天然气管道工程管道焊接施工方案

天然气管道工程管道焊接工艺施工方案编制：审批：一、管道焊接施工要求1、管道切口质量应符合下列规定：⑴切口表面应平整、无裂纹、重皮、毛刺、凹凸、缩口、熔渣、氧化物、铁屑等；⑵切口端面倾斜偏差不应大于管子外径的１％，且不得超过1mm；⑶有坡口加工要求的，坡口加工形式按焊接方案规定进行。2、管道预制时应按单线图规定的数量、规格、材质等选配管道组成件，并按单线图标明管道的系统号和按预制顺序标明各组成件的顺序号。3、管道预制时，自由管段和封闭管段的选择应合理，封闭段必须按现场实测尺寸加工，预制完毕应检查内部洁净度，封闭管口，并按顺序合理堆放。4、管道对接焊缝位置应符合下列规定：⑴管道位置距离弯管的弯曲起点不得小于管子外径或不小于100mm；⑵管子两个对接焊缝间的距离不大于5mm.⑶支吊架管部位置不得与管子对接焊缝重合，焊缝距离支吊架边缘不得小于50mm；⑷管子接口应避开疏放水、放空及仪表管的开孔位置，距开孔边缘不应小于50mm，且不应小于孔径。5、管道支架的形式、材质、加工尺寸及精度应严格按照相关图集进行制作，滑动支架的工作面应平滑灵活，无卡涩现象。6、制作合格的支吊架应进行防腐处理，并妥善分类保管。支架生根结构上的孔应采用机械钻孔。二、管道安装1、管道安装前应具备下列条件：⑴与管道有关工程经检验合格，满足安装要求；⑵管子、管件、管道附件等已检验合格，具有相关证件；⑶管道组成件及预制件已按设计核对无误，内部已清理干净无杂物。2、管道安装应按单线图所示，按管道系统号和预制顺序号安装。安装组合件时，组合件应具备足够刚性，吊装后不应产生永久变形，临时固定应牢固可靠。3、管道水平段的坡度方向以便于疏放水和排放空气为原则确定。4、管道连接时，不得用强力对口，加热管子，加偏垫或多层垫等方法来消除接口端面的空隙、偏斜、错口或不同心等缺陷。5、管子或管件的坡口及内外壁10-15mm范围内的油漆、垢、锈等，在对口前应清除干净，显示出金属光泽。管子对口一段应平直，焊接角变形在距离接口中心２00mｍ处测量，当管子公称通径ＤＮ＜100mm时，折口的允许偏差ａ≤２ｍｍ；当ＤＮ≥100mm时，允许偏差ａ≤３ｍｍ。6、管道对口一般应做到内壁齐平，如有错口时，对接单面焊的局部错口值不应超过壁厚的10％，且不大于1mm，对接双面焊的局部错口值不应超过焊件厚度的10%，且不大于３ｍｍ。对口符合要求后，应垫置牢固，避免焊接过程中管子移动。7、管道安装应根据现场实际条件进行组织，原则为先大管后小管，安装工作有间断时，应及时封闭管口，管道安装的允许偏差为：项目允许偏差标高架空室外＜±15水平管弯曲度ＤＮ≤1001/1000且≤20ＤＮ＞1001.5/1000≤20立管铅垂度≤2/1000且≤15交叉管间距偏差＜±1011、法兰及紧固件安装⑴法兰安装前，应对法兰密封面及密封垫片进行外观检查，不得有影响密封性能的缺陷。⑵法兰连接时应保持法兰间的平行，其偏差不应大于法兰外径的1.5/1000，且不得大于2ｍｍ，不得用强紧螺栓的方法消除歪斜。⑶法兰平面应与管子轴线相垂直，平焊法兰内侧角焊缝不得漏焊，焊后应清除氧化物等杂质。⑷垫片的内径应比法兰内径大２—３ｍｍ。垫片应为整圆。⑸连接用的紧固件的材质、规格、形式应符合设计规定。⑹法兰应使用同一规格，螺栓安装方向一致，紧固螺栓应对称均匀，松紧适度。螺栓应露出螺母２—３个螺距。12、盲板安装1、盲板厚度应选10mm，材质与原管材质相同。2、盲板的添加位置应正确无误，并按要求进行加强。13、支架安装⑴支架安装工作应和管道安装同步进行，支架的位置、形式尽可能符合设计规定。⑵支架安装前应清理基础，和基础固定好，安装时及时进行支架的固定和调整工作，支架安装应平整、牢固、与管子接触良好。⑶滑动支架的滑动面应洁净平整，以保证管道能自由膨胀。滑动支架的滑动部分应裸露，不应被水泥及保温层敷盖。⑷在有热位移的管道上安装支架时，其支点的偏移方向及尺寸按设计图纸要求正确装设。⑸有热位移的管道，在受热膨胀时，应进行检查与调整，检查活动支架的位移方向、位移量及导向性能是否符合设计要求，管托有无脱落现象，固定支架是否牢固可靠。⑹支架间的间距按设计正确安装，安装过程中使用的临时支架应有明显标志，并不得与正式支架位置冲突，管道安装完毕后及时拆除。⑻管道安装完毕后，应按设计文件逐个核对支架的形式、材质和位置，以免错装、漏装。14、管道安装完毕自检合格后，进行“三查四定”收尾工作，进行吹扫，清洗。三、管道焊接１、焊条、焊丝应根据母材的化学成分、机械性能合理选用在使用前必需检查其质量合格证明书和产品是否相符。２、焊条、焊丝焊条存放地点应符合焊材对温度、湿度的要求，按时填写保存环境记录。如果焊条受潮，焊材使用前应按其使用说明进行烘干。3、焊接人员必须有上岗证，而且在规定的范围内。4、本次施工的管道为中压焊接管道，且管道厚度不大于10mm。5、管道焊接前用气焊打坡口，打完坡后对管口处出现的焊渣等物应用绞磨机进行清理，使坡口面出现金属光泽。6、此次管道坡口全部采用V型坡口坡口角度为55～65，钝边为0～3mm，管道间隙为1～3mm。7、由于管道要吊装作业，此次焊接采用定位焊，对于一般的管子，应在正面焊一小点，侧面焊二大点。具体定位点个数见下表管径焊接点个数≥75210041）引弧及起焊：在图所示A点破口面上引弧至间隙内，使焊条在两钝边作微小横向摆动，当钝边熔化铁液与焊条熔滴连在一起时，焊条上送，此时焊条端部到达破口底边，整个电弧的2/3将在管内燃烧，并形成第一个熔孔。在仰焊至斜仰焊位置运条时，必须保证半打穿状态；至斜立焊及平焊位置，可运用顶弧焊接。其运条角度变化过程及位置如图所示为了在仰焊部位消除和减少内凹现象，除了台理选择坡口角度和焊接电流以外，断弧动作要果断，引弧动作要准确和稳当，在坡口两侧停留时间不宜过多，焊接电弧要短，并借助电弧的吹力使熔池金属推向背面。2)仰焊及下胆坡部位的焊接：应压住电弧作横向摆动运条，运条幅度要小，速度要快，焊条与管子切线倾角为80°—85°左右。随着焊接向上进行，焊条角度变大，焊条深度慢慢变浅。在7点位置时，焊条端部离口底边约1mm，焊条角度为100°—105°，这时约有1/2电弧在管内燃烧，横向摆动幅度增大，在坡口两侧稍作停顿。到达立焊时，焊条与管子切线的倾角为90°。3)上爬坡和平焊部位的焊接，焊条继续向外带出，焊条端部离坡口底边约2mm，这时1/3电弧在管内燃烧。上爬坡的焊条角度与管切线夹角为85°—90°，平焊时夹角为80°左右，并在图6-22aB点收弧。仰焊接头方法，由于起焊处容易产生气孔、未焊透等缺陷，故接头时应把起焊处的原焊缝用电弧割去一部分（约10mm长），这样既割除了可能有缺陷的焊缝，而且形成缓坡形割槽，也便于接头。其操作方法如下：首先用长弧烤热接头部分，稍微压短电弧，此时弧长约等于两倍焊条直径。从超越接头中心约10mm的焊波上开始焊接。此时．电弧不宜压短，也不作横向摆动，一旦运条至接头中心时，立即拉平焊条压住熔化铁液向后推送，未凝固的铁液即被割除而形成一条缓坡形的割槽。焊条随即回到原始位置（约30°），从割槽的后端开始焊接。运条至接头中心时切勿灭弧，必须将焊条向上顶一下，以打穿末熔化的根部，使接头完全熔合（图6-23）。对于重要管道或使用低氢型焊条焊接时，可用錾、锉等手工加工方式修理接头处，把仰焊接头处修理为缓坡形，然后再施焊。2)平焊接头方法：先修理接头处，使成一缓坡形，选用适中的电流值，当运条至斜立焊（立平焊）位置时，焊条前倾，保持顶弧焊，井稍作横向摆动（图6-24），当距接头处尚有3～5mm间隙，即将封闭时，绝不可灭孤。接头封闭的时候，需把焊条向里稍为压一下，此时，可听到电弧打穿根部而产生的“啪喇”声，并且在接头处来回摆动以延长停留时间，从而保证充分的熔合。熄弧之前，必须填满熔池，而后将电弧引至破口一侧熄灭。3）与定位焊缝接头：当运条至定位焊点时，将焊条向下压一下，如听到“噗噗”声后，快速向前施焊，到定位焊缝另一端时，焊条在接头处稍停，将焊条向下压一下，若听到“噗噗”声后，表明根部已熔透，恢复原来的操作手法。4)换焊条时接头：有热接和冷接两种接法。热接：在收弧处尚保持红热状态，立即从熔池前面引弧，迅速把电弧拉倒收弧处，见图6-25所示。冷接：即熔池已经凝固冷却，必须将收弧处打磨成斜坡，并在其附近引弧，再拉到打磨处稍作停顿，待先焊焊缝充分熔化，方可向前正常焊接。管道施工中焊接缺陷的产生及预防根据工程施工过程中的具体情况，结合多年的施工管理经验，如何防止焊接缺陷的产生，以便为提高管道焊接工程质量，焊接施工时，焊条、焊丝的选择、使用方法、焊接条件和施工管理等任何一个方面的失误，都可导致“焊接缺陷”的产生。而一项不当的焊接工艺及不适当的焊接参数的选择更是造成焊接缺陷的主要原因。焊接缺陷大致可分为内部缺陷和外部缺陷两类。内部缺陷主要指气孔、未焊透，裂缝，未熔合及夹渣等。外部缺陷是指表面裂纹，表面气孔，凹坑，焊瘤和咬边等形状缺陷，以及热变形，错边或角焊缝的焊脚尺寸不足等尺寸上的缺陷。一、夹渣夹渣分单个的与条状的两类。有的外形不规则，也有的呈球状。他们都是焊缝金属中残留的外来固体物质。用药芯焊丝焊接时会产生一层溶渣覆盖于焊缝表面，当溶渣在熔融的焊缝金属中来不及浮出表面而停留在金属内时，就形成夹渣。这些夹渣削弱了焊缝，并且可能成为一种裂纹源。他们可由下列因素造成：1．前层的焊道清渣不干净；2．不稳定的运条速度；3．不适当的焊丝角度，使熔渣流到电弧前面；4．摆动幅度太宽；5．运条速度太慢，使熔池处在电弧前面；6．电流控制得太低采用下面措施可以避免：1．仔细清理前一焊道的熔渣，特别是沿焊道的两侧；2．采用均匀的运条速度；3．增加焊炬的倾斜角，避免熔渣流到电弧前面；4．使用较窄的摆幅；5．提高运条速度，以便使电弧位于熔池的前面；6．提高电流设定值。二、气孔气孔是在焊缝金属中的一种充满气体（H2，N2，CO）的空穴。气孔一般呈圆形或椭圆形，内壁洁净光滑。他们可以密集的分布在焊缝的某一部位，也可以沿着焊缝的全长分布。气孔减小了焊缝横截面，使其受到削弱。气孔可以在焊缝内部，也可以穿透到焊缝表面，或者两种都有。也有的表现为焊缝表面的凹坑或长条状气沟。当从凹坑部分释放出来的气体，受到半熔融熔渣的抑制，被封闭与熔渣与熔融金属间，造成熔融金属的下凹，当金属凝固时，即成气沟。如图2-1气孔可由下列一个或多个因素造成：（a）（b）（c）图2-1气孔，凹坑，气沟一例1、用于保护电弧及熔池的保护气体流量不够；2、保护气体流量过大,将空气卷入,或风速大造成保护气体的覆盖偏转,导致保护不良;3、保护气体混有杂质或受潮;4、焊接电流过大,或电弧电压过太高;5、焊丝干伸长度过长;6、过快的运条速度,导致气体还没逸出之前,焊接熔池以凝固;7、母材或焊丝表面有锈,油脂,湿气或脏物;8、母材中的杂质,如钢中的S含量过高,根据上列原因,可采用下列相应措施,以消除气孔的产生.1.增加保护气体流量,在无风时,流量为20-25L/Min;2.采取防风措施,防止穿堂风.在室外焊接,气体保护焊时当风速超过2m/s时,要设置防风措施；3.增加去除气体中湿气的装置，及保证气体纯度；4.调整至合适的焊接电流或电弧电压,或调整送丝速度;5.缩短干身长度或调整焊炬角度,清理喷嘴内附着的飞溅物,改善气体保护;6.减慢运条速度;7.清理母材或焊丝表面;三.裂纹对焊接接头质量影响最大的是裂纹,裂纹的产生可以由不适当的焊接工艺、焊工技术或材料所致。按照裂纹发生的时间可划分为冷裂纹与热裂纹两种，这些裂纹可以垂直或平行于焊缝。横向裂纹垂直于焊缝轴线，是纵向收缩应力作用所引起的；纵向裂纹常常发生于高的接头拘束及高的冷却速度条件下，预热往往可以减少这些裂纹的发生。1.热裂纹热裂纹又称“结晶裂纹”，当焊缝金属凝固时，如果在枝晶间存在富集杂质元素的低熔点相薄膜，在焊接应力的作用下就会产生热裂纹。硫和磷是最易形成低熔点相的元素，它们的作用也会因含炭量的增加而提高。按热裂纹的形态，可分为“纵向裂纹”、“横向裂纹”、