扬巴乙烯焊接施工方案REV1.docx

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扬巴乙烯焊接施工方案REV1

中国南京YPC-BASF一体化石油化工基地

基础化学联合装置60万吨/年乙烯装置

焊接施工方案

（REV1）

中国石化集团第四建设公司

扬巴乙烯工程项目经理部

编码：

FCC—BCC/方案-045

重大

√

中国南京YPC-BASF一体化石油化工基地

基础化学联合装置60万吨/年乙烯装置

焊接施工方案

（REV1）

编制：

校审：

批准：

中国石化集团第四建设公司

扬巴乙烯工程项目经理部

2003年8月2日

目录

1适用范围1

2编制依据1

3工程概况及特点1

4焊接施工准备1

5一般环境要求4

6施工工艺4

7质量要求及焊缝返修8

8安全注意事项8

1适用范围

本方案适用于YPC-BASF一体化基础化学联合装置60万吨/年乙烯装置管道及裂解炉炉管的焊接施工，施工区域包括裂解区、急冷区、压缩区、冷区、精馏区、管廊、火炬系统等7单元。

2编制依据

1）REQUIREMENTSFORWELDINGOFPRESSUREVESSEL/PROCESSCOMPONENTSANDEQUIPMENTPS-U86-R.1

2）FABRICATIONANDERECTIONOFMETALLICPIPEWORKPS-C113-R.1

3）PIPINGMATERIALSPECIFICATIONPS-C104-R.2

4）fabricationofcoilsandcrossoverpipingforcrackingfurnacesanddirectfiredheatersPS-F12-R.1

5）PROJECTSPECIFICATIONFORFURNACEERECTIONPS-F20-R.0

6）QUALIFICATIONSTANDARDFORWELDINGANDBRAZINGPROCEDURES，WELDERS，BRAZERS，ANDWELDINGANDBRAZINGOPERATORSASMEⅨ

7）ASMECODEFORPRESSUREPILPING，B31.3

3工程概况及特点

本工程涉及到的材料主要包括以下几个类别：

碳钢—A36、A53B、A106B、A672-C60；低合金钢A335-P11、A691-1.25CR、A335-P22、A691-2.25CR；不锈钢—TP304、TP304H、TP316、TP316L；低温钢—A333Gr.6、A671-CC60；高温合金——800HT、HPMOD、HPMICRO等。

4焊接施工准备

4.1焊接工艺管理

施工前焊接工程师针对各类焊接接头编制《焊接工艺卡》，并报经S&W批准。

施焊过程严格按照工艺卡要求的参数进行。

工艺卡编号方式为管道：

GYGD--×××、钢结构：

GJG--×××、裂解炉炉管：

CF--×××。

4.2焊工管理

1）参加施焊的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，经项目质检站确认并办理上岗证后方可上岗施焊，严禁无证上岗或越岗施工。

2）参加异种钢焊缝、裂解炉对流段及辐射段焊缝、与裂解炉对流段或辐射段相连的焊缝、与设备连接的焊缝等特殊部位、特殊材质焊接的焊工上岗前还需进行现场技能考试，考试位置、试件规格、考试时间等由S&W、YPEC共同确认。

4.3焊材管理

4.3.1焊材检验及存放保管

1）入库材料应具有合格质量证明文件，并按照PMI的要求进行复验。

2）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。

3）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。

4）低温钢焊材在二级焊材库中应单独存放，标识清楚，专库专用。

4.3.2焊材选配

焊材选配基本原则见表1，个别特殊部位的焊材选用详见焊接工艺卡。

4.3.3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。

4.3.4焊材发放：

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。

焊材发放人员作好发放记录。

4.3.5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。

表1焊材选配一览表

序号

接头材质

焊丝型号

焊条型号

备注

1

A36

/

E7015

2

A53B、A106B、A672-C60

ER70S-G

E7018

3

NACE（A53B、A672-C60）

ER70S-G

E7018

4

A333Gr.6、A671-CC60

ER80S-Ni2

E8018-C1

5

A335-P11、A691-1.25CR

ER80S-B2

E8018-B2

6

A335-P22、A691-2.25CR

ER90S-B3

E9015-B3

7

TP304

ER308

E308-16

8

TP304H

ER308H

E308H-16

9

TP316

ER316

E316-16

10

TP316L

ER316L

E316L-16

11

C.S+TP304H

ERNiCr3

ENiCrFe3

≥300℃

12

C.S+TP304

ER309

E309-16

＜300℃

13

A335-P11+304H

ERNiCr3

/

14

A335-P22+TP316H

ERNiCr3

/

15

800HT+304H

ERNiCr3

/

16

HPMOD+HPMICRO

25.35.4C.Nb

/

17

HPMICRO+800HT

ERNiCr3

/

18

LF2+A106B

ER80S-Ni2

E8018-C1

19

15Mo3+A106B

ER70S-G

E7018

4.4焊接设备管理

1）焊接设备双表（电流表、电压表）齐全，且均在检定期内。

2）焊接电缆线采用橡皮软线，接头不超过2个以充分保证焊接电流。

3）每台电焊机单独接地，实行一机一闸保护。

4）地线直接接到焊件上，不得接到钢结构或设备上，以防电弧击伤管道或设备。

5一般环境要求

1）空气相对湿度≤90%。

2）氩弧焊时风速小于2m/s，手工电弧焊时风速小于8m/s。

3）雨、雪天气作业时采取适当措施，如搭设防风挡雨棚等。

6施工工艺

6.1坡口加工

碳钢采用火焰切割加工；合金钢原则采用机械方法加工坡口，部分大口径管道因条件所限无法采用机械加工时，也可采用火焰切割的方法进行加工，坡口打磨时将切割的热影响区打磨掉，并修整出所要求的坡口。

6.2焊前清理

组对前用角向磨光机、棒式砂轮机、钢锉等将坡口及内外两侧不小于10mm范围内的母材表面清理干净，直到露出金属光泽。

6.3焊口组对

焊口组对遵循内壁齐的原则，组对间隙详见焊接工艺卡。

6.4定位焊

碳钢焊缝定位焊采用氩弧焊，永久焊缝。

合金钢焊缝采用氩弧焊、过桥式，正式焊接焊到该处时将点固焊缝磨掉；定位焊缝长度10～20mm，高度2～4mm，沿焊缝均布。

6.5焊前预热及层间温度控制

1）DN≥12″对接焊缝采用电加热；DN=6～10″且厚度等级＞SCH80的对接焊缝采用电加热，如图1所示，焊接过程中不拆除，维持预热状态以控制层间温度。

其余焊缝采用火焰加热。

预热温度以电子点温计所测定的温度为准。

加热范围为每侧不小于焊缝厚度的3倍，图中所示为最小尺寸要求。

2）定位焊缝采用火焰加热。

3）预热温度作好相应数据记录（无须打印自动记录曲线）。

4）各种材质焊缝的预热参数详见《焊接工艺卡》。

6.6焊接工艺

6.6.1一般工艺要求

1）所有伴热线均采用氩弧焊工艺。

2）承插焊缝至少焊接两遍。

3）多层焊时各层、道之间的接头相互错开。

6.6.2铬钼钢焊接

1）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。

2）各种焊缝的预热、层间温度参数详见《焊接工艺卡》

6.6.3奥氏体不锈钢的焊接

1）所有焊缝均采用氩弧焊打底的焊接方法，氩气纯度不低于99.96%。

2）手工电弧焊填充及盖面时，在坡口两侧各不小于100mm范围内的母材上涂以白垩粉，以防焊接飞溅损伤母材。

3）采用小线能量施焊。

4）层间用角向磨光机进行彻底清理，打磨使用白刚玉砂轮片。

5）层间及表面采用不锈钢钢丝刷清理，且不得与碳素钢混用。

6）焊接并检验完毕后应及时对焊缝外表面进行酸洗。

7）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。

6.6.4低温钢焊接

1）所有焊缝均采用全焊透工艺。

2）焊件组对前，应将坡口表面的氧化物、油污、挂渣及其它有害杂质清除干净。

消除范围为坡口及其两侧母材不少于20mm区域。

3）不得采用锤击等强制手段进行组装，不得在母材表面刻划或敲打材料标记和焊工钢印等，以防形成产生缺口效应的划痕。

4）焊接过程必须严格控制焊接线能量不超过30KJ，尽量选用较小的焊接线能量，采用多层多道法施焊。

5）焊件表面严禁有电弧擦伤。

焊接时，不得在焊件表面引弧、收弧和试验电流。

6）焊接收弧时应将弧坑填满，并用砂轮磨去弧坑缺陷。

多层焊时各层间的接头应错开30～50mm。

7）临时点固到管道上的卡具采用砂轮机拆除、修磨，并进行着色检查，不得采用敲打的方法强行拆除。

8）焊接工艺参数详见《焊接工艺卡》

6.6.5异种钢焊接

异种钢由于物理和化学性能差别较大，异种金属的焊接问题比同种金属复杂，施焊中的主要问题是如何防止裂纹、脱碳和组织不均匀性。

1）焊接工艺必须以工艺评定为基础。

2）焊工资格确认必须严格，优先安排优秀焊工进行施焊。

3）焊接规范参数按工艺评定和焊接工艺卡要求严格执行。

4）施焊时采用小线能量操作，摆动幅度尽可能小，以减少熔合比。

6.7焊缝后热及焊后热处理

1）碳钢焊缝的热处理在无损检测合格后进行。

2）铬钼钢焊缝焊缝完毕后立即进行300～350℃、不小于2小时的后热并保温缓冷，条件具备时及时进行焊缝热处理。

3）热处理采用电加热方式，加热器及保温层的固定位置如图2所示。

热处理时≤12″焊缝应至少安放一支测温热电偶，12～24″焊缝对称安放2支热电偶，＞24″焊缝应对称安放4支热电偶。

热电偶应在检定有效期内。

升降温参数见表2，300℃以下升降温速度不限，但降温时应待冷却至常温后方可拆除保温层。

4）热处理后的焊缝均需进行硬度检测，检测部位为焊缝、两侧热影响区、两侧母材，合格标准为：

CS——≤200HB

P11——≤225HB

P22——≤240HB

表2.管道焊缝热处理参数一览表

序号

材质

厚度（mm）

升温速度（℃/h）

恒温温度（℃）

恒温时间（h）

降温速度（℃/h）

1

A53B、A106B、

A672-C60

δ≤25

≤200

593~649

1h

≤250

δ＞25

≤160

593~649

2h

≤200

2

A335-P11

1.25Cr-0.5Mo

δ≤25

≤200

670~700

2h

≤250

δ=25—32

≤160

670~700

2h

≤200

3

A335-P22

2.25Cr-1Mo

δ≤30

≤100

704~760

2h

≤250

δ＞30

≤100

704~760

2h

≤120

7质量要求及焊缝返修

7.1外观质量要求

外观质量按照PS-C113的要求进行检查。

7.2内部质量要求

内部质量检查按照设计要求执行。

7.3表面缺陷修补

1）表面缺陷用角向磨光机进行清除，缺陷清除后，焊缝厚度不低于最小厚度时，表面打磨平整圆滑即可；若焊缝厚度小于最小厚度，则进行焊缝修补。

2）缺陷打磨时，使砂轮片与焊缝平行，避免磨削过多。

7.4内部缺陷返修

1）经射线或超声波检测判定为不合格的焊缝在缺陷清除后进行焊接修补。

2）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。

3）焊缝返修按正式施焊工艺要求进行。

4）需预热焊缝进行修补时预热温度取上限，采用火焰进行加热。

5）需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。

6）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。

8安全注意事项

1）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。

2）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。

3）其它未尽事宜执行《中国石化集团第四建设公司扬--巴乙烯工程项目经理部HSE实施规划》。