1、方案三、工藝管道焊接施工方案1、 施工前準備1.1焊接工藝評定焊接工藝評定試驗目的在于測定焊件的焊接和可焊性能。本工程中工藝管道主要涉及以下材質：有碳鋼20#、 、不銹鋼 TP316L 、0Cr18Ni9Ti 、00Cr17Ni14Mo2 、0Cr19Ni9、1Cr18Ni9Ti 及耐熱鋼 Cr5Mo等材質，材質種類較復雜。對于以上的所有材質，我公司均有成熟的焊接工藝評定資料和熟練的焊接人才，完全可以滿足工程的焊接需要。如果業主針對本工程有特殊要求，可對以上幾種材料焊接工藝評定重新進行。1.2焊工技能評定焊工技能評定在于測定焊工具有熔敷優質焊縫金屬的能力，各施工單位除選派具有相應合格項目的焊工
2、之外，應根據本工程的介質是易燃、易爆、高溫的特性，焊接要求十分嚴格，應擬選派全位置、無障礙焊焊接能力的優秀焊工，參加本工程的施工，滿足工程的焊接要求，焊工進入施工現場之前接受現場焊接技能實測。1.3焊材的驗收、保管、烘烤、發放管理。1.3.1應嚴格按照公司有關焊接材料管理的專項規定進行焊材管理，對于焊材選擇，若設計文件有規定，則根據設計文件要求，由焊接技術人員編制相應采購文件，若設計文件無規定，則按下表選擇：材質焊接方法焊接材料備注20# GTAW+SMAW J422(J427) H08Mn2SiA 氬-電聯焊法TP316L GTAW+SMAW A022 H0Cr20Ni14Mo3 氬-電聯焊
3、法0Cr18Ni9Ti GTAW+SMAW A132、A137 H0Cr20Ni10Ti 氬-電聯焊法00Cr17Ni14Mo2 GTAW+SMAW A022 H0Cr20Ni14Mo3 氬-電聯焊法0Cr19Ni9 GTAW+SMAW A102/A107 H0Cr20Ni10Ti 氬-電聯焊法1Cr18Ni9Ti GTAW+SMAW A132、A137 H0Cr20Ni10Ti 氬-電聯焊法Cr5Mo GTAW+SMAW R507 H 0Cr5Mo 預熱+焊后回火1.3.2 焊材應符合相應標準要求，焊材質量證明書中應包括以下內容：(1)焊材型號、牌號、規格；(2)批號、數量及生產日期；(3)
4、熔敷金屬化學成份檢驗結果；(4)熔敷金屬對接接頭各項性能檢驗結果；(5)制造廠名、地址；(6)制造廠技術檢驗部門與檢驗人員簽章。1.3.3應分別設置焊材一、二級庫，并配置專職保管員，由于本工程涉及的焊接材料種類較多，保管員在進入現場前必需接受材料責任師、焊接責任師的培訓考核，應熟知焊接材料入庫、保管、發放、回收等一系列管理程序，并熟知本工程中使用的各種焊接材料的一般性能和要求。一級庫內分設待檢區、合格區及不合格區，并做到入庫編號統一，帳目清晰，查詢方便、迅速。一級庫內去濕機擺放位置及數量應正確合理，去濕機性能完好，以確保庫內相對濕度不大于60% 。焊條使用前， 應按外包裝或使用說明書的要求嚴格
5、烘烤，焊條進入高溫烘烤箱時，應注意控制箱內溫度不得高于100，升降溫速率不得超過 150/h ，以防藥皮開裂脫落。按國外標準制造的焊接材料，應符合該標準的所有要求。1.4管道組成件的驗收及保管管道組成件（管子、管件、法蘭等）必須具有制造廠的質量證明書，其質量不得低于國家現行標準的規定。根據總平面布置，現場設置材料庫，庫內材料應標記清晰，并按材質、規格、型號分別放置整齊。材質為不銹鋼的組成件應與碳鋼、合金鋼嚴格隔絕。1.5焊接設備設備責任師應組織相關人員對進入施工現場的焊接設備進行全面檢查，所有進入現場的焊接設備均應保持完好。并嚴格執行定人、定機、定崗的“三定”使用責任制和操作證制。對用于不銹鋼
6、或業主有特殊要求的較重要部位焊接的焊機應根據焊接工藝的要求，選用性能滿足要求的機況良好的焊接設備。1.6施焊環境為保證本工程管道的焊接質量，應加大管道預制比例， 可設置管道預制工廠，通過預制現場機械化程度較高的下料、坡口、組對設備，以及良好的操作環境提高管道焊接的一次合格率。推薦采用氬電聯焊。封底焊時周圍環境風速不應超過2m/s，填充及蓋面焊時風速不應超過8m/s，環境的相對濕度不得大于90% ，若遇到風、雪、雨、霧等不宜施焊的天氣，為保證工期及質量，應根據現場實際情況搭設簡易棚或防風屏障，用碘鎢燈照射以確保焊接范圍1m之內環境濕度不大于90% 。2、 焊接施工過程控制2.1焊接坡口置備小于
7、DN100mm 的管材可采用砂輪切割機下料， 砂輪切割機使用前應嚴格較正，以減少管口傾斜。大于DN100mm 的管材采用等離子或氧乙炔焰切割下料，切口應平整，切口端面傾斜偏差不應大于管子外徑的1% ，為提高本工程焊接質量，減少組對及焊接應力，最大偏差值可適當嚴于規范，不得大于2mm 。根據管道材質、壁厚不同，坡口加工應采用熱切割（手工氧乙炔焰、磁力管道切割機、不銹鋼管道切割機）或機械切割（半自動坡口機、管螺紋車床）。對于 20R 、Cr5Mo耐熱鋼管道應盡量采用機械切割的方法加工坡口，若采用熱切割時，則應根據壁厚給予適當預熱，并在組對前對坡口進行磁粉探傷，確保坡口處不存在表面裂紋對于坡口形式，
8、若設計文件有規定時，可按設計文件執行，若設計文件無規定時，對接坡口型式為V型單面坡口，坡口各部分尺寸如下圖所示：C P T 厚度坡口尺寸間 隙 C(mm) 鈍 邊 P(mm) 坡口角度 ( ) 39 02 02 6575 912 03 03 5565 若采用熱加工制坡口，則必須用角向磨光機除去坡口表面氧化皮，熔渣及影響接頭質量的表面層，并將凹凸不平處打磨平整。2.2坡口組對及清理坡口清理的方法，范圍按下表執行管 道 材 質清 理 范 圍清理物清理方法碳素鋼、不銹鋼、合金鋼坡口及內外側表面不小于 10mm 油、漆、銹、毛刺等污物手工或機械組對時產生的應力對焊縫質量有較大的影響，為保證焊縫質量，必
9、須在各個環節加以控制，除設計文件規定的管道冷拉伸或冷壓縮焊口外，不得強行組對，坡口組對時應嚴格控制錯邊量。內壁錯邊量不宜超過壁厚的10% ，且不大于 2mm ，不銹鋼組對時所用工、卡具均不得為碳鋼材質，以防滲碳污染。組對完畢后， 不銹鋼焊件坡口兩側各100mm 范圍內應刷涂料， 以防飛濺沾附。2.3予熱焊前予熱溫度應符合設計文件或焊接工藝規程的規定，當無規定時，當管壁厚度符合以下條件時，應及時進行焊前予熱。序號材質焊前預熱壁厚 mm 溫度1 20#、20G 26 100-200 2 Cr5Mo - 150250 3 0Cr18Ni9 - - 4 00Cr17Ni14Mo2 - - 2.4焊接要
10、求2.4.1填充焊絲使用前應嚴格清除油污、水分、氧化膜等，方法同2.2 。2.4.2嚴禁在坡口之外的母材表面引弧或試驗電流，并應防止電弧擦傷母材。2.4.3對于 0Cr18Ni9、00Cr17Ni14Mo2等不銹鋼管材內部應充氬保護，且氬氣純度不低于99.96%。焊件坡口兩側各100mm 刷涂料，以防飛濺沾附。焊件與碳鋼嚴格隔絕。2.4.4為提高不銹鋼焊接接頭耐蝕性，應將多層焊接頭錯開，在保證熔合良好的條件下，采用小電流、短電弧、快速焊工藝，并將層間溫度控制在60以下。2.4.5焊后應立即用不銹鋼絲刷清理不銹鋼管道焊縫表面，并按設計要求立即進行酸洗鈍化。2.5焊后熱處理是否進行焊后熱處理應符合
11、設計文件或焊接工藝規程的規定，當無規定時，當管壁厚度符合以下條件時，應及時進行焊后熱處理。主 要 焊 接 控 制 要 素序號材質熱處理壁厚 mm 溫度1 20#、20G 30 600650 2 Cr5Mo - 650700 3 0Cr18Ni9 - - 4 00Cr17Ni14Mo2 - - 管道采用電阻絲加熱或電感應加熱。特殊位置以及特定條件下的焊口在熱處理前應編制熱處理方案，按規定程序審批后實施。管材與管材、 管材與管道組成件之見的異種鋼焊接時，若設計文件無規定時，原則上應按焊接性較差的一側鋼材選定熱處理溫度，例如本工程的材質是20G管道和材質是 15CrMo的管件焊接，按15CrMo選定
12、熱處理溫度。3、 焊后檢驗3.1焊縫外觀質量檢驗焊后立即進行焊縫外觀質量檢查，按現場設備、工業管道焊接工程施工及驗收規范 GB50236 98中 11.3.2 和 11.3.3 執行，檢測手段可使用五倍放大鏡或簡單通用的焊縫檢測尺。3.2焊縫的無損檢測當設計文件有規定時，按設計文件執行，當設計文件無規定時，應按工業金屬管道工程施工及驗收規范GB50235 97 第 7.4.3 執行。4、 現場焊接質量保證體系的設置及運轉4.1現場焊接質量保證體系組織機構圖除現場質保體系的設置及運轉外，部分人員對焊接過程負有控制，監督、指導實施等職責，根據本工程工藝管道材質種類多、焊接要求高的特點，特別設置現場
13、焊接質量保證體系，爭創優質焊接工程。質 保 師質檢責任師焊接責任師無損檢測責任師材料責任師質量檢查員焊接技術員探傷人員焊材保管員施工班組焊工現場焊接質保體系圖4.2焊接質量保證體系人員職責質保師：對焊接質量及焊接技術重大環節負有監督、檢查、指導職責，負責現場焊接工藝規程、超次返修方案的審批。焊接責任師：負責現場焊接過程的監督控制和指導，負責焊接工藝規程和超次返修方案的審核。質檢責任師和質檢員：負責現場焊接過程的檢查。無損檢測責任師：負責對無損檢測工藝卡的審核，對無損檢測過程的控制和對無損檢測結果的審定。材料責任師：對所購焊接材料質量負責，并監督、檢查焊材管理工作。焊接技術員：負責編制焊接工藝規
14、程，焊縫返修方案，根據現場要求，提出焊接工藝評定委托。焊工：負責在合格項目范圍內對焊件的施焊，并嚴格按照焊接工藝規程執行。探傷人員：負責在合格項目范圍內的無損檢測工作，并嚴格按無損檢測工藝卡執行。焊材保管員：負責焊材的驗收、保管、烘烤、發放與回收，并嚴格按焊接材料管理規程執行。施工班組：按施工圖下料，置備坡口及組對，并嚴格保證組對尺寸。5、 本工程中耐熱鋼、不銹鋼的焊接要點5.1 不銹鋼的焊接要點本工程中使用的 18-8 系列的奧氏體不銹鋼，焊接時容易出現以下問題：(1)熱膨脹系數為碳素鋼1.5 倍，導熱率為碳素鋼的1/3 ，因此容易較大的焊接變形。(2)熱裂紋。(3)晶間腐蝕和應力腐蝕開裂。
15、為了控制焊接變形及熱裂紋，應嚴格控制熱輸入，即采用較小的先能量、小電流、快速多層多到焊；為了提高焊縫冷卻速度，降低焊縫熔池在敏化溫度區間停留時間，減小晶間腐蝕傾向，應嚴格控制層間溫度，使之控制在60以下。5.2 耐熱鋼的焊接要點本工程中Cr5Mo為耐熱鋼，在焊接此鋼材時，對于管道壁厚已達到預熱及熱處理要求時，預熱、層間溫度、焊后熱處理環節的控制是要點，預熱溫度除根據焊接工藝規程及2.3 款推薦選用外，應根據現場實際情況選擇溫度區間的上下值，層間溫度應根據預熱溫度確定，在保證預熱及層間溫度的情況下，不宜選擇過高的溫度，以免影響焊縫的塑韌性。對焊后不能立即做熱處理的焊縫，應進行后熱處理，后熱處理溫度為200300，并進行保溫緩冷。
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