无缝钢管焊接作业指导书

四川华源石油天然气有限公司无缝钢管焊接作业指导书2016.04共14页第1页无缝钢管焊接作业指导书编制：审核：审批：四川华源石油天然气有限公司2016年4月四川华源石油天然气有限公司无缝钢管焊接作业指导书2016.04共14页第2页前言为保证本公司各项目部、施工队无缝钢管焊接作业的规范性、合理性及可操作性，使各工程焊接质量能得到有效的管理及监控，同时杜绝胡乱施工、违规施工所导致的质量问题，故制定本施工作业指导书。本施工作业指导书根据国家相关规范、行业规定及目前我司实际情况进行编制。依据的国家规范、行业规定如下：1.《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》GB50236-20112.《现场设备、工业管道焊接工程施工质量验收规范》GB50683-20113.《城镇燃气输配工程施工及验收规范》CJJ33-2005注：①.因国家规范、行业标准更新的不确定性，如在本施工作业指导书实行的过程中遇相关规范更新，应依据最新规范进行施工。②.公司会根据实际情况出台与最新规范保持同步的作业指导书。四川华源石油天然气有限公司无缝钢管焊接作业指导书2016.04共14页第3页一、焊工及焊工证1.焊接操作人员必须持证上岗，且考试口合格后才可施焊，间断焊接时间超过6个月，再次上岗前应重新考试。2.焊工需在证书的有效期及合格范围内从事焊接工作。3.焊工证焊工证批准项目代号含义表示方法：1-2-3-4/5-6-7含义（不出现某项时则不填）1：焊接方法代号2：试件钢号分类代号四川华源石油天然气有限公司无缝钢管焊接作业指导书2016.04共14页第4页3：试件型式位置代号（带衬垫加K）4：焊缝金属厚度5：试件外径6：焊条类别代号7：焊接要素代号常见焊接方法代号包括：GTAW——钨极气体保护焊（氩弧焊）SMAW——焊条电弧焊GMAW――气体保护焊SAW――埋弧焊试件钢号分类代号代号类别适用范围Ⅰ碳素钢ⅠⅡ低合金钢ⅠⅡⅢ马氏体钢、铁素体不锈钢ⅠⅡⅢⅣ奥氏体不锈钢、双相不锈钢Ⅳ等级（焊接难易程度）：ⅠⅡⅢ，Ⅳ与前三类区分。例，若焊工证上代号为Ⅱ，则该焊工可焊ⅠⅡ两类钢材。试件型式位置代号四川华源石油天然气有限公司无缝钢管焊接作业指导书2016.04共14页第5页焊条类别代号FI――钛钙型（酸性）焊条F3J――低氢型（碱性）焊条F4――不锈钢（酸性）焊条F4J――不锈钢低氢型（碱性）焊条Fefs——全部实芯焊丝或药芯焊丝在上述焊材中，除了碱性焊条考试焊工后可以代替酸性焊条的考试，其他之间不能相互代替。焊接要素代号机动化程度焊接工艺因素焊接工艺因素代号手工焊钨极气体保护焊、等离子弧焊用填充金属丝无01实芯02药芯03钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊和等离子弧焊时，背面保护气体有10无11钨极气体保护焊电流类别与极性直流正接12直流反接13交流14熔化极气体保护焊喷射弧、熔滴弧、脉冲弧15短路弧16机动焊钨极气体保护焊自动稳压系统有04无05钨极气体保护焊目视观察、控制19遥控20各种焊接方法自动跟踪系统有06无07各种焊接方法每面坡口内焊道单道08多道09自动焊摩擦焊连续驱动摩擦21惯性驱动摩擦22四川华源石油天然气有限公司无缝钢管焊接作业指导书2016.04共14页第6页含义解释GTAW-FeⅡ-6G-3/42-Fefs-02-11/12SMAW-FeⅡ-6G（K）-2/42-Fef3J管外径为42，壁厚为5，打底层氩弧焊厚度为3，盖面层手工电弧焊厚度为2实芯焊丝全部实芯焊丝或药芯焊丝焊缝金属厚度为3，试件外径为4245°固定（全位置）低合金钢、碳素钢钨极气体保护焊（氩弧焊）低氢型（碱性）焊条焊缝金属厚度为2，试件外径为4245°固定（全位置）（带衬垫）低合金钢、碳素钢焊条电弧焊无直流正接四川华源石油天然气有限公司无缝钢管焊接作业指导书2016.04共14页第7页二、施焊环境1.施焊的环境温度应符合焊接焊接所需的温度，并不得影响焊工的操作技能。2.焊接时的风速应符合下列规定：焊条电弧焊、有自动保护药芯焊丝电弧焊和气焊不应大于8m/s钨极惰性气体保护电弧焊和熔化极气体保护电弧焊不应大于2m/s3.焊接电弧1m范围内的相对湿度应符合下列规定：铝及铝合金的焊接不得大于80%其他材料的焊接不得大于90%4.在雨雪天气施焊时，应采取防护措施。三、焊接方法及焊接材料1.管道采用上向熔焊工艺，焊接方式为焊条电弧焊与惰性气体保护焊相结合的氩电联焊方式（即惰性气体保护焊打底、手工电弧焊填充及盖面）。惰性气体采用氩气。2.焊接材料：底层焊接均选用型号为H08Mn2SiA氩弧焊丝，其直径为Φ2.5mm；当管径小于或等于D108时，填充及盖面层焊接选用型号为E4315的电弧焊焊条，其牌号为J427，直径为Φ2.5mm；当管径大于D108时，填充及盖面层焊接选用型号为E4315的电弧焊焊条，其牌号为J427，直径为Φ3.2mm。严禁使用与管材焊接工艺不符的焊接材料。3.焊条使用焊条使用前必须对其进行烘烤及保温。其烘烤温度为350℃-400℃，烘烤时间为1.5-2h，在烘烤完毕、未使用前应放入保温桶中进行保温处理，保温桶温度为100-150℃，随用随取四川华源石油天然气有限公司无缝钢管焊接作业指导书2016.04共14页第8页若焊条在常温下放置超过4h时，使用前应重新烘干当天未用完的焊条应回收存放，重新烘干后使用，重新烘干的次数不得超过2次严禁焊丝焊条在焊接时随手放（插）地上；焊接完成后应回收焊条短节；焊条头浪费不得超过1/34.焊条层数的选择焊接层的选择可通过以下公式来估算:N=δ/(0.8~1.2)d,其中δ是焊件的厚度,d为焊条直径。如，Φ57管道可选氩弧焊底层厚度为1.5mm，手工焊层厚度为2.0mm；Φ89管道可选氩弧焊底层厚度为2.0mm，手工焊层厚度为2.5mm。5.焊接电流的选择焊接电流的选择应根据焊条种类等因素选择合适的焊接电流值，电流与板厚、焊丝直径成正比。根据经验公式，I=（35-55）D进行选择。四、焊接步骤1.切管2.坡口清理及坡口制作钢管采用V型坡口，其尺寸如下表：序号壁厚S（毫米）坡口角度（度）钝边（毫米）对口间隙（毫米）13≤S＜965—750—21—229≤S＜2655—650—32—3坡口清理管体在防腐厂做3PE防腐时，已采取了抛丸除锈的方式清洁管体表面，其表面四川华源石油天然气有限公司无缝钢管焊接作业指导书2016.04共14页第9页除锈等级已达到Sa2.5级标准。采用砂轮机及钢丝刷清理管端，清理后的管端满足St3级除锈标准。清理时保护管子内、外表面。清理后的管端及坡口处无可见的油脂和污垢，无附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物，显露部分的表面具有金属光泽。坡口制作防腐管出厂前已采用车床切削的方式将管端加工成“V”型坡口。现场管道坡口的制作采用砂轮机切割的方法进行。为满足坡口角度及钝边的要求，再次采用角向砂轮机打磨坡口，使其符合相关技术规范。3.对口对口前，用托管布将管道内杂物清扫干净。对口时管道失圆部分应割除，严禁强力组对。对口须保证内壁齐平，内壁错边量不超过管壁厚度的10%，且不得大于2毫米。对口时需留一定的间隙。焊接接头组对应符合下表规定：序号检查项目规定要求1坡口符合“焊接工艺规程”要求四川华源石油天然气有限公司无缝钢管焊接作业指导书2016.04共14页第10页2管内清扫无任何杂物3管口清理（≥20mm）和修口管口完好无损，无铁锈、油污、油漆、毛刺4管端直焊缝余高打磨端部150mm范围内焊缝余高打磨，平缓过渡5两管口直焊缝间距错开间距不小于10mm弧长6错边量不大于2.0mm，沿周长均匀分布7钢管短节长度不小于1.5mm8相邻和方向相反的两个弯管中间直管段长不小于1.5mm9管子对接不允许割斜口。由于管口没有对准而造成的3O以内的偏斜，不算斜口。10手工焊作业空间距管壁大于0.4m4.点焊点焊厚度与第一层焊接厚度相近，但不应超过管壁厚度的70%。点焊位置须均匀、对称，其长度和间距如下表。管径点焊长度（毫米）点数（处）15—80？？不限？80—15015—304200—30040—504正式焊接前须打磨点焊处。5.焊接管道采用上向熔焊工艺，焊接方式为焊条电弧焊与惰性气体保护焊相结合的氩电联焊方式（即惰性气体保护焊打底、手工电弧焊填充及盖面）。惰性气体采用氩气。四川华源石油天然气有限公司无缝钢管焊接作业指导书2016.04共14页第11页焊接时不得在坡口以外的母材表面引弧和试验电流，并应防止电流擦伤母材。6.打磨焊缝打磨要求：打磨后焊缝符合检验标准，焊缝外观成形良好，不应有电弧擦伤，焊道与焊道、焊道与母材之间应平滑过渡，焊渣和飞溅物应清除干净，不允许破坏母材。五、检验方法及合格标准1.外观检验焊缝外观成型均匀一致，焊缝及其附近表面上不得有裂纹、气孔、凹陷、夹渣、飞溅、未焊满等缺陷。焊缝表面不应低于母材表面，焊缝余高应符合《现场设备、工业管道焊接工程施工质量验收规范》GB50683-2011中的表8.1.2-2《管道焊缝外观质量（余高和根部凸出）》中的规定，其中等级标准为II级。超标部分可以进行打磨，但不能伤及母材并需与母材进行圆滑过渡。四川华源石油天然气有限公司无缝钢管焊接作业指导书2016.04共14页第12页管道焊缝外观质量（余高和根部凸出）（mm）母材厚度TT≤66＜T≤13检查等级Ⅱ级≤1.5≤3.0管道组对的内壁错边量≤0.1T，即≤壁厚的10%，且不应大于2.0mm。焊缝宽度为两侧外表面坡口宽度每侧增加2.0mm～3.0mm，壁厚不等时，厚壁一侧的焊缝宽度为外表面坡口宽度增加3.0mm～5.0mm,薄壁的一侧的外表面坡口宽度每侧增加2.0mm～3.0mm。咬边深度不超过0.5mm；咬边深度小于0.3mm的任何长度均为合格；咬边连续长度≤100mm，两侧咬边总长度≤10%焊缝全长的属合格。超过该标准的属不合格。根部收缩应符合：深度≤0.2+0.02T且≤0.5mm的任何长度均为合格。其余规定见《现场设备、工业管道焊接工程施工质量验收规范》GB50683-2011中的表8.1.2-1《管道焊缝外观质量》，其中等级标准为II级。2.无损检测焊缝外观质量检查合格后，应进行焊缝无损探伤。焊缝无损探伤应符合下列规定：X射线探伤应符合《无损检测》GBT12605-2008的规定，合格级别为Ⅱ级。六、常见焊口缺陷1.焊缝成形差：熔焊时，液态焊缝金属冷凝后形成的焊缝外形叫焊缝成形，焊缝成形差是指焊缝外观上，焊缝高低、宽窄不一，焊缝波纹不整齐甚至没有等。2.咬边：由于焊接参数选择不当，或操作工艺不正确，沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷。（焊缝部分没悍满，是焊件与焊口交接处有一道凹陷的沟）四川华源石油天然气有限公司无缝钢管焊接作业指导书2016.04共14页第13页3.余高差：余高高于要求或低于母材。4.错边：对接焊缝时两母材不在一平面上。5.漏焊：要求焊接的焊缝未焊接。表现在整条焊缝未焊接、整条焊缝部分未焊接、未填满弧坑、焊缝未填满未焊完等。焊缝成形差咬边错边开孔位置距离焊缝过近未焊满四川华源石油天然气有限公司无缝钢管焊接作业指导书2016.04共14页第14页6.飞溅。7.在木材上引弧。飞溅飞溅在木材上引弧在木材上引弧焊口成形差