超高压管道焊接措施

大庆石化20万吨/年高压聚乙烯工程高压管道焊接施工技术措施11适用范围本措施适用于大庆石化20万吨/年高压聚乙烯工程PN500高压管道的焊接施工。2编制依据a）《工业金属管道施工及验收规范》GB50235-1997b）《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98c）《石油化工剧毒、可燃介质管道施工及验收规范》SH3501-2002d）《石油化工钢制管道工程施工工艺标准》SH/T3517-2000e）20万吨/年高压聚乙烯装置高压管道施工图TECNIMONTf）《特殊管道设计要求》TECNIMONT3159-XZSG-001g）《高压管道部分规格书》TECNIMONT3159-YHSE-001h）《特殊管件设计图》TECNIMONT3159-YHST-001i）外方提供的有关高压管道焊接的技术资料3工程概况及特点3.1高压管道涉及到的材料及焊口量情况如下表：序号DNPN材质外径（mm）壁厚（mm）预计焊口总数量11050025CrMo4/24CrMo5257.1622450025CrMo4/24CrMo542.48.8396330500X6CrNiMoTi17.12.248.38.83949050025CrMo4/24CrMo5139.524.51512050025CrMo4/24CrMo5181.83026616050025CrMo4/24CrMo5244.542743.2工程特点a）本装置的高压管道全部国外供货，所用材料为我公司初次使用，需进行焊接工艺评定。b）高压管道直径小、壁厚厚，焊接操作难度大，质量要求高，需进行焊工培训、测试。4焊接施工准备4.1焊接工艺管理大庆石化20万吨/年高压聚乙烯工程高压管道焊接施工技术措施2施工前焊接工程师根据外方提供的资料编制焊接工艺指导书，按GB50236标准或ASME标准第Ⅸ卷的要求对其进行焊接工艺评定，并汇编焊接工艺评定报告。依据合格的焊接工艺评定报告再编制现场各个焊接接头的焊接工艺指导书，焊接过程中严格按照工艺指导书要求的参数执行。4.2焊工管理所有参加施焊的高压管道焊工应持有有效期内相应材质、相应位置的《锅炉压力容器焊工考试规则》或《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》合格证，应经项目质检站确认，严禁无证上岗或越岗施工。焊工上岗前还需进行现场技能培训、测试，由业主与外方共同确认，并办理由合格焊工本人签名的标牌后方可上岗施焊。4.3焊材管理4.3.1焊材检验及存放保管入库材料应具有合格质量证明文件，材料使用前，按相关国家现行标准的规定进行检验和验收。焊接材料分类存放保管，专人负责，统一管理，作好记录，材料工程师定期进行检查。焊材库应配置空气去湿机、温湿度记录仪，以保证温度在5—35℃之间，湿度不超过60%。焊条、焊丝应存放在架子上，架子离地面和墙面的距离不应小于300mm，集装箱内可靠墙放置。焊条、焊丝应按种类、牌号、批号、规格、入库时间分类堆放，每垛应有明确的标志。焊材选配原则见下表：序号接头材质焊丝牌号焊条牌号备注125CrMo4/24CrMo5BohlerDCMS-IGBohlerDCMS-Kb2X6CrNiMoTi17.12.2ThyssenThermanitGE325CrMo4/24CrMo5Bohler2,5Ni-IG-50℃4.3.2焊条烘干焊条使用前按照焊条说明书要求的参数进行烘干。4.3.3焊材发放：大庆石化20万吨/年高压聚乙烯工程高压管道焊接施工技术措施3焊工凭施工员签发的《焊材发放卡》领取焊材。焊条用焊条保温筒领取，在保温桶中的存放时间控制在4小时以内。焊材的烘干、保温、发放、回收等应作好记录。。4.3.4焊条再烘干领出的焊条在规定时间内未用完的，退回焊材库予以重新烘干，但重新烘干次数不超过2次。超过2次的焊条不再用于压力管道的施工。重新烘干的焊条作好标识及相应记录，下次优先发放。4.3.5焊接设备要求a)焊接设备双表（电流表、电压表）齐全，且均在检定期内。b)钨极氩弧焊机应带有高频引弧、延迟熄弧装置，禁止钨极与管道直接接触引弧。c)焊接电缆线采用橡皮软线，不得有破损裸露铜线处，地线与管道连接处应使用专用地线卡头，严禁电弧击伤管道。d)每台电焊机单独接地，实行一机一闸保护。4.4焊接环境要求当焊接施工不具备以下条件时，应采取措施满足条件，否则严禁进行焊接施工。a）无雨天气及焊接区域相对湿度≤90%。b）手工焊条电弧焊时风速＜8m/s。c）手工钨极氩弧焊时风速＜2m/s。d）环境温度≥0℃。5施工工艺5.1施工工序5.2焊前清理坡口形式与外方提供的管线坡口一致，预留管段的切割及坡口加工采用机械方法。组材料检验坡口加工焊口组对焊接射线探伤外观检验预热预热焊后热处理焊缝返修验收合格挂牌大庆石化20万吨/年高压聚乙烯工程高压管道焊接施工技术措施4对前用角向磨光机、棒式砂轮机、钢锉等将坡口及内外两侧不小于20mm范围内的母材表面清理干净，直到露出金属光泽。5.3焊口组对与定位焊a）管子、管件组对应做到内壁平齐，内壁错边量不超过壁厚的10%，且不大于0.5mm。b）定位焊时，应采用与根部焊道相同的焊接材料和工艺，并应由合格焊工施焊。定位焊缝均匀分布，正式焊接时，起焊点应在两定位焊缝之间，焊至定位焊缝处将其打磨掉。c）正式焊接要求预热时，则定位焊缝也应按相同的要求预热，定位焊缝采用火焰加热，且取预热温度的上限。5.4焊前预热及层间温度控制a）DN≥30的管线焊前预热采用电加热法，DN≤25的管线焊前预热可以采用电加热，焊接过程中不拆除，维持预热状态以控制层间温度；b）加热应在坡口两侧均匀进行，防止局部过热，预热范围以对口中心线为基准两侧各不小于三倍壁厚，且不小于100mm；c）预热温度以电子点温计所测定的温度为准，预热温度作好相应数据记录（无须打印自动记录曲线）。焊缝的预热及层间温度为250-300℃。5.5焊接工艺5.5.1一般工艺要求a)DN≤50的管道全部采用氩弧焊工艺。b)DN≥90的管道采用氩弧焊打底一层、填充一层，其余焊条电弧焊填充盖面工艺。c)多层焊时各层、道之间的接头相互错开。d)严禁在坡口以外的母材表面引弧和试验电流，禁止电弧擦伤母材。5.5.2铬钼钢焊接a)焊接参数见焊接工艺指导书要求,应采用多层多道焊。b)对于规格DN24材质24CrMo5的管道焊口，应选用氩弧焊焊丝牌号为Bohler2,5Ni-IG（用于-50℃低温），对于其它规格材质24CrMo5的管道焊口，应选用氩弧焊打底焊丝牌号为BohlerDCMS-IG。c)焊工在进行打底焊时，管内应充氩保护，并随时观察焊道，不得有内凹现象发生。大庆石化20万吨/年高压聚乙烯工程高压管道焊接施工技术措施5d)打底焊结束后，经目测合格，进行填充盖面。e)领取后的焊丝应放置在焊丝筒内，焊条放在焊条筒内，禁止放置在地面或工件上，严禁与其它牌号焊材混放，焊条应随用随取，手抓焊条不得超过三根，焊条桶应及时盖盖。f)所有角焊缝至少焊接2遍，不得一遍成型。g)每条焊缝应尽可能一次连续焊完，若因故被迫中断，应立即对焊缝进行保温缓冷。重新焊接时先检查确认表面无裂纹，重新预热方可施焊，焊缝的无损检测在热处理完毕后进行。h)多层焊时层间温度等于或稍高于预热温度。若低于预热温度下限时应停止焊接重新预热，直至达到要求方可焊接。i)焊接完毕后，将焊工代号填写在标识框内，及时对焊缝进行热处理。若不能及时热处理，应立即进行350℃后热处理，恒温时间至少15～30分钟，然后保温缓冷。5.5.3X6CrNiMoTi17.12.2奥氏体不锈钢的焊接a)所有焊缝均采用氩弧焊焊接方法，背部充氩保护，氩气纯度不低于99.9%。b)钢管的放置应隔离其他钢种且有良好的保护，组对焊接要使用合适的胎具。c)不锈钢管焊接时尽量采用工艺评定范围内小的线能量，小电流、小摆动、快速焊。并采用合理的焊接顺序以防焊接变形。d)层间用角向磨光机进行彻底清理，打磨使用白刚玉砂轮片。e)层间及表面采用不锈钢钢丝刷清理，且不得与碳素钢混用。f)现场安装时若存在交叉作业，应对可能的污染部位进行保护。5.6焊后热处理a）焊后热处理应按设计及外方或焊接工艺指导书的要求进行，并进行硬度检测。b）焊后热处理在焊缝外观检验合格后立即进行，采用电加热法。加热器采用绳形加热器，加热范围以焊缝中心为基准，两侧各不小于焊缝宽度的三倍，且不小于25mm，加热区以外的100mm范围应予保温。c)布置热电偶：采用K系列EU-Z型测温1100℃热电偶，使用前须经校验合格；安装时用不锈钢丝或镀锌铁丝捆绑牢固，端部紧贴焊缝，捆绑点不少于两点；d）布置加热器：热电偶布置完毕后，布置加热器。e）布置保温棉：保温棉采用耐温≥1000℃的硅酸铝高铝毯，厚度≥30mm。大庆石化20万吨/年高压聚乙烯工程高压管道焊接施工技术措施6f）各种材料按标准布置完毕后，对加热器、保温棉、连接头等进行自查，自查合格后连线并送电进行热处理。具体热处理工艺参数如下表所示，300℃以下升降温速度不限，但降温时应保温缓冷，待冷却至常温后方可拆除保温层。e）温度控制准确，热处理过程中恒温温度偏差不应超过±15℃，且不超过热处理的温度范围；序号材质厚度升温速度（℃/h）恒温温度（℃）恒温时间（h）降温速度（℃/h）125CrMo4/24CrMo58.8≤220615-6450.5≤160225CrMo4/24CrMo524.5≤200615-6452≤60325CrMo4/24CrMo530≤170615-6452≤50425CrMo4/24CrMo542≤120615-6452≤356质量要求及焊缝返修6.1质量要求a）焊缝外观应成型良好，宽度以每边盖过坡口边缘2mm为宜。角焊缝的焊角高度应符合设计要求规定，外形应平缓过渡。b）焊接接头表面不允许有裂纹、未熔合、气孔、夹渣、飞溅等缺陷的存在。c）焊缝表面不得低于管道表面，焊接接头错边不应大于壁厚的10%。且外壁错边不大于2mm。d）射线探伤标准如外方无具体要求，执行JB4730-94。高压管道部分要求100%射线探伤Ⅱ级合格，铬钼钢焊缝表面进行100%MT检验，不锈钢及角焊缝表面进行100%着色检验Ⅰ级合格。e）要求焊后热处理的管线，在焊后热处理完毕后方可进行射线探伤。f）铬钼钢热处理完毕并经射线检验合格后，需按不少于焊口总量的10%的比例对其焊缝、母材及热影响区分别测定三个点的硬度，焊缝硬度值应符合设计文件的规定，无规定时，不宜超过母材标准硬度值的125%。若未满足硬度要求时,必须再次进行热处理并做硬度测试。6.2焊缝返修大庆石化20万吨/年高压聚乙烯工程高压管道焊接施工技术措施7a）经射线检测判定为不合格的焊缝在缺陷清除后进行焊接修补。b）缺陷的清除采用角向磨光机打磨，并将打磨部位修整成约50°的坡口角度。c)焊缝返修按正式施焊工艺要求进行，需预热焊缝进行修补时预热温度取上限，焊后热处理的焊缝修补完毕后按原工艺进行热处理及硬度检测。d)焊缝返修完毕后按照原检查程序进行外观检查和无损检测。e)同一部位的返修次数不应超过二次,返修应分析原因，超次返修应制定措施并经项目总工程师批准。6.3质量记录a）管道焊接工作记录；b）热处理报告及热处理曲线图；c）焊条烘烤记录；d）焊条发放记录；e）射线检测报告；f）硬度检测报告；g）着色检测报告；h)磁粉检测报告。7安全防护要求7.1施工人员进入现场必须劳保着装，打磨时必须戴护目镜。7.2焊工在高空作业时，架设必须检验合格，并系好安全带。7.3焊前预热时，需对所有预热用电缆接头进行检查，确认绝缘良好后方可通电加温。施焊过程中，应确保加热器的所有接头均远离作业人员或用保温棉进行有效隔离。7.4进行消应力热处理时，应在热处理区周围设置警戒标志，以防触电或烫伤。夜间进行热处理作业时，应在保温区上方搭设防雨棚，以防突然下雨导致热处理过程中断影响消应力效果。热处理时电阻丝应尽量用新的，以防热处理过程中烧毁。7.5未尽事项按“大庆石化20万吨/年高压聚乙烯工程高压/超高压管道施工技术方案”执行。