钢管工艺焊接方案

12.16钢管工艺焊接方案0/10河南省南水北调配套工程许昌市境17号分水口门输水管道建设工程施工第三标段合同编号：XCJ-2011/17K/SG-003钢管焊接工艺试验方案批准：审核：编制：中国水利水电第八工程局有限公司河南省南水北调配套工程许昌市境17号分水口门输水管道工程第三施工标段项目部二○一三年五月12.16钢管工艺焊接方案1/10目录一、工程概况.............................................2二、试验目的.............................................2三、试验依据.............................................2四、施工准备.............................................2五、试验操作工艺........................................4六、焊接工艺要求.........................................612.16钢管工艺焊接方案2/10钢管焊接工艺试验方案一、工程概况本工程为17号口门输水线路位于位于许昌县境内，自许昌县石寨村南京广铁路西至许昌县胡寨村东石武高铁路西，桩号25+400-31+500，长6.1km，北邓庄支线0+000-0+100，长0.1km。PCCP管道，管径2.0m，管线长6.1km；钢管，管径1.0m，管线长0.1km。共有各类主要建筑物9座，其中穿河倒虹吸3座，分别穿石梁河、清潩河、饮马河；穿公路顶管3座（滨河路、107国道、魏武大道）、管理房1座，控制阀室2座。主要包括PCCP管道（含土方开挖、回填及管道安装等）、钢管及金属结构设备、电气设备、阀件及附属设备安装和调试，临时工程、施工期水保环保等全部建安工程。其中焊接工作为滨河路、107国道和魏武大道3处顶管钢管安装及阀井内的管件的焊接，另外还有检修阀井、排空阀井钢管及合拢管处钢管焊接。二、试验目的通过本次钢管焊接工艺性试验，确定本标段钢管焊接的各项参数，如对口错台、间隙，焊丝打底，焊接遍数等。确保钢管焊接质量符合规范要求，全部达到检测标准。通过实验确定成熟的焊接工艺方法，保证焊接工程顺利进行。三、试验依据2.1施工设计图纸2.2招投标文件有关合同条款、技术标准2.3《压力钢管制造安装及验收规范》DL5017-932.4《水工金属结构焊接通用技术条件》SL36-922.5《水工建筑物金属结构焊接技术规程》SD2008-84四、施工准备1、焊接设备12.16钢管工艺焊接方案3/10焊接设备应完好无损，其性能应能满足工程需要，焊接工艺参数调节可靠，电流表、电压表指示准确。序号机具名称规格型号数量单位备注1逆变直流电焊机ZX7-4002台2氩弧焊机WS4001台3磨光机2台打磨坡口4焊条烘干箱1台2、焊接材料：焊条、焊丝采用正规大厂生产，产品合格证件齐全。序号机具名称规格型号数量单位备注1氧气、乙炔套切割坡口焊口预热2氩气3焊条J5064焊丝ER50-63、焊接人员焊工应持证上岗，合格证应在有效期内，持证项目应满足工程要求。施焊前对符合条件的焊工先进行实作考核，对考核不合格的焊工，不允许承担其持证项目的工程焊接。12.16钢管工艺焊接方案4/10序号工种数量备注1电焊工22气割13打磨对口44电工14、作业条件（1）焊工经培训考核，持证上岗；（2）钢管外观检测和物理性能合格；（3）焊机等机具设备完好，焊机按规定操作接通电源，电源符合施焊要求；（4）施焊环境满足规范要求。五、试验操作工艺1、工艺流程准备工作→组装对口→施焊操作→质量检验2、操作方法①焊前准备检查电源、焊机、焊丝、氩气、焊条等设备材料准备齐全，具备施焊条件，参加焊接的焊工持有相关部门颁发的焊工合格证。检查切口质量应符合下列规定：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；切口端面倾斜偏差不应大于管子外径的１％，且不得超过３mm；12.16钢管工艺焊接方案5/10②组装对口试验焊接钢管安放到位，一节钢管拉近顶管内，外漏1m左右，另一节钢管吊放在工作平台上，保证对接圆顺。管端坡口处理，采用磨光机打磨，保证其表面平整、无裂纹、重皮、毛刺、凹凸、缩口、熔渣、氧化物、铁屑等，倾斜偏差不应大于管子外径的１％，且不得超过３mm。焊缝外边两侧均打磨2㎝左右，保证焊接质量；内边两侧均打磨10㎝左右，以便焊缝检测。管端对口时，一端焊接三块对口板，把错台控制在3㎜，错台大时采用调口板和钢楔子调整，对口间隙采用大平口螺丝刀调整，控制在1～3㎜。③施焊操作焊缝为V型坡口，焊接采用ER50-6焊丝打底，J506（3.5～4.0㎜）焊条焊接四遍。焊接前先把三块对口板两侧都焊上，防止管口焊接受热发生移位。先用氩弧焊机焊丝打底，连续均匀焊接完成，然后再有两名焊工两侧同时采用J506（3.5～4.0㎜）焊条焊接，每焊一遍，焊渣都要清除干净，合理控制电流，焊接四遍完成。然后再检查内缝没有透焊处，重新补焊，确保焊缝质量。④质量检验外观检测焊缝饱满均匀，无焊渣、气孔，外观观感较好。根据SH3533-2003规范中规定，本工程中管道焊口焊接属于二类焊缝，采用焊口全数（每名焊工）的10%超声波探伤,无损检测人员对于所检测的焊缝质量准确判定及时反馈，同时填写检测记录，出具检测报告。12.16钢管工艺焊接方案6/10六、焊接工艺要求：（1）焊口焊接前应检查：管道对接焊口组对后应做到内壁齐平（管壁厚≤8mm的内壁错边量不宜超过壁厚的25%，管壁厚﹥8mm的内壁错边量不宜超过壁厚的20%，且不大于3mm），当内壁错边量超差或外壁错边量大于3mm时，应进行修整，即磨削成坡度为15°的坡形过渡。修整合格后再行施焊。（2）由于管道在焊接施工过程中要进行移动或是搬运作业，因此在固定或是转动焊口正式焊接前应先进行定位焊，也就是点固焊。对于一般的管子，应至少在正面焊一小点，侧面焊二大点。具体定位点个数见下表：管道内径定位焊接点个数≤1000mm4～6≥1000mm6～10定位焊缝的长度、厚度和间距，应能保证焊缝在正式焊接前的过程中不致开裂，具体可按下表执行：焊件厚度/㎜焊缝高度/㎜焊缝长度/㎜间距/㎜≤4＜45～1050～1005～103～610～20100～200定位焊的焊缝不得有裂纹或其他缺陷，在焊接根部焊道前，应对定位焊缝进行检查，当发现缺陷时应及时处理后方可正式施焊。注意事项：1）定位焊的起头和结尾处应圆滑，否则，易造成未焊透现象。12.16钢管工艺焊接方案7/102）焊接件要求预热，则定位焊时也应进行预热，其温度应与正式焊接温度相同。3）定位焊的电流比正常焊接的电流大10-15%。4）在焊缝交叉处和焊缝方向急剧变化处不要进行定位焊。5）定位焊缝高度不超过设计规定的焊缝的2/3，以越小越好。6）定位焊缝比较短小，并且保证焊透，故应选用直径小于4mm的焊条。（3）管道焊接时，由于冬季气温较低，所以在焊接前应先行对管道接口进行预热，预热范围为焊口两侧管接头100-150mm以内，预热温度为20℃，预热方法使用氧-乙炔火焰局部加热，加热区以外100mm范围内应予以保温。管口当达到预热温度后，应立即进行接口打底的焊接，且必须一次连续焊完。简图:（4）本工程中，每一道焊口必须一次焊完，若遇上停电等特殊情况无法施焊时，也应及时保护焊缝，使其缓冷。再次施焊时，必须对焊缝重新加热至所要求的预热温度，方可进行施焊。（5）底层焊道要求焊透，成型好，且厚壁管道底层焊道焊肉厚度不得小于3mm。（6）焊口处两层焊道焊缝接头应错开20mm以上，不允许接头重叠。预热范围3S3SS12.16钢管工艺焊接方案8/10（7）本工程焊接工艺指导：焊前准备1、坡口制备：采用机械加工坡口，坡口面角度为30-35°。2、试件清理：对口前应将母材距坡口20㎜范围内的内外表面油、污物、铁锈等清理干净，并露出金属光泽。3、试件对口：对口间隙为1～3㎜，钝边为1-2㎜，点固焊为8点，位于两端，长度为10-15㎜，反变形2°，并做到两面平齐焊层数量焊接方法电流范围A电压范围V焊接速度mm/min送丝速度mm/min焊接走向接头数量1-1D115-12518-2050/前向后32-1D110-13022-2830/前向后33-1D110-12022-2565/前向后3操作要领1、打底：先在施焊端的坡口内引弧，然后使焊条在施焊部位钝边间作轻微横向摆动，当钝边熔化的铁水御焊条熔滴连在一起，并听到击穿的“噗噗”声，使熔池前方形成深入母材0.5—1㎜的熔孔后，焊条向斜下方收弧灭弧。然后采用一点击穿运条。接弧时，焊条在熔孔后方5㎜左右处引弧，连弧摆动至原熔孔处用力向上顶，当听到“噗噗”声形成第一个熔池后灭弧，随后继续一点击穿运条，这样交替循环直至打底完毕。打底时灭弧频率30次/分钟，焊条与焊接方向夹角80°-90°。2、填充层：焊条与焊接方向夹角80-90°左右，采用断弧操作并作月12.16钢管工艺焊接方案9/10牙形或锯齿形运条，当摆动到两侧时稍作停顿。3、盖面层：焊条与前方夹角以90°左右为宜，操作时要注意观察熔池始终保持成椭圆形、清晰明亮，大小和形状始终保持一致。注：本工程中的定位焊（点固焊）要求电流应大些，起头和收尾应圆滑。如发现裂纹、未焊透缺陷，必须清除重焊。定位焊缝尺寸为厚度2～3mm、长度15±5mm、每个焊口应点固3-6段。（8）焊口在焊接完成后，应及时清理焊口外侧及内侧药皮及焊渣飞溅物。外侧药皮及飞溅物可直接采用敲渣锤进行敲打清理，焊口内侧药皮应靠敲打焊口外侧产生的振动力而予以清除。当内侧药皮清理未净时，可采用人工进一步清理。