(整理)低温钢管道的焊接工艺规程.
A333 Gr6低温钢管道的焊接
!至堡星丝二——————————————————』型塑二』竺篓坠些丝垒墼些一文章编号:1002—025X(2013)10-0072-02A333G r6低温钢管道的焊接潘月勇1.沈炳生2(1.天津炼达集团有限公司,天津300280;2.中石油大港石化公司,天津300280)摘要:对聚丙烯装置中A333G r6低温钢管道进行了焊接性、焊材选用分析,根据低温钢的化学成分及特性,编制了低温钢的焊接工艺及热处理工艺,按此焊接工艺施焊,焊缝一次合格率在98%以上。
关键词:低温钢;焊接工艺;焊后热处理中图分类号:T G457.6文献标志码:B1A333G r6钢性能分析在某石化公司新建聚丙烯装置中,因工艺需要,一些介质在低温的工况下运行.输送低温介质时须使用低温钢管道.而大部分的低温钢管道使用了A333G r6钢.A333G r6钢属于美国A ST M—SA333标准,是无镍低温钢,是一种采用铝脱氧的细晶粒低温韧性钢,其金相组织为体心立方的铁素体。
通常以正火或正火+回火状态供货。
A333G r6无缝钢管的化学成分及力学性能分别见表1和表2。
衰1A333G r6无缝钢管的化学成分(质量分数)(%)衰2A333G r6无缝钢管的力学性能I抗拉强度屈服强度伸长率冲击吸收功A。
√J(—46℃)I/M Pa,M P4(%)10m n l xl0m m x55m m5m m xl om m x50m m 41424l≥16.5≥17.6≥9.5由表1,2可知,A333G r6钢管碳含量较低,因此焊缝淬硬倾向和冷裂倾向都比较小,材质韧性和塑性较好.一般不易产生硬化和裂纹缺陷,焊接性和加工性能较好,是经济实用的低温钢材,在一般低温环境中得到广泛应用。
2焊材的选用按照焊材与母材成分相近的原则选用焊丝和焊条,此外,焊材中P,S等有害元素含量越低越好,组织中的杂质能显著降低材料的低温韧性。
笔者对收稿日期:2013—03—27A333G r6钢管道的焊接.焊丝选用A W S S FA5.28 ER80S—N i l,焊条选用A W S SFA5.5E8018一C3,所选焊材均为含N i的低合金钢,这样可增强焊缝的韧性指标。
低温钢材料焊接作业操作规程
钨极氩弧焊与熔化极氩弧焊,在铝脱氧钢中用得较少。上述供埋弧焊使用的焊丝也可供氩弧焊使用。
(1)焊前预热
当环境温度低于5℃时需对焊件进行预热,预热温度为100~150℃;预热范围是焊缝两侧各100 mm;用氧乙炔焰(中性焰)加热,测温笔在距焊缝中心50~100 mm处测量温度,测温点均匀分布,以更好地控制温度。
(2)焊后热处理
为了改善低温钢的缺口韧性,一般采用的材料都已经调质处理,焊后热处理不当,常常会使其低温性能变坏,应当引起足够的重视。因此除了焊件厚度较大或拘束条件很严酷的条件外,低温钢通常都不进行焊后热处理。如CSPC新增LPG管线的焊接即不需进行焊后热处理。如在一些项目中确需进行焊后热处理,焊后热处理的加热速率、恒温时间及冷却速率必须严格按按以下规定执行:
CO2气体保护焊所焊成的接头韧性较低,所以在低温钢焊接中不予采用。
钨极氩弧焊(TIG焊)通常都是手工操作,其焊接热输入量局限在9—15KJ/cm范围内。因此,虽然焊接接头有完全令人满意的性能,但当钢材厚度超过12mm时就完全不适用了。
熔化极氩弧焊(MIG焊)是目前低温钢焊接中应用最广的自动或半自动焊接方法。它的焊接热输入量23—40KJ/cm。根据熔滴过渡方式,它可分为短路过渡工艺(热输入量较低)、射流过渡工艺(热输入量较高)和脉冲射流过渡工艺(热输入量最高)三种。短路过渡MIG焊存在着熔深不够的问题,可能出现熔合不良的缺陷。其他方式MIG焊液存在类似问题,只是程度有所不同。为了使电弧更为集中以取得满意的熔深,可以在充当保护气体的纯氩中渗入百分之几到百分之几十的CO2或O2。合适的百分数应针对所焊的具体钢种通过试验来加以确定。
A333_6低温钢管道的焊接
第 35 卷第 1 期
李志娟等: A333-6 低温钢管道的焊接
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3 热处理工艺 3.1 焊前预热
当环境温度低于 5 ℃时需对焊件进行预热, 预 热 温 度 为 100 ~ 150 ℃ ; 预 热 范 围 是 焊 缝 两 侧 各 100 mm; 用氧 乙 炔 焰 (中 性 焰 ) 加 热 , 测 温 笔 在 距焊缝中心 50 ~ 100 mm 处测量温度, 测温点均匀 分布, 以更好地控制温度。 3.2 焊后热处理
[1] JB 4709-2000,钢制压力容器焊接规程[S].
作 者 简 介 : 李 志 娟 (1973-), 女 , 河 南 洛 阳 人 , 工 程 师 , 1996 年毕业于西安石油学院, 现从事项目技术质量管理工作。 收稿日期: 2008-06-17
信息综括
国内最大陆上对外合作项目开始地震勘探
0 引言 中国石油天然气第一建设公司负责施工的浙江
绍兴三圆石化 20 万t/a 聚丙烯装置, 工艺复杂, 材 料种类多, 有碳钢、 不锈钢, 还有从日本引进的 低 温 管 道 钢 A333-6。 国 内 对 A333-6 钢 的 焊 接 经 验较少, 为保证该材质的焊接质量, 我们从该材质 的焊接特点入手, 进行焊接材料的选择、 焊接工艺 的制定, 以使该材质的焊接质量满足设计及规范的 要求。 1 A333-6 钢的可焊性分析
焊后热处理曲线如图 1 所示。 焊后热处理的 加热速率、 恒温时间及冷却速率按以下规定执行:
温 度/℃
热处理温度
自由降间 图 1 热处理曲线
时 间 /min
(1) 当温度升至 400 ℃以上时, 加热速率不应 大于 205 × 25/δ ℃/h, 且不得大于 330 ℃/h。
3.5ni低温钢的焊接工艺
3.5ni低温钢的焊接工艺
3.5Ni低温钢是一种常用于低温工况下的钢材,通常用于制造低温容器、储罐和管道等设备。
在焊接3.5Ni低温钢时,需要选择合适的焊接工艺以确保焊缝的质量和性能。
以下是一种常用的焊接工艺:
1. 焊接材料选择:选择适合焊接3.5Ni低温钢的电焊条或焊丝。
常用的焊接材料有E8018-C3型电焊条和ER80S-Ni2型焊丝。
2. 预热:对于较厚的工件,在焊接前需要进行预热处理。
预热温度一般为150°C至250°C,可以提高焊接接头的可塑性和减少焊接应力。
3. 焊接方法:常用的焊接方法有手工电弧焊、埋弧焊和气体保护焊(如TIG焊)。
具体选择哪种焊接方法,取决于焊接材料的厚度、焊接位置和要求。
4. 接头准备:在焊接之前,需要将接头表面清理干净,去除油脂、锈蚀和其他污染物。
可以采用机械清理、喷砂或
刮削等方法。
5. 焊接参数:根据焊接材料和工件厚度确定合适的焊接电流、电压和焊接速度。
焊接参数的选择对焊缝质量和性能具有重要影响。
6. 焊后处理:焊接完成后,需要进行后续的热处理和冷却过程。
这可以通过退火、正火和淬火等方法来改善焊接接头的组织和性能。
需要注意的是,焊接3.5Ni低温钢时应严格按照相应的焊接规范和标准操作。
此外,还应注意焊接过程中的安全措施,如佩戴防护眼镜和手套,确保人身安全。
低温钢材料焊接作业操作规 程
200 ℃。每条焊缝应一次焊完,若中断, 应采取缓冷措施。 (2) 焊件表面严禁电弧擦伤, 收弧应将弧坑填满并用砂轮磨去缺
陷。多层焊的各层间接头要错开。 (3) 严格控制线能量, 采用小电流、低电压、快速焊。直径3.2 mm
的W707Ni 焊条每根焊接长度必须大于8cm。 (4) 必须采用短弧、不摆动的操作方式。 (5) 必须采用全焊透工艺, 并严格按照焊接工艺说明书和焊接工艺
2) 焊接工艺 详细的焊接工艺方法详见焊接工艺指导书即WPS。焊接中, 对直径
小于76.2 mm 的管道采用I 型口对接, 全氩弧焊接; 对于直径大于 76.2 mm 的管道开V 型坡口,采用氩弧打底多层填充的氩电联焊的方法 或全氩弧焊的方法。具体做法按照业主批准的WPS中管径和管壁厚度的 不同而选用相应的焊接方法。 3) 热处理工艺 (1) 焊前预热
9Ni钢通常要通过淬火一回火或者两次正火一回火热处理,以最 高限度地提高它的低温韧性。但是这种钢材的焊缝金属就没法像上述 那样进行热处理。因此倘若用鉄素体系焊接材料就很难获得具有足以 跟母材相匹敌的低温韧性的焊缝金属。目前采用的主要是高镍系焊接 材料。这样的焊接材料敷焊的焊缝都市完全奥氏体组织的,虽然它存 在强度比9Ni钢母材低和价格非常昂贵的缺点,但是对它来讲,脆性 破断已不再是严重的问题。
当环境温度低于5 ℃时需对焊件进行预热, 预热温度为100 ~ 150 ℃; 预热范围是焊缝两侧各100 mm; 用氧乙炔焰(中性焰) 加 热, 测温笔在距焊缝中心50 ~ 100 mm 处测量温度, 测温点均匀分 布, 以更好地控制温度。 (2) 焊后热处理
为了改善低温钢的缺口韧性,一般采用的材料都已经调质处理,焊 后热处理不当,常常会使其低温性能变坏,应当引起足够的重视。因此 除了焊件厚度较大或拘束条件很严酷的条件外,低温钢通常都不进行焊 后热处理。如CSPC新增LPG管线的焊接即不需进行焊后热处理。如在一 些项目中确需进行焊后热处理,焊后热处理的加热速率、恒温时间及冷 却速率必须严格按按以下规定执行:
低温管道焊接施工技术
条 ( 手工 )电弧焊 ( S MA W) 、钨极氩
弧 焊( T GAW) 两种 焊 接方 法 ,其 中d >①1 5 9 mm 的管道焊接采用氩弧焊
3 0 4 L
3 l 6
H O O C r 2 i N i 1 O / E R 3 0 8 L
H O C r 1 9 N i 1 2 M o 2 / E R 3 1 6
奥氏体 不锈钢是 特殊性能 用钢 ,
为满足接头具有相 同的性能 , 应遵循 “ 等成分” 原则选择焊接材 料 , 同时为
具 有低温钢 的低温设 计特性 外 ,还 兼
具耐 酸 、耐 碱 、耐 腐蚀等优 越性能 ,
将焊接完毕 的板 状焊接工艺评 定 增强接 头抗热 裂纹和 晶问腐蚀 能力,
不 锈 钢 材 质 管道 , 且管 道 内部 介 质 为易 化 焊 接 工 艺 评 定 项 目 ,提 高 焊 评 的覆 的焊 接 工艺 做 指 导 。
燃、 易爆 的腐蚀 性介质 。 管道设计压力 盖率 ,提高焊接水平 和能力 ,经分析
本 工 程 低 温 管道 使 用 的 各 种 母
很高、 管径 粗细规格悬殊 、 极不 利于正 研 究 ,决 定选 用8 mm厚 的3 1 6 L 不锈 材 的焊接工艺基 本相 同,可用 同一份
。 备 良好的低 温韧性 , 就成为焊接工程 质 于其所覆盖厚 度范围 内的各种 管道的 艺 见表 1
量的关键。为解决此问题, 首先 , 必须提 焊接 ,因为焊 接工艺评定 的对象是焊 前单 独 进行 焊 接工艺评 定 , 培训合 格 缝 ,该工 艺所 完成 的焊 接接头的各种 3 焊接工艺 的确定和焊接工艺评
E 3 1 6 L 一 1 6 / A 0 2 2( 限使 用 酸性焊 条 )
低温钢焊接工艺标准
低温钢焊接工艺标准1 适用围本工艺标准适用于设计温度为-20℃~-196℃的低温设备、管道用的无镍低温合金钢和含镍钢的手工电弧焊、埋弧自动焊、手工钨极氩弧焊及熔化极气体保护焊的焊接施工。
2 施工准备2.1 技术准备(施工标准、规)2.1.1 《工业金属管道工程施工及验收规》GB502352.1.2 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规》GB502362.1.3 《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规》SH35012.1.4 《石油化工低温钢焊接规程》SH35252.1.5 《钢制低温压力容器设计规定》HG205852.1.6 《钢制压力容器》GB1502.1.7 《压力容器安全技术监察规程》2.1.8 《钢制压力容器焊接工艺评定》JB47082.1.9 《钢制压力容器焊接规程》/T47092.1.10 《压力容器无损检测》JB47302.1.11 《焊条质量管理规程》JB32232.2 作业人员注:焊工合格证考核按《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规侧》或《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规》GB50236进行考试。
2.3 材料检查验收2.3.1 低温钢钢板、钢管、管件及锻件(1)低温钢钢板、钢管、管件及锻件应具有出厂合格证和质量证明书。
其检验项目及技术要求标准应符合国家标准或行业标准。
(2)低温钢钢板、钢管、管件及锻件材料入库前应核对材料牌号和质量证明书。
施工前应进行外观检查,其表面不得有裂纹、气泡、缩孔、重皮、夹渣等缺陷,否则应进行消除,消除深度不应超过材料的负偏差。
(3)用于制造压力容器受压元件的低温钢材,应进行复验,复验容应按《钢制压力容器》GB150-98附录C规定。
(4)国外材料应符合合同规定的材料标准,并按相应材料标准进行复验。
(5)低温钢钢板、钢管及管件必须按要求进行低温夏比(V型缺口)冲击试验。
因材料截面尺寸太小无法制取5mm×10mm×55mm小尺寸试样可除外。
16MnD焊接工法
16MnD低温钢管焊接施工工法中国化学工程第十六建设有限公司二〇一四年十二月16MnD低温钢管焊接施工工法编制:审核:审批:目录一、前言 (4)二、材料特性 (4)三、焊接施工工艺 (4)1施工工序流程图 (4)2、焊接及焊后热处理工艺 (6)3、低温钢焊接注意事项 (7)4、焊接规范 (7)5、焊接施工管理 (8)四、机具设备 (8)1、主要工具 (8)2、机具设备调配及管理 (8)五、质量标准 (9)1、外观检查 (9)2、渗透探伤 (9)3、X射线探伤 (9)4、质量保证措施 (9)六、劳动组织 (9)1、施工人员表 (9)2、劳动组织图 (10)3、施工组织管理 (10)七、安全注意事项 (10)八、经济分析 (11)九、工程应用实例: (11)16MnD低温钢焊接施工工法一、前言16MnD低温钢因具其化学成分和机械性能与常见碳钢材料有一定区别,特别是低温钢为防止低温使用时发生脆断,焊接接头必须有足够的低温断裂韧性,因此对低温钢管道的焊接工艺提出了特殊要求。
因此,掌握焊接16MnD低温钢的焊接工艺方法具有重要意义。
本工法适用青岛海晶40万吨/年聚氯乙烯搬迁项目烧碱装置氯气液化单元中的16MnD低温钢材料的手工钨极氩弧焊及氩电联焊工艺。
此外,其它工程中的16MnD低温钢材料的焊接也可供参考。
本工法的特点是通过对16MnD低温钢可焊性的分析,对管道焊接施工提供行之有效的焊接工艺规范,从而提高焊接一次合格率,确保施工进度。
二、材料特性16MnD低温钢的焊接一般要注意其物理性能及化学耐蚀性和抗裂性等的要求。
1、淬透性较高,无回火脆性,可减少变形和开裂。
2、焊接性相当好,形成冷裂的倾向很小,可切削性及冷应变塑性良好。
16MnD低温钢材料化学成分如下表:三、焊接施工工艺1施工工序流程图本工法采用氩电联焊焊接16MnD低温钢材料,其工序如下:在低温钢的焊接中,影响其焊接接头韧性的原因很多,但归纳起来主要有四个方面:①焊接材料的选用;② 焊接线能量的控制;③ 焊接顺序;④ 焊接残余应力。
A333—3低温钢管道的焊接
A333—3低温钢管道的焊接一、低温钢的特性及焊接材料的选用A333—Cr3是以铁素体为基的低温钢。
使用适宜温度常温—85℃。
1、母材特性:我们所说的低温钢,就是钢中含Ni和不含Ni的低合金材料,在较低温度条件下使用时,具有良好的抗低温脆性断裂性能。
对于低温钢来说,常常对强度要求不是很主要的,而是希望层强比(δs/δb)不要偏高。
其主要是化学成分和组织状态,必须保证具有足够的低温韧性。
表1是低温钢的化学成分。
表1 低温钢化学成分%我们知道在钢中加入少量的Ni,能细化金属组织,有利于提高钢的韧性,但一般不超过2.5%,当钢中Ni的含量较高时,焊缝组织很容易出现粗大的板条状贝氏体和马氏体,使韧性下降,而且含碳量越高,韧性下降越明显。
也就是说,当钢中汗Ni量达到一定程度后,钢的韧性不是随含Ni量增加而增高的。
从表1中我们看到A333—Cr3钢,Ni含量较高,但其含碳量较低只有0.10%,只要在焊接过程中方法得当,就可能获得理想的低温韧性。
2、焊接材料:低温钢的焊接,焊接材料的选用,同其它类别的钢焊接一样是非常重要的,表2是A333—Cr3选用的焊条化学成分。
表2 焊条化学成分 % AWS 标准表2中A333—Cr3钢选用的E310-15系25.20奥氏体焊条,这主要考虑到奥氏体有较低的层强比,而且焊后可不进行热处理。
二、低温钢焊接工艺特点在低温钢的焊接中,影响其焊接接头韧性的原因很多,但归纳起来主要有四个方面:1、焊接材料的选用。
2、焊接线能量的控制。
3、焊接顺序。
4、焊接残余应力。
这四个方面是低温钢焊接最重要的环节,对焊接接头的低温韧性影响很大。
(1)焊接线能量的控制与焊接顺序低温钢的焊接接头的薄弱环节,往往是熔合区及焊缝这两部分,热影响区的低温韧性有时高于母材,要改善焊缝和熔合区的低温韧性,必须合理的选择焊接电流、电压,采用多层多道焊接顺序,来提高焊接速度。
把焊接能量控制在最小范围内。
多层多道焊,能有效地减小焊缝过热,利用后一焊道对前一焊道的热作用,使焊缝金属产生细化晶粒的效果。
最新工业管道低温钢焊接通用施工工艺(07)
工业管道低温钢焊接通用施工工艺(07)工业管道低温钢焊接通用施工工艺1适用范围:本工艺适用于FCC所承建工程中低温钢管材类采用氩弧焊、手工电弧焊的焊接施工。
2 施工准备2.1材料要求:2.1.1施工现场应配备有符合要求的固定焊条库或流动焊条库。
2.1.2焊材必须具有质量证明书或材质合格证,焊材的保管、烘干、发放、回收严格按《压力管道质量手册》中有关规定执行,焊条的烘干工艺按生产厂家说明书提供的参数进行,如无规定时按焊接工艺指导书给定的参数进行。
2.1.3焊丝使用前,应去除表面的油脂、锈等杂物。
2.1.4保温材料性能应符合预热及热处理要求。
2.2 机具要求:2.2.1焊机为直流焊机,焊机完好、性能可靠,双表指示灵敏,且在校准周期内。
2.2.2预热及热处理的设备完好,性能可靠,检测仪表在校准周期内,且符合《压力管道质量手册》中的计量要求。
2.2.3焊工所用的焊条保温筒、刨锤、钢丝刷等工具齐全。
2.3作业条件2.3.1人员资格:焊工必须持有《锅炉压力容器焊工合格证》或GB50236合格证或设计规定的其它合格证,其材质、直径、厚度、位置应能满足工程焊接要求。
2.3.2环境条件:施焊前应确认环境符合下列要求:仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢9a) 风速:手弧焊小于8m/S氩弧焊小于2 m/Sb)相对湿度:相对湿度小于90%。
c)环境温度:当环境温度小于0℃时,对不预热的管道焊接前应在始焊处100mm范围内预热15℃以上,当环境温度低于—10℃时,必须采取采暖措施。
当环境条件不符合上述要求时,必须采取挡风、防雨等有效防护措施。
3 焊接3.1焊接施工程序:*当有要求时。
3.2坡口1)尺寸要求见附表焊接工艺指导书2)组对质量要求:--壁厚相同的管道组成件组对时,应使内壁平齐,其错边量不应超过壁厚的10%,且不大于0.5mm;--壁厚不同的管道组成件组对时,当壁厚差大于壁厚的10%,且不大于0.5mm,应按下图要求进行加工:仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢9仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢93)组对前应打磨坡口及两侧各20mm 范围内油污、铁锈等,直至露出金属光泽。
石油化工低温钢焊接规程
石油化工低温钢焊接规程1范围本规程规定了无镍和含镍低温合金钢及奥氏体不锈钢焊接的工艺评定、焊工考试、焊接工艺、焊接检验及焊后热处理的要求。
本规程适用于石油化工工程建设中,采用焊条电弧焊、埋弧焊及气体保护焊等方法进行的低温钢焊接。
2规范性引用文件下列文件中的条款通过本规程的引用而成为本规程的条款。
修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本规程,否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版适用于本规程。
GB 150 钢制压力容器GB/T 229 金属夏比缺口冲击试验方法GB/T983 不锈钢焊条GB/T3375 焊接术语GB 3531 低温压力容器用低合金钢钢板GB 4237 不锈钢热轧钢板GB/T 4842 纯氩GB/T 5118 低合金钢焊条GB/T 5293 埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂GB 6479 高压化肥设备用无缝钢管GB/T 8110 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T 12470 低合金钢埋弧焊用焊剂GB/T 13814 镍及镍合金焊条GB/T 14976 流体输送用不锈钢无缝钢管GB/T 14957 熔化焊用钢丝GB/T 15620 镍及镍合金焊丝GB/T 17493 低合金钢药芯焊丝GB/T 17853 不锈钢药芯焊丝GB/T 18984 低温无缝钢管GB 50235 工业金属管道工程施工及验收规范GB 50236 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范JB 4708 钢制压力容器焊接工艺评定JB 4727 低温压力容器用低合金钢锻件JB 4728 压力容器不锈钢锻件JB 4730 压力容器无损检测JB/T 4747 压力容器用钢焊条定货技术条件凡是注日期的引用文件,其随后所有的然而鼓励根据本规程达成协议的各方研究是SH/T 3525 -2004SH 3501 石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范SH/T 3526 石油化工异种钢焊接技术规程SH/T 3537 立式圆筒形低温储罐施工技术规程YB /T 5091 惰性气体保护焊接用不锈钢棒和钢丝YB /T 5092 焊接用不锈钢丝质技监局锅发[1999]154 号压力容器安全技术监察规程国质检锅[2002]109 号锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则3术语和定义GB/T 3375 和JB 4708 确立的以及下列术语和定义适用于本规程。
石油化工低温钢焊接规程
石油化工低温钢焊接规程1 范围本规程规定了无镍和含镍低温合金钢及奥氏体不锈钢焊接的工艺评定、焊工考试、焊接工艺、焊接检验及焊后热处理的要求。
本规程适用于石油化工工程建设中,采用焊条电弧焊、埋弧焊及气体保护焊等方法进行的低温钢焊接。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本规程的引用而成为本规程的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本规程,然而鼓励根据本规程达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版适用于本规程。
GB150 钢制压力容器GB/T229 金属夏比缺口冲击试验方法GB/T983 不锈钢焊条GB/T3375 焊接术语GB3531 低温压力容器用低合金钢钢板GB4237 不锈钢热轧钢板GB/T4842 纯氩GB/T5118 低合金钢焊条GB/T5293 埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂GB6479 高压化肥设备用无缝钢管GB/T8110 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T12470 低合金钢埋弧焊用焊剂GB/T13814 镍及镍合金焊条GB/T14976 流体输送用不锈钢无缝钢管GB/T14957 熔化焊用钢丝GB/T15620 镍及镍合金焊丝GB/T17493 低合金钢药芯焊丝GB/T17853 不锈钢药芯焊丝GB/T18984 低温无缝钢管GB50235 工业金属管道工程施工及验收规范GB50236 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范JB4708 钢制压力容器焊接工艺评定JB4727 低温压力容器用低合金钢锻件JB4728 压力容器不锈钢锻件JB4730 压力容器无损检测JB/T4747 压力容器用钢焊条定货技术条件SH3501 石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范SH/T3526 石油化工异种钢焊接技术规程SH/T3537 立式圆筒形低温储罐施工技术规程YB/T5091 惰性气体保护焊接用不锈钢棒和钢丝YB/T5092 焊接用不锈钢丝质技监局锅发[1999]154号压力容器安全技术监察规程国质检锅[2002]109号锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则3 术语和定义GB/T3375和JB4708确立的以及下列术语和定义适用于本规程。
低温钢的焊接
通常把-10~-196C的温度范围称为低温”(我国从-40C算起),低于-196C 时称为“超低温”。
低温钢主要是为了适应能源、石油化工等产业部门的需要而迅速发展起来的一种专用钢。
低温钢要求在低温工作条件下具有足够的强度、塑性和韧性,同时应具有良好的加工性能,主要用于制造-20-253C低温下工作的焊接结构,如贮存和运输各类液化气体的容器等。
低温钢的分类、成分及性能1. 低温锅的分类(1)按使用温度等级分类分为-10~-40C、-50~-90C、-100~-120C 和-196~- 273 C等级的低温钢。
( 2)按合金含量和组织分类分为低合金铁素体低温钢、中合金低温钢和高合金奥氏体低温钢。
( 3)按有无镍、铬元素分类分为无镍、铬低温钢和含镍、铬低温钢。
( 4)按热处理方法分类分为非调质低温钢和调质低温钢。
2. 低温钢的化学成分和组织( 1 )低合金低温钢(无Ni 低温钢)铝镇静Mn-Si 低温钢是先用Mn 、Si 进行脱氧,再用铝进行强烈脱氧的优质钢种。
该钢正火处理或淬火+回火处理可细化晶粒,明显提高其低温韧性,多用于一40C以上的结构。
低合金铁素体低温钢是在Si-Mn 优质钢基础上,加人少量合金元素(如Nb、V、Ti、Al、Cu、RE等)得到的低温钢组织为铁素体加少量珠光体。
其中Mn、Ni 以及能促使晶粒细化的微量元素都有利于提高低温韧性。
为了保证良好的综合力学性能和焊接性,一般要求低C和低S、P。
这种钢具有高的塑性和韧性,多用于- 50 C 以上的结构。
(2)中合金低温钢(含Ni 低温钢)合金元素总的质量分数为5%~10%,其组织与热处理工艺有关。
其中5NI钢、9Ni钢是典型的中合金低温钢。
Ni 是发展低温钢的一个重要元素。
为了提高钢的低温性能,可加人Ni 元素,形成含Ni的铁素体低温钢。
在提高Ni的同时,应降低含碳量和严格限制S P含量及N、H、O的含量,防止产生时效脆性和回火脆性等。
这类钢的热处理条件为正火、正火十回火和淬火+回火等。
16MnD焊接工法要点
16MnD低温钢管焊接施工工法中国化学工程第十六建设有限公司二〇一四年十二月16MnD低温钢管焊接施工工法编制:审核:审批:目录一、前言 (4)二、材料特性 (4)三、焊接施工工艺 (4)1施工工序流程图 (4)2、焊接及焊后热处理工艺 (6)3、低温钢焊接注意事项 (7)4、焊接规范 (7)5、焊接施工管理 (8)四、机具设备 (8)1、主要工具 (8)2、机具设备调配及管理 (8)五、质量标准 (9)1、外观检查 (9)2、渗透探伤 (9)3、X射线探伤 (9)4、质量保证措施 (9)六、劳动组织 (9)1、施工人员表 (9)2、劳动组织图 (10)3、施工组织管理 (10)七、安全注意事项 (10)八、经济分析 (11)九、工程应用实例: (11)16MnD低温钢焊接施工工法一、前言16MnD低温钢因具其化学成分和机械性能与常见碳钢材料有一定区别,特别是低温钢为防止低温使用时发生脆断,焊接接头必须有足够的低温断裂韧性,因此对低温钢管道的焊接工艺提出了特殊要求。
因此,掌握焊接16MnD低温钢的焊接工艺方法具有重要意义。
本工法适用青岛海晶40万吨/年聚氯乙烯搬迁项目烧碱装置氯气液化单元中的16MnD低温钢材料的手工钨极氩弧焊及氩电联焊工艺。
此外,其它工程中的16MnD低温钢材料的焊接也可供参考。
本工法的特点是通过对16MnD低温钢可焊性的分析,对管道焊接施工提供行之有效的焊接工艺规范,从而提高焊接一次合格率,确保施工进度。
二、材料特性16MnD低温钢的焊接一般要注意其物理性能及化学耐蚀性和抗裂性等的要求。
1、淬透性较高,无回火脆性,可减少变形和开裂。
2、焊接性相当好,形成冷裂的倾向很小,可切削性及冷应变塑性良好。
16MnD低温钢材料化学成分如下表:三、焊接施工工艺1施工工序流程图本工法采用氩电联焊焊接16MnD低温钢材料,其工序如下:在低温钢的焊接中,影响其焊接接头韧性的原因很多,但归纳起来主要有四个方面:①焊接材料的选用;② 焊接线能量的控制;③ 焊接顺序;④ 焊接残余应力。
低温钢焊接工艺标准
低温钢焊接工艺标准1 适用范围本工艺标准适用于设计温度为-20℃~-196℃的低温设备、管道用的无镍低温合金钢和含镍钢的手工电弧焊、埋弧自动焊、手工钨极氩弧焊及熔化极气体保护焊的焊接施工。
2 施工准备2.1 技术准备(施工标准、规范)2.1.1 《工业金属管道工程施工及验收规范》GB502352.1.2 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB502362.1.3 《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH35012.1.4 《石油化工低温钢焊接规程》SH35252.1.5 《钢制低温压力容器设计规定》HG205852.1.6 《钢制压力容器》GB1502.1.7 《压力容器安全技术监察规程》2.1.8 《钢制压力容器焊接工艺评定》JB47082.1.9 《钢制压力容器焊接规程》JB/T47092.1.10 《压力容器无损检测》JB47302.1.11 《焊条质量管理规程》JB32232.2 作业人员注:焊工合格证考核按《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规侧》或《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236进行考试。
2.3 材料检查验收2.3.1 低温钢钢板、钢管、管件及锻件(1)低温钢钢板、钢管、管件及锻件应具有出厂合格证和质量证明书。
其检验项目及技术要求标准应符合国家标准或行业标准。
(2)低温钢钢板、钢管、管件及锻件材料入库前应核对材料牌号和质量证明书。
施工前应进行外观检查,其表面不得有裂纹、气泡、缩孔、重皮、夹渣等缺陷,否则应进行消除,消除深度不应超过材料的负偏差。
(3)用于制造压力容器受压元件的低温钢材,应进行复验,复验内容应按《钢制压力容器》GB150-98附录C规定。
(4)国外材料应符合合同规定的材料标准,并按相应材料标准进行复验。
(5)低温钢钢板、钢管及管件必须按要求进行低温夏比(V型缺口)冲击试验。
因材料截面尺寸太小无法制取5mm×10mm×55mm小尺寸试样可除外。
低温管道焊接施工技术浅述
低温管道焊接施工技术浅述1.工程概述某LNG项目天然气低温管道焊接工程,管道为不锈钢材质,而且在管道内部存在易燃、易爆液体,管道设计压力很高、管径粗细规格悬殊、极不利于正常焊接。
同时施工区域的天气条件恶劣,常年平均气温约在7.8 C〜8.5 C,冬季平均气温很低,约-20 C〜-25 C。
这就要求现场施工的焊工必须具备在低温环境下,熟练焊接各种低温性能不锈钢管的技能,其焊接的接头是否具备良好的低温韧性,就成为焊接工程质量的关键。
本文以该本工程为例,介绍低温管道的焊接施工技术。
2.焊接工艺评定及焊接工艺调整本工程除大量使用了316L 和304L 不锈钢管道外,还有304SS/304/316/TP321H/TP347H 等不锈钢管道,管道量大、管径和壁厚等规格各不相同,但是这些管道的材质均可划归为相同组织类型的奥氏体不锈钢。
为简化焊接工艺评定项目,提高焊评的覆盖率,提高焊接水平和能力,经分析研究,决定选用8mm厚的316L 不锈钢板作为焊接试验母材,对不同焊接工艺进行统一的焊接工艺评定。
根据《承压设备焊接工艺评定》 (NB/T47014-2011)的规定,板状对接焊缝力学性能评定合格后,板状焊接试件焊接工艺完全可以适用于其所覆盖厚度范围内的各种管道的焊接,因为焊接工艺评定的对象是焊缝,该工艺所完成的焊接接头的各种性能验证合格后,就可以互用在对接、角接、搭接等不同焊接接头和各种焊接位置的焊接中。
在实际施工中,当焊接母材的类别和组别均相同而材质牌号不相同时,如果使用的焊接工艺评定记录PQF相同,那么,就需要依据工程实际,更改提供的预焊接工艺规程PWP,S 将其修订为实际施工用焊接工艺规程WPS(或焊接工艺指导书WW)并下发执行,使实际焊接施工有科学的焊接工艺做指导。
本工程低温管道使用的各种母材的焊接工艺基本相同,可用同一份PQR+PWP来进行焊接工艺支持,但各低温不锈钢材质有所不同,且使用不同的焊接材料进行焊接。
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浙江华业电力工程股份有限公司企业标准E n t er p ri s e S ta nd a rd f or zh e ji an g H u ay e Po w er En gi n ee r in g Co.,l td HYDBP403-2004低温钢管道焊接工艺规程2004—04—01 发布 2004—04—01实施浙江华业电力工程股份有限公司发布前言本标准主要起草人:仲春生本标准审核人:朱文杰、周丰平、王新宇、刘浩本标准批准人:沈银根本标准自2004年04月01日发布,04月01日起在全公司范围内试行。
本标准由公司工程部负责解释。
低温钢管道焊接工艺规程1 范围本标准适用于工业管道和公用管道工程中无镍低温钢类钢材的焊接施工。
本标准也适用于手工氩弧焊和手工电弧焊作业。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款,凡是注日期的引用文件,其随后的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于标准,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
DL/T 869-2004 《火力发电厂焊接技术规程》HG 20225—95 《化工金属管道工程施工及验收规范》劳人部[1988]1号《锅炉压力容器焊工考试规则》HYDBP006-2004《压力管道安装工程焊接、热处理过程控制程序》HYDBP018-2004《压力管道安装工程焊接材料管理程序》HYDBP013-2004《压力管道安装工程材料设备储存管理程序》HYDBP012-2004《压力管道安装工程材料设备搬运管理程序》HYDBP008-2004《压力管道安装工程计量管理手册》HYDBP007-2004《压力管道安装工程检验和试验控制程序》HYDBP010-2004《压力管道安装工程不合格品控制程序》劳动部发[1996]140号《压力管道安全管理与监察规定》3 先决条件3.1 环境3.1.1 施工环境应符合下列要求:3.1.1.1 风速:手工电弧焊小于8M/S,氩弧焊小于2M/S。
3.1.1.2 焊接电弧在1m范围内的相对湿度小于90%,环境温度大于0℃。
3.1.1.3 非下雨、下雪天气。
3.1.2 当环境条件不符合上述要求时,必须采取挡风、防雨、预加热(<50℃=、防寒等有效措施。
3.2 低温钢焊接控制流程图见图1。
图1 低温钢焊接控制流程图3.3 焊接材料3.3.1 低温钢管道焊接材料的采购和入库(一级库)由公司物资部负责,按《物资采购控制程序》和《焊材保管程序》执行。
3.3.2 低温钢管道焊接材料入二级库的保管、焊剂、烘干、发放、回收由各项目部负责,按《焊接材料保管程序》执行。
3.3.3 氩弧焊所用氩气纯度不低于99.95%。
3.4 焊接设备3.4.1 低温钢管道焊接时的设备可选用逆变焊机和可控硅整流焊机。
施工用焊接、热处理设备由项目部负责,管理按施工机械维护制度执行。
3.4.2 焊接设备、热处理设备所使用的计量仪表应处于正常工作状况,并定期校验,由质量部门负责,按《检验、测量和试验设备控制程序》执行。
3.5 焊工3.5.1 焊工应经焊接培训中心培训,并按国家劳动人事部颁发的《锅炉压力容器焊工考试规则》经考试合格后取得“锅炉压力容器焊工合格证”,其合格项目满足所承担的焊接工作。
3.5.2 焊工持证的合格项目均要求在有效期内。
3.6 技术交底3.6.1 低温钢管道焊接施工前由焊接技术人员向焊工、热处理工、焊接检验员等有关人员进行技术交底,并作好技术交底记录。
3.6.2 技术交底的基本内容3.6.2.1 焊接及焊后热处理工艺、要点及措施。
3.6.2.2 焊接机工具。
3.6.2.3 焊接质量要求。
3.6.2.4 其他有关低温钢管道焊接工艺的特殊要求、重点和注意事项。
3.6.2.5 焊前检查低温用钢管焊接前由焊接检验员会同焊接技术人员和焊工,检查焊接技术交底内容的落实情况,确认符合工艺要求后方可组装、施焊。
4 焊接基本要求4.1 焊接施工程序见图2。
注:虚框表示当要求时。
4.2 对口4.2.1 推荐的坡口形式如下:4.2.1.1 壁厚δ在3<δ≤16mm时,选用V形坡口,其坡口形式如图3。
图3 3<δ≤16mm时, V形坡口坡口形式4.2.1.2 壁厚δ在δ>16mm时,选用U形或V形坡口,坡口形式见图4。
图4 δ>16mm时, U形或V形坡口坡口形式4.2.2 对口质量要求内壁齐平,如有错口,其错口值应符合下列要求:对接单面焊的局部错口值不应超过壁厚的10%,且不大于1mm。
4.2.3 对口应将坡口表面及管子内外侧15mm范围内母材的油、漆、垢、锈等清理干净,直至露出金属光泽,并对坡口表面进行检查,不得有裂纹、重皮、毛刷及坡口损伤等缺陷。
按设计要求,还应对坡口表面进行磁粉或渗透探伤。
4.3 焊接材料选用选用与母材化学成分相同或相近的焊接材料,具体按焊接作业指导书上的要求执行。
4.4 焊接工艺4.4.1 管径小于60mm或壁厚小于6mm的管道采用全氩弧焊焊接。
4.4.2 管径大于60mm或壁厚大于6mm的管道采用氩弧焊打底,手工电弧焊盖面的焊接工艺。
4.4.3 承插焊或角焊采用手工电弧焊焊接。
4.5 点焊4.5.1 点固焊,其焊接材料、焊接工艺、焊工和预热温度等应与正式施焊相同。
4.5.2 在对口根部点固焊时,点固焊后应检查各个焊点质量,如有缺陷后应立即清除,重新进行点焊。
4.5.3 厚壁大径管若采用填加物方法点固,当去除临时点固物时,不应损伤母材,并将其残留焊疤清除干净,打磨修整。
4.5.4 点焊的焊缝长度、高度及点数,可参照表1的要求执行:表1 点焊的尺寸要求4.6 因特殊需要焊档板对口时,对口所用的挡板及卡具应与母材相同或相近,其焊接材料、焊接工艺与正式焊接相同,卡具拆除应用砂轮割除,拆除后应修磨焊疤。
并做渗透探伤。
4.7 预热4.7.1 对有焊前预热要求的管道在焊件对口并检验合格后,进行预热,预热方法原则上宜采用电加热。
点焊缝时,按预热温度上限进行预热。
预热宽度为对口中心开始,每侧不少于焊件厚度的三倍。
且不小4.7.2 于50mm。
测温方法可采用记录仪或表面测温仪。
4.7.3 4.7.2 预热温度应严格按焊接工艺卡的规定执行。
4.8 焊接4.8.1 焊接工艺规范应严格按焊接作业指导书的规定执行。
4.8.2 严禁在被焊件表面引弧、试电流或随意焊接临时支撑物。
4.8.3 采用钨极氩弧焊打底的根层焊缝检查后,经自检合格后,方可焊接次层,直至完成。
4.8.4 施焊过程中,层间温度不低于规定的预热温度的下限。
4.8.5 焊接严格采用多层多道法施焊,焊接完成后,首先对焊缝作表面退火处理。
4.8.6 直径大于194mm的管子宜采取二人对称焊。
4.8.7 施焊中,应特别注意接头和收弧的质量,收弧时应将熔池填满。
多层多道焊的接头应错开。
4.8.8 承插焊严禁一次成型,且接头应错开。
4.8.9 施焊过程除工艺和检验上要求分次焊接外,应连续完成。
若被迫中断时,应采取防止裂纹产生的措施(如后热、缓冷、保温等)。
再焊时,应仔细检查并确认无裂纹后,方可按照工艺要求继续施焊。
4.8.10 焊接低温钢管时,如设计或图纸规定要求内充氩时,背面应进行充氩保护。
4.8.11 对需做检验的隐蔽焊缝,应经检验合格后,方可进行其他工序。
4.8.12 焊口焊完后应进行清理,经自检合格后在焊缝附近打上焊工的铅印代号,或永久性标记。
4.9 焊后热处理4.9.1 焊后热处理采用电加热的方法。
4.9.2 热处理的加热宽度,从焊缝中心算起,每侧不小于管子壁厚的3倍,且不小于60mm。
4.9.3 热处理的保温宽度,从焊缝中心算起,每侧不小于管子壁厚的5倍,以减少温度梯度。
4.9.4 焊缝的焊后热处理温度、恒温时间及升降温速度,应严格按热处理工艺,力求内外壁和焊缝两侧温度均匀,恒温时在加热范围内注意两测点间温差应低于50℃。
4.9.5 进行热处理时,测温点应对称布置在焊缝中心两侧,且不得少于两点,水平管道的测点应上下对称布置。
4.9.6 焊接接头热处理的过程必须有热处理曲线记录图,并填写热处理报告。
4.10 操作注意事项4.10.1 严禁在被焊工件的母材表面引燃电弧、试电流、或随意焊接临时支撑物。
4.10.2 施焊时应特别注意引弧、接头、收弧处的质量,收弧时应把弧坑填满。
4.10.3 多层多道焊的接头应错开,并逐层进行自检合格,方可焊接次层。
4.10.4 管子焊接时,管内应有防止穿膛风的措施。
4.10.5 在风、雨、雪的天气焊接,应有相应的防止措施。
4.10.6 焊接完毕焊工应自检,并标识,焊接施工应做到工完料尽,场地清。
5 质量检验5.1 焊接检验按技术监督部门或合同规定的技术要求进行。
5.2 低温用钢管道的焊接也可按相关验收标准和合同规定的技术要求进行。
5.3 外观检验5.3.1 焊工对所有焊缝的表面质量必须作100%的自检,并填写焊工自检记录表。
5.3.2 焊工外观的质量须符合下述要求:5.3.2.1 焊缝表面不允许有裂缝、气孔、未熔合、超规咬边等缺陷。
5.3.2.2 焊缝的外形尺寸应符合设计要求,焊缝边缘应圆滑过渡至母材。
5.3.3 焊接检验员根据技术规程或合同规定的要求进行专检,及时填写低温钢管道焊接“分项工程焊接接头质量检验评定表”。
5.3.4 焊缝或焊接接头的无损检验,硬度、光谱、金相试验、机械性能测试按《检验和试验控制程序》进行。
5.3.5 焊接组装的质量由焊工自检、焊接检验员随机抽查。
5.3.6 施焊时的过程外观检查由质量员进行不定期的抽查,包括焊接工艺参数,外观成形情况、焊缝外观检查等,并做好记录。
6 返修当焊接接头有超标缺陷时必须进行返修,并应遵守下列规定:6.1 不合格项处理按浙江省火电建设公司《不合格品控制程序》进行,或按合同要求处理。
6.2 焊缝返修工艺,应有经评定合格的焊接工艺评定。
6.2.1 经无损检验需返修挖补的焊缝,按返修工艺要求立即进行返修,并填写“焊接返修工艺报批单”。
6.2.2 对不合格的焊接接头,应查明原因,采取对策,并对缺陷进行消除,确认缺陷消除后方可返修。
6.2.3 同一部位的返修次数一般不得超过二次,当焊缝进行二次返修或以上者,以及焊缝质量批量不合格者,必须由焊接技术人员会同焊工、焊接检验员制定返修工艺及填报“焊接返修工艺报批单”。
6.2.4 返修应由持有相应合格的项目的焊工担任。
6.2.5 返修工艺报批单须经焊接专职工程师审核,项目总工或项目主任工程师批准方可返修施焊。
6.2.6 焊缝返修后仍按“6”质量检验中的规定进行检验。
7 安全事项7.1 电焊机开机前应做好设备的例行保养及安全检查。
7.2 焊工必须正确使用劳动保护用品。