不得使用。所有材料入庫后，應分類標識、存4、放。無標識材料不得用于焊接工程。1.2材料管理1.2.運輸和存放管理1）為了保護奧氏體不銹鋼管材、管件及其管道組成件外表面的氧化膜，運輸和存放時應采取措施與碳素鋼制品嚴格隔離，并用木板隔墊。存放場所應保持清潔、干燥，嚴格控制灰塵，防止鐵離子和其它雜質的污染，地面應鋪設橡膠或木質墊板。2）奧氏體不銹鋼管材、管件及其它管道組成件在周轉過程中應配備專用的運輸工具，防止鐵離子污染和磕傷、劃傷。1.2.焊接材料管理1）工程用焊接材料必須具有制造廠的質量證明書，無質量證明書的焊接材料不得用于本工程。2）焊材到貨后，由材料員和技術員共同審核質量說明書，并對焊材型號、規格、外觀質量等進行驗收，登記入庫。3）焊5、材入庫后，焊材保管員要按焊材的型號/牌號、規格、批號，分類存放在現場焊材二級庫貨架上，并做好標識牌。4）焊材二級庫必須具有可靠的防雨、防潮條件和必備的設施。室內溫度控制在5以上，相對濕度控制在60%以下。5）焊材發放時，焊工憑材料員簽字的焊條領用卡（注明焊材牌號、規格、數量、使用部位）履行登記簽字手續；焊工應細心核對，防止錯領。6）焊材發放時必須記錄，記錄必須真實，可追蹤。7）焊材管理員要認真填寫焊材入庫、烘烤、發放、回收記錄，并做好二級焊材溫度、濕度、天氣情況記錄。8）焊絲使用前應采用機械方法或化學方法清除其表面油脂、銹蝕雜質，并使之露出金屬光澤；鎢極氬弧焊電極宜采用鈰鎢極；氬氣純度應達996、.95%以上，含水量應小于50mg/L，且應保持干燥。管道壁厚12mm時，鎢極直徑規格一般選用2.0mm和2.5mm。1.2.安裝現場管理1）奧氏體不銹鋼管材、管件及其管道組成件應隨用隨出庫，盡量避免在現場較長時間存放。2）為了防止鐵離子和其它有害雜質的污染，現場放置奧氏體不銹鋼管材、管件及其管道組成件時，必須和碳素鋼制品嚴格隔離。放置奧氏體不銹鋼管材、管件及其它管道組成件的場地必須保持清潔、干燥、地面應鋪設橡膠墊或木質墊板。3）在現場安裝過程中，不得使用可能造成鐵離子污染的工具。奧氏體不銹鋼管道不準直接與碳素鋼制品接觸，在接觸處必須襯墊不含氯離子的塑料、橡膠、紅柏紙或涂絕緣漆。4）使用砂輪切7、割機時，嚴禁正對不銹鋼材料，防止滲碳。5）奧氏體不銹鋼管道安裝前應對管子、管件、閥門等進行檢查，以免由于牌號或化學成分與設計要求不符造成返工。如設計有特殊要求，需按設計要求處理。6）在現場安裝工程中應謹防尖銳、硬性物質劃傷、擦傷奧氏體不銹鋼管材、管件及其管道組成件表面。如一旦在奧氏體不銹鋼管材、管件及其管道組成件表面有局部磕碰或劃傷等影響耐腐蝕性能的缺陷時，該管材、管件及其管道組成件不得再安裝。1.3管道預制1.3.1本工程奧氏體不銹鋼管道的安裝盡量擴大預制量，并盡量在后方預制加工廠進行，力求做到整體安裝。1.3.2在現場加工預制時，在專用的場地進行，嚴禁和加工預制碳素鋼的場地混用。1.3.在8、現場切斷奧氏體不銹鋼管時，采用專用的砂輪機磨割；坡口加工采用專用的電動坡口機進行加工，切削速度一般采用碳素鋼的4060，切削刀具用高速鋼制作。在需要敲打奧氏體不銹鋼制品時，嚴禁用鐵錘，采用橡膠錘或木錘。奧氏體不銹鋼管需要彎管時，采用冷彎方法加工。冷彎在專用的電動彎管機上進行，其彎曲半徑為公稱直徑的倍，為了減少彎管橢圓度，彎管時裝芯棒或灌砂。管道預制過程中奧氏體不銹鋼管道用無氯、無硫記號筆作標識。不得用鋼印作標識，也不得用油漆等有污染的物料作標識。第二章 焊接施工2.1焊接機具要求本工程全部采用WS400焊機，該類焊機具有性能良好的引弧及衰減裝置。能可靠地保證焊接過程中焊接電流、電弧電壓穩定，電9、弧易于引弧和燃燒穩定，功率適中。焊工在使用前，要核對設備儀表，應在校驗期內。按使用說明書的外部接線圖正確安裝，并應檢查銘牌電壓值與網路電壓值是否相符，不相符時，嚴禁使用。氬氣瓶在使用中嚴禁碰撞、敲擊，不得使用電磁起重搬運機搬運氬氣瓶，夏季應防日光曝曬，瓶內氣體不能用盡，氬氣瓶必須直立放置，不可臥倒放置，以免氬氣中的水分進入焊接區域，影響焊接質量。2.2施焊環境1）風速：鎢極氬弧焊大于2m/s；2）相對濕度：小于90%；3）雨氣；4）環境溫度低于0。施焊環境出現以上任一情況時，須采取有效防護措施，否則禁止施焊。2.3坡口準備坡口加工為保證坡口外鐵素體含量0.6%，使用專用砂輪切割機、坡口機和砂輪10、磨光機，以避免“鐵污染”，采用碳化硅或碳化鋁制成的砂輪片。所有機具標上醒目的紅色標記，不得用于其它鋼種使用，其坡口可統一加工。管子、管件的坡口型式和尺寸，可按下表要求加工。表 奧氏體不銹鋼對接接頭采用鎢極氬弧焊時的坡口型式和尺寸序號坡口名稱坡口型式厚度（mm）坡口尺寸間隙c(mm)鈍邊p(mm)坡口角度()1型坡口30-0.4-2V型坡口3-40-0.550-704-12坡口加工完畢后，要進行外觀檢查，對影響焊接質量的局部凹凸不平處要進行修理磨平；坡口表面及其邊緣不得有裂紋、分層、夾渣等缺陷。坡口加工后應清除坡口處氧化物至露出金屬光澤。加工完坡口的奧氏體不銹鋼管材、管件應放在清潔、干燥的木質存11、放架上，也可短時間放在鋪設橡膠或木質墊板的加工場地。嚴防鐵離子和其它有害雜質的污染。坡口加工磨平后，對坡口表面進行著色檢查，經檢查坡口表面如無裂紋，夾層等缺陷方可進行組對。焊件組對焊口組對前，要將坡口表面及其兩側20mm范圍內氧化物、油污、毛刺和其它有害雜質徹底清理干凈，一般采用丙酮或酒精進行擦洗，必要時需先進行打磨。然后在距坡口兩側4mm5mm外，涂抹寬100mm的石灰漿或其它防飛濺涂料，待石灰漿自然干燥后再施焊，以便保護管材和清理飛濺物。組對時應檢查坡口角度、間隙、鈍邊、錯邊量等，如不符合要求，要進行修磨和加工。管道組對應在鋪有膠皮或木板的專用平臺上進行。使用的工卡具材質應與不銹鋼材質相同12、或相近。管道避免強力組對，否則產生較大的內應力，會引起應力腐蝕開裂。焊接的管段應放置穩固，以免焊接過程中，管段的移動和震動使焊縫產生應力而引起裂紋。管件組對完后應及時進行焊接。2.4焊接不銹鋼管焊接應按照評定合格的焊接工藝規程WPS去施焊，WPS及其工藝評定PQR應當按JB4708標準的規定進行。對奧氏體不銹鋼材質進行焊接時，必須考慮不銹鋼管材的焊接特點，要嚴格控制焊縫鐵素體含量，為保證焊接質量，必須按焊接工藝要求進行焊接。焊接材料0Cr18Ni9與0Cr18Ni9之間焊接采用H0Cr21Ni10；0Cr18Ni9與316L之間和316L之間焊接采用H0Cr17Ni12MO2；0Cr18Ni913、與20之間焊接采用H1Cr24Ni13。焊絲直徑本工程管道焊接一般采用2.0mm的焊絲，小直徑薄壁管采用1.6mm的焊絲。焊接電流手工鎢極氬弧焊焊接電流主要根據焊件厚度、接頭型式、焊接位置等因素來選擇，另外還要考慮鎢極所能承受電流的能力。焊接電流過大，容易產生燒穿或焊縫下陷、咬邊等缺陷，甚至引起鎢極燒損或產生夾鎢等缺陷。焊接電流的選擇，見焊接工藝參數表。定位焊定位焊縫是焊縫的一部分，所以定位焊時，選用的焊工、焊接材料、工藝措施及焊接質量應與正式焊縫相同。定位焊應采用氬弧焊進行。定位焊時，應注意以下事項：1）定位焊縫的位置一般在平焊或立焊處；2）定位焊縫的起弧和收尾處應圓滑過渡，以避免正式焊接時14、引起未熔合的缺陷；要求單面焊雙面成形時，定位焊縫必須焊透；3）發現定位焊縫有缺陷，應將其清除干凈后再重新進行定位焊，以保證定位焊縫的質量；4）在焊縫交叉處和焊縫方向急劇變化處不應進行定位焊。應離開上述位置50mm以上進行定位焊。5）對于需要焊前預熱的焊件，定位焊前也應預熱，其預熱溫度與正式焊接時相同。定位焊縫的長度為15mm20mm，高度為2mm3mm。管徑60mm時，定位焊為2處；管徑為60mm159mm時，定位焊為3處；管徑159mm時，定位焊為4處。大管徑的管道宜用坡口樣鐵嵌在坡口上進行定位焊。定位焊縫應沿管口均布，采用搭橋連接，不能破壞坡口棱邊，定位焊縫兩端打磨成斜面，以便于接頭。焊接15、工藝要求1）氬弧焊焊接電源應采用直流正接；焊絲宜截成長度為每根800mm-1000mm，并用砂布打磨出金屬光澤。2）焊縫背面必須充氬氣保護。充氬保護時，管子兩端可用海綿封堵，焊口處用醫用膠布密封，敞口長度不得大于1/8周長。對于固定口在管線長度較短時，應采用整體充氬；在管線長度較長，整體充氬困難時，在焊口組對前應在內部放置易溶紙，易溶紙與焊口距離不小于150mm，然后在坡口處采用局部充氬的方法。無論采用何種方法，都應將管子內部空氣置換徹底，坡口處有均勻氬氣流出時，方允許焊接。充氬結構示意圖如下：3）焊接采用不接觸引弧，即用高壓脈沖或高頻振蕩器引弧。當采用引弧板引弧時，引弧板應放在焊接坡口上，或16、放在坡口邊緣，不允許鎢極與引弧板或坡口面直接接觸引弧。4）打底焊縫應一次完成，不允許中途停止，打底焊焊縫應具有一定的厚度，對于壁厚10mm的管道，其厚度2mm-3mm；壁厚10mm的管道，其厚度4mm5mm。打底焊縫需經自檢合格后，才能填充蓋面。根部焊接是保證焊接質量的關鍵，應采用稍大一些的焊接電流和較慢的焊接速度，要保證根部焊透，根部兩側熔合良好。在根部焊接時，應用手電筒不時檢查焊縫背部成型情況，如果發現內凹和其它缺陷，及時采用專用砂輪清根后重新焊接。5）焊完打底層后，焊第二層時，應注意不得將打底焊道燒穿，防止焊道下凹或背面劇烈氧化。6)在填充及蓋面焊接時，要嚴格控制層間溫度，不允許超過6017、，采用多層焊道的焊接方法。為了保證焊縫成型質量，每焊完一道后，要認真打磨，打磨出的溝槽寬度要均勻，凹凸不平處要打磨平整。這樣不易產生缺陷，成型也好。7)焊接工藝參數根據評定合格的焊接工藝規程WPS，304鋼管的焊接工藝參數控制在下表的范圍內。304鋼管焊接工藝參數層數焊接方法焊材規格（mm）焊接電流（A）焊接電壓（V）焊速（mm/min）氬氣（L/min）焊槍壁內1GTAW1.675-8513-1580-10010-128-102GTAW1.680-10023290-1103GTAW1.690-11023290-110焊縫檢驗1）焊前檢驗：焊接材料、坡口尺寸、組對質量、坡口清理、施焊環境及焊前18、預熱應符合本規程的要求。2）定位焊質量的檢驗：定位焊縫的數量、高度、長度應符合焊接工藝的要求，定位焊縫應清理干凈，發現缺陷必須清除重焊。3）焊縫層次及層間質量檢驗：檢查焊接層數與每層厚度應符合焊接工藝的規定；多層焊每層焊完后，應立即清理，進行外觀檢查，發現缺陷必須徹底清除后，方可進行下一層的焊接。及時檢查層間溫度，實際層間溫度應符合焊接工藝的規定。4）焊后檢驗：外觀檢驗：焊縫外觀成型良好，外形圓滑過渡，焊縫寬度以蓋過坡口兩側邊緣1mm2mm為宜，焊縫表面不得低于母材表面，焊縫余高h1+0.1b,且不大于3mm（b為組對后的坡口寬度）。角焊縫焊腳高度符合設計規定。焊縫表面不得有裂紋、未熔合、未焊19、透、氣孔、夾渣、咬邊、焊瘤、熔合性飛濺及表面凹陷等缺陷存在。射線檢測：奧氏體不銹鋼管道的對接焊縫的內部質量采用射線檢測，射線檢測應符合JB/T4730.2-2005承壓設備無損檢測 第2部分：射線檢測和公司制定的壓力管道射線檢測通用工藝規程的規定。滲透檢測：奧氏體不銹鋼管道的角焊縫表面質量采用滲透檢測，滲透檢測應符合JB/T4730.5-2005承壓設備無損檢測 第5部分：滲透檢測和公司制定的滲透檢測通用工藝的規定。5）檢驗規則除放散管外的奧氏體不銹鋼管道的對接焊縫應進行100射線照相檢驗，其質量不得低于JB/T4730.2-2005承壓設備無損檢測 第2部分：射線檢測中的級。奧氏體不銹鋼管道的角焊縫表面質量應進行100滲透檢驗，其質量不得低于JB/T4730.5-2005承壓設備無損檢測 第5部分：滲透檢測中的級。焊后處理為了提高和保證奧氏體不銹鋼焊縫及其熱影響區表面的耐腐蝕能力，焊后必須進行酸洗、鈍化處理。酸洗、鈍化處理采用酸洗鈍化膏劑涂抹法。按設計要求需要熱處理的焊道，焊接和返修完后應立即進行焊縫表面清理和質量檢查，合格后及時進行熱處理2.5交工資料管道組成件及焊接材料質量證明書及復驗報告焊接記錄管道單線圖焊縫返修記錄焊縫無損探傷報告