工艺技术工艺管道焊接方案及培训教材

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1、工艺技术工艺管道焊接方案及培 训教材 工艺技术工艺管道焊接方案及培 训教材 重大 专项 一般 新疆新能 3 万吨/年多晶硅项目工艺管道 焊接施工技术方案 编制： 审核： 批准： 中石化第四建设有限公司 新疆新能 3 万吨/年多晶硅项目部 2014 年 8 月 20 日 目录目录 1 适用范围 11 适用范围 1 2 编制依据 12 编制依据 1 3 工程概况 13 工程概况 1 4 施工工序 14 施工工序 1 6 主要资源使用计划 146 主要资源使用计划 14 7 质量保证措施 167 质量保证措施 16 8 HSE 管理措施 278 HSE 管理措施 27 9 JHA 分析 319 JH

2、A 分析 31 1 适用范围1 适用范围 本方案适用于新疆新能 3 万吨/年多晶硅项目工艺管道焊接工程的施工。 2 编制依据2 编制依据 2.1 华陆工程科技有限公司提供的工艺管道设计图纸。 2.2 施工标准规范 2.2.1 石 油 化 工 有 毒 、 可 燃 介 质 钢 制 管 道 工 程 施 工 及 验 收 规 范 （SH3501-2011） ； 2.2.2现场设备、工业管道焊接工程施工规范 （GB50236-2011） ； 2.2.3石油化工铬镍不锈钢、铁镍合金和镍合金焊接规程 （SH/T35232009） ； 2.2.4石油化工低温钢焊接规程 （SH/T35252004） ； 2.2.

3、5石油化工建设工程施工安全技术规范 （GB504842008） 。 3 工程概况3 工程概况 3.1 新疆新能 3 万吨/年多晶硅项目工艺管道焊接工程主要包括工艺及供热外管、 液氯气化及 HCL 合成、工艺废气处理、废水处理、循环水站、消防水站等； 3.2 主要材质包括碳钢、不锈钢、低温钢三种，具体为碳钢（20#、Q235B)、不锈 钢 （ 06Cr19Ni10 、 022Cr19Ni10 、 022Cr17Ni12Mo2) 、 低 温 钢 （ A333Gr.6 、 A671Gr.CC60CL22） 。 3.3 工程特点、施工重点 1）管道安装要求质量高，特别是机泵要求无应力配管。 2）压缩机

4、等动设备配管施工为该工程管道施工的重点内容。 4 施工工序4 施工工序 4.1 管道焊接施工工序 4.1.1 碳钢管道焊接施工工序 注：1、壁厚25mm 时进行预热。 2、厚度19mm 及设计文件有要求时需进行焊后热处理。 4.1.2 不锈钢管道焊接施工工序 点 焊 外观检查 下料坡口加工 下道工序 组对 焊接外观检查无损检测下道工序 层间温度控制、记录 不合格不合格 4.1.3 低温钢管道焊接施工工序 5 施工工艺5 施工工艺 5.1 焊前准备 5.1.1 施工技术文件的编制 a)焊接工艺评定的编制 根据规范建设/监理单位的要求，项目部组织编写了工艺管道焊接工程的焊 接工艺评定，具体详见规划

5、表。 外观检查 质量记录 点焊 新疆多晶硅项目工艺管道焊接工艺评定 WPS 选用表新疆多晶硅项目工艺管道焊接工艺评定 WPS 选用表 焊材焊材 钢种种类钢种种类材质材质壁厚范围(mm)壁厚范围(mm)焊接工艺评定编号焊接工艺评定编号覆盖厚度范围(mm)覆盖厚度范围(mm)焊接方法焊接方法 GTAW 焊丝GTAW 焊丝SMAW 焊条或 SAW 焊丝焊剂SMAW 焊条或 SAW 焊丝焊剂 备 注 备 注 碳钢20#3.614.2mm201302AWA-MV6mmGTAW+SMAW ER70S-6/ER50S-6 (2.4) E4315 (3.2) O6Cr19Ni102.910.0mm1452AW

6、A-MV6mmGTAW+SMAW ER308 (2.4) E308-15 (3.2) 022Cr19Ni103.28.0mm0326AWA-MV1.614mmGTAW+SMAW ER308L (2.4) E308L-16 (3.2) 不锈钢 00Cr17Ni12Mo23.65.6mm201001AWA-MV1.514.2mmGTAW+SMAW ER316L (1.6) E316L-16 (3.2) A333Gr63.738.0mm0273AWA-MV3.012mmGTAW+SMAW ER80S-Ni2 (2.4) E8018-C1 (3.2) 低温钢 A671Gr.CC60CL2210mm02

7、73AWA-MV3.012mmGTAW+SMAW ER80S-Ni2 (2.4) E8018-C1 (3.2) c）焊接方案的编制及施工技术交底 编制详细切实可行的施工技术方案，经业主/监理审批后作为指导现场施工 的依据，焊接作业前，施工技术人员应对现场施焊人员进行详细的有针对性的施 工技术交底。 5.1.2 焊工管理 参加施焊的焊工应持有在有效期内相应材质、相应位置的锅炉压力容器压 力管道焊工考试与管理规则合格证或者在 2011 年 2 月 1 日后取得特种设备 焊接操作人员考核细则合格证件，并通过业主、监理组织的焊工考试，取得上 岗证后方可上岗施焊，严禁无证上岗或越位施焊。 5.1.3 焊

8、材管理 5.1.3.1 焊材检验及存放保管 a)焊材需报 F 监理单位检验合格后入库， 入库材料应具有合格质量证明文件， 出厂期超过一年的焊条，应进行焊条焊接工艺性能试验，合格后方可使用。 b)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，保证温度不低于 5， 湿度不超过 60%。 c)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。 d)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。 5.1.3.2 焊条使用前必须按照焊条说明书要求的参数进行烘干,烘干后的焊条应 放在

9、100150恒温箱内。 5.1.3.3 焊材发放 a)焊工凭技术人员签发的焊材领用卡领取焊材。 b)焊条用焊条保温筒领取，每名焊工每次只能领取一种型号的焊条，每次领 用不超过 3Kg，严禁不同型号焊条同时放在一个保温筒中。 c)焊条在保温桶中的存放时间控制在 4 小时以内，超过 4 小时未用的焊条， 要退回重新烘干，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。 d)焊丝一次领用数量不超过 3Kg。 e)焊材发放人员作好发放记录。 5.1.4 焊接设备管理 5.1.4.1 焊接设备双表（电流表、电压表）齐全，且均在检定

10、期内。 5.1.4.2 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。 5.1.4.3 每台电焊机单独接地，实行一机一闸保护。 5.2 焊接基本要求 a)空气相对湿度90%。 b)氩弧焊、 熔化极气体保护焊时风速小于 2m/s， 手工电弧焊时风速小于 8m/s。 c)雨天作业时采取适当措施，如搭设防风挡雨棚等。 5.3 管道焊接工艺 5.3.1 下料、坡口加工 5.3.1.1 下料 1)不锈钢管下料时 DN50 的钢管采用无齿锯切割并加工坡口，砂轮机打磨 坡口；DN50 的钢管应采用自动或等离子切割机切割并加工坡口、砂轮机打磨坡 口（利用砂轮机打磨坡口时应使用白刚玉砂轮片） 。

11、 2）碳钢或低温钢管下料时 DN50 的钢管采用无齿锯切割并加工坡口，砂轮 机打磨坡口。DN50 的钢管应采用自动或氧炔焰切割并加工坡口、砂轮机打磨坡 口。 3)对支架材料，钢板应使用氧炔焰、自动切割机进行下料，手工砂轮机修整， 线性钢材截面小于 60mm 应使用无齿锯切割。 5.3.1.2 坡口加工 a)根据焊接工艺评定要求，碳钢管道对接焊口全部采取 V 型坡口，具体尺寸 详见坡口加工图。 b)坡口检查 1）焊接接头组对前应确认坡口加工形式尺寸，其表面不得有裂纹夹层等缺 陷。 2）焊接接头组对前应保证坡口的质量，必要时进行应进行渗透检测，以避 3035 免焊接缺陷的产生。 5.3.2 组对

12、5.3.2.1 组对质量要求 a)碳钢管道组对质量要求 1）壁厚相同的管道组成件组对时，应使内壁平齐，其错边量不应超过下列 规定： -SHA 级管道为壁厚的 10%，且不大于 0.5mm； -SHB 级管道为壁厚的 10%，且不大于 1mm； -其它管道为壁厚的 10%，且不大于 1.5mm。 2）壁厚不同的管道组成件组对时，当壁厚差大于下列数值时，应按下图要 求进行加工： -SHA 级管道内壁差 0.5mm，或外壁差 2mm； -SHB 级管道内壁差 1mm，或外壁差 2mm； -其它管道内壁差 1.5mm，或外壁差 2mm 3）组对前应打磨坡口及两侧各 20mm 范围内油污、铁锈等，直至露

13、出金属光 泽。 b)不锈钢管道组对质量要求 1）壁厚相同的管子、管件组对时,其内壁应做到平齐,内壁错边量不大于 0.5mm。 2）壁厚不同的管子、管件组对应符合下列规定； S1 S1 L4（S1-S2） 不同壁厚管子加工图 (图 5-2) L 45 R5 -壁厚差不大于 0.5mm 时,可不修整。 -壁厚差大于 0.5mm 时,应加工成下图所示型式。 3）组对前应打磨坡口及两侧各 20mm 范围内油污、铁锈等，直至露出金属光 泽。 5.3.3 焊前清理 在焊接之前需要清理待连接表面。需清理的面积应包括焊接的坡口面及其邻 近每侧坡口面至少 20mm 的表面。必须采用合适的溶剂或砂轮打磨彻底清理需

14、焊 接区域表面上的全部铁锈、碳氢化合物及其它的污染物，如油、腊、底漆，切削 液，水分，氧化物等。同样这里需要使用不锈钢砂轮片对不锈钢管道坡口进行处 理。并用砂轮打磨直至露出金属光泽。 5.3.4 定位焊 1）定位焊采用氩弧焊、过桥式，焊接工艺与正式焊接相同 2） 固定管或转动管定位焊应不少于三处，当 DN50 以下的管道，可点焊两处， 定位焊焊接工艺和焊材应与正式焊接相同，定位焊方式为过桥方式(碳钢为全熔 透方式)，焊点数为 25 点，定位焊长度为 10-15mm，高 2-4mm，沿焊缝均布且 不超过壁厚的 2/3。 3）定位焊顺序应上下相应交错进行。 5.3.5 焊接 5.3.5.1 管道焊

15、接一般工艺要求 a）DN50 焊缝采用全氩弧焊，其余焊缝采用氩弧焊打底、手工电弧焊填充 及盖面的工艺或手工电弧单面焊工艺,根据实际母材厚度情况选择填充金属层数。 b）所有伴热线均采用氩弧焊工艺。 c）承插焊缝至少焊接两遍。 d）多层焊时各层、道之间的接头相互错开。 e）与阀门对接的焊缝施焊时，阀门应始终处于开启状态。 f)充氩保护 S2 S2 内壁错边 L4（ S2-S1 ） （图5-4） 1）对于固定口或现场安装口，可采取贴易溶纸的方式进行充氩保护，在距 焊口 300mm 的管内部粘贴两张易溶纸，并保证粘牢，以确保整个焊接过程填充金 属不出现氧化。 图 5-5：固定焊口充氩方法示意图 2）充

16、氩时用白胶布沿圆周粘贴在焊口外侧，以保证充氩效果，待一段时间 后进行焊接。 3）打底层焊接时，适当减少背部氩气流量，以免造成焊缝内凹和易溶纸被吹破。 4）如采用海绵等进行充氩时必须在焊接完成后及时取出。 5）氩气纯度不低于 99.96%。 g)充氩保护 h)焊丝使用前应进行清理，去除油、锈等污物。 i)焊接大管径焊口时，采用两人分两个半圆同时施焊，对于长焊缝采用分段 退步焊，以控制焊接变形。 j)在焊接过程中，不准将一些杂物、焊接手套等物体放在管内。 k)每道焊口焊接完后及时做好焊接标识，标识内容包括：管线号、焊口号、 焊工号、焊接日期。 l)焊缝与支吊架边缘的净距离不应小于 50mm。 m)焊道两相邻焊缝中心的间距，直管段两环缝间距不小于 100mm 且不小于管 子外径。除定型管件外，其它任意两焊缝间的距离不小于 50mm。 n)不得在焊件表面引弧或试验电流，焊件表面不得有电弧擦伤等缺陷。 o)注意引弧和收弧质量，引弧时采用回焊引弧法，收弧时要填满弧坑。 5.3.5.2 碳钢管道焊接 a)对于壁厚5mm 的管道或管径大于 2 寸的管道，采用氩弧