1、锅炉热工泵房工艺管道焊接施工技术措施目 录 1、概况 2、工程焊接特点 3、编制依据 4、施焊程序 5、焊前准备6、焊接要求及焊接工艺7、焊后热处理 8、焊接质量检验 9、冬季施工措施 10、焊接质量保证措施11、HSE保证措施12、主要交工资料及施工原始记录 13、主要施工机具及计量器具 14、主要施工手段用料及消耗材料1 概况兰州石化公司300万吨/年重油催化裂化装置余热锅炉区（10区）工艺管道包括2150吨/小时余热锅炉区及热工泵房区的工艺配管。管子设计总长度6268米，主要介质为蒸汽、除盐水等，需焊接的钢种材质分五种：20G、20#、STFA22/13CrMo44（相当于国内15CrM
2、o）、0Cr18Ni10Ti。管道最高设计温度435，最大压力12.3Mpa，最大管外径610，最大壁厚32mm。经统计，各规格焊口按1145折算约11000道口，其中STFA22、13CrMo44焊口约2900道，0Cr18Ni10Ti焊口约200道（22）。为确保管道焊接质量，特制定此焊接施工方案，施工过程中须严格遵照执行。2 工程焊接特点2.1 耐热钢具有淬硬倾向大的特点，焊接过程中焊缝区及热影响区易产生热裂纹，且焊后有延迟裂纹倾向。2.2 工期紧、要求高。在较短工期内，为保证焊接一次合格率，需选用高水平焊工。2.3 冬季施工。兰州冬季气温低、风速大、雨雪天气多，给焊接施工带来很大难度。
3、必须采取相应措施，确保焊接质量。2.4 管径大，管壁厚。STFA22、13CrMo44管最大规格达50832mm，给焊接质量控制带来一定难度。3 编制依据3.1北京设计院设计的施工蓝图3.2 SH3501-97 石油化工剧毒、易燃、可燃介质工程施工及验收规范3.3 GB50325-97 工业金属管道工程施工及验收规范3.4 GB50236-98 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范3.5 JB/T4709-2000钢制压力容器焊接规程3.6 DL5007-92电力建设施工及验收技术规范（焊接篇）3.7 蒸汽锅炉安全技术监察规程3.8 锅炉压力容器焊工考试规则4 施焊程序 5、焊前准备5.1
4、 上岗焊工应按锅炉压力容器焊工考试规则相关规定进行考试，取得相应项目考试合格证。5.2 焊接工艺评定准备。针对本工程焊接特点，管道安装前做好如下焊接工艺评定：（1） STFA22、13CrMo44（32522）钨极氩弧焊打底、焊条电弧焊填充及盖面；（2） 20G（21918）钨极氩弧焊打底、焊条电弧焊填充及盖面；结合公司原有焊接工艺评定，可以满足施焊需要。5.3 焊接方法选用依据我公司合格的焊接工艺评定，本装置管道采用钨极氩弧焊（GTAW）或钨极氩弧焊打底、焊条电弧焊填充及盖面（GTAW+SMAW）的焊接方式：材 质管道外径（mm）焊接方法20G、20#、STFA22、13CrMo4460GT
5、AW60GTAW+SMAWOCr18Ni10Ti22取样管GTAW5.4焊材准备5.4.1 焊材选用下表材 质焊 条焊 丝20G、20#E4315（J427）H08Mn2SiASTFA22、13CrMo44（相当于15CrMo）E5515-B2（R307）H13CrMoAOCr18Ni10TiE347-16（A132）（承插）TGF308L药皮焊丝（对接）5.4.2 焊材采购及存放5.4.2.1 使用的焊材应具有质量合格证明书及材质证明书，焊材的采购应遵循公司相关规定。5.4.2.2 现场设专用焊材存放室，并保持室内温度不低于5，相对湿度不大于60%。存放在室内的焊材，必须按种类、型号、规格、
6、批号区分堆放，并做好明显的标记，严禁乱堆乱放。5.4.2.3 焊芯偏心、锈蚀严重、药皮脱落的焊条及表面锈蚀严重的焊丝禁止使用。5.4.3 焊材烘干和发放。5.4.3.1 焊条的烘干温度、时间应按焊条包装袋上的使用说明进行。当无说明时，按下表要求进行。型 号烘干温度恒温时间h允许重复烘干次数待用温度J422100-1501380-100J427350-40012100-120A132150-2001280-100R307350-40012100-1205.4.3.2 焊工须使用保温筒领取烘干后的焊条。普通焊丝以班组为单位发放。焊条和不锈钢药皮焊丝应严格按当天实际用量发放。焊条烘烤员要及时准确地做
7、好有关焊材烘干发放记录。 5.5 焊接设备焊机选用ZX5-400型硅整流或ZX7-400型逆变焊机。5.6 坡口制备：5.6.1坡口型式及尺寸如下图：5.6.2碳钢、耐热钢坡口采用氧乙炔火焰切割加工，不锈钢采用等离子切割。必须除去坡口表面的氧化皮、熔渣等污物，并打磨平整凹凸不平处。耐热钢坡口加工后，应清除表面淬硬层， 对于厚度大于20mm的管坡口还应进行渗透探伤检查。不同规格管坡口型式详见焊接工艺指导书。5.7 组对5.7.1 焊件组对前应将坡口面及其内外两侧表面不小于10mm范围内的油、锈、漆、毛刺等清除干净。5.7.2 焊件应垫置牢固，避免因管子自重而产生的附加应力和变形。焊件不得进行强行
8、组对。5.7.3 对接焊缝组对时，内壁应齐平，内壁错边量不宜超过管壁厚的10%，且不应大于2mm。5.7.4 当外壁错边量大于3mm，或内壁错边量超过第5.7.3条规定时，应按下图要求对焊件进行加工。（a）内壁尺寸不相等 （b）外壁尺寸不相等 （2-110mm） (2-110mm ) （c）内外壁尺寸均不相等 图5.7.4 不等厚对接焊件坡口加工6焊接要求及焊接工艺6.1 焊接环境要求6.1.1 当焊件温度低于0时，所有钢材的焊缝均应在始焊处100mm范围内,用氧乙炔火焰预热到2050，避免湿气冷凝导致焊缝产生气孔。6.1.2 当焊接环境出现以下情况时，必须采取防护措施（如棚布遮挡、加热等），
9、否则禁止施焊。（1）风速：氩弧焊时大于2m/s，手工电弧焊时大于8m/s。（2）雨、雪、大雾天气。（3）空气相对湿度大于90%。6.2 定位焊6.2.1 由合格焊工采用与打底焊道相同的焊材和焊接工艺进行定位焊。6.2.2 定位焊缝长10-40mm，厚度2-4mm且不超过管壁厚的2/5。定位焊点数量3-4点，且应均匀分布。6.2.3 定位焊缝应保证焊透且熔合良好，且无气孔、夹渣等缺陷，否则正式焊接过程中必须打磨掉。正式焊接前要将定位焊缝两端打磨呈缓坡形。6.2.4 定位焊点应尽量避免在仰焊位或有障碍的位置。6.3 与母材焊接的工卡具材质宜与母材相同或同类。拆除工卡具时不应损伤母材。拆除后应将焊疤
10、打磨修整至平齐母材。6.4 焊接前应检查焊机极性，在废料上调试好焊接电流。引弧应在坡口内进行，严禁在坡口外的母材表面引弧和试验电流。焊接过程中应防止电弧擦伤母材。6.5 宜采用短弧连续焊，尽量不采用灭弧焊，以避免空气进入熔池而产生气孔。打底焊道应保证焊透且熔合良好。收弧应填满弧坑。层间接头应错开20mm以上。6.6 耐热钢焊接6.6.1 对于10mm管焊口，焊前预热150-250。当管外径大于219mm或壁厚不小于20mm时，宜采用电加热法预热；其它管可采用氧乙炔火焰进行预热。预热范围为从焊缝中心向两侧各不小于3倍壁厚，且不小于50mm。预热应在坡口两侧均匀进行，防止局部过热。6.6.2 层间
11、温度应严格控制不低于预热温度，且不超过400。用触点式测温计测量预热及层间温度，并做好记录。6.6.3达到预热温度后，要立即开始打底层的焊接，且应一次连续焊完。6.6.4焊后后热300-350，恒温2小时，后热处理的加热范围与热处理相同。待无损探伤合格后再进行热处理。6.6.5 每道焊口均应一次连续焊完。当因故无法连续焊完时，应采取后热、保温缓冷等措施，再次焊接前要仔细检查原焊道、采取预热等措施，必要时还应对原焊道进行渗透探伤检查。6.6.6 对于50832、45730厚壁管，氩弧焊打底层厚度应不低于3mm。射线探伤宜分两次进行。6.6.7为保证氩弧焊打底层质量，防止背面氧化，管内宜充氩气保护
12、。6.7为防止管内穿堂风，焊接时可用彩条布或密封胶等封闭两端管口。6.8 对于DN200的管道焊缝，为减小焊接变形和接头缺陷，宜两个焊工对称分布施焊。6.9 焊后及时清除干净焊渣、飞溅等杂物。对于碳钢和耐热钢，焊后离焊缝50mm处打上焊工的钢印号和焊接序号，并在单线图上清楚标注。不锈钢不得打钢印号，可用油漆或记号笔书写，并在单线图上标注。7 焊后热处理7.1 对于壁厚大于10mm，管径大于108mm的STFA22、13CrMo44管焊缝焊后需进行热处理。热处理应在无损探伤合格后进行。7.2 热处理参数要求见下表:管子规格恒温温度恒温时间h升温速度/h降温速度/h焊口数备注11411670-70
13、00.530026012300前自由升温,300后保温缓冷。16814670-7001300260821915670-70013002602132522670-70012602602035624670-70012602603745730670-7001.51901901250832670-7001.5190190357.3焊后热处理采用电加热法，加热范围以焊缝为中心、两侧各不小于100mm。采用RZK3180型温度控制柜控制温度, 打点式自动显示记录仪记录温度,电阻加热绳或加热板加热, K型热电偶测温，硅酸铝保温棉保温。7.4 加热绳沿着焊缝环向逐圈缠绕，不允许有重叠，缠绕宽度以焊缝为中心，两
14、侧各100mm。保温棉均匀地缠绕在焊缝表面的加热绳上，用粗铁丝捆紧固定。保温棉宽度不少于600mm。7.5 测温点应对称布置在焊缝中心两侧(不少于两点)，水平管道的测点要上下对称布置。恒温时在加热范围内任意两测点间的温差应低于50。热电偶用铁丝绑扎牢固。7.6 热处理操作注意事项7.6.1热处理前，应检验热处理的温控仪表和热电偶，使其温度指示准确无误。7.6.2 应将热电偶工作端紧贴测温点处的管子表面，以保证准确测得被加热部位的温度。7.6.3当电源、加热器、热电偶装好后，打开电源开关，将加热部位预热35分钟，再按升、恒、降温的工艺要求进行温度调节控制。7.6.4开启电源后如“输出调节”旋钮在
15、“开”位置，温度表示值开关扭到“测量”位置，温度表指示为环境温度，如指针反向移动，则表明热电偶接反；如指针打满刻度则表明热电偶断路或未接好。7.6.5热处理控制柜应放在干燥、通风的绝缘物上，接头处需有良好的绝缘，防止输出短路，同时应注意避免金属颗粒进入散热孔。热处理控制柜要接地且放置平稳，并做好防雨雪措施。7.6.6热处理过程应保证供电。若遇中途停电或加热绳（板）烧断，应按热处理工艺要求重新进行热处理。7.6.7操作热处理设备人员不得擅自离开工作岗位，以避免设备失控发生事故。7.6.8每次热处理工作完成后，应将保温棉放置好，避免雨淋后无法使用。7.7 需热处理的管道应垫平稳，必要时采取临时支撑
16、加固，防止管自重引起的变形。7.8 热处理完成后,要及时记录焊缝热处理报告，记录曲线上要标注清楚焊缝号、热处理日期、热处理操作人姓名及热处理柜型号。8 焊接质量检验8.1焊缝外观检查不允许表面裂纹、气孔、夹渣等缺陷。焊宽：比坡口每边增宽0-2mm余高：1+0.2b（焊宽）且最大为5mm，余高差2mm角焊缝焊角高度为较薄管壁厚，角焊缝厚度不足值应1mm咬边：a.局部无损探伤焊缝：深度0.05（管壁厚）且0.5mm，连续长度100mm，且焊缝两侧咬边总长10%焊缝全长b.不要求无损探伤焊缝：深度0.1，且1mm，长度不限8.2内部质量检查8.2.1 高压、次高压、中压蒸汽、锅炉给水、排污水管道10
17、0%RT；其余管道焊口50%或5%、1%抽查，符合GB3323中的级或级合格。（具体见焊口RT一览表）8.2.2抽检焊口由质检员现场指定。8.2.3当检验发现不合格焊缝时，必须按正式焊接工艺进行返修，并做好返修记录。返修后按原规定方法进行检验。8.2.4 每出现一道不合格焊缝应再检验两道该焊工所焊的同一批焊缝。当这两道焊缝又出现不合格时，每道不合格焊缝应再检验两道该焊工的同一批焊缝。若再出现不合格时，则应对该焊工所焊的同一批焊缝全部进行检验。8.2.5同一部位返修次数碳钢不超过3次，耐热钢、0Cr18Ni10Ti材质不超过两次。超次返修应经项目部技术负责人批准，制订返修工艺后方可进行。8.2.
18、6 耐热钢（STFA22、13CrMo44）管焊口热处理后硬度检查：HB270为合格。9 冬季施工措施9.1 保持与气象部门的联系，了解天气情况，现场配置干湿温度计、风速仪等并由专人对环境进行监测，并做好记录（风速、相对湿度、温度）。9.2 当焊接环境超出钢材焊接允许条件时，必须采取相应防护措施，如搭设防风防雨焊接棚、预热钢材到20以上、碘钨灯加热以降低焊接棚内的相对湿度等。当措施不能到位时，应停止焊接作业。9.3 对露天放置的焊机、砂轮切割机、等离子切割机等用电设备要搭设防雨雪棚，防止受潮漏电和损坏用电设备。9.4 雨雪天作业时，应加强施工用电管理，电气设备和线路要绝缘良好。雨雪天焊接作业前
19、，安全员、电工等相关人员应首先对焊机、切割机等用电设备进行仔细检查，确认安全后方可施工。10 焊接质量保证措施10.1认真做好施工前的技术准备，做好图纸自审、会审工作，并掌握相关规范要求。10.2 严格按技术方案、交底和焊接工艺指导书进行焊接施工。10.3 制定相关焊接质量管理规定并严格执行，奖优罚劣。10.4 坚持焊接质量班组自检、质检员专检制度。10.5 质保体系有效运转，做到三个100%：上岗焊工持证率100%、焊接工艺评定覆盖率100%，探伤比例执行率100%。10.6 积极采用新工艺、新技术、新设备。11 HSE保证措施11.1 遵守厂方及项目部有关HSE管理规定。11.2 高空作业
20、系好安全带，放置好辅助工具如焊条筒、焊渣锤等，严防坠落伤人，焊条头及时放入焊条筒内。11.3 更换砂轮片必须断电，严禁在带电状态下使用焊条头去更换砂轮片。11.4电焊机、烘干箱等用电设备可靠接地，焊把线、手套等绝缘良好。地线应接在焊件上，不得设置在法兰密封面、阀门或其它易损坏的管配件和电仪设备上。11.5 施焊作业面下方及周围的易燃物应彻底清除，防止飞溅引起火灾。11.6 射线探伤时应设置警戒区域，并有明显标志，防止无关人员误入。11.7 焊条头应放入现场指定的垃圾桶内，边角料、废料及时归堆，焊条包装盒、袋等及时清理。11.8 焊把线应平行拉设，不得纠缠交错。12 主要交工资料及施工原始记录1
21、2.1合格焊工登记表（交工）12.2 焊缝热处理报告（交工）12.3 焊缝硬度检验报告（交工）12.4 焊缝无损探伤报告（交工）12.5 焊缝返修记录（交工）12.6 焊口单线图记录（原始记录）12.7耐热钢焊接记录（原始记录）13 主要施工机具及计量器具序号名称规格单位数量备注1电焊机ZX5-400台10焊接用ZX7-400台20焊接用2烘干箱0-500台2焊条烘烤、保温3焊条保温筒TBR-5型个30焊条领用4氩弧焊枪QQ/85/150型把30氩弧焊5X光机300S型台2RT6表面测温计台1测量预热、层间温度7干湿温度计台1测量相对湿度8风速仪台1测量风速9砂轮机100台20打磨用10砂轮机
22、150台6打磨用11坡口机台2切割、加工坡口12砂轮切割机300台2切割用13热处理控制柜RZK3180台2热处理控制温度14自动记录仪XWD1-300台2温度曲线记录15热电偶K型支6测量温度16超声波机台1UT 14主要施工手段用料及消耗材料序号名 称规 格单位数量备注1电焊条R307 3.2kg700焊材2电焊条R307 4.0kg300焊材3电焊条J427 3.2kg1500焊材4电焊条 J427 4.0kg1500焊材5电焊条A132 2.5kg20焊材6焊丝H13CrMoA 2.5kg80焊材7焊丝H08Mn2SiA 2.5kg150焊材8焊丝TGF308L 2.0kg20焊材9铈钨极2.5kg10氩弧焊10白垩粉kg20不锈钢焊接飞溅防护用11钢管253m400焊接棚12帆布m310焊接棚13彩条布m40密封管口14氩气瓶 300氩弧焊15氩气瓶 30015CrMo厚壁管管内充气16砂轮片100片1000打磨用17砂轮片150片200打磨用18加热绳10米长，10KW根6热处理加热用19加热绳20米长，10KW根2热处理加热用20加热板457，10KW块1热处理加热用21加热板508，10KW块1热处理加热用22记号笔支40焊缝标识
