23600高炉压力管道焊接工艺.docx
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23600高炉压力管道焊接工艺
2*3600m3高炉A#、B#炉系统压力管道
焊
接
工
艺
编制人：
郭沭亮
修建工程公司机运分公司
一、编制依据
1设计文件（马钢图号：
45-0400-02-G01、45-0400-02-G02、45-0400-02-H02、45-0405-02-G01、45-0405-02-G02、45-0400-02-H01、45-0410-00-G01）
2、《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97
3、《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98
4、压力管道焊接工艺评定：
PQR-101、PQR-127、PQR-007、PQR-10
5、其他相关的施工及验收规范
二、工艺要求
◆压缩空气管道与蒸汽管道采用手工电弧焊焊接，焊条采用E4303。
根据《GB50235》7.4.3.2规定，设计压力小于等于1MPa的蒸汽（＜400℃）、压气管道，可不进行射线照相检验，设计压力大于1MPa的管道进行射线照相检验。
设计图要求进行局部射线照相检验管道焊缝，对接焊缝外观和内部质量均不得低于焊缝质量分级的Ⅲ级，不要求无损探伤管道焊缝，外观质量均不得低于焊缝质量分级的Ⅳ级。
◆冷风管道焊接采用手工电弧焊焊接，焊缝完后立即去除渣皮、飞溅物，清理干净焊缝表面，外观质量不得低于Ⅱ级。
根据设计文件要求对焊缝进行超探检验，抽样比例为100%，管道的对接焊缝内部质量不得低于质量分级的Ⅱ级（GB3323的Ⅱ级）。
（表一）氧气、氮气管道焊缝射线照相数量检查比例
管道材料
工作压力
（MPa）
检查比例及探伤部位
氧气管道
氮气管道
碳素钢
≤1.6
固定焊口：
10%
固定焊口：
10%
转动焊口：
5%
转动焊口：
5%
＞1.6≤4.0
固定焊口：
40%
固定焊口：
10%
转动焊口：
15%
转动焊口：
5%
不锈钢
≤1.6
固定焊口：
40%
转动焊口：
15%
＞1.6≤4.0
固定焊口：
100%
转动焊口：
15%
◆氧气、氮气管道焊接采用氩弧电联焊，焊缝采用射线照相抽样检测，检测比例根据设计图要求工作压力见（表一），管道的对接焊缝外观和内部质量均不得低于焊缝质量分级的Ⅲ级（GB3323的Ⅲ级）。
◆不锈钢氧气管道焊接，采用钨级氩弧焊焊接。
设计文件要求应作100%射线探伤，探伤比例见（表一），焊缝外观和内部焊缝等级为Ⅱ级（GB3323的Ⅱ级）。
三、焊接设备及焊材的选用
◆焊接设备选用型号为YC-300WX4氩弧焊机以及ZX7-400B逆变焊机。
◆焊材选用：
蒸汽、压缩空气、冷风管道采用Φ3.2、Φ4.0（冷风管道），焊条E4303；氧气（碳素钢）、氮气管道用Φ3.2、E4303焊条和Φ2.5H08Mn2SiA焊丝；氧气管道不锈钢与不锈钢及不锈钢与碳钢之间的焊接，氩弧焊焊丝采用：
1Cr18Ni9TiΦ2.5。
四、焊前准备
◆管道所有焊缝的设置，应避开应力集中区，便于焊接。
同时要求符合《GB50235-97》和《GB50236-98》的相关规定。
焊缝的坡口形式应符合图纸要求，如果图纸没有明确要求，按照本方案制作坡口。
根据本工程的材料特点，坡口采用“V”型坡口，具体坡口形式如图一。
图一坡口形式
◆焊件的切割和坡口的加工适宜采用机械加工，也可采用火焰等热加工方法，采用热加工方法加工坡口后，必须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。
◆焊件组对前应将坡口及其内外侧表面不小于10mm范围内的油污、油漆、污垢、铁锈、毛刺及镀锌层等清除干净，且不得有裂纹、夹层等缺陷。
◆管道或管件对接焊缝组对时，应保持内壁齐平，内壁错边量不超过管壁厚度的10%，且不应大于2mm。
◆焊件组对时应垫置牢固，并应采取措施防止焊接过程中产生附加应力和变形。
◆不锈钢焊件坡口两侧各100mm范围内，在施焊前应采取防止焊接飞溅物沾污焊件表面的措施。
◆焊条在使用前应进行150℃一小时烘干，烘干后放在烘干箱内保持干燥。
使用时必须使用保温桶随用随取。
焊条暴露在空气中超过4个小时，必须重新烘干。
同一批焊条严禁烘干2次以上。
◆焊丝使用前应其表面的油污、锈蚀等。
五、焊接工艺
1、碳素钢管焊接工艺
◆焊接时，一定要区分好所焊构件的材质，所用焊条（焊丝）后方可实施焊接操作。
由于本工程碳素钢管材质主要为Q235B、20#，管道壁后为δ3～12，故选用Φ3.2、Φ4.0E4303焊条及Φ2.5H08Mn2SiA焊丝进行焊接。
◆焊接方式为顺时针施焊，一次成形。
◆当环境温度低于0℃，则所有焊接施工前，应对焊缝两侧100mm范围内预热15℃以上。
同一条焊缝尽量一次焊完，不能一次焊完的，再次焊接时必须先检查焊接质量，没有问题后，方可继续焊接，焊接前需要进行同样的预热处理。
◆定位焊采用打底焊的焊接材料和焊接工艺，并由合格的焊工施焊，定位焊的长度、厚度和间距要求保证焊缝在正式焊接过程中不开裂就可以。
在焊接打底焊缝前，应对定位焊缝进行检查，当发现缺陷时必须对缺陷处理完毕后方可施焊。
◆焊接时，严禁在坡口以外的母材表面引弧和试验电流，并在焊接过程中应防止电弧擦伤母材。
◆转动口焊接时，应尽量采用水平位置焊接，以保证焊接质量。
同时焊接过程中应保证起弧和收弧处的质量，收弧时应将弧坑填满，管子焊接时，应防止管内的穿堂风。
◆焊接参数：
电流（A）
电压（V）
气体流量（l/min）
极性
焊材直径（mm）
氩弧焊
110～120
18～22
18～20
直流反接
2．5
手工焊
150～180
22～25
直流反接
3．2
2、不锈钢管焊接工艺
◆焊接时，一定要区分好所焊构件的材质，所用焊条（焊丝）后方可实施焊接操作。
由于本工程所用不锈钢管主要为φ32*3.5——φ426*10，材质为0Cr18Ni9Ti，焊丝采用1Cr18Ni9TiΦ2.5。
◆焊接方式为顺时针施焊，一次成形，焊接时，焊缝内侧应充氩以便防止内侧焊缝金属被氧化。
◆当环境温度低于0℃，则所有焊接施工前，应对焊缝两侧100mm范围内预热15℃以上。
同一条焊缝尽量一次焊完，不能一次焊完的，再次焊接时必须先检查焊接质量，没有问题后，方可继续焊接，焊接前需要进行同样的预热处理。
◆定位焊采用打底焊的焊接材料和焊接工艺，并由合格的焊工施焊，定位焊的长度、厚度和间距要求保证焊缝在正式焊接过程中不开裂就可以。
在焊接打底焊缝前，应对定位焊缝进行检查，当发现缺陷时必须对缺陷处理完毕后方可施焊。
◆焊接时，严禁在坡口以外的母材表面引弧和试验电流，并在焊接过程中应防止电弧擦伤母材。
◆转动口焊接时，应尽量采用平位置焊接，以保证焊接质量。
同时焊接过程中应保证起弧和收弧处的质量，收弧时应将弧坑填满，管子焊接时，应防止管内的穿堂风。
◆奥氏体不锈钢之间及奥氏体与非奥氏体异种钢的焊接，在保证焊透和熔合良好的条件下，采用小电流、短电弧、快速焊的工艺，并需要控制焊接温度。
◆氩弧焊焊接参数：
电流（A）
电压（V）
气体流量（l/min）
极性
焊材直径（mm）
氩弧焊
105～110
18～22
18～20
直流反接
2．5
压力管道一览表
名称
管线号
管径
长度（m）
材质
设计压力（MPa）
探伤要求
蒸汽管道
Z
φ108*5
490
20#
0.8
无
φ57*4
96
Z2
φ273*7
490
1.27
5%
φ108*4
65
φ57*3.5
35
压缩空气管道
YS1
φ219*6
490
20#
0.8
无
Y32
φ108*4
485
0.8
φ73*4
250
φ45*3
35
Y32
φ25*2.5
24
无
Y31
φ219*6
60
1.3
5%
氮气管道
N2（M）
φ219*6
60
20#
2.5
见（表一）
φ108*5
24
φ108*5
50
2.0
N2（L）
φ325*8
440
1.0
见（表一）
φ219*6
130
φ108*4
288
φ57*4
76
φ89*4
200
1.8→1.0→0.4
φ57*3.5
29
0.8
冷风管道
φ2020*12
658
Q235B
0.6
100%
φ1720*12
75
氧气管道
φ57*4
336
20#
2.5
见（表一）
φ325*8
45
1.6
φ377*9
100
2.5
φ32*3.5
1
0Cr18Ni9Ti
2.5
见（表一）
φ57*3.5
21
φ159*5
21
φ325*8
8
φ377*9
42
φ426*10
5.5
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