压力管道安装焊接通用工艺守则.docx

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压力管道安装焊接通用工艺守则

1、主题内容与适用范围…………………………………………………2

2、焊接工艺评定和焊工技能评定……………………………………………2

3、焊接材料…………………………………………………………………2

4、焊接设备…………………………………………………………………6

5、焊接环境…………………………………………………………………6

6焊前准备…………………………………………………………………7

7、焊接的基本要求…………………………………………………………108、支管的焊接连接………………………………………………………129、焊缝返修…………………………………………………………………13

10、焊缝预热及热处理……………………………………………………1411、焊接检验………………………………………………………………15

12、焊接工程交工验收…………………………………………………18

1主题内容与适用范围；

本守则适用于低碳钢、碳锰普低钢、铬钼低合金钢、奥氏体不锈钢等材料，采用焊条电弧焊、钨极氩弧焊的GC2类压力管道安装工程的焊接及验收。

引用文件：

GB/T20801-2006《压力管道规范工业管道》

GB50235-2010《工业金属管道工程施工规范》

GB50184-2011《工业金属管道工程施工质量验收规范》

GB50236-2011《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》

NB/T47015-2011《压力容器焊接规程》

NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》

2焊接工艺评定和焊工技能评定

管道承压元件的焊接，包括承压件与非承压件的焊接，必须采用经评定合格的焊接工艺,并由合格焊工进行施焊。

焊接工艺评定和焊工技能评定应分别符合NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》及TSGZ6002-2010《特种设备焊接操作人员考核细则》的规定。

3焊接材料

3.1焊接材料（包括焊条、焊丝、焊剂及焊接用气体）使用前应按设计文件和相关标准的规定进行检查和验收。

焊接材料应具有质量证明文件和包装标记，并按公司《材料管理控制程序》规定验收合格后方可入库。

3.2焊接材料的储存应保持适宜的温度及湿度。

室内应保持干燥、清洁，相对湿度应不超过60%。

3.3库存期超过规定期限的焊条、焊剂及药芯焊丝，应经复验合格后方可使用。

复验应以考核焊接材料是否产生可能影响焊接质量的缺陷为主，一般仅限于外观及工艺性能试验。

但对焊接材料的使用性能有怀疑时，可增加必要的检验项目。

规定期限自生产日期始，可按下述方法确定：

a）焊接材料质量证明书或说明书推荐的期限；

b）酸性焊接材料及防潮包装密封良好的低氢型焊接材料为两年；

c）石墨型焊接材料及其他焊接材料为一年。

3.4常用钢号推荐采用的焊接材料

3.4.1常用钢号焊接的焊材选用见表1。

3.4.2异种钢焊接的焊材选用见表2。

3.5焊条的使用电流范围和烘焙温度

3.5.1焊条烘焙温度见表3。

3.5.2不同规格焊条焊接电流的选用参考范围具体见表4。

3.6钨极（钨棒）

3.6.1钨极氩弧焊用的电极，宜采用铈钨棒。

3.6.2碳钢、18-8型不锈钢钨极氩弧焊焊接工艺规程见表5

3.7焊材的发放、烘干、领用应按公司《质保手册》《材料管理控制程序》执行；无厂试编号的焊材不得发放、领用。

存放一年以上的焊接材料用于重要部件焊接时，如对其质量产生怀疑，应重新作出鉴定，符合质量要求时方可使用。

3.8焊条在使用前应按其说明书的要求进行烘焙，重复烘焙不得超过两次。

焊接重要部件的焊条，使用时应装入保温温度为80～110℃的专用保温筒内，随用随取。

3.9焊丝在使用前应清除锈、垢、油污。

3.10焊接用气体

3.10.1气体保护焊使用的氩气纯度不低于99.96%。

3.10.2氧－乙炔焊接方法所示用的氧气纯度应在98.5％以上。

3.10.3氧－乙炔焊接方法所示用的乙炔气体应符合GB6819的规定。

表1常用钢号焊接的焊材选用

钢号

焊条电弧焊

氩弧焊

焊条型号

焊条牌号

焊丝牌号

Q235-A

1020

E4303

E5015

J422

J507

TIG-J50

Q245R

20G

E4315

E5015

J427

J507

TIG-J50

Q345R、16Mn

E5015

J507

TIG-J50

15MoG

E5015-A1

R107

TIG-R10

12CrMo

12CrMoG

E5515-B1

R207

TIG-R20

15CrMoR

15CrMoG

E5515-B2

R307

TIG-R30

12Cr1MoVR

12Cr1MoVG

E5515-B2-V

R317

TIG-R31

12Cr2Mo

12Cr2Mo1

12Cr2MoG

12Cr2Mo1R

E6015-B3

R407

TIG-R40

06Cr19Ni10

07Cr19Ni10

E308-16

E308-15

A102

A107

H0Cr21Ni10

06Cr18Ni11Ti

07Cr19Ni11Ti

E347-16

E347-15

A132

A137

H0Cr20Ni10Ti

表2异种钢焊接焊接材料的选用

钢号

手工电弧焊

氩弧焊

焊条型号

焊条牌号

焊丝牌号

Q235-A+20

Q235-A+16Mn

E4303

E5015

J422

J507

TIG-J50

Q345R+Q245R（20G）

E4315

E5015

E5016

J427

J507

J506

TIG-J50

15MoG

12CrMoG

15CrMoG+Q245R（20G）

12Cr1MoVG

E4315

E5015

E5016

J427

J507

J506

TIG-J50

12CrMoG

15CrMoG+Q345R（16Mn）

12Cr1MoVG

E5015

E5016

J507

J506

TIG-J50

Q235-A、20、Q245R

16Mn、Q345R、06Cr19Ni10

15MoG06Cr18Ni11Ti

12CroMo（R、G）+07Cr19Ni10、15CrMo（R、G）07Cr19Ni11Ti

12Cr1MoV（R、G）

E309-16

E309-15

A302

A307

H1Cr24Ni13

注:

1.碳素钢和低合金钢的焊接采用与强度等级较低的母材相匹配（低匹配）的焊接材料；

2.碳素钢、低合金钢与奥氏体不锈钢（耐热钢）的焊接优先采用过渡焊条等焊接材料；

3.铬钼耐热钢可焊性一般，焊前一般要进行预热，焊后缓冷和必要的焊后热处理，若采用奥氏体不锈钢焊条可不进行焊前预热。

表3各种焊条烘焙温度

焊材类别

牌号

温度（℃）

时间（h）

碳钢和低合金钢焊条

J422

150

1

J426J427J506J507J556J557

350～400

2

铬钼耐热钢焊条

R207R307R317R407R507

350～400

2

铬镍不锈钢焊条

A102A132A302A202A022A212A042

150～250

1.5

A107A137A207A307

250～350

1.5

注：

1.酸性碳钢焊条一般可不烘焙，受潮后必须按规定烘干。

2.经烘焙后的焊条，必须放在保温筒内，随取随用。

3.使用的焊条冷至室温4小时后，必须按工艺重新烘焙。

4.焊条重复烘焙不超过两次。

表4不同规格焊条焊接电流的选用参考范围

焊条牌号

焊条直径

（mm）

焊接电流

（A）

焊接电压

（V）

电源极性

备注

碳钢、低合金结构钢焊条

E4303

E4316

E5016

φ2.5

70-90

18-23

交、直流

1.表中为平焊位置焊接规范而其他位置可降低电流10-15％

2.碱性低氢型焊条焊前应烘焙后使用

φ3.2

90-130

20-25

φ4

160-210

22-27

φ5

200-270

24-28

E5015

E4315

φ2.5

60-90

18-22

直流

反接

φ3.2

90-120

20-24

φ4

150-190

21-26

φ5

195-240

23-28

不锈钢焊条

A102

A132

A302

A402

A207

A307

A407

φ2

25-50

16-18

直流

反接

1.A102、A202、A302和A402可用交流弧焊机，但应尽量采用直流焊接

2.焊条焊前应烘焙后使用

φ2.5

50-80

18-23

φ3.2

80-110

20-24

φ4

160-210

22-26

φ5

160-200

24-28

耐热钢焊条

R102

R202

R302

R502

等酸性

焊条

φ2

45-70

16-20

交、直流

1.表中为平焊位置焊接规范而其他位置可降低电流10-15％

2.耐热钢焊条焊前应烘焙后使用

φ2.5

60-90

18-22

φ3.2

90-130

20-25

φ4

160-210

22-27

R107

R207

R307

R317

R407

等碱性

焊条

φ2.5

60-90

18-22

直流

反接

φ3.2

90-120

20-24

φ4

140-180

21-26

φ5

180-220

23-28

表5碳钢、18-8型不锈钢钨极氩弧焊（TIG）焊接工艺规程

材料厚度（mm）

1.5～3

3～6

6～12

接头型式

直边对接

V型坡口

X型坡口

焊接电压

（A）

碳钢

50～100

70～120

90～150

18-8型不锈钢

50～90

70～120

100～150

极性

直流正接

电弧电压（V）

12～15

钨极种类

钍钨极（WTh-7、10、15、30）或铈钨极（WCe-20）

电极尺寸

碳钢

2.4

3.2

18-8型不锈钢

2.4

焊丝直径

碳钢

1.6～2.5

2.5～3.2

18-8型不锈钢

1.6～2.5

2.5～3.2

保护气体

氩气

保护气体流量（dm3/min）

8～12

10～14

背面保护气体流量（dm3/min）

2～4

喷嘴尺寸

8～10

10～12

喷嘴至工件距离

≤12

4焊接设备

4.1焊接设备（含热处理设备、无损检测设备）及仪表应定期检查，需要计量的部分应定期校验。

4.2所有焊接和焊接修复所涉及的设备、仪器、仪表在使用前应确认其与承担的焊接工作相适应。

5焊接环境

5.1焊接的环境温度应能保证焊件的焊接温度和焊工技能不受影响。

5.2焊接时的风速应不超过下列规定，当超过规定时，应有防风设施：

a）手工电弧焊、埋弧焊、氧乙炔焊：

8m/s；

b）钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊：

2m/s。

5.3焊接电弧1米范围内的相对湿度应符合规定：

a）铝及铝合金焊接：

应不大于80%；

b）其他材料焊接：

应不大于90%。

5.4当焊件表面潮湿、覆盖有冰雪、雨水以及刮风期间，焊工及工件无保护措施时，应停止焊接。

6焊前准备

6.1坡口制备

a）坡口加工应符合本工艺的规定。

坡口表面应光滑并呈金属光泽，热切割产生的熔渣应清除干净。

b）坡口形式和尺寸应符合设计文件和焊接工艺指导书的规定。

c）当设计文件、相关标准对坡口表面要求进行无损检测时，检测及对缺陷的处理必须在施焊前完成。

6.2清理

焊件坡口及内外表面,应在焊接前按表6.1要求进行清理，去除油漆、油污、锈斑、熔渣、氧化皮以及加热时对焊缝或母材有害的其它物质。

表6.1

材料

清理范围mm

清理对象

清理方法

碳钢、低温钢、铬钼合金钢、

不锈钢

≥10

油、漆、锈、毛刺等污物

手工或机械等方法

钛及钛合金、镍及镍合金

≥50

油污、氧化膜等

有机溶剂除油污

化学或机械方法除氧化膜

6.3组对

a）坡口对接焊缝

b）坡口对接焊缝的组对应做到内壁齐平，内壁错边量应符合设计文件、焊接工艺指导书或表6.2的规定。

表6.2管道组对内壁错边量

材料

内壁错边量

钢

不大于壁厚的10％，且≤2mm

钛及钛合金、镍及镍合金

不大于壁厚的10％，且≤1mm

6.4对管内清洁要求较高且焊接后不易清理的管道，其焊缝底层应采用氩弧焊施焊。

机组的循环油、控制油、密封油管道，当采用承插焊时，承口与插口的轴向不宜留间隙。

6.5管道焊接应按本章和现行国家标准GB50236-2011《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》的有关规定进行。

6.6管道焊缝的设置应避开应力集中区，便于焊接和热处理，且应符合下列规定，但夹套管除外：

a.直管段上两对接焊口中心面间的距离，当公称直径大于或等于150mm时，不应小于150mm；当公称直径小于l50mm时，不应小于管子外径。

b.焊缝距离弯管起弯点不得小于100mm，且不得小于管子外径。

c.卷管的纵向焊缝应置于易检修的位置，且不宜在底部。

d.环焊缝距支、吊架净距不应小于50mm；需热处理的焊缝距支、吊架不得小于焊缝宽度的5倍，且不得小于100mm。

e.不宜在管道焊缝及其边缘上开孔。

f.有加固环的卷管，加固环的对接焊缝应与管子纵向焊缝错开，其间距不应小于l00mm。

加固环距管子的环焊缝不应小于50mm。

6.7管子、管件的坡口形式和尺寸应符合设计文件及焊接工艺的规定。

6.8管道坡口加工宜采用机械方法，也可采用等离子弧、氧乙炔焰等热加工方法。

采用热加工方法加工坡口后，应除去坡口表面的氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层，并应将凹凸不平处打磨平整。

6.9管道组成件组对时，对坡口及其内外表面进行的清理应符合表6.3的规定；清理合格后应及时焊接。

表6.3

管道材质

清理范围（mm）

清理物

清理方法

碳素钢不锈

钢合金钢

≥10

油、漆、锈、毛刺等污物

手工或机械等

铝及铝合金

≥50

油污、氧化膜等

有机溶剂除净油污化学或机械法除净氧化膜

铜及铜合金

≥20

钛

≥50

6.10除设计文件规定的管道冷拉伸或冷压缩焊口外，不得强行组对。

6.11管道对接焊口的组对应做到内壁齐平，内壁错边量应符合表6.4的规定。

表6.4

管道材质

内壁错边以量

钢

不宜超过壁厚的10%,且不大于2mm

铝及铝合金

壁厚≤5mm

不大于0.5mm

壁厚＞5mm

不宜超过壁厚的10%且不大于2mm

铜及铜合金、钛

不宜超过壁厚的10%且不大于1mm

6.12不等厚管道组成件组对时，当内壁错边量超过表6.4的规定或外壁错边量大于3mm时,应进行修整。

6.13在焊接和热处理过程中,应将焊件垫置牢固。

6.14当对螺纹接头采用密封焊时,外露螺纹应全部密封。

6.15不等壁厚的工件对接时，薄件端面的内侧或外侧应位于厚件端面范围之内。

a.当内壁错边量大于表5.4规定，或外壁错边量大于3mm时，焊件端部应按图1-1进行削薄修整。

b.端部削薄修整不得导致加工后的壁厚小于设计厚度。

（a）T2−T1≤10mm（b）T2−T1＞10mm（c）T2−T1≤5mm

（d）T2−T1≤10mm（e）T2−T1＞10mm

（f）内外侧均不齐平

图1-1

6.16支管连接焊缝

1）安放式支管的端部制备及组对应符合图1-2（a）、（b）的要求。

2）插入式支管的主管端部制备及组对应符合图1-2（c）的要求。

3）主管开孔与支管组对时的错边量应不大于m值（见图1-2（a）、（b）），必要时可堆焊修正。

图1-2

4）组对间隙

接头的根部间隙应控制在焊接工艺指导书允许范围内。

5）焊件组对时应垫置牢固，并应采取措施防止焊接和热处理过程中产生附加应力和变形。

6.17定位焊缝

a）定位焊缝焊接时，应采用与根部焊道相同的焊接材料和焊接工艺，并应由合格焊工施焊。

b）定位焊缝的长度、厚度和间距应能保证焊缝在正式焊接过程中不致开裂。

c）根部焊接前，应对定位焊缝进行检查。

如发现缺陷，处理后方可施焊。

d）焊接的工卡具材质宜与母材相同或为NB/T47014中的同一类别号。

拆除工卡具时不应损伤母材，拆除后应将残留焊疤打磨修整至与母材表面齐平。

7焊接的基本要求

7.1焊接设备及辅助装备等应处于正常工作状态，安全可靠，仪表应定期校验。

7.2焊缝（包括为组对而堆焊的焊缝金属）应由经评定合格的焊工，按评定合格的焊接工艺指导书进行焊接。

7.3除工艺或检验要求需分次焊接外，每条焊缝宜一次连续焊完，当因故中断焊接时，应根据工艺要求采取保温缓冷或后热等防止产生裂纹的措施。

再次焊接前应检查焊层表面，确认无裂纹后，方可按原工艺要求继续施焊。

7.4在根部焊道和盖面焊道上不得击。

7.5焊接连接的阀门施焊时，所采用的焊接顺序、工艺以及焊后热处理，均应保证不影响阀座的密封性能。

7.6不得在焊件表面引弧或试验电流。

设计温度≤-20℃的管道、淬硬倾向较大的合金钢管道、不锈钢及有色金属管道的表面均不得有电弧擦伤等缺陷。

7.7内部清洁要求较高且焊接后不易清理的管道、机器入口管道及设计规定的其他管道的单面焊焊缝，应采用氩弧焊进行根部焊道焊接。

7.8按焊接工艺规定焊缝层次、焊接线能量、每层厚度、层间温度施焊，施焊时应测量电弧电压、焊接电流及焊接速度并作记录。

7.9多层焊每层焊完后，应立即进行清理和目视检查。

如发现缺陷，应消除后方可进行下一层焊接。

7.10规定进行层间无损检测的焊缝，无损检测应在目视检查合格后进行，表面无损检测应在射线照相检测及超声波检测前进行，经检测的焊缝在评定合格后方可继续进行焊接。

7.11每个焊工均应有指定的识别代号。

除工程另有规定外，管道承压焊缝应标有焊工识别标记。

对无法直接在管道承压件上作焊工标记的，应用简图记录焊工识别代号，并将简图列入交工技术文件。

7.12需预拉伸或预压缩的管道焊口，组对时所使用的工具应待整个焊口焊接及热处理完毕并经焊接检验合格后方可拆除。

7.13对含铬量大于或等于3%或合金元素总含量大于5%的焊件，氩弧焊打底焊接时，焊缝内侧应充氩气或其他保护气体，或采取其他防止内侧焊缝金属被氧化的措施。

7.14焊接时应采取合理的施焊方法和施焊顺序。

7.15施焊过程中应保证起弧和收弧处的质量，收弧时应将弧坑填满。

多层焊的层间接头应错开。

7.16管子焊接时，管内应防止穿堂风。

7.17除工艺或检验要求需分次焊接外，每条焊缝宜一次连续焊完，当因故中断焊接时，应根据工艺要求采取保温缓冷或后热等防止产生裂纹的措施，再次焊接前应检查焊层表面，确认无裂纹后，方可按原工艺要求继续施焊。

7.18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：

7.18.1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。

7.18.2对抗腐蚀性能要求高的双面焊焊缝，与腐蚀介质接触的焊层应最后施焊。

7.18.3低温钢焊接完毕，宜对焊缝进行表面焊道退火处理。

7.19复合钢焊接应符合下列规定：

7.19.1严禁使用基层和过渡层焊条焊接复层。

7.19.2焊接过渡层时，宜选用小的焊接线能量。

7.19.3在焊接复层前，应将落在复层坡口表面上的飞溅物清理干净。

7.20应根据设计规定对奥氏体不锈钢焊缝及其附近表面进行酸洗、钝化处理。

8支管的焊接连接

支管与主管的焊接连接应符合图1-3所示的支管连接焊缝形式和下述焊缝尺寸的规定：

注：

tc——填角焊缝有效厚度，取0.7

b或6.4mm中的小者；

b——支管名义厚度

h——主管名义厚度

r——补强圈或鞍形补强件的名义厚度

tmin——

b或

r，取小者

图1-3

8.1安放式焊接支管或插入式焊接支管的连接，包括整体补强的支管台，应采用全焊透的坡口焊缝，盖面的角焊缝厚度应大于等于tc，见图1-3（a）和（b）。

8.2补强圈或鞍形补强件的焊接应符合下列规定：

a）补强圈应采用全焊透的坡口焊缝连接到支管上，盖面的角焊缝厚度应大于等于tc，见图5-3（c）和（d）。

b）鞍形补强件与支管连接的填角焊缝厚度应大于等于0.7tmin，见图1-3（e）。

8.3补强圈或鞍形补强件外缘与主管连接的填角焊缝厚度应大于等于0.5

r,见图1-3（c）、（d）和（e）。

8.4补强圈和鞍形补强件应与主管、支管很好地贴合。

应在补强圈或鞍形补强件的高位（不在主管轴线处）开一通气孔用于焊缝焊接和检漏时的通气。

补强圈或鞍形补强件可采用多块拼接组成，但拼接焊缝应与母材等强度，且每块拼板均应开通气孔。

8.5应在支管与主管的连接焊缝检查和修补合格后，再进行补强圈或鞍形补强件的焊接。

9焊缝返修

9.1返修前应对缺陷产生的原因进行分析，提出相应的返修措施。

焊缝的返修工作，应由持证焊工担任，焊工必须按焊缝返修工艺卡进行返修。

9.2补焊应采用经评定合格的焊接工艺，并由合格焊工施焊。

预热和焊后热处理应与原焊接要求相同。

9.3同一部位（指焊补的填充金属重叠的部位）的返修次数超过两次时，应重新制定返修措施，经施焊单位技术总负责人批准后方可进行返修。

9.4焊缝返修控制管理按公司《焊接管理控制程序》规定。

9.5焊缝返修时，可采用碳弧气刨或砂轮机将缺陷彻底清除，并修整成便于焊接凹槽形状，凹槽两端有一定坡度，底部呈半园形，不允许有毛剌，凹痕和尖角形，每处返修的气刨长度应在50mm以上。

9.6对于双面焊缝，缺陷的清除深度应在钢板厚度的2/3以内，如超过2/3深度的焊缝，内部仍残留缺陷时，应即停止清除，进行焊补，然后在其背面再次清除缺陷。

9.7补焊前，用砂轮机把刨槽内表面及其两侧20-30mm范围内的铁锈、熔渣、氧化皮及渗碳层清理干净。

9.8补焊时，应采用较小直径焊条，刨槽较深时，采用多层焊，运条过程焊条摆动不宜太大，焊补丁字接头部位时，应先焊补纵缝，后焊补环缝。

9.9多层补焊时，层间焊缝应用砂轮机或钢丝刷将焊渣清除干净。

当发现熔合不良或表面气孔时，应彻底清除重新补焊。

9.10水压试验中发现焊缝渗漏，应在卸压后补焊。

9.11要求热处理的设备，热处理后又进行补焊，补焊后还需再次热处理。

9.12返修焊缝与邻近原焊缝应平滑过渡，余高差不大于2mm,宽度差不大于3mm。

需在返修焊道边缘100mm处，打上焊工代号钢印。

9.13要求焊后热处理的管道，应在热处理前进行返修。

如