15CrMo铬钼钢管道焊接及热处理现场施工方法
- 格式:docx
- 大小:21.31 KB
- 文档页数:10
大直径薄壁15CrMo耐热钢管道焊接施工工法大直径薄壁15CrMo耐热钢管道焊接施工工法一、前言大直径薄壁15CrMo耐热钢管道焊接施工工法是一种广泛应用于石油、化工等行业的管道焊接工法。
本文将对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施和经济技术分析进行详细介绍,并提供一个工程实例。
二、工法特点大直径薄壁15CrMo耐热钢管道焊接施工工法具有以下几个特点:- 适用于大口径和薄壁钢管的焊接,能够提高工作效率;- 采用自动焊接机进行施工,减少了人工操作,提高了焊接质量;- 焊接过程中充分考虑了管道材料的耐热特性,确保焊接接头的稳定性和可靠性;- 组织紧凑、焊缝质量好,具有较高的耐压能力;- 施工周期短、成本低、使用寿命长。
三、适应范围本工法适用于各种大直径薄壁15CrMo耐热钢管道的焊接,包括石油、化工、电力等工业领域的管道工程,特别适用于高温、高压环境下的管道系统。
四、工艺原理该工法的主要原理是将焊条均匀焊接于钢管的缝隙中,通过密实的焊缝结构来连接钢管,确保焊缝的强度和密封性。
在实际施工中,根据钢管的材质和要求,采用适当的焊接参数和技术措施,保证焊接质量。
五、施工工艺施工工艺分为准备工作、管道焊接、焊缝修整和焊后处理几个阶段。
具体细节如下:1. 准备工作:包括管道材料的检查和验收、焊接设备的准备、施工现场的清理、施工人员的培训和检查等。
2. 管道焊接:确保焊接前的工件表面清洁,调整好焊接设备的参数,进行管道焊接,并根据需要进行多次焊接过程,完成整个焊接作业。
3. 焊缝修整:焊接完毕后,对焊缝进行检查和修整,以确保焊缝的顺畅和无缺陷。
4. 焊后处理:对焊缝进行除渣、除气孔、除色等处理,以提高焊接质量和外观。
六、劳动组织施工中需要合理组织人员,包括焊接工、质检工、安全工、设备操作工等。
根据施工进度和需要,进行协调和配合。
七、机具设备该工法需要配备下列机具设备:焊接机、焊接电极、焊接夹具、焊接辅助工具、焊接保护装置等。
15CrMoG耐热钢管道焊接施工工法1 前言耐热钢中以珠光体铬钼耐热钢应用最广,因为这类钢一般适用于350-550℃之间,同时,这类钢的合金元素含量相对较少,一般都属于低合金钢的范畴,因为合金钢是在碳钢中加入少量的合金元素,钢的性能就发生了变化,就得到了碳钢所没有的性能,即耐高温、抗氧化、抗蠕化和良好的持久强度,由于合金元素小于3.5%,所以称作低合金,简称合金钢。
它的耐热性和强度均超过不锈钢,但是价格比不锈钢便宜得多,适用于在各种高温高压条件下工作的介质管道。
例如在攀钢煤化工厂外线工艺管道施工项目中,该工程管道φ273×11共1200米,其设计温度为480℃,设计压力为5.5Mpa,并且管道材质为15CrMoG耐热合金钢,这类高温高压的特殊材质管道以前我公司未施工过,所以还没有完善和成熟的施工工艺及经验可以借鉴。
由于合金钢的化学成分和性能与碳素钢、不锈钢存在较大的区别,所以施工15CrMoG耐热合金钢的焊接工艺及步骤都比碳素钢、不锈钢要求更高,也更严格和复杂。
因此掌握此项新技术、新工艺中所有技术参数是具有较大的技术难题。
为了保证焊接质量,公司成立了专题攻关技术小组,开展科技创新,取得了“15CrMoG耐热钢管道焊接技术”这一新成果,并且该技术于2006年通过攀钢冶金技术有限公司(原攀冶建公司)科技质量部组织的科技成果鉴定,获公司科技进步一等奖;在2007年4月全国冶金施工系统QC成果发布会上获得二等奖。
该技术填补了我公司在15CrMoG耐热合金钢焊接技术方面的空白,优化了生产工艺,提高了劳动生产率,保证了焊接质量,为公司创造了良好的社会效益和经济效益。
2 工法特点2.1由于15CrMoG钢中含有较高含量的Cr、C和其它合金元素,钢材的淬硬倾向较明显,焊接接头淬硬倾向大,可能出现冷裂纹,因此15CrMoG 钢焊接时,焊接材料的选择和严格的工艺措施,对于防止焊缝产生裂纹,保证管道使用性能至关重要。
15CrMo铬钼钢管道焊接及热处理施工方案范本一:正式风格一、前言1.项目背景2.施工目的3.法律法规依据二、工程概述1.工程名称2.工程内容3.工程量计算4.施工期限三、工程准备1.施工前准备1.1 资料准备1.2 人员准备1.3 设备准备2.施工区域划分3.施工方案四、焊接工艺1.焊接方法1.1 管焊1.1.1 焊接设备1.1.2 焊材选择1.1.3 焊接工艺参数 1.2 对焊1.2.1 焊接设备1.2.2 焊材选择1.2.3 焊接工艺参数2.焊缝评定标准3.焊接过程控制4.焊接质量控制五、热处理方案1.热处理方法2.热处理设备3.热处理工艺参数4.热处理质量控制六、安全与质量控制1.安全措施2.质量控制措施3.关键操作控制七、施工进度安排八、经济与环境效益评估1、本文档涉及附件:附件1-施工图纸、附件2-材料清单、附件3-焊接工艺规程。
2、本文所涉及的法律名词及注释:- 焊接工艺:指按照一定的规定,采用特定的方法进行焊接的过程。
- 焊材:指用于焊接的材料,包括焊接母材和填充材料。
- 焊接质量:指焊接接头的性能和可靠程度。
- 焊接工艺参数:指控制焊接过程中的各项参数,如焊接电流、电压、速度等。
- 焊接设备:指进行焊接工作所需的设备,如焊接机、焊接钳等。
- 焊缝评定标准:指判断焊缝质量是否合格的标准,如焊缝的外观、强度等。
范本二:简洁风格一、前言1.项目背景2.施工目的3.法律法规依据二、工程概述1.工程名称2.工程内容3.工程量计算4.施工期限三、工程准备1.施工前准备1.1 资料准备1.2 人员准备1.3 设备准备2.施工区域划分3.施工方案四、焊接工艺1.焊接方法1.1 焊接设备1.2 焊材选择1.3 焊接工艺参数2.焊缝评定标准3.焊接过程控制4.焊接质量控制五、热处理方案1.热处理方法2.热处理设备3.热处理工艺参数4.热处理质量控制六、安全与质量控制1.安全措施2.质量控制措施3.关键操作控制七、施工进度安排1、本文档涉及附件:附件1-施工图纸、附件2-材料清单、附件3-焊接工艺规程。
15CrMo钢施工方案材质为15CrMo,铬钼钢可焊性差,焊接工艺复杂,需经过严格的预热、层间加热、后热、热处理等工序才能获得合格的焊接接头.并且返工时容易产生裂纹等缺陷,给施工和管理带来很大难度,未满足现场施工需要确保工程质量,将铬钼钢焊接和热处理作为特殊过程控制,特编制本施工技术措施。
2。
0编制依据《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235—97《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SHJ3501-1997 《石油化工工程铬钼耐热钢管道焊接技术规程》SHJ-3520-1991《工业金属管道工程质量验收评定标准》GB50184—93相关施工图纸及重复利用图4。
0焊接施工措施4.1施工人员4。
1.1焊接工程师应按焊接工艺评定制定焊接工艺卡,解决焊接技术问题,指导焊接工作。
4。
1.2焊接检查人员应根据技术规范、设计文件、焊接工艺卡对现场焊接工艺的执行情况进行连续监控,确定标记并记录,焊接检查人员应检查上岗焊工的合格证,对焊接一次合格率低的焊工停止其焊接工作。
4。
1。
3无损检测人员应具有劳动局颁发的无损检测资格证,应熟悉检验工作的原理及检验设备的应用并正确评定焊接接头的缺陷。
4。
1。
4热处理人员应熟悉铬钼钢接头的热处理参数及热处理设备的应用,负责焊前预热、焊中伴热、焊后后热和热处理工作,并填发整理保管全部热处理记录。
4。
1.5焊工应具有劳动局颁发的相应项目的焊工合格证,并能根据焊接工艺卡选择合适的焊接工艺参数,严格按焊接工艺要求施焊。
4。
1。
6铬钼金属管的组对安装工作应配备经验丰富、责任心强的管工负责。
4。
2施工机具及设备4。
2。
1特殊过程的施工机具应有设备部门配备完好的设备,并有专人检查和保养。
4。
2.2焊机必需具有参数稳定,调节灵活,满足焊接工艺要求,安全可靠地性能。
4.2。
3热处理设备应能自动控温,用热电偶测量温度,每个回路均有温度显示并有制动记录仪记录热处理曲线。
15CrMo钢管的焊后热处理工艺?焊接?!~一rMo管酶盾雅理蓥重庆JJI维建安工程有限公司(401254)李熙莉目前,在石油化工行业低合金耐热钢的应用越来越普遍,特别是Cr—Mo型耐热钢.由于这类钢含有一定量的碳和合金元素.所以焊接时有一定的淬硬倾向,在较大拘束应力作用下,容易产生冷裂纹,焊接性较差.因此,焊前必须进行预热.焊后为了加速扩散氢的逸出,必须进行焊后热处理:由于珠光体和马氏体耐热钢具有形成延迟裂纹的倾向,因此,热处理必须在焊后立即进行,否则必须进行中问热处理或消氢处理.我厂安装的甲醇输送管线,其中蒸汽管线部分材料为15CrMo.由于是现场施工,所以焊接前预热以及焊后热处理只能用火焰加热和用电加热器进行局部热处理.通过这样处理的管线,焊接接头及热影响区没有裂纹及延迟裂纹产生,各个焊口均一次焊接合格.1.15CrMo钢的化学成分厦力学性能15CrMo钢的化学成分见表1.15CrMo钢的力学性能见表2裹1化学成分(质■分数)(%)CSMnSPCrNiMoI其他0.12~0I7~040~080~040~Co≤0040040<0250.180.370701l0055<003裹2力学性能热处理钢号baK/备注状态v【Pa/MPa(96)(%)J?crn930~960℃正火24”Ci15o≥4帅>/225≥20680~730℃回火从上表中可看出这种材质的钢材属空淬钢,钢的力学性能在很大程度上取决于钢的热处理状态对压力容器和管道来说,设计标准规定的许用应力值均以完全热处理状态材料所达到的强度性能为基础;在设备制造及管道安装中,各种加工工艺及焊接等都将改变钢材的原始状态强度和韧性,因此只有通过最终热处理才能达到设计要求的材料性能.我们讨论的主要是管道焊接前后如何进行热处枫~.I-At热抽I)2001年第8鹚理来保证材料的力学性能.为了更准确地分析15CrMo钢的热处理工艺,有必要先讨论这种钢材焊接时的特点.2.15CrMo钢的焊接特点l5CrMo钢在焊接时一般有以下特点:(1)淬硬性钢的淬硬性取决于它的碳含量及合金成分含量.15CrMo钢中的主要合金元素铬和钼都能显着提高钢的淬硬性.特别是钼的作用,比铬约大5O倍.这些合金元素推迟了钢在冷却过程中的转变,提高了过冷奥氏体的稳定性.(2)消除应力处理裂纹倾向15CrMo钢焊接接头消除应力裂纹倾向主要取决于钢中碳化物形成元素的特性及含量,它常产生于焊接热影响区的粗晶段.这种裂纹一般在500~700℃温度范围内形成.采用焊前预热和焊后合理的热处理工艺,避免在敏感温度区停留时间过长就能防止裂纹的产生.(3)回火脆?性回火脆?性指钢材及其焊接接头在350~500℃温度区域长期运行过程中发生剧烈脆变的现象.3.15CrMo钢的热处理为了保证母材及焊缝的性能除了在焊接工艺上控制外,对母材焊前进行预热以及焊后制定合理的热处理方案是十分关键的.焊前预热是防止钢材在焊接时产生冷裂纹和消除应力裂纹的有效措施之一.对于预热的温度选择应依据钢材中的合金含量而定.对15CrMo钢管根据管壁的厚度选择预热温度,一般预热温度在150 ~300℃之间,并控制焊接的层间温度在预热温度以上.预热温度过高,在最终组织中易形成马氏体组织;在焊接时如果氢含量过高,就易形成焊接接头裂纹.为防止接头裂纹的产生一般采取在焊后立即进行低温后热处理,可基本消除焊缝中的扩散氢,保证接头质量,这种处理也称为消氢处理.消氢处理温度一般在300~350℃.焊后热处理不仅能消除焊接过程中产生的焊接残余应力,而且更重要的是能改善母材的组织,提高接头的综合力学性能同时也能提高焊接接头的高温蠕变强度和组织的稳定性,降低焊缝及热影响37?区的硬度.焊后热处理分整体热处理和局部热处理.在管道安装中焊后热处理一般采用局部热处理即用电加热带缠绕焊缝,外缠保温层进行保温的热处理方法.(L)15CrMo管线焊接位置筒图(见图L).注:图上所标数字表示焊缝位置苎:舱监图总长:240m一(2)热处理工艺预热热处理工艺曲绂见图2.消氢热处理工艺曲线见图3.最终焊后消除应力热处理工艺曲线见图4.在生产现场一般采取局部预热的方法就能达到预热的效果预热范围一般为焊缝两侧各不小于焊件厚度的3倍,且不小于lOOrnm.消氢处理在焊后要求立即进行,用火焰加热到300--350℃后立即用保温棉缠绕管线保温, 缓冷至室温.最终热处理在生产现场采取履带式加热器局部热处理的方法.硝臻l.3D0~350I上,下对称安装两只热电偶,热电偶安装在靠近焊缝边缘的30mm以内,加热器缠绕在焊缝上,宽度以焊缝中心为基准每侧不小于焊缝宽度的3倍.加热器外用细铁丝捆扎硅酸铝保温棉进行保温,保温棉宽以焊缝中心为基准每侧不小于焊缝宽度的6 倍,并要求将未密封管口用保温棉包扎密闭,以保证升温和冷却的温度梯度达到工艺的要求.保温时间根据管壁厚度而定,一般每毫米保温L5min,且不小于60rain.并要求严格按工艺控制加热和冷却的速度.图51.钢管2.保温棉3.加热器4.检查结果及结论管道所有焊缝经检验均为一次焊接合格.母材,焊缝及热影响区硬度符合管道安装标准的要求综上分析可知,Cr—Mo钢在用于管道安装时,制定合理的热处理工艺是非常重要的,工艺的合理性是保证钢材在焊接时不产生裂纹及延迟裂纹,安装出优质工程的前提条件.(20010518)时司r/min图2图.日本钢结构新技术报告会在京举行图4(3)热处理方式管道对接焊缝的热处理分焊前预热,消氢热处理及焊后最终热处理三步进行,焊前预热在安装现场只能用火焰局部加热.焊后消氢热处理,在焊接完每个焊V1后立即进行,在生产现场采取火焰加热进行局部热处理.焊后最终热处理采用履带式加热器对已消氢焊缝逐条进行处理的方法.图5为履带式加热器加热示意图,每道焊口在?38?应有关方面邀请,日本池边卓先生于7居中旬对我国进行工咋访问.中国钢结构协会钢结构焊接协会和北京市机械工程学会焊接学会,于7月】8巳在北京冶金部建筑研究总院联合举办日本钢结构新技术报告会.会上由日本新日铁株式会社东京总部池边卓先生作题为建筑结构用钢材的特性及加工技术专题报告.报告的主要内容有:(1)日本建筑钢结构的发展现状.(2)日本建筑钢结构用厚钢板的技术发展及应用,包括防火,i『09候钢及无预热焊接钢的发展及应用情况o (3)建筑钢结构的最新加工工艺,重点介绍厚板焊接技术.(4)相关标准,规程规范等.来自北京各企,事业单位的参舍代表100余人,会议取得圆满成功.税辘I九(热加I2001年第8期耋丝。
焊道热处理施工方案编制:审核:批准:南京纽科利工程检测技术有限公司目录1.0概述........................................................................................................2.0编制依据 ...................................................3.0热处理施工措施.............................................4.0工期与质量保证措施 ........................................5.0 安全措施...................................................6.0机具、人员.................................................1.0概述工艺管道需作热处理,其材质为15CrMo。
为满足现场施工需要确保工程质量,将热处理作为特殊过程控制,特编制本施工技术措施。
2.0编制依据2.1《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-972.2《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-982.3《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SHJ3501-19972.4 《石油化工工程铬钼耐热钢管道焊接技术规程》SHJ3520-19912.5《工艺管道》 ASME B31.3-20013.0热处理施工措施3.1 焊后热处理所采用的是红外线绳型和履带电加热器,其功率为10KW。
3.2 焊后热处理温度控制采用的程序温度控制柜,型号为WDK-240一台,温度控制范围为0-10000C,控制精度为±2℃,控制回路为24个,配有XWFJ-300自动平衡记录仪一台。
根据相应的热电偶传来的温度指示自动控制工件的温度。
C r M o铬钼钢管道焊接及热处理现场施工方法The latest revision on November 22, 2020河南开祥化工有限公司甲醇联合装置建筑安装工程15CrMo铬钼钢管道焊接及热处理施工方案中国化学工程第十四建设公司二OO四年十一月二十八日目录1、工程概况……………………………………………………………2、编制依据……………………………………………………………3、15CrMo耐热钢管道焊接性分析…………………………………4、焊接人员和焊接设备要求…………………………………………5、焊工代号、焊接材料管理…………………………………………6、焊接准备……………………………………………………………7、焊接及热处理施工程序……………………………………………8、焊接及热处理工艺…………………………………………………9、焊接检查……………………………………………………………10、焊接和热处理防护措施…………………………………………11、质量保证措施……………………………………………………12、安全保证措施……………………………………………………1、工程概况20万吨/年甲醇联合装置部分工艺管道采用了15CrMo耐热钢材质,15CrMo管道可焊性较差,需焊前预热,焊后要求进行热处理。
15CrMo管道的焊接是本装置焊接施工的难点这一。
施工时必须由具备15CrMo管道焊接资格和经验的优秀焊工施焊。
焊前要求进行焊接工艺评定、焊工考试和编制出合理的焊接工艺措施。
2、编制依据2.1《现场设备、工业金属管道焊接工程施工及验收规范》(GB50236-98)2.2《钢制压力容器焊接工艺评定》(JB4708-2000);2.3《石油化工工程铬钼耐钢管道焊接技术规程》(SHJ520-91);2.4我公司承建的多套炼油、石化、化肥和甲醇装置《焊接方案》及施工经验;2.5我公司《焊接工艺评定汇编》。
3、15CrMo耐热钢管道焊接性分析3.115CrMo属低合金珠光体耐热钢,具有良好的金属抗氧化性、热强性和抗氢蚀性能。
大直径薄壁15CrMo耐热钢管道焊接施工工法大直径薄壁15CrMo耐热钢管道焊接施工工法一、前言在许多工程领域中,大直径薄壁15CrMo耐热钢管道的应用越来越广泛。
该工法的施工过程相对复杂,需要特定的施工工艺来确保施工质量和安全性。
本文将介绍一种适用于大直径薄壁15CrMo耐热钢管道的焊接施工工法,并详细阐述其工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施以及经济技术分析。
二、工法特点大直径薄壁15CrMo耐热钢管道焊接施工工法具有以下特点:1. 焊接方法:采用TIG焊接、手工电弧焊接以及自动化焊接等多种方法,以确保焊接接头的质量和可靠性。
2. 施工难度大:由于管道的直径大且壁厚薄,需要采用特殊工具和技术来完成焊接工作,施工难度较大。
3. 高温材料:15CrMo耐热钢具有良好的高温抗氧化性能,适用于高温工况,但同时要求焊接过程中的温度控制严格,以确保焊接接头的性能和耐久性。
4. 高要求的人员素质:施工人员需要具有较高的技术水平和经验,以便正确操作焊接设备和完成焊接工艺。
三、适应范围该工法适用于大直径薄壁15CrMo耐热钢管道的焊接施工,特别适用于石油、化工、电力等行业的高温工程项目。
四、工艺原理大直径薄壁15CrMo耐热钢管道焊接施工工法的工艺原理主要是通过合理的工艺选择和施工措施来保证焊接质量和焊缝的可靠性。
工艺原理可以分为以下几个方面:1. 材料选择:选择15CrMo耐热钢管作为管道的材料,以满足高温工况下的需求。
2. 温度控制:通过严格控制焊接过程的温度来避免焊缝产生氧化和变形。
3. 焊接方法:根据不同情况选择合适的焊接方法,如TIG焊接、手工电弧焊接以及自动化焊接等。
4. 焊接参数选择:根据管道的直径、壁厚和工况等因素选择合适的焊接参数,以确保焊接接头的质量和可靠性。
5. 焊接顺序:根据管道的形状和焊接难度,确定合理的焊接顺序以保证整个焊接过程的平稳进行。
河南开祥化工有限公司甲醇联合装置建筑安装工程15CrMo铬钼钢管道焊接及热处理施工方案中国化学工程第十四建设公司二OO四年^一月二十八日标准文案目录1、工程概况..........................2、编制依据..........................3、15CrMo耐热钢管道焊接性分析........4、焊接人员和焊接设备要求............5、焊工代号、焊接材料管理............6、焊接准备..........................7、焊接及热处理施工程序.............. 8焊接及热处理工艺....................9、焊接检查..........................10、焊接和热处理防护措施.............11、质量保证措施.....................12、安全保证措施.....................1、工程概况20万吨/年甲醇联合装置部分工艺管道采用了15CrMo耐热钢材质,15CrMo管道可焊性较差,需焊前预热,焊后要求进行热处理。
15CrMo管道的焊接是本装置焊接施工的难点这一。
施工时必须由具备15CrMo管道焊接资格和经验的优秀焊工施焊。
焊前要求进行焊接工艺评定、焊工考试和编制出合理的焊接工艺措施。
2、编制依据2.1《现场设备、工业金属管道焊接工程施工及验收规范》(GE50236-98)2.2《钢制压力容器焊接工艺评定》(JB4708-2000);2.3《石油化工工程铬钼耐钢管道焊接技术规程》(SHJ52O-91);2.4我公司承建的多套炼油、石化、化肥和甲醇装置《焊接方案》及施工经验;2.5我公司《焊接工艺评定汇编》。
3、15CrMo耐热钢管道焊接性分析3.1 15CrMo属低合金珠光体耐热钢,具有良好的金属抗氧化性、热强性和抗氢蚀性能。
该钢种经正火加回火或高温回火后的显微组织是铁素体加珠光体。
15CrMoG耐热钢管道焊接施工工法一、前言15CrMoG耐热钢是一种钢种,其主要用途是制造高温高压的管道和锅炉等设备。
在实际施工工程中,对于15CrMoG耐热钢管道的焊接施工工法的研究也显得非常必要。
在这篇文章中,我将以15CrMoG耐热钢管道焊接施工工法为主题,详细介绍其施工方法和注意事项。
二、15CrMoG耐热钢管道的焊接介绍1.焊接的基本概念焊接是利用热能(或压力)使金属或非金属材料熔结,并在凝固后形成永久连接的工艺。
焊接分为熔化焊接和非熔化焊接两种,其中熔化焊接又分为电弧焊、气焊、埋弧焊、焊锡和电子束焊等几种。
2.15CrMoG耐热钢管道的材料特性15CrMoG耐热钢具有很高的耐高温、耐高压和抗氧化腐蚀性能。
由于其管道多用于高温高压下,因此焊接质量对管道的安全性和可靠性有着非常重要的影响。
3.15CrMoG耐热钢管道的焊接过程15CrMoG钢管的焊接一般分为两种:手工电弧焊和埋弧焊。
手工电弧焊常用于口径较小(小于φ76mm)或者施工空间受限的场合。
埋弧焊一般常用于口径较大、长度较长或需要高强度的情况下。
在焊接过程中,应根据钢管的不同特性选择合适的焊接工艺,以保证焊缝质量。
三、15CrMoG耐热钢管道的焊接施工工法1.焊接前准备工作在15CrMoG耐热钢管道的焊接前,需要进行一系列的准备工作,包括钢管的清洁、棒材和焊接电流的选择、焊接区的预热等工作。
在选择棒材时,应根据管道的材质、口径、厚度、施工环境等因素综合考虑。
在选择焊接电流时,应根据钢管的不同特性选择适当的焊接电流。
2.焊接工艺的选择在焊接工艺的选择上,通常有手工电弧焊和埋弧焊两种,应根据不同情况选择合适的方法。
当管道口径较大时,可采用埋弧焊;当管道口径较小或管道的位置难以到达时,应采用手工电弧焊。
3.焊接技术的要求在焊接15CrMoG耐热钢管道时,应遵守一定的焊接技术要求,包括施工人员的技术水平、焊接工艺参数的设置、焊接温度的控制等。
河南开祥化工有限公司甲醇联合装置建筑安装工程15CrMo铬钼钢管道
焊接及热处理施工方案
中国化学工程第十四建设公司
二OO四年十一月二十八日
目录
1、工程概况……………………………………………………………
2、编制依据……………………………………………………………
3、15CrMo耐热钢管道焊接性分析…………………………………
4、焊接人员和焊接设备要求…………………………………………
5、焊工代号、焊接材料管理…………………………………………
6、焊接准备……………………………………………………………
7、焊接及热处理施工程序……………………………………………
8、焊接及热处理工艺…………………………………………………
9、焊接检查……………………………………………………………
10、焊接和热处理防护措施…………………………………………
11、质量保证措施……………………………………………………
12、安全保证措施……………………………………………………
1、工程概况
20万吨/年甲醇联合装置部分工艺管道采用了15CrMo耐热钢材质,15CrMo 管道可焊性较差,需焊前预热,焊后要求进行热处理。
15CrMo管道的焊接是本装置焊接施工的难点这一。
施工时必须由具备15CrMo管道焊接资格和经验的优秀焊工施焊。
焊前要求进行焊接工艺评定、焊工考试和编制出合理的焊接工艺措施。
2、编制依据
2.1《现场设备、工业金属管道焊接工程施工及验收规范》(GB50236-98)
2.2《钢制压力容器焊接工艺评定》(JB4708-2000);
2.3《石油化工工程铬钼耐钢管道焊接技术规程》(SHJ520-91);
2.4我公司承建的多套炼油、石化、化肥和甲醇装置《焊接方案》及施工经验;
2.5我公司《焊接工艺评定汇编》。
3、15CrMo耐热钢管道焊接性分析
3.115CrMo属低合金珠光体耐热钢,具有良好的金属抗氧化性、热强性和抗氢蚀性能。
该钢种经正火加回火或高温回火后的显微组织是铁素体加珠光体。
但在焊接状态下,焊接头内往往出现贝氏体和FeC,这对耐氢蚀性能和耐高温性能是不利的。
特别是贝氏体,它是合金元素和残余奥氏体的偏转造成的。
具有高的含碳量和显微硬度,需要通过回火来消除。
因此要求焊接必须预热,焊后进行热处理。
预热温度150~200℃,焊后热处理温度380~720℃。
15CrMo有一定过热倾向,焊接过程中严重过热时,焊接接头内会出现网状铁素体和粗大魏氏组织,使接头脆化。
因此焊接过程中应控制焊接热输入(包括预热温度、层间温度、焊接线能量)。
15CrMo钢焊后进行高温回火处理可达到降低焊接接头的硬度,促使氢从焊接区逸出,使组织稳定,改善机械和高温性能的目的。
另外15CrMo管焊后会产生很大的残余应力。
对耐氢蚀很不利。
焊后高温回火也可以消除焊接头的残余应力。
3.2控制焊接区组织转变的进程是焊接质量控制的要点。
在焊接过程中必须严格控制焊件的层间温度,使其保持在预热温度或更高的温度。
其次要控制从层间温度冷却至焊接后热处理开始的时间间隔。
焊后若不能及时进行焊后热处理,应立即进行后热处理。
15CrMo管道的化学万分和机构性能见下表
4、焊接人员和焊接设备要求
4.1焊工
参加15CrMo铬钼钢管道焊接的焊工必须按《锅炉压力容器焊工考试规则》经过考试,取得技术监督部门颁发的焊工合格证,具备15CrMo管焊接合格项目,且具备15CrMo管焊接经验,才能参加本工程15CrMo管道焊接施工。
4.2焊接和热处理责任工程师
本工程建立安装质量保证体系,15CrMo管道焊接时焊接和热处理责任工程师必须到岗。
焊接责任工程师和热处理责任工程师,应具备15CrMo管道焊接及热处理经验。
4.3焊接检验员
焊接检验员即无损检测人员须具备II级以上射线探伤资格证。
4.415CrMo管道焊接人员配备计划见表4-4
(表4-4)
4.5焊接及热处理设备要求及配备
15CrMo管道焊接全部采用先进的ZX7-400ST型电弧焊/氩弧焊两用直流逆变焊机。
焊后使用绳型电加热器和DWA-180KW电脑温控设备进行热处理。
5、焊工代号、焊接材料管理
5.1焊工代号管理
●对参与本工程施工的焊工进行统一编号。
焊工代号一经确定,在施工过程中不再变动,一名焊工离岗后,与其对应的焊工代号即相应空缺。
●将具备焊工姓名、对应代号和合格项目的焊工登记表交项目部一份。
●焊工必须在他本人施焊的焊接接头上,距焊缝最后收弧处20mm部位用钢印打上本人代号。
●焊接责任工程师应作好焊接记录,并将焊缝代号及其所焊焊工代号在焊接记录图上标出。
5.2焊接材料管理
加强焊材管理,对铬钼钢管道专用焊材采取如下特殊管理措施:
●焊条的保管、烘干、发放统一由供应部门负责,供应部门设铬钼钢管道专用焊材库和焊材烘干室、配备去湿机和干湿温度计以及温湿度自动记录仪使焊条库相对温度保持在60%以下。
●焊条分类堆放,并有明显标识,注明焊条牌号和规格。
●根据勤务员进度和安排,焊条烘干负责人凭焊接责任工程师签发的领用单领取焊条并进行烘干。
●焊条启封后首先由焊条烘干负责人对焊条进行外观检查,确认合格后立即放入烘箱,经过烘干的焊条转入恒温箱内存放并做好记录。
●焊工凭焊接责任工程师签发的焊条领用卡和焊条筒去领取焊条(以根计)。
●焊工焊前核对焊条尾部的色标,确认无误后方可使用,当班所剩焊条和焊条头应退回洪干室,按规定重新烘干并标识,经二次烘干仍未用完的焊条不得用于正式工程。
●焊丝使用前用砂纸打磨表面的氧化膜,然后用丙酮擦洗脱脂。
6、焊接准备
6.1材料验收
对到仙的15CrMo管道及管件,除对质量证明文件和外观进行验收外,还应进行100%的光谱及硬度检查,确认材质无误和其热处理状态符合退火状态供货的要求,其硬度≤187HB。
6.2焊接工艺评定
焊接前严格按公司《质量保证手册》中《焊接控制程序》和《热处理控制程序》要求进行焊接工艺评定。
焊接工艺评定试件采用与正式焊相同的管材、焊接材料和相同的焊接条件。
6.3编制焊接及热处理工艺规程
根据焊接工艺评定报告和工程情况,编制焊接及热处理工艺规程。
6.4焊工培训考试
焊工正式焊接前必须模拟现场条件进行练习培训,只有通过业主主持的考试后才能上岗正式焊接。
7、 焊接及热处理施工程序
15CrMo 铬钼钢施焊程序见图7-1
N
Y
NY
8、 8.115CrMo 表8-1)
表8-2)
8.2焊接及热处理工艺要点
为保证焊缝背面成型良好,采用了氩弧焊打底。
焊道坡口两侧里外10~15mm 范围内及所用焊丝都要彻底去除锈蚀、油污、结垢等杂物,直到吐现金属光泽。
施工现场设好防风雨棚,避免穿堂风和淋雨。
预热的目的是减少焊件与焊缝的温度梯度,降低焊接接头的冷却速度,降低温差所造成的应力和淬硬组织,预热是防止冷裂纹产生的有效措施之一。
预热采用电加热法,在坡口两侧均匀进行,热透而无局部过热。
预热温度为150-200℃,预热范围不小于100mm ,加热区以外的100mm 范围内予以保温。
焊完后若不能及时进行焊后热处理,应立即进行300~500℃、15-30min 的后热处理,保温缓冷。
加速氢的逸出,减少焊缝中的扩散氩,降低接头的焊接应力,减少冷裂纹。
“热处理委托单”,随同管段图下发给热处理班组,并监督执行,确保热处理工作进行得及时、正确。
热处理的焊道应包含仪表管咀、加强管接头,支吊装角焊缝等,不得遗漏。
(℃) 800
700 600 500 400 300 200 100 0
012345时间(h ) 9、 焊接检查
9.1外观检查
外观质量要求应符合表9-1。
(表9-1)
9.2内部检查
9.3硬度检测
10、焊接和热处理防护措施
10.1焊接须采取可靠的防风措施。
10.2管道的焊接在预制平台四周搭设大型临时防风棚。
10.3工艺管道焊接时在管口要用塑料帽封闭,焊口处用可拆移帆布挡风棚挡
风。
10.4热处理时管道两湍应封闭,防止穿堂风。
11、质量保证措施
11.1施工前编制焊接和热处理工艺并以焊接和热处理工艺卡形式向施工班组进行技术交底。
11.2焊接过程中,焊工必须严格遵守工艺纪律。
焊接技术人员和焊接检查员加强监督检查,发现违规违纪现象及时予以纠正。
11.3经自检、专检发现的不合格焊口及时进行返修。
11.4及时做好各种焊接记录。
11.5无损探伤人员及时反馈探伤信息,以便组织不合格焊口的返修。
11.6建立焊接质量优劣与职工收入挂钩制度。
焊接质量一贯优良的施工班组和焊工个人给予奖励,而焊接质量较差的施工班组和焊工个人则视不合格数量给予相应处罚。
12、安全保证措施
焊接施工人员除需遵守一般的安全规定外,另应注意以下几点:
12.1所有焊机必须有可靠接地;
12.2管工组对时必须配带防紫外线眼镜;
12.3进行射线探伤时,应设立警戒区,防止外人误入被照。