工艺管道焊接方案

VCM装置-工艺管道焊接施工方案

1 编制说明 本方案针对于新疆圣雄 50万吨/年 PVC项目（二）-VCM装置工艺管道的焊接。 2 编制依据 施工图纸 《工业金属管道工程施工及验收规范》 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》 《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》 《石油化工铬镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程》 《压力管道安全技术监察规程一工业管道》 3 工程概况及焊接特点分析 VCM装置工艺管道主要介质包括乙炔、 12度冷冻水回水、 化学污水、冷冻盐水、冷却循环回水、 冷却循环上水、脱盐水、盐酸、超低压蒸汽、低压蒸汽、混合气、 氮气、稀碱液、工厂空气、氯乙烯、真空气、放空气等多种介质，其中高温、高压、有毒介质管道对焊 接的要求较高，应严格按照焊接工艺施工。 20#、20G、Q235B、L245、16Mn是低碳钢，焊接性能较好，但是容易出结晶裂纹、高温液化裂纹、 多边化裂纹，其发生部位大多在（焊缝、 HAZ区、多层焊层间）、且还会出现内凹、咬边、气孔等缺陷, 焊接过程中应严格按照焊接工艺施焊（工艺参数、接头形式、预热、焊接顺序） 。 0Cr18Ni9、00Cr17Ni14Mo2是奥氏体不锈钢，碳当量低，焊接性能良好，但是容易出现晶间裂纹 和应力腐蚀裂纹（沿晶开裂和穿晶开裂） 、气孔、咬边等缺陷。所以在焊接过程中，除应严格按照焊接 工艺施焊外，在焊接过程中还应注意对根部和焊缝的保护。在焊后应对焊缝进行钝化处理。 4 焊接材料的选择 焊条 焊丝 烘干 温度 恒温时间 母材材质 (C) （分） Q235B、20G、 L245、20# J426 J427 HO8 Mn 2SiA 350 — 400 60 16Mn J507 HO8 Mn 2SiA 350 — 400 60 0Cr18Ni9 A102 H0Cr21Ni10 150 — 200 60 00Cr17Ni14Mo2 A022 H00Cr19Ni1 2Mo2 150 — 200 60 若以上烘烤温度与焊条生产厂家的烘烤温度不符， 要以焊条生产厂家规定的烘烤温度进行烘烤。 5 焊接方法的选择 为保证焊接质量和管内清洁，对接焊缝一律采用氩弧焊打底的焊接方法。 GB50235-2010 GB50236-2010 SH3501-2002 SH/T3525-1999 TGS D0001-2009

7度冷冻水上水、除氧剂、任基苯酚、 叮叮小文库

2 管径w 80mm，壁厚W 6mm的对接焊口采用全氩弧焊接；其它对接焊口采用氩弧焊打底、手工电弧 焊填充并盖面的氩电联焊的焊接方法 ，角焊缝采用手工电弧焊。 6 电焊机选择 采用目前国内较先进的、性能稳定、质量可靠、节能型的 ZX7-400ST型逆变直流焊机或者硅整流 焊机。 7 焊材烘烤、发放及使用管理 焊材的烘烤与发放一律由焊材烘干室统一管理，烘干室设在安装队。 烘干室根据安装队工号技术员提供的焊材使用计划到一级库领取焊材， 领取时应认真核对焊材的型 号和规格，防止错领错发。 烘干室领取焊材时应遵循用多少领多少， 随用随领的原则，一次领取量最多不超过以下限额① =4.0 w 90 根；①=3.2,w 150 根。

焊材使用前必须按《焊材烘烤规范》 进行烘干处理，未经烘干的焊材不得发放使用，并认真填写焊 材烘干记录。 焊工领用焊材时必须使用保温筒， 且每次领用的焊材不得超过当班的领用量， 未用完的焊材下班时 连同保温筒交回焊材烘干室。 焊工领用焊材必须本人领取，不得代领， 认真填写领用记录， 认真核对焊材型号、 规格数量及使用 场合等，以防错领错用并使其具有良好追踪能力。 焊材烘干室对焊工退回的焊材， 要有退回记录及签字手续， 按有关规定进行处理，并做好处理记录。 焊材从烘干箱取用超出一个工作班（ 4小时），必须重新烘干方可使用，但复烘次数不得超过二次， 不超过4小时的可重新放回干燥箱干燥待用。 烘干室对回收处理的焊材，应做特别的标识， 优先发放使用，避免浪费。经过二次烘干仍未用完的 焊材，不得用于工程焊接施工。 焊材烘干室应设专人管理，管理责任人应认真负责、坚持原则。 焊材烘干室为处理焊材的专用场地，焊材外的其它物资不得进入存放。 焊材烘干室应保持整洁，除工作需要，其它人员不得随意出入室内。 焊接责任工程师有权随时检查焊材烘干室的工作。 8 焊工管理 参于本工程施焊的焊工必须经相应操作技能的培训，并按设计文件指定的“标准” 、“规范”的程序 和要求考试合格。 参加本工程施焊的焊工应是经培训、 考试，取得相应材质、位置焊接合格证的持证焊工，无证不得 上岗，有证不得越级。 焊接施工前应组织焊工及相应施工人员进行焊接施工交底， 使之对施工材料的性能、工艺要求、参 数等有较全面的了解，以便于施工的顺利进行。 叮叮小文库 3 9 焊接工艺评定管理 焊接施工开始前焊接工艺技术人员应根据工程用材特点及使用 焊接工艺评定项目，并编制工艺评定计划。

按设计文件指定的文件进行评定并在工程焊接施工开始前完成。 焊接工艺评定用材料必须与工程用材料相同且符合相关标准， 并应有质量证明书和材质合格证。 评 定使用的焊机必须完好，所用仪表应检定合格。参与评定施焊的焊工应是本单位的优秀焊工。 焊接工艺评定应按公司《焊接工艺评定管理规定》要求进行。 10 焊接工艺文件的编制 1） 焊接工艺文件编制依据： a.评定合格的焊接工艺评定报告； b .施工图纸和设计技术文件； c.工程使用的标准、规范和规程。 2） 焊接施工方案由焊接工艺人员在工程焊接施工开始前编制，重要和有特殊要求的施工项目焊接

前应组织有关人员进行焊接技术交底。 3） 具体焊接工艺以焊接工艺卡的形式下发至现场技术员、焊接检查人员及施工班组。 4） 焊接工艺卡由焊接工艺人员编制，焊接责任工程师审核、质保工程师批准后下达执行，由焊接 检查人员及工艺技术员负责监督检查执行情况。 11 焊接一般技术要求 1） 焊条、焊丝、氩气、钨棒等焊接材料应有制造厂家的质量证明书。其中氩气纯度应》 99.95% ,

钨棒应采用铈钨棒。 2） 焊接前，应将坡口两侧清扫干净， 除去油污、氧化物、水、漆、垢以及其它不利于焊接的物质。 3） 焊接环境 a）焊接环境温度低于下列要求时，应在焊缝始焊处 100mm范围内预热到15 C以上

① 非合金钢 -20 C ② 奥氏体不锈钢 -5 C ③ 其它合金 0C

b ）施焊环境出现下列情况，无有效防护措施，应搭设防护棚或停止焊接工作。 ① 电弧焊时，风速》 8m/s，氩弧焊时，风速》2m/s。 ② 相对湿度〉90%。 ③ 下雨、下雪。 4） 每一焊口施焊完毕，必须认真清除焊渣 •

“标准”、“规范”确定本工程需要的 叮叮小文库 4 5） 不锈钢管焊接时，应在焊口两侧各 100mm范围内涂白垩粉，以防飞溅物损伤管子表面；焊 后应将飞溅物清除干净；焊接时，管内要通氩气保护，并选用小规范，即短弧、小电流、快速焊，直线 运条，焊接层温w 50C，管壁厚时应采用多道焊。预制平台要用木板或胶皮等与碳钢隔离，切割、打磨 用砂轮机要专用，以防止“铁污染” 。 6） 焊接质量检查员对焊接质量全面检查，尤其是对焊缝外观及承插口的焊接质量重点检查，并

可随时抽查焊口进行无损检验，对于不合格的除要求返修外，还要予以重罚。 7) 必须在坡口或焊道上引弧，严禁在坡口外引弧。管壁上的电弧擦伤必须磨平，如发现应先予以 清理。 8) 不锈钢管道焊后及时对焊接接头进行酸洗钝化处理。 9) 每道焊缝焊完后必须在距焊缝约 20mm处贴标识，标明管线号、焊缝编号、焊工代号、施焊 日期，并标注在单线图上，经无损探伤的焊缝也标注在单线图上，做到每道焊缝都有追溯性。 12 管道的焊接 12.1坡口形式和尺寸

当管壁厚9mm时，采用V型坡口，坡口角度a =65-75 °、钝边p =0-2mm、组对间隙b=0-2mm。 当9 V3W 20mm时，采用V型坡口，坡口角度a =55-65 °、钝边p =0-3mm、组对间隙b=0-3mm。

壁厚 S (mm) 间隙 (mm) b 钝边 P (mm) 坡口角度a (°) < 9 0-2 0-2 65 〜75

> 9 0-3 0-3

55 〜65

12.2坡口的加工方法 碳钢管的下料和坡口加工采用氧乙炔焰切割方法， 用该法切割后，应用角向磨光机除去坡口表面的 氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层，将凹凸不平处打磨平整。

不锈钢钢管的下料和坡口加工应尽可能采用等离子加工方法， 采用该法加工坡口后， 应除去坡口表 面的氧化皮、熔渣、渗碳层及影响接头质量的表面层， 将凹凸不平处打磨平整，不得有夹层和裂纹存在。 不锈钢管道组对时， 应与碳钢及其它材质隔离， 组对平台上应铺设胶皮或木板， 打磨不锈钢的砂轮机和 砂轮片应专用。 叮叮小文库 5 12.3焊口的定位焊 12.3.1焊件组对时，点固焊及固定卡具焊缝的焊接，选用的焊接材料及工艺措施与正式焊接要求相 同。 12.3.2点固焊缝不得强力组对。 12.3.3点固焊的尺寸见下表： 点固焊缝尺寸 焊件厚度 焊缝高度 焊缝长度 间 距

(mm) (mm) (mm) (mm) < 4 v 4 5〜10 50 〜100

> 4

W 0.7S，且W

6 10 〜30 100〜300

12.4碳钢管道的焊接 碳钢的焊接在本工程是指 Q235B、20#、L245、20G、16Mn的焊接。 12.4.1碳钢的焊接特点 Q235B、20#、20G、L245、16Mn的碳当量虽较低，但是焊接过程中由于坡口清理不干净，操作 不当，环境条件恶劣亦会产生裂纹、气孔、咬边等缺陷。 2焊接中注意事项。 底层施焊完后要仔细检查，发现缺陷要及时打磨，修补，而后才能进行填充或盖面焊。 多层多道焊要注意层间缺陷，焊渣要清除干净，盖面层施焊时道间要排列整齐，注意咬边。 长管道焊接要注意穿堂风，一头要堵死。管支架的焊脚尺寸要求除图纸规定外， 按两焊件的薄件厚 度考虑。

12.4.2 焊接工艺 焊接方法：3v 6mm ©v 89mm GTAW 6mm 89mm GTAW + SMAW 焊接工艺的有关参数施焊前以焊接工艺卡的形式下发给施工队及班组。 12.5不锈钢管道的焊接

12 . 5. 1奥氏体不锈钢焊接特点 热裂纹。奥氏体不锈钢焊接中热裂纹是最容易产生的一种缺陷， 亦是最危险的缺陷。 它与奥氏体不 锈钢的导热系数小，线膨胀系数大而引起焊接过程中收缩应力的存在有关， 以及晶间偏析，熔池中形成 低熔点共晶（硫、磷），线能量过大都能形成热裂纹。 由于渗碳而降低抗腐蚀性。 碳元素在奥氏体中溶解度有限， 当碳含量超过它的溶解度就不会不断的 向奥氏体晶粒边界扩散，并和铬结合造成边界贪铬产生晶间腐蚀降低了抗腐蚀性。 焊缝背面氧化及气孔的产生。 奥氏体不锈钢焊接过程中， 由于氩气不纯及操作不当， 时常使焊接熔 池气体保护受到影响而出现焊缝背面发渣严重氧化， 从而降低了不锈钢的抗蚀性能， 同时受到空气的侵 入而出现气孔。