蒸汽管道焊接施工方案

张家港华兴电力有限公司热网工程浙江诸安建设集团有限公司1第一章工程概况及措施编制依据1、工程概况：一标段从二干河沿北三环路北侧向西至杨锦公路；从二干河东侧（蒋锦公路批发市场对应位置）敷设一根DN700蒸汽管线至杨锦公路与晨丰公路处。本标段全部为DN700管道，合计3177米，此标段设计压力1.9MPa（G），设计温度350°C，采用管材为螺旋缝焊接钢管，Φ720*11。蒸汽管道热补偿主要采用自然补偿、耐高温自密封旋转补偿器补偿、外压轴向型波纹补偿器相结合的方式。本次焊接工程主要是管道焊接，管道工艺介质为蒸汽，焊接方法采用氩弧焊打底，手工盖面焊接。由于焊接工作量较大，因此必须制定科学合理的焊接技术方案，严格按焊接工艺评定和焊接作业指导书及焊接规程进行施焊，加大焊接质量管理与奖惩制度，把好焊接质量关。2、编制依据1《工业金属管道设计规范》GB50136-20082《压力管道规范工业管道》GB20801-20063《城镇供热管网设计规范》CJJ34-20104《城镇供热管网工程施工及验收规范》CJJ28-20045《工业金属管道工程施工规范》GB50235-20106《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》GB50236-20117《现场设备、工业管道焊接工程施工质量验收规范》GB50683-20118《国家电网公司电力安全工作规程》（2011-1573）9《电力管道安装验收规定》GB50184-201110《国家电网公司基建安全管理规定》国网（基建/2）173-201511《电力建设施工及验收技术规范（管道篇）》DL5031-9412《电力建设施工技术规范_第5部分：管道及系统》DL5190.5-201213华兴热网工程苏夏设计院相关设计说明第二章工程所用材料要求1、管材、管件必须具有出厂合格证和材质证明书。材质合格证应包括钢号、张家港华兴电力有限公司热网工程浙江诸安建设集团有限公司2炉批号、规格、化学成分、力学性能、供货状态及材料标准号。本工程中，螺旋焊接管材质为QB235B碳素钢，20#碳素钢。2、管材、管件的表面应无裂纹、缩孔、折叠、重皮等缺陷。若表面存在局部锈蚀或凹陷时，亦应必须保证管材的最小壁厚3、焊材的选用：本工程管道焊接采用氩弧焊打底、手工电弧焊罩面方法，氩弧焊丝选用TIG50，手工电焊条选用型号为J427。第三章焊接管理措施1、焊接设备：焊接设备应完好无损，其性能应满足工程需要，焊接工艺参数调节可靠，电流表、电压表指示正确2、焊接工艺卡：焊接施工前应有相应的焊接工艺卡，焊接工艺卡应覆盖施焊的所有管道，并报审业主、监理，焊接工艺卡批准后方可进行焊接3、焊工管理：焊工应持证上岗，合格证应在有效期内，合格项目应满足工程要求。本工程中焊工必须由劳动部门颁发的与所焊钢种、位置相匹配并在有效期内的压力管道焊工资质证，严禁超项目焊接施焊前对符合条件的焊工先进行实焊考核，对考试不合格的焊工，不允许承担其持证项目的工程焊接4、焊材管理：1）焊接材料有物资供应部门负责采购、保管、发放。焊条、焊丝应根据母材的化学成分、机械性能合理选用，在使用前必须检查其质量合格证明书和产品是否相符2）进场的焊材必须具有合格质量证明书，出厂期超过一年的焊条应进行焊条焊接工艺性能试验，合格后方可使用。已受潮、药皮褪色或长白斑、焊芯锈蚀的焊条不准使用3）在使用的焊条的药皮不得有脱落或明显裂纹。焊丝使用前应清除表面的油污及锈蚀的等4）现场设置专用焊接库，库内配置空气除湿机、干湿温度计，以保证库内张家港华兴电力有限公司热网工程浙江诸安建设集团有限公司3空气相对湿度在60%以上，温度在零上5℃以上5）库内焊材应存放架子上，架子离地面高度不小于30cm，离墙壁距离不小于30cm6）库内焊材堆放时应按种类、牌号、规格、批号、入库时间分类堆放，并做好标识，先入库的先发放使用7）焊条在使用前应有专人进行烘烤，烘烤时应注意A、应避免焊条在烘烤过程中药皮因温度剧升或陡降而开裂，烘干箱的升温或降温不能呢个过快B、不允许往正在升温的烘干箱内放入或取出焊条，应待焊条烘烤符合要求，降至保温温度后方可取出C、从烘干箱中取出的焊条应放在保温筒内，数量根据施焊需而定，从烘干箱取出的焊条应在4小时内用完，剩余焊条需要从新烘烤，反复烘烤次数超过两次的焊条不得用于焊接D、焊材的烘干、发放、回收应设专人负责。焊条启封后首先应进行外观检查，药皮无脱皮、不开裂的为合格。确认合格后立即放入烘烤箱，按规定程序进行烘干，待温度降至200°C以下后，移入保温箱。E、焊条领用应用保温筒盛装，随用随取，焊接时每次只允许取出一根焊条，取完后应将保温筒盖上，保温筒在使用过程中应通电保温。本工程中焊条保温温度为100-150°C，反复保温不得超过两次。F、下班时应将所剩焊条退回焊条烘干房，按规定作好标识重新烘干。经二次烘干仍未用完的焊条不得用于正式工程G、焊条从入库、出库、烘干、发放至回收，整个过程均要做好记录，焊接专业工程师要随时检查监督H、焊条烘烤人员除按规定烘烤焊条外，还要负责按规定领取和发放焊条，并要求做好发放、回收记录第四章管线焊接施工程序为确保施工工期，工程施工程序应尽量优化，尽量以最低施工成本达到工程目标成果。本焊接工程中采用工序流水作业施工方法，现场设管道转动焊接口预制场地及管道固定焊接口安装场地，管道焊接口预制、固定安装同时进行并且流水作业，这就大大减少了施工周期，从而为减少工程周期、降低施工成本提供张家港华兴电力有限公司热网工程浙江诸安建设集团有限公司4了条件。在进行施工准备的同时，材料检验、焊工考核同时进行，为做好施工准备打好基础。后附焊接施工流程图审查熟悉图纸及设计材料检验与管理焊接工艺评定焊工培训进场复验入库储存焊条烘烤发放使用回收记录编制焊接施工方案坡口准备与组对现场施焊1、组焊工艺的实施2、焊接环境条件管理3、安全管理与施焊记录取得上岗合格证焊接设备条件焊接环境要求无损检测吹扫试压交工验收张家港华兴电力有限公司热网工程浙江诸安建设集团有限公司5第五章管线焊接环境要求对于室外环境要求温度：相对湿度≤90%风速：气体保护焊时≤2m/s；焊条电焊时≤10m/s。当环境不能满足以上要求时，应在采取焊前预热（预热温度20℃）、搭设防风防寒棚等措施后方可进行焊接工作。另外、下雪及雨天禁止无措施而露天施焊作业2、当焊接环境出现如下情况时，必须采用不遮挡等措施，否则禁止施焊：1)现场风速大于10m/s。2)现场相对湿度大于90%3)雨天第六章焊前准备1、焊缝坡口的加工及组对尺寸按设计图纸的规定。2、对采用火焰切割的坡口，应将割口表面的熔渣、氧化物及飞溅物清理干净,并将不平处打磨平整。3、焊缝在组装前应将坡口内、外壁两侧各20mm范围内的油、漆、垢、锈等杂物清理干净，并打磨出金属光泽。不锈钢焊件在组装前应将坡口两侧表面不小于100mm范围内的油、漆、垢、锈、毛刺等杂物清理干净，并采取防止焊接飞溅物沾污表面的措施。所使用的砂轮片、钢丝刷及清除焊渣的工具由不锈钢制成。4、焊接前应做好各项防护措施。如：采用蓬布遮挡、搭设活动防护棚等办法来防止风、雨、雪等天气对焊接造成的影响，以确保工程的焊接质量。张家港华兴电力有限公司热网工程浙江诸安建设集团有限公司6第七章焊接工艺1、焊接工艺要求当焊接环境出现下列任何一种情况时，应采取有效的防护措施，如搭设防护棚，采取预热等措施，否则不得施焊。（1）手工电弧焊时，风速大于10m/s。（2）氩弧焊时，风速大于2m/s。（3）相对湿度大于90%。（4）焊件有水、雪或接触到雾。（5）当焊件温度低于0OC时。露天场所焊接采用搭设活动棚的办法来防止雨、雪、风等天气情况对焊接造成的影响，以确保工程质量。2、焊接方法的选用：（1）热网管道的焊接采用GTAW、SMAW焊或GTAW+SMAW，小管和直径Φ≤57mm的联络管拟全部采用GTAW。（2）热网管道支吊架等的焊接采用手工电弧焊焊接。（3）焊口的点焊及组对卡具的焊接应与正式焊接各项要求相同，并由合格焊工施焊。当发现定位焊缝有裂纹、气孔等缺陷时应清除重焊。（4）焊接时不得在焊缝坡口外引弧,以免擦伤母材产生淬硬组织。（5）管子焊接时,管内不得有穿堂风，管端应堵上。（6）组对卡具的去除不得损伤母材，应用砂轮进行磨削，并将残留焊疤打磨平整。3、焊接工艺：1）氩弧焊及氩弧焊打底工艺钨极类型，铈钨极Wse20，ф2.5～3.0mm，保护气体，采用纯度大于99.95%的氩气（Ar），流量为6～9L/min。。电特征，电流种类：直流，极性—氩弧焊打底层为正接。钨极伸出长度为3～6mm，喷咀直径为ф6～10mm，喷咀与手柄夹角一般控张家港华兴电力有限公司热网工程浙江诸安建设集团有限公司7制在70℃～80℃，焊接电流当管径小于ф76mm为70～90A，ф76～ф159为90～110A，大于ф159为110～130A，电压为16～24V。4、施焊技术1）焊接过程中应尽量避免停弧，以减少“冷接头”的次数。2）管道对口焊手工钨极氩弧焊打底，采用电弧在管壁外侧燃烧，焊丝从坡口外侧填加的外填丝方法操作。3）喷嘴与焊丝的的夹角一般为900，焊接方向不限，如下图所示。4）从最困难的部位起弧和在障碍最小的地方收弧封口，以免焊接时影响操作和焊工视线接头质量。5）中小管径的点固焊，应在坡口内直接点焊，直径小于60的管子，点固一处即可；直径Φ76～Φ159时应点固2～4处；点固焊焊缝长度一般为15～20，位置一般在平焊或立焊处。6）打底焊缝应一气呵成，不允许中途停止，打底层焊缝应检查合格后，及时进行次层焊接。7）打底焊道和中间焊道焊后应用磨光机打磨清理。5、焊条电弧焊工艺焊枪和焊丝相对夹角示意图900张家港华兴电力有限公司热网工程浙江诸安建设集团有限公司8工艺参数选择焊接工艺参数如无明确规定者可按表四选择表四焊接工艺参数焊条牌号焊条直径（mm）电源种类及极性电流A电压VJ4272.5-4.0直流反接70-20016-62A102、A132、A3022.5-4.0直流反接70-20016-266、水平固定管（吊焊）焊接（1）焊接特点1）焊工通常以平、仰焊点为界将环形焊口分为对称两个半园形焊口，按照仰一立一平的焊接顺序焊接。2）由于焊接位置沿园形连续变形，要求施焊人员站立的高度工和运条角度必须适应焊接位置变化的需要。3）焊接时，为了控制熔池的温度和状态，除了采用火弧法或随焊随调节电流的方法外，主要靠摆动焊条来控制热量。4）水平固定管V型坡口焊缝焊条电弧焊常出现的缺陷如下图所示说明：1）位置1与5易出现多种缺陷，位置1和位置5很容易出现夹渣和气孔（位置1氩弧焊打底很容易出现内凹、未焊透，位置5氩弧焊打底很容易出现焊透程度过分，形成焊瘤）；2）位置2易出现气孔、夹渣；3）位置3、4铁水与熔渣易分离，焊接缺陷不多。543215-10mm5-10mm焊接方向张家港华兴电力有限公司热网工程浙江诸安建设集团有限公司9（2）焊接方法1）第一层焊接（氩弧焊打底后焊条电弧焊的第一层，下同）A、第一层焊缝的焊接，是决定焊接质量的关键，一般采用作摆动的直线运条法焊接。B、第一层前半部的焊接：起焊和收焊尾点应超过5-10mm，如下图引弧时电流应稍大些，在坡口面上引弧，长弧预热2-3秒钟，待坡口两侧接压熔化状态，表面出现“焊味”时，立即压低电弧上第一滴铁水，并向前移动，当铁水在坡口内形成熔池时，应迅速将焊条抬起或灭弧，使熔池温度下降，然且再压低电弧或重新引弧焊接，当运条到定位焊缝时，必须用电弧熔穿间隙，使之充分熔合。在焊接过程中，应从下往上焊，位置不断变化，因此焊条角度也必须相应变化。一般常用的焊条角度下图所示：C、第一层后半部的焊接：焊接方法与前半部相似焊上下接头时，应把先焊缝端头用电弧割法5-10mm，接头处焊接时，要使原焊缝充分熔化，并形成熔孔，以保证根部焊透，平焊接头时，应压低电弧，焊条前后摆动，推开熔渣，并击穿根部，以保证焊透，熄弧前填满弧坑。2）中间层焊接除第一层与最外层外，其余都称为中间层，一般壁厚大于6mm时，才有中间层。间层焊接要求参数选择适当，因中间焊波较宽，一般采用月牙形或