不锈钢碳钢管道焊接方案

深圳市能源环保有限公司

广东河源电厂脱硫废水深度处理安装工程

不锈钢、碳钢管道焊接方案

批  准： 

审  核： 

编  制： 

中国化学工程第十六建设公司

深能环保河源电厂工程项目经理部

二○○九年七月十九日

1.编制依据

1.1 «工业金属管道工程施工及验收规范» GB50235-97；

1.2 «现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范» GB50236-98；

1.3 «承压设备无损检测» JB/T4730-2005；

1.4 施工图；

1.5 现场情况；

1.6本公司质量/职业健康安全/环境管理手册及程序文件。

2.工程概况

深圳市能源环保有限公司脱硫废水深度处理安装工程，包括设备、工艺管道、电气、仪表安装，以及配套的防腐保温，其中管道部分工作介质主要有盐水、盐浆、生蒸汽、二次蒸汽、不凝气、冷凝水、循环水、密封水、空气、3%等。设计压力均为低压，其中有部分管线为压力管道。材质主要有：Q235-B、20#、304、316L等几种，焊接工作量不大，焊接要求较高，为保证焊接质量，特编制此方案以期指导施工。

3．焊接人员要求 

3.1焊工   

所有焊工均必须取得质量技术监督局颁发的焊工合格证后才能上岗操作，且只能从事合格证有效范围内的焊接工程。焊工应严格按照给定的焊接工艺和焊接技术措施进行施焊，当出现异常情况时，应及时报告有关人员，不得自行处理。

3.2焊接技术人员

由有经验、有能力胜任本职工作的人员担任。

3.3无损探伤人员

应具备Ⅱ级射线探伤资格证书。

3.4 焊接人员配备计划    

序号	类        别	数    量	备      注
1	焊接工程师	1人	均应持证
2	质量检查员	1人
3	无损探伤人员	2人
4	氩电联焊工	10人
5	保管员	1人

3.5焊工代号管理

3.5.1参与本工程施工的焊工进行统一编号，代号一经确定，在施工过程中不再变动，一名人员离岗后，与其对应的代号即相应空缺。

3.5.2焊工将本人焊口焊完后应进行清理，经自检合格后在焊缝附近用记号笔（不锈钢焊接接头）或钢字码（碳钢焊接接头）作上永久性标记。

4．气象管理

4.1现场作业，氩弧焊时风速≥2m/s，手工电弧焊时风速≥8m/s应采取防风措施。

4.2相对湿度＞90%，室外作业在下雨时应停止施焊。

4.3当焊件表面潮湿，或在下雨、刮风期间，焊工及焊件无保护措施时，不应进行焊接。

5．焊接施工工艺

5.1焊接方法的选择  为保证焊接质量，结合本公司实际，对各类材质，我们按下列原则选择焊接方法：   

5.1.1碳钢管道：钢板卷管及由其制作的管件，制作安装均采用手工电弧焊；此外，对接焊缝均采用氩电联焊，其中管道公称直径DN≤50mm时采用全氩弧焊，管道公称直径DN>50mm时采用氩电联焊。角焊缝采用手工电弧焊。

5.1.2不锈钢管道：钢板卷管及由其制作的管件，制作安装均采用手工电弧焊；此外，对接接头一律采用氩电联焊，其中管道公称直径DN≤50mm时采用全氩弧焊，管道公称直径DN>50mm时采用氩电联焊。角焊缝采用手工电弧焊。

5.2焊接材料的选择及管理   

拟选择焊接材料如下：

序号	材 质	氩 弧 焊 丝	电 焊 条	备 注
1	Q235-B、20#	TIG-50	J422、J427
2	304	ER308	A102、E308
3	316L	ER316L	A022、E316L

焊接材料入库时，应仔细核对合格证、质量证明书，符合相应标准并报总包单位、监理批准后才能投入使用。将焊材存放在干燥、通风良好、温度>5℃，且空气相对湿度<60%的库房内，由一名保管员专门负责焊材的保管、焊丝的清洗、焊条的烘烤、焊材的发放和回收，并做好各种记录；焊条使用前按说明书的要求进行烘烤，然后存放到100~150℃恒温箱里随用随取；焊条使用超过4小时应重新烘烤，并且重复烘烤不得超过两次。

    对焊条、焊丝贮存、保管、烘干、清洗、发放及回收等，应分别制订管理办法，并严格遵照执行。

5.3焊接施工程序   

5.3.1母材的处理  

5.3.1.1坡口加工  

焊件的切割宜采用机械方法，也可采用氧乙炔焰、等离子等热加工方法；坡口加工采用氧乙炔焰、等离子等热加工方法，也可采用磨削加工方法，但应将凹凸不平处打磨平整。

对接焊缝坡口形式和尺寸见下表：

项次	厚度T(mm)	坡口 名称	坡  口  形  式	坡  口  尺  寸
				间隙c(mm)	钝边P(mm)	坡 口 角度a(º)
1	1-3	Ⅰ型	a° T C	0-1.5	——	——
2	3-9	Ⅴ型	T c P	0-2	0-2	65-75
	9-26			0-3	0-3	55-65

5.3.1.2焊前清理  

焊件组对前应将坡口及其内外侧表面不小于20mm范围内的油、漆、锈、垢、毛刺等清除干净，且不得有裂纹、夹层等缺陷；不锈钢焊件坡口两侧各100mm范围内，在施焊前应采取措施防止焊接飞溅物沾染焊件表面。

5.3.2组对   

为避免增加内应力和产生应力集中，内外壁应尽量平齐；不得对焊接接头进行加热校正，不得用强力对口。管工应对坡口加工和组对质量负责。

5.3.3点固焊   

必须由合格焊工施焊，工艺跟正式焊相同，注意仔细检查焊缝质量，如有裂纹、气孔等缺陷应立即磨掉重新点固；每个焊缝应保证足够数量的点固焊缝，点固后不得敲击搬运工件，以免裂开。严禁在被焊工件表面引燃电弧、试验电流或随意焊接临时支撑物。管内不得有穿堂风。

5.3.4正式施焊   

我们采用的规范参数如下：                 

5.3.4.1 碳钢管道

公称

直径

（mm）	焊缝 层次	焊接 电源	焊接 方法	填充 金属 （Φ:mm）	焊接 电流 （A）	电弧 电压 （V）	钨极 直径 （mm）	喷嘴 直径 (mm)	氩气 流量 （l/min）	焊接速度 （mm/min）
DN≤50	打底	DC+	GTAW	TIG-50 (2.4)	80~95	12±2	Φ2.5	Φ8	6~8	80-120
	其余	DC+	GTAW	TIG-50 (2.4)	80~95	12±2	Φ2.5	Φ8	6~8	80-120
DN>50	打底	DC+	GTAW	TIG-50 (2.4)	80~95	12±2	Φ2.5	Φ8	6~8	80-120
	其余	DC-	SMAW	J422、J427(3.2;4.0)	95~110	30±2	——	——	——	90-120

对于全部采用手工电弧焊的接头，其规范参数见上表最后一行。

5.3.4.2 304管道

公称

直径

（mm）	焊缝 层次	焊接 电源	焊接 方法	填充 金属 （Φ:mm）	焊接 电流 （A）	电弧 电压 （V）	钨极 直径 （mm）	喷嘴 直径 (mm)	焊接速度 （mm/min）	层间 温度 （℃）
DN≤50	打底	DC+	GTAW	ER308(2.0、2.5)	70~75	19±1	Φ2.5	Φ8	80-100	——
	其余	DC+	GTAW	ER308(2.0、2.5)	70~75	19±1	Φ2.5	Φ8	90-120	≤60
DN>50	打底	DC+	GTAW	ER308(2.0、2.5)	70~75	19±1	Φ2.5	Φ8	100-120	≤60
	其余	DC-	SMAW	A102(2.5,3.2)	70~90	20±1	——	——	90-120	≤60

5.3.4.3 316L管道  

公称

直径

（mm）	焊缝 层次	焊接 电源	焊接 方法	填充 金属 （Φ:mm）	焊接 电流 （A）	电弧 电压 （V）	钨极 直径 （mm）	喷嘴 直径 (mm)	焊接速度 （mm/min）	层间 温度 （℃）
DN≤50	打底	DC+	GTAW	ER316L(2.0、2.5)	65~70	19±1	Φ2.5	Φ8	80-100	——
	其余	DC+	GTAW	ER316L(2.0、2.5)	65~75	19±1	Φ2.5	Φ8	90-120	≤60
DN>50	打底	DC+	GTAW	ER316L(2.0、2.5)	65~70	19±1	Φ2.5	Φ8	100-120	≤60
	其余	DC-	SMAW	A022(2.5,3.2)	70~90	20±1	——	——	90-120	≤60

不锈钢焊件氩弧焊打底时，焊嘴处应充氩气保护，氩气流量为6~8L/min；焊缝内侧也应充氩气保护，以防内侧焊缝金属被氧化，氩气流量为1~2L/min.不锈钢焊接时，为防止合金元素的氧化和烧损，降低焊接残余应力，避免产生晶间腐蚀，同时防止热裂纹的产生，在保证焊透和熔合良好的条件下，应适当选用小电流、短电弧、快焊速、窄焊道和多层多道焊工艺，并应控制层间温度不超过60℃.焊接完毕还应对奥氏体不锈钢焊缝及其附近表面进行酸洗、钝化处理。

5.4质量检查、检验及标准

    对焊接过程的质量检查、焊工的操作质量检查以及坡口加工、点焊、打底等过程控制，严格按公司质量程序文件进行，并应符合设计文件规定。

 5.4.1外观检查、检测：

焊缝外观质量应符合下列标准：

序 号	缺陷名称	质        量        分        级
		Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ
1	裂  纹	不      允     许
2	表面气孔	不  允  许		每50mm焊缝长度内允许直径≤0.3δ,且≤2mm的气孔2个，孔间距≥6倍孔径	每50mm焊缝长度内允许直径≤0.4δ,且≤3mm的气孔2个，孔间距≥6倍孔径
3	表面夹渣	不  允  许		深≤0.1δ，长≤0.3δ，且≤10mm	深≤0.2δ，长≤0.5δ，且≤20mm
4	咬  边	不  允  许		≤0.05δ,且≤0.5mm，连续长度≤100mm,且焊缝两侧咬边总长≤10%焊缝全长	≤0.1δ，且≤1mm，长度不限
5	未焊透	不   允   许		不加垫单面焊允许值≤0.15δ,且≤1.5mm，缺陷总长在6δ焊缝长度内不超过δ	≤0.2δ，且≤2.0mm，每100mm焊缝内缺陷总长≤25mm
6	根部收缩	不允许	≤0.2+0.02δ，且≤0.5mm	≤0.2+0.02δ，且≤1mm	≤0.2+0.04δ，且≤2mm
			长    度    不    限
7	角焊缝厚度不足	不  允  许		≤0.3+0.05δ, 且≤1mm，每100mm焊缝长度内缺陷总长度≤25mm	≤0.3+0.05δ,且≤2mm，每100mm焊缝长度内缺陷总长度≤25mm
8	角焊缝焊脚不对称	差值≤1+0.1a		≤2+0.15a	≤2+0.2a
9	余  高	当δ≦6mm时，最大为1.5mm; 当6<δ≦13mm时，最大为3mm		当δ≦6mm时，最大为1.5mm; 当6<δ≦13mm时，最大为3mm

其中a为设计焊缝厚度，b为焊缝宽度，δ为母材厚度。

 需进行内部抽探的焊缝，其外观质量不得低于Ⅲ级；不进行内部抽探的焊缝，其外观质量不得低于Ⅳ级。

5.4.2内部质量检测

对压力管道，其焊缝内部质量检测比例为5%，以Ⅲ级为合格。

焊缝内部质量检查时，对焊缝无损检验发现的缺陷，应分析原因消除缺陷后再进行补焊，并对补焊处用原规定的方法进行检验；当同一部位的返修次数超过两次时，应制订返修措施并经焊接技术负责人审批后方可进行返修。对规定进行局部无损检验的焊缝，当发现不允许缺陷时，应进一步用原规定的方法进行扩大检验。

6．工、机具及主要材料配备                                            

序号	名         称	规  格  型  号	数   量	备    注
1	焊机	ZX7—400等	12台
2	焊条烘箱	ZYH—50	1台
3	焊条保温筒		10只
4	记号笔	红、蓝	20支
5	等离子切割机		2台
6	磨光机	Φ125、Φ100	15台
7	焊接检验尺		1把
8	X射线探伤机	XX—2505型	1台
9	砂轮切割机	Φ400	2台
10	氧-乙炔切割		4套
11	空压机		2台

7．安全保证措施

7.1各人严格遵守本工种操作规程；严格遵守总包单位和监理方的各项相关规定。

7.2焊接设备一次侧电缆不宜太长，3米以上应架空或从地下敷设，接线端不得外露。

7.3焊机外壳可靠接地或接零；焊接电缆和焊把可靠绝缘；配电盘上应装漏电保护器。

7.4焊接作业区10米内不得放置易燃易爆物资。

7.5在封闭、狭窄、潮湿的地方作业时，要设专人监护。

7.6钨极氩弧焊时，严禁裸手磨削钨棒；在不影响质量的情况下，要注意做好通风措施，并适当休息。

7.7射线探伤时严格执行相关规定，采取行之有效的防护措施，以确保安全。

8．质量记录表格

8.1焊工登记表

8.2焊条烘烤、发放及回收记录

8.3焊接记录

8.4焊缝射线探伤报告

注意，施工过程中，应及时、准确、全面、真实地做好质量记录和施工记录，并保持质量记录、施工记录与工程进度同步。