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山东滨化化工分公司整体搬迁及综合技术改造项目10万吨/年片碱装置12Cr1MoV熔盐管管道焊接施工方案批准：审核：编制：中国化学工程第十六建设公司滨化项目部2010年3月30日目录一、编制说明二、编制依据三、12Cr1MoV钢焊接性分析四、焊接施工程序与方法五．质量保证措施六．施工人员计划七.机具计划一、编制说明山东滨化化工分公司整体搬迁及综合技术改造项目10万吨/年片碱装置熔盐管道采用了12Cr1MoV（耐热钢）材质，12Cr1MoV管道焊接技术要求高，焊接难度大。为确保管道焊接质量，特编制本焊接方案指导焊接施工。二、编制依据2.1化工分公司整体搬迁及综合技术改造项目10万吨/年片碱装置设计施工图；2.2《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-2010；2.3《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-2011；三、12Cr1MoV钢焊接性分析12Cr1MoV钢是我国使用的最广泛的珠光体耐热钢之一，主要用于制造工作温度小于580℃的高压、超高压过热管等，这种钢的焊接性良好。12Cr1MoV钢的化学成分为C：0.08~0.15%、Cr：0.9~1.2%、Mo：0.25~0.35%、V：0.15~0.3%、Mn:0.4~0.7%、Si:0.17~0.37%、S&P:≤0.035%这种钢是以铬(Cr)、钼(Mo)为基本合金元素的低合金钢，与普通碳素钢相比，在450～620℃的温度下，具有良好的抗氧化能力和热强性。由于铬钼元素的存在，使得焊接性变差。其问题有四个：其一，有不同程度的淬硬倾向。焊后在焊缝及热影响区易出现淬硬组织，焊接过程中有氢的扩散，附有较大应力叠加，易引起近缝区裂纹，其二，对多元化合金成分的、特别是含钒、硼的耐热钢，具有再热裳纹倾向，其三，具有弧坑裂纹倾向，其四，要求焊缝合理地合金化，以保证焊缝在高温条件下的工作性能。12Cr1MoV耐热钢合金总量不超过3％，只要采取恰当的焊接工艺措施是能够获得满足使用要求的焊接接头。焊接性的主要问题是热影响区硬化、冷裂纹、软化、焊后热处理及高温长期使用过程中的裂纹再生问题。珠光体耐热钢一般在热处理状态下焊接，焊后进行高温回火热处理四、焊接施工程序材料验收保管坡口加工焊前清理焊前预热焊接焊接检验焊后热处理焊接检验4.1材料验收保管管道及管件安装前必须进行检查，应具有制造厂合格证及质量证明书，内外表面应光滑、清洁、无针孔、裂痕、划痕等缺陷管道安装前要求现场干燥、干净清洁并防止周围环境风速的影响，采取防风措施。4.2坡口加工管子采用气割下料，但必须用磨光机将气割表面热影响层磨掉。对接焊坡口角度为60±2.5°，钝边0.5~1.0mm，组对间隙1.5~2.0mm。见图1。60±2.5°1.5~2.00.5~1.0图14.3焊前清理管道组对前确定管道焊接处及焊接所用焊丝无油污及水渍。4.4焊前预热点固焊和正式焊前，管子坡口必须预热，采用氧乙炔火焰预热，预热温度为200~300℃，且预热宽度不小于150mm。4.5焊接本工艺采用氩电联焊焊接方法。焊接操作方法:焊接关键在于充分利用氩弧焊低氢熔合、熔透均匀和热影响区小的特点，采取改度和焊接参数，提高焊接速度的方法，使熔池粘度降低，并消除了气孔的产生，使熔合点的温度停留时间缩短。为使接头均匀受热，充分熔合,尽量地采用薄焊多层的焊接工艺，并严格控制熔化池温度。这样，可使接头在短时间内多次受热,缓慢冷却，从而降低接头的淬硬倾向。注意要在施焊过程中保持焊枪的移动和送丝的均匀,防止焊丝氧化和接头失去氩气保护，否则将可能在管内焊缝表面形成缩孔或内凹等缺陷。焊接工艺参数见下表：焊缝层次焊接方法焊接材料直流电源焊接电流(A)电弧电压(V)钨极直径(mm)喷嘴直径(mm)氩气流量(L/min)层间温度(℃)牌号规格1TIGTIG-R31Φ2.5380V65-13515-17Φ2.5Φ88~10150~2502SMAWR317Φ3.2380V90-13063-66---150~250焊接前焊条必需烘烤，焊条的烘干温度为350~400℃，烘干时间为1小时，焊条必需随烘随用管子预热后立即施焊，焊缝一次性连续焊完。每层焊完后应检查焊缝，确认无问题后再焊接下一层。层间温度必须保持在300℃以上。不得在管子上随意打弧引弧。4.6焊后热处理管子焊完进行X射线探伤合格后进行热处理。焊缝焊接完毕后均匀加热至300度左右，然后保温缓冷。热处理采用绳型电阻加热器和热处理温控仪进行加热和控温。绳型加热器缠绕宽度不小于200mm，绳型加热器安装应保证焊缝处于加热温度场最高区域。焊后热处理为720-750℃的回火处理，利用绳型加热器将管道加热至热处理所需温度，升温时300℃以下不作控制，300℃-750℃区域应保证升温速度不大于300℃/h，达到热处理温度后恒温半小时。热处理后待焊缝温度降至常温后再拆除保温棉和加热器。热处理时管子两侧保温总宽度为600MM，两端均应用石棉堵住，防止管内热量散失,此外对加热带以外1000MM范围内进行保温,以减小温度变化梯度。4.7焊接检验4.7.1.首先对焊缝进行外观检查，焊缝边缘应圆滑过渡到母材，外观检查合格后再进行其他检查。外观检查项目：焊缝余高0～3MM余高差0～2MM表面无裂纹、夹渣、气孔、未熔合和咬边4.7.2.焊缝外观检查合格后进行X射线探伤，焊口探伤比例为100％，执行GB3323，Ⅱ级合格。根据GB50236－98中11.3.4.2&11.3.11.1条的规定上，对有再热裂纹倾向的焊缝，无损探伤应在焊后及热处理后各做一次五、质量保证措施在有操作合格证的施工人员中，调配具有良好质量意识和严谨工作态度的施工人员进行施工。施工过程实行“三检一评”，即自检、互检、专检、质量评定。加强过程过程管理，严肃工艺纪律。施工工序应遵守“三工序原则”，上道工序不合格，决不允许进入下道工序。合理安排施工进度，严格按照施工程序进行施工，不盲目赶工。六、施工人员计划序号1技术员1名2施工队长1名3管工2名4焊工2名5力工2名七、机具计划序号名称规格单位数量备注1逆变焊机台22磨光机台33內磨机台34气割把套25水平尺把36角尺把37卷尺5M把3