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1、河南开祥化工有限公司甲醇联合装置建筑安装工程15CMo铭钳钢管道焊接及热处理施工方案中国化学工程第十四建设公司二OO四年一月二十八日目录、工程概况2、编制依据3、1CrM。耐热钢管道焊接性分析4、焊接人员和焊接设备要求.5、焊工代号、焊接材料管理.6、焊接准备7、焊接及热处理施工程序8、焊接及热处理工艺9、焊接检查10、焊接和热处理防护措施1、质量保证措施2、安全保证措施1、工程概况20万吨年甲醴联合装置部分工艺管道采用了5CrMo耐热钢材质，1CrMo管道可焊性较差，需焊前预热，焊后要求进行热处理。5CrM管道的焊接是本装置焊接施工的难点这一。施工时必须由具备5M管道焊接资格和经验的优秀焊工
2、施焊。焊前要求进行焊接工艺评定、焊工考试和编制出合理的焊接工艺措施。2、编制依据2.1现场设备、工业金属管道焊接工程施工及验收规范(GB523698)2钢制压力容器焊接工艺评定(JB470-200);.3石油化工工程馅钳耐钢管道焊接技术规程(SJ520-91）;2.4我公司承建的多套炼油、石化、化肥和甲醴装置焊接方案及施工经验；2.5我公司焊接工艺评定汇编。3、15CrMo耐热钢管道焊接性分析3.115CrM属低合金珠光体耐热钢,具有良好的金属抗氧化性、热强性和抗氢蚀性能。该钢种经正火加回火或高温回火后的显微组织是铁素体加珠光体。但在焊接状态下，焊接头内往往出现贝氏体和FeC，这对耐氢蚀性能和
3、耐高温性能是不利的。特别是贝氏体,它是合金元素和残余奥氏体的偏转造成的。具有高的含碳量和显微硬度,需要通过回火来消除。因此要求焊接必须预热，焊后进行热处理。预热温度150200,焊后热处理温度30o1CMo有一定过热倾向,焊接过程中严重过热时，焊接接头内会出现网状铁素体和粗大魏氏组织，使接头脆化。因此焊接过程中应控制焊接热输入（包括预热温度、层间温度、焊接线能量）。15Cr钢焊后进行高温回火处理可达到降低焊接接头的硬度，促使氢从焊接区逸出,使组织稳定,改善机械和高温性能的目的。另外15CrMo管焊后会产生很大的残余应力。对耐氢蚀很不利。焊后高温回火也可以消除焊接头的残余应力。.2控制焊接区组织
4、转变的进程是焊接质量控制的要点。在焊接过程中必须严格控制焊件的层间温度,使其保持在预热温度或更高的温度。其次要控制从层间温度冷却至焊接后热处理开始的时间间隔。焊后若不能及时进行焊后热处理，应立即进行后热处理。15rM管道的化学万分和机构性能见下表5rMo管道化学成分和机械性能元素含量（%)CnSCrMoSP0.12-0.184-0.0.17-0.3781.104-0.550292215-00后热立即30-350C恒温30min保温缓冷焊后热处理热处理温度C680-72恒温时间mn?108X30?29X30？6301860加热速度(/h)2土10冷却速度(/）空冷(表-2)焊接位置焊接层次焊接方
5、法焊材焊接电流焊接电压(V）焊接速度（cm/mi）保护气体牌号直径（mm)极性电流(A)水平固定打底层ITIGR30?2.5正接15012013-144-Ar气其余层SMAWR307?3.2反接90-1002-24-?3.2901002-245-7?3.290-022-245-78.焊接及热处理工艺要点.1焊前准备为保证焊缝背面成型良好，采用了氯弧焊打底。焊道坡口两侧里外115m范围内及所用焊丝都要彻底去除锈蚀、油污、结垢等杂物,直到吐现金属光泽。施工现场设好防风雨棚,避免穿堂风和淋雨。8.2.2焊前预热预热的目的是减少焊件与焊缝的温度梯度，降低焊接接头的冷却速度，降低温差所造成的应力和淬硬组
6、织,预热是防止冷裂纹产生的有效措施之一。预热采用电加热法,在坡口两侧均匀进彳亍，热透而无局部过热。预热温度为15-C，预热范围不小于1m,加热区以外的100mm范围内予以保温。83预热后立即进行手工鸨极氧弧焊打底，打底焊应一次连续焊完。底层焊道要求焊透、成型好、焊肉厚度约3m。824用手工电弧焊进行填充盖面，并在保持不低于预热温度的条件下，将焊缝一次连续焊完。如中断焊接,须采取后热、缓冷等措施。再进行焊接前须检查,确认无裂纹后按原工艺要求继续焊接。.25后热焊完后若不能及时进彳亍焊后热处理,应立即进彳亍30050C、1-30mi的后热处理,保温缓冷。加速氢的逸出,减少焊缝中的扩散氯,降低接头的
7、焊接应力,减少冷裂纹。8.6焊后热处理8.1焊后热处理是对CrM炉管进行高温回火,以改善组织，提高热强性和消除残余应力。焊接热处理时应编制热处理施工技术措施，在技术措施上，要逐根列出需热处理的管道号，并明确热处理参数。主管技术员要按图纸及规范编制“热处理委托单”，随同管段图下发给热处理班组，并监督执行，确保热处理工作进行得及时、正确。热处理的焊道应包含仪表管咀、加强管接头,支吊装角焊缝等，不得遗漏。862焊后热处理采用（绳型电加热器)电加热法，用硅酸铝纤维棉保温，时间(h）123459、焊接检查9.1外观检查外观质量要求应符合表9-1（表9-1)焊缝外形尺寸焊缝表面缺陷焊缝成型焊缝余高(m)焊
8、缝每侧增宽(mm)裂纹、气孑L、夹渣咬边尺寸深度mm长度m与母材圆滑过渡0不允许V0.5110%.2内部检查92对接焊缝进行10%无损检测。射线检测合格等级为I级。9.2.对先进行无损检查后进行热处理的焊缝,焊后热处理完成后，对热处理焊口作0超声检测,以无裂纹为合格。9.硬度检测9.3.1rMo材料在焊接过程中不可避免地会产生贝氏体淬硬组织。若焊后热处理不完善,会残存一些淬硬组织,形成高硬度区。高硬度区的存在为脆性裂和应力腐蚀开裂提供了基础条件。.3.热处理后，用硬度测定法对热处理质量进行检验。应对焊缝、热影响区及其附近母材分别抽检表面布氏硬度，抽检数量应不小于热处理焊口总量的10%，所测硬度值应符合要求，否则,必须重新进行热处理并做硬度测试。10、焊接和热处理防护措施.1焊接须采取可靠的防风措施。10.2管道的焊接在预制平台四周搭设大型临时防风棚。0.工艺管道焊接时在管口要用塑料帽封闭，焊口处用可拆移帆布挡风棚挡风。10.4热处理时管道两湍应圭寸闭,防止穿堂风。1、质量保证措施1.1施工前编制焊接和热处理工艺并以焊接和热处理工艺卡形式向施工班组进行技术交底。11.2焊接过程中，焊工必须严格遵守工艺纪律。焊接技术人员和焊接检查员加强监督检查,发现违规违纪现象及时予以纠正。11.3经自检、专检发现的不合
