长输管道焊接工艺评定标准分析及建议
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戈兆文1 ,郑 钧2 ,许卫荣3 (11 合肥通用机械研究所 ,安徽 合肥 230031 ;21 中国化学工程第十二建设公司 ,北京 100000 ;
31 湖州市特种设备检测中心 ,浙江 湖州 313000)
摘 要 :从分析 ASME B3118《输气和配气管道系统》出发 , 发现 SY/ T4103 —1995《钢质管道焊接及验 收》中的焊接工艺评定不考虑冲击韧性 ,因而不完全适用于长输管道 。对比用于压力管道的焊接工 艺评定标准后 ,认为参照采用 ASME 第九卷的 JB4708 具有全面 、科学 、合理的特点 , 若容入长输管 道材料后 ,将符合 GB50251《输气管道工程设计规范》规定 ,用于长输管道的焊接工艺评定 。 关键词 :长输管道 ;焊接工艺评定
用 ASME 第九卷编制的 ; SY/ T4103 —1995 则是等效 GB50236 。长输管道实际施工中却执行 SY/ T4103 ,
转换 API std1104《管道及有关设施的焊接》而来的 。 那么 , GB50236 、JB4708 和 SY/ T4103 之间的差异与各
在 ASME B3118 (1999 年版) 中对焊接工艺评定 自特点究竟有哪些 , 则显得十分重要 。这三个标准
试件厚度 T < 115 T～2 T 与焊件 115 ≤T ≤10 115～2 T
厚度 10 < T < 38 5～2 T T ≥38 5～200 21 规定了焊件 4 种情况 , 试件 7 种情况下适用于焊件厚度范围 。
11 试件厚度适用于焊 件厚度 (mm) 范围 : 试件 焊件 (母材)
Abstract :Through analysis of ASME B31. 8“Gas transmission and distribution piping systems”,we discovered that the attack toughness had not been considered in welding procedure qualification of SY/ T4103 —1995 “Welding and acceptance standard for steel pipings and pipelines”. So SY/ T4103 —1995 isn’t applicable to the long distance gas transmission pipeline. Compared with the welding procedure qualification standard which used in pressure pipeline ,we considered that the JB4708 which referred to Vol . 9 of ASME have some advan2 tages of science and reasonable. If clause of long distance gas transmission pipeline’s materal is added to the JB4708 ,the JB4708 will conform to the stipulation of GB50521“Design code for gas transmission pipeline engi2 neering”and it will be used in welding procedure qualification standard for long distance gas transmission pipeline . Key words :long distance gas transmission pipeline ;welding procedure qualification
不提焊后热处 理变更要重新 评定 。
GB50236 没有指出焊后热处理类 别及评定规则 。
SY/ T4103 不提焊后热处理 变 更 要重新评定 。
JB4708 按温度划分焊后热处理 类别 , 按保温时间 、保温温度规 定了评定细则 。
11 试 件 厚 度 适 用 于 焊 件 厚 度 (mm) 范围 : 试件 焊件 (母材)
○
61 增加或取消非金属或非熔化金属焊接衬垫
○
71 增加钢垫板
○
○
SY/ T4103 规 定 接头设计的重 大改变 (如坡 口形式) 要重 新 评 定, 而
JB 4 7 0 8 , GB50236 则 不 要重新评定 。
81 焊接面的装配间隙
○
11 焊条牌号 (只考虑类别代号后头两位数字)
○
○
○
21 用非低氢型药皮焊条代替低氢型药皮焊条
115 ≤T < 8 115～2 T T ≥8 0175 T～115 T
按管材壁厚 (mm) 分三组 , 组 别变更则要重 新评定 :
T < 418 418 ≤T ≤1911 T > 1911
SY/ T4 1 0 3 与 JB 4 7 0 8、 GB50236 都不同 , 试件母材厚度 只分 三 组 , 没 有 适 用 于 焊 件 范 围 , SY/ T4103 中母材厚度分组对 焊接 工 艺 评 定 与 焊 工 考 核 都 适
·1 ·
CPVT 长输管道焊接工艺评定标准分析及建议 Vol20. No7 2003
1998 。然而 ,在长输管道施工中 , 不少工程项目则自
(1) 环向应力小于 20 %SMYS(最小屈服强度) 条
主执行 SY/ T4103 中的焊接工艺评定 。
材分为 13 类 。
合金钢屈服强
21 碳素钢与低合金钢 度分成 3 组 , 组
中按拉伸强度 ,低温和 别改 变 即 要 重
Cr - Mo 含量分类分组 。 新评定 。
31 制订有 10 条评定规
则 (与 ASME 相同) 。
JB4708 钢 材 类 别 可 以 包 括 SY/ T4103 ,SY/ T4103 中钢材牌号少 , 评定 规 则 也 少 。注 意 的 是 SY/ T4103 按 屈 服 强 度 分 组 , 而 JB4708 , GB50236 按 拉 伸 强 度 分 组 。SY/ T4103、JB4708 、GB50236 都没有考虑管线钢的特点 。
JB4708 —2000 GB50236 —1998 SY/ T4103 —1995 重要 补加 次要 重要 补加 次要 重要 补加 次要
说 明
11 坡口形式
○
21 增加或取消钢垫板
○
31 在同组别号内选择不同钢号做垫板
○
41 坡口根部间隙
○
接
头 51 取消单面焊时的钢垫板 (双面焊接按有钢垫 板的单面焊考虑)
氧乙 炔 焊 、手 工 电 弧 焊 、埋 弧 焊 、二 氧 化 碳 气体保护焊 、氩弧焊 。 改变焊 接 方 法 要 重 新 评定 。
气焊 、焊条电弧 JB4708 中焊接方法种类包括 了 焊 、埋 弧 焊 、熔 GB50236 和 SY/ T4103 。 化 极 气 体 保 护 药芯焊丝电弧焊评定规则与熔 焊 、非熔化极气 化极气体保护焊相同 。 体保护焊 、药芯
用 ,ASME Ⅸ中也不是这种规定 方法 , API 1104 规定与 SY/ T4103 相同 。
·2 ·
第 20 卷第 7 期 压 力 容 器 总第 128 期
表 2 适用于每种焊接方法的评定因素
类 别
焊接工艺评定因素
中图分类号 :T - 65 ;TQ05518 + 1 文献标识码 :A 文章编号 :1001 - 4837(2003) 07 - 0001 - 05
Analysis and Suggestion on Welding Procedure Qualification Standard for Long Distance Gas Transmission Pipeline
GE Zhao - wen1 , ZHENG Jun2 , XU Wei - rong3 (11Hefei General Machinery Research Institute ,Hefei 230031 ,China ;21China National Chemical Engineering 12th Construction Company ,Beijing 100000 ,China ;31Huzhou Inspection Center of Special Equipment ,Huzhou 313000 ,China)
GB50251 —94 是参照采用 ASME B3118 编制的 ; 和焊工评定则按 ASME 第九卷或 API 1104 规定 。
GB50253 —94 则是参照采用 ASME B3114《输油和配
GB50251 和 GB50253 的 焊 接 工 艺 评 定 都 执 行
油管道系统》编制的 ;JB4708 、GB50236 都是参照采 GB50236 。JB4708 修 订 后 会 在 压 力 管 道 方 面 代 替
但下向焊没有术施焊结束后至焊后热处理前改变后热温度范围和保温时间从单一的保护气体改用混合保护气体或取消保护气体的母材时取消背面保护气体或改为包括非隋性气体在内的混合气体增加或取消尾部保护气体或改变尾部保护气体成分增加或取消背面保护气体改变背面保护气体流量和组成规定截然相反
标 准 规 范
长输管道焊接工艺评定标准分析及建议
焊后 热处理
碳素钢与低合金钢分五类并有 2 条规则 :11 不进行焊后热处理 ; 21 低于下转变温度 ;31 高于上转 变 51 在 上 、下转变温度之间 。
对保 温 温 度 与 保 温 时 间 范 围 都
有规定 。
改变焊 后 热 处 理 种 类 要重新评定 ( 但没有指 明什么种类) 。
焊 丝 电 弧 焊。
改变焊接方法
要重新评定 。
钢材
11 钢材共 53 个牌号分八类十五 组。
21 在碳素钢与低合金钢大类中 基本上按钢材拉伸强度分类 。
31 组别评定规则 4 条 , 类别评定 规则 1 条 , 以及未列入表钢材评 定规则 2 条 。
11 与 ASME 类似 , 将钢 按 碳 素 钢 与 低
GB50253 、JB4708 等标准正面临修订或即将修订 , 因 API 1104 进行评定 ;
此这也是标准编制人员要认真考虑的问题 。
(2) 对于近海管线施焊的焊接工艺和常压下焊
2 三项标准的差异及特点分析
接则按 API 1104 或 ANSI/ AWS A316 进行评定 ; (3) 对含硫气体管道焊接施工的焊接工艺评定
1 前言
长输 管 道 的 设 计 规 范 主 要 有 GB50251 —1994 《输气管道工程设计规范》和 GB50253 —1994《输油 管道工程设计规范》, 在 GB50251 现行版和修订版
(稿) 中焊接工艺评定都执行 GB50236 —1998《现场 设备 工 业 管 道 焊 接 工 程 施 工 及 验 收 规 范》。在 GB50253 现行版和修订版 (稿) 中压力容器焊接工艺 评定采用 JB4708 —2000《钢制压力容器焊接工艺评 定》, 而 管 道 的 焊 接 工 艺 评 定 则 执 行 GB50236 —
和焊工评定规定如下 :
中的评定因素对照见表 1～表 3 。
表 1 适用于各种焊接方法的公用规则
焊接工艺 评定因素
JB4708 —2000
GB50236 —98
SY/ T4103 —1995
说 明
焊接 方法
气体 、焊条电弧焊 、埋弧焊 、熔化 极气 体 保 护 焊 、钨 极 气 体 保 护 焊 、电渣焊 、耐蚀堆焊 。 改变 焊 接 方 法 要 重 新 评 定 焊 接 工艺 。
件下操作的管道 ,只对焊工提出按 ASME 第九卷 , 或
长输管道的焊接工艺评定究竟执行哪个标准 , 按 API 1104 ,或按附录 G规定评定 ,对焊接工艺评定
长输管道的焊接工艺评定如何规定 , 则是长输管道 没有条文规定 ; 而环向应力等于或大于 20 % SMYS
设计 、施工 、监督及业主等要考虑的问题 。GB50251 、 条件下施焊的焊接工艺和焊工应按 ASME 第九卷或
31 湖州市特种设备检测中心 ,浙江 湖州 313000)
摘 要 :从分析 ASME B3118《输气和配气管道系统》出发 , 发现 SY/ T4103 —1995《钢质管道焊接及验 收》中的焊接工艺评定不考虑冲击韧性 ,因而不完全适用于长输管道 。对比用于压力管道的焊接工 艺评定标准后 ,认为参照采用 ASME 第九卷的 JB4708 具有全面 、科学 、合理的特点 , 若容入长输管 道材料后 ,将符合 GB50251《输气管道工程设计规范》规定 ,用于长输管道的焊接工艺评定 。 关键词 :长输管道 ;焊接工艺评定
用 ASME 第九卷编制的 ; SY/ T4103 —1995 则是等效 GB50236 。长输管道实际施工中却执行 SY/ T4103 ,
转换 API std1104《管道及有关设施的焊接》而来的 。 那么 , GB50236 、JB4708 和 SY/ T4103 之间的差异与各
在 ASME B3118 (1999 年版) 中对焊接工艺评定 自特点究竟有哪些 , 则显得十分重要 。这三个标准
试件厚度 T < 115 T～2 T 与焊件 115 ≤T ≤10 115～2 T
厚度 10 < T < 38 5～2 T T ≥38 5～200 21 规定了焊件 4 种情况 , 试件 7 种情况下适用于焊件厚度范围 。
11 试件厚度适用于焊 件厚度 (mm) 范围 : 试件 焊件 (母材)
Abstract :Through analysis of ASME B31. 8“Gas transmission and distribution piping systems”,we discovered that the attack toughness had not been considered in welding procedure qualification of SY/ T4103 —1995 “Welding and acceptance standard for steel pipings and pipelines”. So SY/ T4103 —1995 isn’t applicable to the long distance gas transmission pipeline. Compared with the welding procedure qualification standard which used in pressure pipeline ,we considered that the JB4708 which referred to Vol . 9 of ASME have some advan2 tages of science and reasonable. If clause of long distance gas transmission pipeline’s materal is added to the JB4708 ,the JB4708 will conform to the stipulation of GB50521“Design code for gas transmission pipeline engi2 neering”and it will be used in welding procedure qualification standard for long distance gas transmission pipeline . Key words :long distance gas transmission pipeline ;welding procedure qualification
不提焊后热处 理变更要重新 评定 。
GB50236 没有指出焊后热处理类 别及评定规则 。
SY/ T4103 不提焊后热处理 变 更 要重新评定 。
JB4708 按温度划分焊后热处理 类别 , 按保温时间 、保温温度规 定了评定细则 。
11 试 件 厚 度 适 用 于 焊 件 厚 度 (mm) 范围 : 试件 焊件 (母材)
○
61 增加或取消非金属或非熔化金属焊接衬垫
○
71 增加钢垫板
○
○
SY/ T4103 规 定 接头设计的重 大改变 (如坡 口形式) 要重 新 评 定, 而
JB 4 7 0 8 , GB50236 则 不 要重新评定 。
81 焊接面的装配间隙
○
11 焊条牌号 (只考虑类别代号后头两位数字)
○
○
○
21 用非低氢型药皮焊条代替低氢型药皮焊条
115 ≤T < 8 115～2 T T ≥8 0175 T～115 T
按管材壁厚 (mm) 分三组 , 组 别变更则要重 新评定 :
T < 418 418 ≤T ≤1911 T > 1911
SY/ T4 1 0 3 与 JB 4 7 0 8、 GB50236 都不同 , 试件母材厚度 只分 三 组 , 没 有 适 用 于 焊 件 范 围 , SY/ T4103 中母材厚度分组对 焊接 工 艺 评 定 与 焊 工 考 核 都 适
·1 ·
CPVT 长输管道焊接工艺评定标准分析及建议 Vol20. No7 2003
1998 。然而 ,在长输管道施工中 , 不少工程项目则自
(1) 环向应力小于 20 %SMYS(最小屈服强度) 条
主执行 SY/ T4103 中的焊接工艺评定 。
材分为 13 类 。
合金钢屈服强
21 碳素钢与低合金钢 度分成 3 组 , 组
中按拉伸强度 ,低温和 别改 变 即 要 重
Cr - Mo 含量分类分组 。 新评定 。
31 制订有 10 条评定规
则 (与 ASME 相同) 。
JB4708 钢 材 类 别 可 以 包 括 SY/ T4103 ,SY/ T4103 中钢材牌号少 , 评定 规 则 也 少 。注 意 的 是 SY/ T4103 按 屈 服 强 度 分 组 , 而 JB4708 , GB50236 按 拉 伸 强 度 分 组 。SY/ T4103、JB4708 、GB50236 都没有考虑管线钢的特点 。
JB4708 —2000 GB50236 —1998 SY/ T4103 —1995 重要 补加 次要 重要 补加 次要 重要 补加 次要
说 明
11 坡口形式
○
21 增加或取消钢垫板
○
31 在同组别号内选择不同钢号做垫板
○
41 坡口根部间隙
○
接
头 51 取消单面焊时的钢垫板 (双面焊接按有钢垫 板的单面焊考虑)
氧乙 炔 焊 、手 工 电 弧 焊 、埋 弧 焊 、二 氧 化 碳 气体保护焊 、氩弧焊 。 改变焊 接 方 法 要 重 新 评定 。
气焊 、焊条电弧 JB4708 中焊接方法种类包括 了 焊 、埋 弧 焊 、熔 GB50236 和 SY/ T4103 。 化 极 气 体 保 护 药芯焊丝电弧焊评定规则与熔 焊 、非熔化极气 化极气体保护焊相同 。 体保护焊 、药芯
用 ,ASME Ⅸ中也不是这种规定 方法 , API 1104 规定与 SY/ T4103 相同 。
·2 ·
第 20 卷第 7 期 压 力 容 器 总第 128 期
表 2 适用于每种焊接方法的评定因素
类 别
焊接工艺评定因素
中图分类号 :T - 65 ;TQ05518 + 1 文献标识码 :A 文章编号 :1001 - 4837(2003) 07 - 0001 - 05
Analysis and Suggestion on Welding Procedure Qualification Standard for Long Distance Gas Transmission Pipeline
GE Zhao - wen1 , ZHENG Jun2 , XU Wei - rong3 (11Hefei General Machinery Research Institute ,Hefei 230031 ,China ;21China National Chemical Engineering 12th Construction Company ,Beijing 100000 ,China ;31Huzhou Inspection Center of Special Equipment ,Huzhou 313000 ,China)
GB50251 —94 是参照采用 ASME B3118 编制的 ; 和焊工评定则按 ASME 第九卷或 API 1104 规定 。
GB50253 —94 则是参照采用 ASME B3114《输油和配
GB50251 和 GB50253 的 焊 接 工 艺 评 定 都 执 行
油管道系统》编制的 ;JB4708 、GB50236 都是参照采 GB50236 。JB4708 修 订 后 会 在 压 力 管 道 方 面 代 替
但下向焊没有术施焊结束后至焊后热处理前改变后热温度范围和保温时间从单一的保护气体改用混合保护气体或取消保护气体的母材时取消背面保护气体或改为包括非隋性气体在内的混合气体增加或取消尾部保护气体或改变尾部保护气体成分增加或取消背面保护气体改变背面保护气体流量和组成规定截然相反
标 准 规 范
长输管道焊接工艺评定标准分析及建议
焊后 热处理
碳素钢与低合金钢分五类并有 2 条规则 :11 不进行焊后热处理 ; 21 低于下转变温度 ;31 高于上转 变 51 在 上 、下转变温度之间 。
对保 温 温 度 与 保 温 时 间 范 围 都
有规定 。
改变焊 后 热 处 理 种 类 要重新评定 ( 但没有指 明什么种类) 。
焊 丝 电 弧 焊。
改变焊接方法
要重新评定 。
钢材
11 钢材共 53 个牌号分八类十五 组。
21 在碳素钢与低合金钢大类中 基本上按钢材拉伸强度分类 。
31 组别评定规则 4 条 , 类别评定 规则 1 条 , 以及未列入表钢材评 定规则 2 条 。
11 与 ASME 类似 , 将钢 按 碳 素 钢 与 低
GB50253 、JB4708 等标准正面临修订或即将修订 , 因 API 1104 进行评定 ;
此这也是标准编制人员要认真考虑的问题 。
(2) 对于近海管线施焊的焊接工艺和常压下焊
2 三项标准的差异及特点分析
接则按 API 1104 或 ANSI/ AWS A316 进行评定 ; (3) 对含硫气体管道焊接施工的焊接工艺评定
1 前言
长输 管 道 的 设 计 规 范 主 要 有 GB50251 —1994 《输气管道工程设计规范》和 GB50253 —1994《输油 管道工程设计规范》, 在 GB50251 现行版和修订版
(稿) 中焊接工艺评定都执行 GB50236 —1998《现场 设备 工 业 管 道 焊 接 工 程 施 工 及 验 收 规 范》。在 GB50253 现行版和修订版 (稿) 中压力容器焊接工艺 评定采用 JB4708 —2000《钢制压力容器焊接工艺评 定》, 而 管 道 的 焊 接 工 艺 评 定 则 执 行 GB50236 —
和焊工评定规定如下 :
中的评定因素对照见表 1～表 3 。
表 1 适用于各种焊接方法的公用规则
焊接工艺 评定因素
JB4708 —2000
GB50236 —98
SY/ T4103 —1995
说 明
焊接 方法
气体 、焊条电弧焊 、埋弧焊 、熔化 极气 体 保 护 焊 、钨 极 气 体 保 护 焊 、电渣焊 、耐蚀堆焊 。 改变 焊 接 方 法 要 重 新 评 定 焊 接 工艺 。
件下操作的管道 ,只对焊工提出按 ASME 第九卷 , 或
长输管道的焊接工艺评定究竟执行哪个标准 , 按 API 1104 ,或按附录 G规定评定 ,对焊接工艺评定
长输管道的焊接工艺评定如何规定 , 则是长输管道 没有条文规定 ; 而环向应力等于或大于 20 % SMYS
设计 、施工 、监督及业主等要考虑的问题 。GB50251 、 条件下施焊的焊接工艺和焊工应按 ASME 第九卷或