中國石油*******專案
煉油區工藝管道焊接施工方案
編制審核
批准安全
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*****專案經理部
二○一○年十二月十日
********專案，煉油裝置負責為乙烯裝置提供裂解原料，同時生產200萬噸汽油、360萬噸柴油和50萬噸航空煤油，專案將按照煉化一體化的方式建設。中國石油四川石化1000萬噸/年煉油與80萬噸/乙烯工程專案分為「煉油區」和「化工區」。我公司主要承建煉油區1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#外管廊共8個區。
工藝管道配管主要工作量：
工藝管道材質複雜多樣，且管道口徑大小不一，部分為高溫高壓，管壁較厚，對焊接水平、質量提出較高要求。
由於工期較長，施工時間經歷四季，且場地較大、現場工號較多，施工必須做好雨季、冬季及各項安全防護工作。
本工程中的焊接主要涉及工藝管道和管道支架焊接工作。
其材質主要有：
碳鋼，如20#，q235-b，20g等。這些材質的可焊性良好，一般不需要採取特殊工藝措施，即可獲得滿意的焊接接頭。但對中、高壓厚壁管道或接頭的拘束度較大或有特殊使用效能（如抗應力腐蝕）要求的碳鋼管道，應採取防止焊接應力和裂紋的措施。
而鋼結構的焊接主要從防止焊接應力和變形方面採取相應的工藝措施。
低溫鋼：如astm a333-6的焊接效能良好，但必須採取有效的焊接工藝措施避免焊接缺陷，保證焊接接頭的低溫韌性要求。
鉻鉬耐熱鋼： 15crmo，這類鋼的焊接特點是焊接接頭具有較大的冷裂傾向和存在高溫使用條件下的合金元素擴散（尤其是碳擴散）問題，尤其是淬硬性及冷裂紋敏感性和再熱裂紋傾向。其焊接工藝必須有防止焊縫金屬和熱影響區裂紋的必要措施以及考慮到母材和焊縫金屬的含碳量的影響。
奧氏體不鏽鋼： 022cr19ni10、06cr19ni10等；這類材質焊接的基本問題是：晶間腐蝕、熱裂紋、應力腐蝕和高溫使用條件下脆性σ相的摺出。
中國成達設計院中國石油四川石化煉化一體化工程專案工藝管道施工設計圖
《現場裝置、工業管道焊接工程施工及驗收規範》gb50236-98
《工業金屬管道工程施工及驗收規範》gb50235-97.
《石油化工工程鉻鉬耐熱鋼管道焊接技術規程》shj1038-84
《工業金屬管道工程質量檢驗評定標準》gb50184-93
《壓力管道安全監察規程》1999版
我公司《質量、環境和職業健康管理手冊》和《質量、環境和職業健康體系檔案》
焊接施工流程：
2.1.1 焊縫布置
相鄰兩個對接焊口間距離不得小於管子直徑,且不得小於100mm(成型管件除外)
支管焊接的管子不得開在焊縫上，並避免管孔焊縫與相鄰焊縫的熱影響區相重合（焊口距支吊架邊緣至少50mm），如下圖。
2.1.2 坡口形式
坡口形式應符合設計規定，如設計未規定時，應按gb50236《現場裝置、工藝管道焊接工程施工及驗收規範》附錄c
管道壁厚≤25mm對接接頭採用v型坡口，坡口形式如下圖
c p
管道壁厚不同時的對接接頭坡口形式如下圖
中、高壓對焊法蘭與管道連線對接接頭坡口形式如下圖
中、低壓平焊法蘭與管道連線插入式接頭坡口形式如下左圖
2.1.3 下料、坡口加工
壓力管道的下料、坡口加工宜採用機械切割或火焰切割方法；若採用氣體火焰切割下料，焊前必須使用角向磨光機徹底清除坡口及兩側15mm範圍內的氧化層及滲碳層。淬硬性較大的鋼材如使用火焰切割下料坡口，加工後要經表面檢驗合格，才能進行下一步。
鋼結構及管道支吊架下料，採用氣體火焰切割下料。
2.1.4組對
組對前應對坡口及附近母材進行檢查，坡口及母材表面無裂紋、重皮、坡口損傷及毛刺等缺陷，坡口尺寸符合圖樣要求。
組對前應將坡口表面及附近母材15mm範圍內內、外壁的油、鏽、汙垢、漆等異物清除乾淨，直至發出金屬光澤。
組對時應做到內壁齊平，如有錯邊，其錯邊量應不超過壁厚的10%，且不大於2mm。
不同厚度焊件對口時，其厚度差可按前圖加工處理。
焊口區域性間隙過大時，應設法修整到規定尺寸，嚴禁在間隙內加填塞物。組對時禁止強力對口，嚴禁採用熱膨脹法對口。
2.1.5點焊
點焊所使用的焊材必須與正式焊接時所使用的焊材一致，嚴格禁止亂用焊材。
點焊焊接工藝與正式焊接的焊接工藝相同。
點焊數量及點焊長度應根據管道直徑確定，原則上每個焊口點焊不少於3點，長度不少於20mm，防止點焊焊縫開裂。
點焊後應立即檢查點焊焊縫質量，發現缺陷立即清除。
點焊焊縫應打磨圓滑，便於引弧。
所有管道(包括物料管道、工藝管道、蒸汽管道及與工藝密切相關的氣、水管道)焊接，dn＜80以下採用gtaw，dn≥80採用gtaw+smaw。
管道支吊架採用smaw。
2.3.1 引弧
引弧應在坡口表面內進行，或採用引弧板引弧，嚴格禁止在母材表面引弧。
鎢極氬弧焊引弧，應採用高頻引弧、電子脈衝引弧或採用引弧板引弧，禁止採用鎢極直接碰擊坡口表面引弧，防止產生夾鎢缺陷。
如果引弧不慎，造成電弧劃傷，焊後應立即將電弧劃傷部位打磨光滑，且必須注意壁厚減薄量控制在設計和標準允許的範圍內，如果超出標準規定，則必須補焊。
2.3.2 收弧和接頭
收弧時應緩慢提起焊把（焊槍），注意填滿弧坑，防止產生弧坑裂紋、縮孔（弧坑氣孔）缺陷，發現弧坑裂紋和縮孔缺陷應立即清除。
接頭時應快速，一般應在2－3秒內更換好焊條，從而防止未接上或接頭過高。
2.3.3 預熱
預熱方法採用電加熱方法，不宜採用氣體火焰加熱方法，壁厚大於或等於20mm的合金鋼焊口必須採用電加熱方法預熱。
預熱寬度：從對口中心開始，每側不少於焊件厚度的3倍，合金鋼為不少於焊件厚度的5倍，且均不小於100mm。
承壓件與非承壓件焊接時，預熱溫度應按承壓件選擇；管座與主管焊接時，應以主管預熱溫度為準。
常用鋼號預熱溫度
注：當環境溫度低於0℃時，除不鏽鋼外，所有焊口在始焊位置不小於100mm處加熱至15℃。
2.3.4 根層焊接
根層焊縫厚度一般不小於3mm，但一般不應大於4mm。
根層焊接時，注意觀查熔池，保持熔池缺口穩定，防止焊瘤、未焊透缺陷。
採用鎢極氬弧焊打底時，應注意根層焊縫的充氣保護。
不鏽鋼氬弧焊打底時必須充氣保護，保護氣體採用氬氣（具體保護氣體根據焊接工藝評定要求操作）。
根層焊縫焊完後應立即進行外觀檢查，發現缺陷應立即清除。
2.3.5 填充層焊接
填充第一層焊接時，注意控制焊接線能量，防止根層焊縫燒穿。
薄壁管填充焊時，可採用擺動焊，運條方式為：8字形、上月牙形、下月牙形。
厚壁管填充焊時，採用多層多道焊，焊條一般不擺動。
多層填充焊時，每層焊完後應立即檢查焊縫表面質量，發現缺陷應立即清除，方可進行下層焊縫的焊接。
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