罐体返修主体焊接施工方案文档格式.docx
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序号
检查项目
组装要求
1
坡口
符合“焊接工艺规程要求”
2
管口清理（10mm范围内）和修口
管口完好无损，无铁锈、油污、油漆、毛刺
3
管端螺旋焊缝或直缝余高打磨
端部150±
5mm范围内焊缝余高打磨掉，并平缓过渡
4
两管口螺旋缝或直缝间距
错开间距不得小于100mm弧长
5
错边量
沿周长均匀分布，
且当壁厚为14.6mm时，不大于2mm；
当壁厚为17.5mm时，不大于2.2mm；
当壁厚为21.0mm时，不大于2.5mm；
当壁厚为26.2mm时，不大于3mm；
6
钢管短节长度
不小于1.5m
7
相邻或方向相反的两个弯管中间直管段长
8
管子对接
不允许割斜口。
由于管口没有对准而造成的3°
以内的偏斜，不算斜口。
不相邻壁厚等级的接口中间必须插入中间壁厚的钢管一根，同时，对厚壁管按要求打内坡口。
9
过渡坡口
厚壁管内侧打磨至薄壁管厚度，锐角为14°
～30°
。
10
手工焊接作业空间
不小于0.4m
11
半自动焊接作业空间
沟上焊距管壁不小于0.5m。
沟下焊管壁距沟壁不小于0.8m，管壁距沟底不小于0.5m。
12
自动焊接作业空间
不小于0.5m
（6）一般地段均采用沟上组装，每个管子下面应设置1个管墩，管底与地面的距离为0.5-0.7m。
管墩可用土筑并压实或用装填软土的草袋堆筑。
（7）采用内对口器时，根焊道须全部完成方可将其撤除，移动时，管子应保持平衡。
（8）采用外对口器时，根焊道须完成50%以上，且焊完的焊道沿管周长方向均匀分布，但对口支撑或吊具则至少在完成全部根焊道后方可将其撤除。
移动时，管子应保持平衡。
3）焊前预热
由于施工期间在华北的冬季，管材属于高强度钢，所以管道焊接应进行适当的预热才可保证焊接质量，管口预热的范围为坡口两侧各75mm，预热温度为100-150℃。
管口预热采用中频电感应加热或环形管口火焰预热器以保证管口加热均匀，温度测量采用测温笔或表面测试计，并在距管口50mm处测量，预热完成后应立即进行根焊道的焊接。
环形管口火焰预热器的形式参见图4.1-2。
4）焊接设备准备
（1）焊接电源：
焊接电源采用野外自行电站（二弧焊机），该电站配备美国林肯多制式焊机DC-400，可同时满足半自动焊接及手工焊接，半自动焊接前应将该焊机的电源外特性调至平外特性处。
（2）焊枪：
焊枪采用QY-93型。
5）焊接
根据管道壁厚及焊接方法，确定不同壁厚管道的焊接顺序及各层的焊接工艺参数分别见4.1-1和表4.1-2。
其中填充与盖帽焊也采用同种焊条进行焊接。
表4.1-1不同壁厚管道焊接顺序
壁厚（mm）
根焊
填充焊
盖帽焊
5.6
7.1
1*
表4.1-2焊接工艺参数
焊道
名称
焊材牌号
直径
（mm）
极性
电压
（V）
电流
（A）
焊接速度
（cm/min）
E6010
3.2
DC-
24-37
70-130
9-15
填充
盖帽
注：
DC-表示焊条或焊丝接负。
（1）一般焊接技术措施
a.每层焊道由两名焊工在管口两侧对称同时起弧自管顶向管底施焊，起弧时为防止电火花击伤母材，应采取专用地线卡与管道接触，见图4.1-3。
b.焊道的起弧或收弧处应相互错开30mm以上，严禁在坡口以外的钢管表面起弧。
必须在每层焊道全部完成后，才能开始下一层焊道的焊接。
c.根焊完成后，由专职砂轮工用电动砂轮机修磨清理根焊道表面的熔渣、飞溅物、缺陷及焊缝凸高，修磨时不得伤及钢管外表面的坡口形状。
d.根焊结束后立即采用手工下向焊进行热焊，使用直接短路引弧法进行引弧，在焊接过程中，焊条不摆动，采用直线运条的方式焊接。
e.填充焊接时，由于坡口宽度的增加，焊条要作适当的摆动，为避免发生熔池满溢、气孔和夹渣等缺陷，焊接速度要控制适当以保持熔池前移。
f.盖帽焊前坡口应填满，剩余坡口深度不应大于1.6mm，盖帽焊接的送条速度应与填充焊的相同或略低一些。
g.手工焊焊接时，焊条与管口成45°
-60°
，焊接位置示意图参见图4.1-4。
（2）特殊条件下焊接技术措施
a.环境风速较大时
允许施焊的环境风速为小于8m/s。
当环境风速影响到焊接操作时，应采取有效的防风措施进行焊接区域的防护，根据以往施工经验，我们通常采用的方法是在每道工序上用防风棚进行防护，其防护示意图参见图4.1-5。
b.环境湿度较大时
允许施焊的环境湿度小于90%。
当环境湿度较大时，应采取必要的加热措施将管口烘干，具体方法同管口预热方法。
c.环境温度较低时
允许施焊的环境温度不低于5℃，如无防护措施应停止焊接作业，当环境温度低于5℃时，不但要对管口进行预热，还应对焊道进行焊后保温。
6）焊后保温
（1）焊后先不打药皮，这样可起到焊道缓冷的作用，待焊道完全冷却后再敲掉药皮，把焊道清理干净。
（2）当环境温度低于5℃时，应采取焊后在焊道上加盖保温被的措施以防止焊道急骤降温，具体做法是：
用喷灯烘烤石棉被至80℃以上，然后立即将完成的焊口趁热裹上并盖上毛毡，用橡皮带捆紧。
保温时间至少在半小时以上，保温示意图见图4.1-6。
7）焊接检验
（1）管口焊接完成后应及时进行外观检查，检查前，应用锉刀清除干净接头表面的熔渣、飞溅及其它污物。
焊缝外观应均匀一致，焊缝余高不大于2mm，余高大于2mm需打磨。
除咬边外，焊缝外表面不得低于母材表面。
（2）焊后错边量不应大于1.6mm，焊缝宽度比外表面坡口宽度每侧增加0.5mm-2.0mm。
（3）咬边深度不得超过0.5mm。
咬边深度小于0.3mm的任何长度均为合格。
咬边深度在0.3-0.5mm之间时，单个长度不得超过30mm，累计长度不得大于焊缝圆周长度的15%。
（4）所有焊口外观检查合格后进行超声波探伤及RT射线探伤。
超声波探伤的合格级别为《石油天然气钢质管道对接焊缝射线照相及质量分级》SY4056-93中的Ⅱ级，RT射线探伤的合格级别为《石油天然气钢质管道对接焊缝超声波探伤及质量分级》SY4065-93Ⅱ级。
射线探伤应在完成焊口24小时后进行。
8）焊缝返修
（1）焊接过程中，发现不合格的非裂纹缺陷应立即清理修补，修补前使用电动砂轮机将缺陷清除，每处修补的长度应大于50mm。
相邻两修补处的距离小于50mm时，按一处缺陷进行修补，每处缺陷修补不超过二次。
（2）对无损探伤不合格的焊口应进行返修，返修前，应将各种缺陷全部清除干净，并按要求进行预热处理。
（3）对出现的裂纹缺陷，当裂纹长度小于焊缝长度的8%时，经业主同意可以进行返修。
否则，对所有出现的裂纹焊口，应割除重焊。
（4）返修焊接工艺采用上向焊的手工电弧焊焊接工艺。
（5）缺陷返修完成后，采用原探伤方法进行无损检测。
4.1.6下向焊接流水作业平面布置图：
见图4.1-7。
H表示焊接，P表示清理
清理
热焊
检查
H2
P1
P2
H3
H4
P3
P4
H5
修口
对口
预热
H6
H1
焊接前进方向
P5
P6
H7
H8
13
图4.1-7下向焊接流水作业平面布置图
4.2手工电弧焊返修焊接
返修焊缝一般长度较短且数量少，在确保工程质量的前提下，综合考虑经济因素，返修焊接采用手工电焊条焊接。
4.2.1返修焊接程序
缺陷的标注→缺陷的清除→坡口检查→预热→焊接→无损检验
4.2.2返修施工技术措施
1）标注缺陷
根据对焊接质量的检查结果，由检验人员和参加返修的焊工用记号笔对缺陷部位作出标记，并确定缺陷的性质、尺寸。
2）清除缺陷
用砂轮机彻底清除缺陷。
清除缺陷的槽两端应缓慢过渡，不应陡峭以免形成夹渣。
清除缺陷时认真观察，一次将缺陷清干净。
缺陷清除时注意不要损伤焊道和钢管表面。
3）坡口检查
缺陷清除后用角向磨光机打磨出便于焊接的坡口形状，用电动钢丝刷清理坡口杂物，使其周围25mm处露出金属光泽。
坡口的尺寸及要求见图4.3-1和4.3-2。
4）预热
由于返修区域较小，因此，预热采取环型火焰加热器进行，每个环型火焰加热器配备一个液化气罐。
预热温度为100-120℃，预热范围为坡口两侧各75mm，预热温度在距坡口50mm处采用红外线测温仪进行测试。
60°
±
5°
图4.3-1非穿透型缺陷坡口
2.0-3.5mm
图4.3-2穿透型缺陷坡口
焊机选用林肯DC-400焊机（装配在二弧焊上），或由1.5T货车装载的一体焊机。
焊条根焊选用E6010焊条，填充盖帽选用E6010焊条，焊条在使用前必须经过烘干，烘干温度及保温时间严格执行焊条生产厂家规定。
带到现场的焊条装入保温筒，随用随取。
焊接顺序及焊接工艺参数参见下表。
表4.3-1主线路返修焊接工艺参数
焊道顺序
填充金属
直径（mm）
电流（A）
电压（V）
55-80
34-37
DC+
110-130
19-22
盖面
100-120
“DC-”表示焊条接负。
“DC+”表示焊条接正负。
（1）返修焊道的焊接由一名技术熟练且取得相应资格的焊工来完成，焊道的起弧处应与焊道的起焊处相距15-20mm，收弧时将弧坑填满。
严禁在坡口以外的钢管表面起弧。
（2）采用月牙形运条方式运条，根据缺陷的位置，在施过程中要调整好焊条角度与弧长。
每焊完一层认真检查，确认无缺陷后，在补焊下一层。
由于返修焊接是在较大拘束度下进行的，因此要严格控制层间温度，第二层的焊接要在短时间内完成，以保证接头质量，焊道间的时间间隔不超过10分钟。
（3）每处返修的焊缝长度应大于50mm，同一部位焊缝不得进行两次返修。
4.3.3无损检测
缺陷返修完成后，采用原探伤方法进行无损检测。
4.3.4人员配备
人员配备按照一个主体焊接机组来进行，其组成见表4.3-2。
表4.3-2主体焊接机组人员配备表
工种
数量
队长
机械手
技术管理
起重工
质量员
火焊工
HSE管理员
普工
数字录入员
司机
电焊工
合计
37
管工
4.4.4焊接机具及设备配备：
见表4.4-1。
表4.4-1焊接机具及设备配备
设备名称
规格
单位
备注
1.
自行电站（配DC-400）
GS-Ⅱ
台
焊接电站
2.
林肯焊机
DC-400
20
焊接
3.
内对口器
Ф355mm
4.
外对口器
5.
吊管机
572G
6.
单斗
1.0m3
7.
中频加热器
Ф355mm
套
加热
8.
环形管口加热器
9.
砂轮机
Ф150mm
清口
10.
Ф100
11.
钢丝刷
12.
焊枪
QY-93型
只
13.
湿度计
湿度测量
14.
数字测温仪
红外线
温度测量
15.
风速计
风速测量
16.
焊接检验尺
外观检查
17.
半自动火焰切割工具
气割
18.
坡口机
加工坡口
19.
防风棚
个
14
防风
4.1.5手段用料配备：
见表4.1-5。
表4.1-5手段用料
材料名称
规格
大锤
12磅
矫正管口
铜垫板
80×
50×
5mm
块
气罐
15Kg
管口预热
喷枪
角钢
∟452×
m
200
铁皮
0.5mm
mm2
100
1.5mm
封堵
橡胶管帽
Φ360
50
焊接电缆
35mm2
400
电焊帽
黑玻璃
焊接用
白玻璃
氧气瓶
切割
乙炔瓶
保温被
8×
1×
0.05m
张
保温
锉刀
把
清理飞溅
15
绝缘橡胶板
1m
安全防护
五.焊接检验
5.1一般要求
5.1.1管口焊接、修补或返修完成后及时进行外观检查，检查前应用锉刀清除表面熔渣、飞溅和其它污物。
焊缝外观应达到规定的验收标准。
外观检查不合格的焊缝不得申请进行无损检查。
5.1.2所有焊缝必须进行100%全自动超声波检测或100%射线检测。
5.2外观检查
5.2.1焊缝外观应均匀一致，焊缝及其表面上不得有裂纹、未熔合、气孔、夹渣、飞溅、夹具焊点等缺陷。
5.2.2焊缝表面不应低于母材表面，焊缝余高不大于2mm，局部不得大于2mm，超标的部分用电动砂轮机进行打磨，但不能伤及母材并与母材进行圆滑过度。
5.2.3焊后错边量不应大于1.6mm，焊缝宽度在每边比坡口宽0.5mm—2.0mm。
5.2.4咬边深度不得超过0.5mm。
六.焊接质量管理
6.1参照焊接工艺规程，强化电焊工上岗前的技术培训与取证工作。
6.2加强施工人员的质量意识，通过系统的技术交底，使每名施工人员牢记各工序的标准、参数与要求。
6.3落实质量管理制度，加强质量检查工作，实行自检、互检与专检，每道工序合格后方可进入下道工序，认真填写组装、焊接自检记录，质量检查员检查出不合格焊口后，应立即进行返修。
6.4制订并贯彻质量奖惩制度，奖优罚劣。
6.5加强施焊环境的监控，对风、雪、雾等恶劣气候采取必要的防范措施。
6.6配备专人管理焊接材料的烘干与发放，认真填写各项记录。
6.7推行QC小组管理活动，选定课题进行技术攻关。
6.8接受建设单位与监理的意见与建议，及时整改质量问题。
七.HSE管理
7.1电焊作业要严格遵守电气安全技术规程。
除电焊机二次线路外，电焊工不允许操作其它电气线路
7.2焊接工作前，先检查焊机和工具是否安全可靠。
如焊机外壳接地、焊机各接线点接触是否良好，焊接电缆的绝缘有无破损等。
未经安全检查，不准进行焊接作业。
7.3焊机必须有接地线。
电焊机一次接线处应有防护罩，电焊作业绝缘良好。
7.4电焊工施焊前必须佩带齐安全防护用品。
7.5在地面或地上焊接作业时，电焊工应时刻注意管墩及沟壁情况，如有管线滚动和塌方的可能，应立即停止焊接作业。
7.6焊工身体的外露部分不允许接触二次回路的导体，尤其是在焊工身体出汗更换电焊条时要更加注意。
当在高压线路附近焊接时，应在操作点的地面铺绝缘材质垫板。
7.7注重环境保护工作，保护当地的动、植物资源不因焊接施工而受到破坏。
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