二氧化碳氣體保護焊工藝規(guī)程

壓力管道焊接工藝規(guī)程

1 適用范圍

本規(guī)程適用于工業(yè)管道或公用管道中材質(zhì)為碳素鋼、低合金鋼、耐熱鋼、不銹鋼和異種鋼等壓力管道的焊條電弧焊、鎢極氬弧焊以及二氧化碳氣體保護焊的焊接施工。

2 主要編制依據(jù)

2.1 GB50236-98《現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范》；

2.2 GB/T20801-2006《壓力管道規(guī)范-工業(yè)管道》；

2.3 SH3501-2001《石油化工劇毒、可燃介質(zhì)管道工程施工及驗收規(guī)范》；

2.4 GB50235-97《工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范》；

2.5 CJJ28-89 《城市供熱管網(wǎng)工程施工及驗收規(guī)范》；

2.6 CJJ33-89 《城鎮(zhèn)燃氣輸配工程施工及驗收規(guī)范》；

2.7 GB/T5117-1995 《碳鋼焊條》；

2.8 GB/T5118-1995 《低合金鋼焊條》；

2.9 GB/T983-1995 《不銹鋼焊條》；

2.10 YB/T4242-1984 《焊接用不銹鋼絲》；

2.11 GB1300-77 《焊接用鋼絲》；

2.12 其他現(xiàn)行有關(guān)標準、規(guī)范、技術(shù)文件。

3 施工準備

3.1 技術(shù)準備

3.1.1壓力管道焊接施工前，應依據(jù)設計文件及其引用的標準、規(guī)范，并依據(jù)我公司焊接工藝評定報告編制出焊接工藝技術(shù)文件（焊接工藝卡或作業(yè)指導書）。如果屬本公司首次焊接的鋼種，則首先要制定焊接工藝評定指導書，然后對該種材料進行工藝評定試驗，合格后做出焊接工藝評定報告。

3.1.2編制的焊接工藝技術(shù)文件（焊接工藝卡或作業(yè)指導書）必須針對工程實際，詳細寫明管道的設計材質(zhì)、選用的焊接方法、焊接材料、接頭型式、具體的焊接施工工藝、焊縫的質(zhì)量要求、檢驗要求及焊后熱處理工藝（有要求時）等。

3.1.3壓力管道施焊前，根據(jù)焊接作業(yè)指導書應對焊工及相關(guān)人員進行技術(shù)交底，并做好技術(shù)交底記錄。

3.1.4對于高溫、高壓、劇毒、易燃、易爆的壓力管道，在焊接施工前應畫出焊口位置示意圖，以便在焊接施工中進行質(zhì)量監(jiān)控。

3.2對材料的要求

3.2.1被焊管子（件）必須具有質(zhì)量證明書，且其質(zhì)量符合國家現(xiàn)行標準（或部頒標準）的要求；進口材料應符合該國家標準或合同規(guī)定的技術(shù)條件。

3.2.2焊接材料（焊條、焊絲、鎢棒、氬氣、二氧化碳氣、氧氣、乙炔氣等）的質(zhì)量必須符合國家標準（或行業(yè)標準），且具有質(zhì)量證明書。其中鎢棒宜采用鈰鎢棒；氬氣純度不應低于99.95%；二氧化碳氣純度不低于99.5%；含水量不超過0.005%。

3.2.3壓力管道予制和安裝現(xiàn)場應設置符合要求的焊材倉庫和焊條烘干室 ，并由專人進行焊條的烘干與焊材的發(fā)放，并做好烘干與發(fā)放記錄。

3.3焊接設備

3.3.1焊接機具設備主要包括：交流焊機、直流焊機、氬弧焊機、高溫烘干箱、中溫烘干箱、恒溫箱、二氧化碳氣體保護焊機、焊條保溫筒、內(nèi)磨機及電動磨光機等。

3.3.2 用于壓力管道焊接的各類焊機必須裝有電流表、電壓表，并按要求定期進行檢定，焊接規(guī)范參數(shù)調(diào)節(jié)應靈活。

3.4焊接人員

3.4.1 壓力管道焊工應具備按《特種設備焊接操作人員考核細則》考試合格的焊工合格證，且其合格項目與施焊項目相適應，并在規(guī)定的有效期內(nèi)。

3.4.2焊條烘干人員、焊條倉庫管理人員要嚴格按照本公司《焊接過程控制程序》的規(guī)定執(zhí)行。

3.5施焊環(huán)境

3.5.1焊接時的風速不應超過下列規(guī)定，當超過規(guī)定時應有防風設施。

a）手工電弧焊：8m/s；

b）氬弧焊、二氧化碳氣體保護焊：2m/s。

3.5.2焊接電弧1m范圍內(nèi)相對濕度不得大于90%。

3.5.3在雨雪天氣施焊時，要搭設防護棚；當焊件表面潮濕時，應對無預熱要求的管子（件）進行烘烤，去除潮氣。

3.5.4焊接時允許的最低環(huán)境溫度如下：

碳素鋼：-20℃；低合金鋼：-10℃；中高合金鋼：0℃。

4 焊接工藝

4.1壓力管道焊接施工流程圖（見圖1）

4.2焊前準備及接頭組對

4.2.1壓力管道焊接方法按設計規(guī)定執(zhí)行，當設計無規(guī)定時，可按壁厚選用焊接方法。當壁厚≤6mm時，可選用氬弧焊或氬弧焊打底電焊蓋面工藝；當壁厚＞6mm時，可采用氬弧焊打底，手工電弧焊蓋面的焊接工藝。

4.2.2焊接材料的選用按設計規(guī)定，若設計無規(guī)定時，按表 1、表2、表3選用，并符合下列要求：

a）同種管子（件）焊接時，焊縫金屬性能和化學成分應與母材相當，且焊材工藝性能良好。

b）異種鋼管子焊接時，焊條或焊絲的選用一般應符合下列要求：

① 兩側(cè)管材均非奧氏體不銹鋼時，可選用成分介于二者之間或與合金含量低的一側(cè)相匹配的焊條、焊絲。

② 兩側(cè)之一為奧氏體不銹鋼時，可選用含鎳量較高的不銹鋼焊條（絲）。

表1 常用鋼號推薦選用的焊接材料

表2 不同鋼號相焊推薦選用的焊接材料

表3 常用鋼號分類分組

4.2.3焊接接頭的坡口形式、尺寸及組對要求按設計規(guī)定執(zhí)行，當設計無規(guī)定時，按表4確定。

表4 焊接接頭坡口形式和尺寸

4.2.4管子坡口應按下列方法加工：

a）按SH3501-2001《石油化工劇毒、可燃介質(zhì)管道工程施工及驗收規(guī)范》分為SHA級的壓力管道、中高合金鋼及不銹鋼管道的坡口應采用機械方法加工。

b）其他管道坡口宜采用機械方法加工，當采用熱加工方法時，切割后必須去除影響焊接質(zhì)量的表面層。

4.2.5壁厚相同的管子（件）組對時，應內(nèi)壁平齊，如有錯口，其錯口值應按設計規(guī)定執(zhí)行，當設計無規(guī)定時，應按下列要求執(zhí)行：

a）劇毒、易燃易爆管道局部錯口為壁厚的10%，且不大于0.5mm。

b）高溫、高壓及合金鋼管道局部錯口為壁厚的10%，且不大于1.0mm。

c）其他管道局部錯口為壁厚的10%，且不大于1.5mm。

4.2.6 當壁厚不同的管子（件）組對時，應將厚壁管按薄壁管厚度削薄。

4.2.7管道焊縫的設置應避開應力集中區(qū)，且便于焊接、熱處理及各種檢驗。

4.2.8焊接接頭組對前，應用砂輪清理坡口及其兩側(cè)內(nèi)外表面，在距坡口兩側(cè)20mm范圍內(nèi)不得有油漆、毛刺、銹斑、氧化皮及其他對焊接質(zhì)量有害的物質(zhì)，并磨出金屬光澤。

4.2.9認真檢查坡口及其兩側(cè)不得有裂紋、夾層等缺陷。

4.2.10不銹鋼管道采用電弧焊時，坡口兩側(cè)各100mm范圍內(nèi)應涂白粉或其他防沾污劑。

4.2.11焊件組裝時，應將待焊管子（件）墊置牢固，以防止在焊接和熱處理過程中發(fā)生變形和附加應力。

4.2.12除設計規(guī)定的冷拉口外，其余焊口應禁止強力組對，更不允許用熱膨脹法對口，以防引起附加應力。

4.2.13當焊接所處位置障礙多時，合格焊工在施焊前亦應進行與實際條件相同的模擬練習及試焊，經(jīng)無損檢測合格后方可正式焊接。

4.2.14組對管口局部間隙過大時應設法修正至規(guī)定尺寸，嚴禁在間隙內(nèi)填塞它物。

4.2.15焊條在使用前應分別按其說明書要求進行烘干，并放在保溫筒內(nèi)隨用隨取。焊絲使用前應清除其表面的油污、銹跡等。

4.3定位焊

4.3.1定位焊時除其焊接材料、焊接工藝和預熱溫度等應與正式焊接相同外，還應滿足下列要求：

a）定位焊應能保證焊縫在正式施焊過程中不致開裂，其長度宜為10～15mm，高宜為2～4mm，且不超過壁厚的2/3。定位焊縫兩端應修磨成緩坡狀。

b）定位焊不得有裂紋及其他缺陷，如有缺陷應徹底磨除重新進行定位焊。

c）在合金鋼管壁上點焊組對卡具定位時，卡具的材質(zhì)和焊材應與管材相同。當拆除卡具時，不得用敲打或掰扭的方法拆除。當用氧-乙炔焰切割卡具時，應在離管道表面3mm處切割，然后用砂輪修磨平整。

4.4正式焊接

4.4.1焊接引弧應在坡口內(nèi)進行，嚴禁在管子（件）表面引燃電弧、試驗電流或焊接臨時支撐物。

4.4.2在焊接中應確保起弧及收弧的質(zhì)量，收弧應將弧坑填滿，多層焊的層間接頭應相互錯開。

4.4.3除焊接工藝有特殊要求外，每條焊縫應一次連續(xù)焊完，如因故被迫中斷，應采取緩冷措施，再焊時應仔細檢查確認無裂紋后，方可按焊接工藝繼續(xù)施焊。有預熱要求的管材應按預熱要求重新預熱后施焊。

4.4.4管子焊接時，管端要堵封住，防止管內(nèi)穿堂風。

4.4.5 焊接時焊接工藝參數(shù)均按表5、表6選擇。

表5 焊條電弧焊工藝參數(shù)

表6 鎢極氬弧焊工藝參數(shù)

4.4.6根據(jù)設計及焊接工藝評定需焊前預熱的管子（件），焊前應按要求進行局部預熱。具體程序按照《壓力管道安裝通用熱處理工藝規(guī)程》中的有關(guān)條款執(zhí)行。

4.4.7當采用氬弧焊打底時，應及時進行打底焊縫的檢查，合格后盡快進行蓋面焊接，以防止產(chǎn)生裂紋。

4.4.8 有淬火傾向的管材施焊過程中，層間溫度應不低于規(guī)定的預熱溫度的下限。

4.4.9 中、高合金鋼（含鉻量≥3%或合金總含量＞5%）的管子（件）焊接時，為防止根層氧化或過燒，內(nèi)壁應充氬氣或混合氣體保護。

4.4.10厚壁大直徑管的焊接應采用多層多道焊進行逐層焊接，其中氬弧焊打底的焊層厚度不小于3mm，各層經(jīng)自檢合格后方可焊接次層，直至完成。

4.4.11為減少焊接變形和應力，直徑大于194mm的管子（件）宜采用二人對稱施焊。

4.4.12 對需做檢驗的隱蔽焊縫，應經(jīng)檢驗合格后，方可進行其他工序。

4.4.13低溫鋼、奧氏體不銹鋼、耐熱耐蝕高合金鋼以及奧氏體與非奧氏體異種鋼接頭焊接時應符合下列規(guī)定：

a）應在焊接作業(yè)指導書規(guī)定的范圍內(nèi)，在保證焊透和熔合良好的條件下，采用小電流、短電弧、快焊速和多層多道焊工藝，并應控制層間溫度。

b）對抗腐蝕性能要求高的雙面焊縫，與腐蝕介質(zhì)接觸的焊層應最后施焊。

c）低溫鋼焊接完畢，宜對焊縫進行表面焊道退火處理。

d）奧氏體不銹鋼焊縫及其附近表面應進行酸洗、鈍化處理。

4.4.14管道冷拉口所使用的工卡具，應待焊接及熱處理工作結(jié)束后方可拆除。

4.4.15 管道支吊架焊接的焊工和焊材必須與管道焊接要求相同。焊縫焊接牢固，成型美觀、無缺陷，焊接過程中要防止焊穿管子，并有防止變形的措施。

4.4.16焊口焊完應進行清理，經(jīng)自檢合格后，在焊縫附近打上焊工本人的代號鋼印，并在相應的管道單線圖上作記錄。

源于焊接帝國