压力管道安装焊接工艺标准规范标准规定.docx

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压力管道安装焊接工艺标准规范标准规定

焊接通用工艺

压力管道安装

XXXXXXXXXXXXXXXXXX发布

编制:

2013年08月01日

审核:

2013年08月01日

批准:

2013年08月01日

1适用范围

本规程适用于工业管道或公用管道中材质为碳素钢、低合金钢、合金钢、耐热

钢、不锈钢和异种钢等压力管道的焊条电弧焊、钨极氩弧焊以及二氧化碳气体保护焊

的焊接施工。

2主要编制依据

2.1

GB50236-2011《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》

22

GB/T20801-2006《压力管道规范-工业管道》；

2.3

SH3501-2001《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》

2.4

GB50235-2010《工业金属管道工程施工及验收规范》

2.5

CJJ28-89《城市供热管网工程施工及验收规范》

2.6

CJJ33-89《城镇燃气输配工程施工及验收规范》

2.7

GB/T5117-2012

《碳钢焊条》；

2.8

GB/T5118-2012

《低合金钢焊条》；

2.9

GB/T983-2012

《不锈钢焊条》；

2.10YB/T4242-2011

《焊接用不锈钢丝》；

2.11GB1300-77《焊接用钢丝》；2.12其他现行有关标准、规范、技术文件。

3施工准备

3.1技术准备

3.1.1压力管道焊接施工前，应依据设计文件及其引用的标准、规范，并依据我公司

焊接工艺评定报告编制出焊接工艺技术文件（焊接工艺卡或作业指导书）。

如果属本公司首次焊接的钢种，则首先要制定焊接工艺评定指导书，对合金钢做抗裂敏感性试验，然后对该种材料进行工艺评定试验，合格后做出焊接工艺评定报告。

3.1.2编制的焊接工艺技术文件（焊接工艺卡或作业指导书）必须针对工程实际，详细写明管道的设计材质、选用的焊接方法、焊接材料、接头型式、具体的焊接施工工艺参数、焊缝的质量要求、检验要求及焊后热处理工艺（有要求时）等。

3.1.3压力管道施焊前，根据焊接作业指导书应对焊工及相关人员进行技术交底，并做好技术交底记录。

3.1.4对于高温、高压、极度和高度危害物质、易燃、易爆的压力管道，在焊接施工前应画出焊口位置示意图，以便在焊接施工中进行质量监控。

3.2对材料的要求

3.2.1被焊管子（件）必须具有质量证明书，且其质量符合国家现行标准（或部颁标

准）的要求；进口材料应符合该国家标准或合同规定的技术条件。

3.2.2焊接材料（焊条、焊丝、钨棒、氩气、二氧化碳气、氧气、乙炔气等）的质量

必须符合国家标准（或行业标准），且具有质量证明书。

其中钨棒宜采用铈钨棒；氩气

纯度不应低于99.95%;二氧化碳气纯度不低于99.5%;含水量不超过0.005%。

3.2.3压力管道予制和安装现场应设置符合要求的焊材仓库和焊条烘干室，并由专

人进行焊条的烘干与焊材的发放，并做好烘干与发放记录。

3.3焊接设备

3.3.1焊接机具设备主要包括：

交流焊机、直流焊机、氩弧焊机、高温烘干箱、中温

烘干箱、恒温箱、二氧化碳气体保护焊机、焊条保温筒、内磨机及电动磨光机等。

3.3.2用于压力管道焊接的各类焊机必须装有电流表、电压表，并按要求定期进行

检定合格，并在有效期内，焊接规范参数调节应灵活。

3.4焊接人员

3.4.1压力管道焊工应具备按《特种设备焊接操作人员考核细则》考试合格的焊工合

格证，且其合格项目与施焊项目相适应，并在规定的有效期内。

3.4.2焊条烘干人员、焊条仓库管理人员要严格按照本公司《焊接过程控制程序》的

规定执行。

3.5.1

焊接时的风速不应超过下列规定，当超过规定时应有防护设施。

）手工电弧焊：

8m/s；

3.5.3

在雨雪天气施焊时，要搭设防护棚；当焊件表面潮湿时，应对无预热要求的管

子（件）进行烘烤，去除潮气。

3.5.4焊接时允许的最低环境温度如下:

碳素钢：

-20C；低合金钢：

-10C；中高合金钢：

0C。

4焊接工艺

4.1压力管道焊接施工流程图（见图1）

焊前准备

结果评定_

\是

焊后热处理Y

硬度测试

结果评定

焊接施工流程图

4.2焊前准备及接头组对

4.2.1压力管道焊接方法按设计规定执行，当设计无规定时，可按壁厚选用焊接方法。

当壁厚W6mm寸，可选用氩弧焊或氩弧焊打底电焊盖面工艺；当壁厚＞6mm寸，可

采用氩弧焊打底，手工电弧焊盖面的焊接工艺。

4.2.2焊接材料的选用按设计规定，若设计无规定时，按表1、表2选用，并符合下

列要求:

a）同种管子（件）焊接时，焊缝金属性能和化学成分应与母材相当，且焊材工艺性能

良好。

b）异种钢管子焊接时，焊条或焊丝的选用一般应符合下列要求:

①两侧管材均非奥氏体不锈钢时，可选用成分介于二者之间或与合金含量低的一侧相匹配的焊条、焊丝。

②两侧之一为奥氏体不锈钢时，可选用含镍量较高的不锈钢焊条（丝）。

表1常用钢号推荐选用的焊接材

焊条电弧焊

CO气保焊

氩弧焊

钢号

焊条

型号

牌号示例

焊丝钢号

焊丝钢号

Q235-A

10、20

E4303

E4315

J422

J427

ER49-1

ER50-6

H08Mn2SiA

ER49-1

ER50-6

H08Mn2SiA

Q235B

Q235C

Q235DQ245R

E4316

J426

ER50-6

ER50-6

E4315

J427

H08Mn2SiA

H08Mn2SiA

E5003

J502

ER49-1

ER49-1

H08Mn2SiA

Q345A

E5015

E5016

J507

J506

ER50-6H08Mn2SiA

Q345B

ER50-2

ER50-2

Q345C

E5016

J506

ER50-3

ER50-3

Q345D

E5015

J507

ER50-6

ER50-6

Q345R16Mn

H08Mn2SiA

H08Mn2SiA

16MnDR

E5015-G

J507RH

ER55-Ni1

Q345E16MnD

E5016-G

J506RH

09MnNiDR

09MnNiD

E5515-C1L

——

——

ER55-Ni3

15CrMo

15CrMoG

15CrMoR

E5515-B2

R307

——

ER55-B2H13CrMoA

12Cr1MoV

12Cr1MoVG

12Cr1MoVR

E5515-B2-V

R317

——

ER55-B2-MnV

H08CrMoVA

1Cr5Mo

E5MoV-15

R507

——

H1Cr5Mo

06Cr19Ni10

12Cr18Ni9

E308-16

E308-15

A102

A107

——

H0Cr21Ni10

06Cr18Ni11Ti

07Cr19Ni11Ti

E347-16

E347-15

A132

A137

——

H0Cr20Ni10Nb

表2常用异种碳素钢及合金钢焊接材料的选用

被焊钢材类别

母材牌号举例

焊条电弧焊

氩弧焊

备注

焊条

焊丝型号

型号

牌号示例

碳素钢与强度型低合金钢焊接

20、Q235

Q245R+

Q345Q345R

E4303

E4315

E4316

E5015

E5016

J422

J427

J426

J507

J506

ER49-1

ER50-6

H08Mn2SiA

——

碳素钢与耐热型低合金钢焊接

Q23520+12CrMo15CrMo12Cr1MoV12Cr2Mo1Cr5Mo

E4315

E4316

J427

J426

ER49-

1

ER50-

6

H08Mn2SiA

——

强度型低合金钢与耐热型低合金钢焊接

Q345R+

12CrMo

15CrMo12Cr1MoV12Cr2Mo1Cr5Mo

E5015

E5016

J507

J506

ER49-

1

ER50-

6

H08Mn2SiA

——

耐热型低合金

钢之间

12CrMo+

15CrMo

12Cr1MoV

、

12Cr2Mo

1Cr5Mo

E5515-B1

R207

H13CrMoA

——

15CrMo+

12Cr1MoV12Cr2Mo1Cr5Mo

E5515-B2

R307

ER55-B2

H13CrMoA

12Cr1MoV+

12Cr2Mo

1Cr5Mo

E5515-B2-V

R317

ER55-B2-

MnVH08CrMoVA

12Cr2Mo+

1Cr5Mo

E6015-B3

R407

ER62-B3

非奥氏体钢与奥氏体钢焊接

20、

Q345R

、

15CrMo等+

06Cr19Ni10、06Cr17Ni12Mo2等

E309-15

E309-16

E310-16

E310-15

A307

A302

A402

A407

H1Cr24Ni13

H1Cr26Ni21

——

423焊接接头的坡口形式、尺寸及组对要求按设计规定执行，当设计无规定时，按

表3确定。

表3常用焊接接头坡口形式和尺寸

坡口尺寸

3~26

管坡口

子接头

C

1

4.2.4管子坡口应按下列方法加工:

1~3

1.5

1.5

0~2

45-60

E=T,且

不大于6

a）按SH3501-2001《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》分为SHA

级的压力管道、中高合金钢及不锈钢管道的坡口应采用机械方法加工。

b）其他管道坡口宜采用机械方法加工，当采用热加工方法时,

切割后必须去除影

响焊接质量的表面层。

4.2.5壁厚相同的管子（件）组对时，应内壁平齐，如有错口,

其错口值应按设计

规定执行，当设计无规定时，应按下列要求执行:

a）极度和高度危险物质、易燃易爆管道局部错口为壁厚的

10%且不大于0.5mm

b）高温、高压及合金钢管道局部错口为壁厚的10%且不大于1.0mm

c）其他管道局部错口为壁厚的10%且不大于1.5mm

4.2.6当壁厚不同的管子（件）组对时，应将厚壁管按薄壁管厚度削薄，其具体规定

见图

-G

图2不等壁厚对接焊件坡口加工示意图

4.2.7

4.2.8

管道焊缝的设置应避开应力集中区，且便于焊接、热处理及各种检验。

焊接接头组对前，应用砂轮清理坡口及其两侧内外表面，在距坡口两侧20mm

范围内不得有油漆、毛刺、锈斑、氧化皮及其他对焊接质量有害的物质，并磨出金属

光泽。

不锈钢管道采用电弧焊时，坡口两侧各lOOmn范围内应涂白粉或其他防沾污

4.2.11

剂。

焊件组装时，应将待焊管子（件）垫置牢固，以防止在焊接和热处理过程中发生变形和附加应力。

4.2.12除设计规定的冷拉口外，其余焊口应禁止强力组对，更不允许用热膨胀法对口，以防引起附加应力。

4.2.13当焊接所处位置障碍多时，合格焊工在施焊前亦应进行与实际条件相同的模拟练习及试焊，经无损检测合格后方可正式焊接。

4.2.14组对管口局部间隙过大时应设法修正至规定尺寸，严禁在间隙内填塞它物。

4.2.15焊条在使用前应分别按其说明书要求进行烘干，并放在保温筒内随用随取。

焊丝使用前应清除其表面的油污、锈迹等。

4.3.1定位焊时除其焊接材料、焊接工艺和预热温度等应与正式焊接相同外，还应满足下列要求:

a）定位焊应能保证焊缝在正式施焊过程中不致开裂，其长度宜为15〜30mm高宜为2〜4mm且不超过壁厚的2/3。

定位焊数量不应少于4点，定位焊缝两端应修磨成缓坡

状。

b）定位焊不得有裂纹及其他缺陷，如有缺陷应彻底磨除重新进行定位焊。

c）在合金钢管壁上点焊组对卡具定位时，卡具的材质和焊材应与管材相同。

当拆除卡具时，不得用敲打或掰扭的方法拆除。

当用氧-乙炔焰切割卡具时，应在离管道表面

3mn处切割，然后用砂轮修磨平整，对于留下的斑疤要修磨并做MT或PT合格后做补焊

处理。

4.4正式焊接

4.4.1焊接引弧应在坡口内进行，严禁在管子（件）表面引燃电弧、试验电流或焊接

临时支撑物。

4.4.2在焊接中应确保起弧及收弧的质量，收弧应将弧坑填满，多层焊的层间接头应

相互错开。

4.4.3除焊接工艺有特殊要求外，每条焊缝应一次连续焊完，如因故被迫中断，应采

取缓冷措施，再焊时应仔细检查确认无裂纹后，方可按焊接工艺继续施焊。

有预热要

求的管材应按预热要求重新预热后施焊。

4.4.4

管子焊接时，管端要堵封住，

防止管内穿堂风。

4.4.5

焊接时焊接工艺参数均按表

5、表6选择。

表5

焊条电弧焊工艺参数

焊接方法

焊条直径（mm

焊接电流（A）

电弧电压（V）

焊条电弧焊

①2.5

80〜100

22

焊条电弧焊

①3.2

100〜140

22

焊条电弧焊

①4.0

160〜180

22

焊接方法

焊丝直径

（mm

焊接电流（A）

电弧电压（V）

气体流量

（L/min）

钨极氩弧焊

①2〜2.5

80〜100

12

8〜10

表6钨极氩弧焊工艺参数

4.4.6根据设计及焊接工艺评定需焊前预热的管子（件），焊前应按要求进行局部预热。

具体程序按照《压力管道安装通用热处理工艺规程》中的有关条款执行。

447当采用氩弧焊打底时，应及时进行打底焊缝的检查，合格后尽快进行盖面焊

接，以防止产生裂纹。

4.4.8有淬火倾向的管材施焊过程中，层间温度应不低于规定的预热温度的下限。

4.4.9中、高合金钢（含铬量》3%或合金总含量＞5%的管子（件）焊接时，为防止

根层氧化或过烧，内壁应充氩气或混合气体保护。

4.4.10厚壁大直径管的焊接应采用多层多道焊进行逐层焊接，其中氩弧焊打底的焊层厚度不小于3mm各层经自检合格后方可焊接次层，直至完成。

4.4.11

为减少焊接变形和应力，直径大于194mm勺管子（件）宜采用二人对称施

焊。

4.4.12

4.4.13

对需做检验的隐蔽焊缝，应经检验合格后，方可进行其他工序。

低温钢、奥氏体不锈钢、耐热耐蚀高合金钢以及奥氏体与非奥氏体异种钢接

头焊接时应符合下列规定:

a）应在焊接作业指导书规定的范围内，在保证焊透和熔合良好的条件下，采用小电流、短电弧、快焊速和多层多道焊工艺，并应控制层间温度。

b）对抗腐蚀性能要求高的双面焊缝，与腐蚀介质接触的焊层应最后施焊。

c）低温钢焊接完毕，宜对焊缝进行表面焊道退火处理。

d）奥氏体不锈钢焊缝及其附近表面应进行酸洗、钝化处理。

4.4.14

管道冷拉口所使用的工卡具，应待焊接及热处理工作结束后方可拆除。

4.4.15

管道支吊架焊接的焊工和焊材必须与管道焊接要求相同。

焊缝焊接牢固，成

型美观、

无缺陷，焊接过程中要防止焊穿管子，并有防止变形的措施。

4.4.16

焊口焊完应进行清理，经自检合格后，在焊缝附近打上焊工本人的代号钢

印，并在相应的管道单线图上作记录。

5质量检查及评定

5.1.1焊缝应进行外观自检和专检，自检率为100%专检率根据设计要求执行。

外观

检查质量应符合设计要求，当设计无规定时，应符合以下要求:

a）焊缝外观成型良好，与母材圆滑过渡，其宽度以每边盖过坡口边缘2mn为宜。

b）焊缝表面不允许有裂纹、未熔合、气孔、夹渣、飞溅等存在。

c）设计温度低于-29C的管道、不锈钢和淬硬倾向较大的合金钢管道焊缝表面，不

得有咬边现象。

其他材质管道咬边深度不大于0.5mm连续咬边长度不大于100mm且

焊缝两侧咬边总长不大于该焊缝全长的10%

焊缝表面不得低于管道表面。

焊缝余高W1+0.2焊缝坡口宽度，且不大于3mm

焊接接头错边不应大于壁厚的10%，且不大于2mm

压力管道焊缝无损检测方法：

抽检率、合格等级和执行的标准应按设计要求执行。

按百分比抽检的焊接接头，应由质量检查员根据焊工和现场的情况指定检测位置。

同管线的焊接接头抽样检验，若有不合格时，应按该焊工的不合格数加倍检验,若仍不合格，则应全部检验。

d）不合格的焊缝同一部位的返修次数，非合金钢管道不得超过3次，其余钢种管道

不得超过2次。

经返修后的焊缝按原要求复检合格。

e）其他要求按本公司《无损检测通用作业指导书》的规定执行。

5.1.3合金焊缝光谱分析按设计规定执行。

5.1.4焊后热处理质量检验根据设计规定进行，当焊缝的硬度值超过规定的范围时,应按班次作加倍复检，并查明原因，对不合格焊缝重新进行热处理及硬度测试。

6安全技术措施6.1所有带电设备必须有良好的接地，焊工及热处理工在启动带电设备时，必须首先

检查设备接地是否良好。

6.2非电工严禁拆装一次线，焊接及热处理设备的接线、检查、维修必须在切断电源后进行。

6.3焊接设备裸露部分、转动部分及冷却部分均应设保护罩，焊工所用导线必须是绝

缘良好的橡皮线，在连接电焊钳一端的接头至少有5米绝缘软导线。

6.5焊工离开工作场所时，必须随即切断电源，检查施焊场地确无火种后离去。

6.6禁止焊接带有压力的管道；禁止在存有易燃易爆物品的车间、室及其周围5米的

地方进行焊接与切割。

6.7高空焊接与热处理时，应戴安全帽、安全带并携带工具袋，所使用的工具一律放在工具袋内，并放置在可靠的地点。

在焊接与热处理场所上部临时吊装物体时，焊工及热处理工应自动避开。

6.8高空作业使用的脚手架一定要用软铁丝扎牢固，焊工及热处理工使用前要认真检查，禁止登在梯子的最高层进行各种操作。

6.9打药皮时，要防止药皮伤害眼睛，两人对称焊时，应互防弧光打眼。

6.10热处理部位应设明显的警示和隔离措施。

加热电缆及热电偶信号电缆应尽可能悬挂设置，防止意外损伤。

6.11其他安全技术要求按本公司《安全生产管理制度》的规定执行。