炉管焊接技术措施讲解

常减压装置改造工程焊接施工技术措施编制：审核：批准：项目经理部二OO九年四月目录1 前言2 工程概况及特点3 焊接材料的检验与管理4 焊接施工技术措施5 质量保证措施6 安全技术措施附表1 施工设备计划一览表附表2 施工用小型工、机具计划一览表附表3 监视测量装置计划一览表附表4 施工手段用料计划一览表1前言1.1 编制依据1.1.1常减压装置改造工程施工图纸；1.1.2常减压装置改造施工组织设计1.1.3 JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》；1.1.4 JB/T4709-2000《钢制压力容器焊接工艺规程》；1.1.5 SH3085-1997《石油化工管式炉碳钢和铬钼钢炉管焊接技术条件》；1.1.6 SH3086-1998《石油化工管式炉钢结构及部件安装技术条件》。

1.1.7SH/T3065-1994《石油化工管式炉急弯弯管技术标准》。

1.1.8SH/T3520-2004《石油化工铬钼耐热钢焊接规程》1.2 适用范围本技术措施仅适用常减压装置加热炉炉管及铬钼钢管线的焊接施工。

1工程概况及特点2.1 工程概况常减压装置改造工程，主要有常压加热炉（F1001）辐射室和对流室改造，更换台换热器及配套工艺管线。

常压加热炉为双室立管箱式加热炉，该系统位于装置东侧。

辐射室炉管材质为SUS321, 对流室为1Cr5Mo,换热器配套工艺管线材质为1Cr5Mo和20#两种。

1Cr5Mo和SUS321钢焊接是本次工程的主要控制点。

2.2 主要实物工程量见下表炉管焊接工程量2.3 焊接特点2.3.1炉管焊接量大，焊前需要预热，焊后需要热处理，工期非常紧。

2.3.2炉管到货要进行100%的光谱分析，并且要求进行100%射线探伤，对焊接质量要求高，需加强原材料与焊材的检验管理以及施工过程的监控。

2.3.3炉管只能在地面上预制焊接一半的焊口，另一半需在炉内组焊、焊接，需考虑弯管的安装顺序，以便为焊接留出施焊空间；如果焊接不合格进行返修，焊接难度将大大增加，炉管的焊接是管理控制的难点和重点。

3 焊接材料的检验与管理3.1 对焊材的到货验收、保管、烘干、发放和回收进行严格管理，并作好详细记录，使每批焊材的质量状况、烘干人、领用人、领用日期、使用部位等均具有可追溯性。

3.2 焊材应有出厂合格证和质量检验证明书。

检验项目和技术指标不全，或对其质量有疑问时，应按相应技术标准复验，复验合格后方可入库。

3.3 焊材的贮存与保管3.3.1 焊材必须在专用仓库中存放。

焊材贮存库要干燥、通风，不允许放置有害气体和腐蚀性介质，室内应保持整洁。

3.3.2 焊条应放置在架子上，架子离地面和墙壁的距离均不小于300mm。

架下应放置干燥剂，严防焊条受潮。

3.3.3 焊材堆放时应按种类、牌号、批次、规格及入库时间分类堆放。

每垛应明确标识，避免混乱。

3.3.4 焊材贮存库内设置温度计、湿度计,库内温度保持在5℃以上，相对湿度低于60%，作好焊材库温、湿度记录。

3.4 焊条的烘干3.4.1 现场设专用焊条烘干室，由专人负责焊条的烘干、发放及回收。

3.4.2 焊条在使用前要按焊条说明书的要求进行烘干。

3.4.3如果焊条说明书中没有给出烘干温度，则按表3.4.3进行烘干。

焊条烘干规范一览表表3.4.33.4.4禁止不同烘干温度的焊条同炉烘干。

3.4.5 低氢型焊条一般在常温下放置超过4h要重新烘干。

露天操作隔夜时，焊条要在低温烘箱中恒温保存，否则次日使用前要重新烘干。

重新烘干次数不得超过两次。

重复烘干的焊条要做出标记。

3.4.6 烘干焊条时，禁止将焊条突然放入高温炉内，或从高温炉内突然取出冷却，要缓慢升温、冷却。

防止焊条因骤冷骤热而产生药皮开裂脱落现象。

3.4.7 烘干焊条时，焊条不能成垛或成捆堆放，应铺成层状，每层焊条堆放不能太厚，避免焊条烘干时受热不均和潮气不易排除。

3.4.8 焊条烘干要作好记录，包括日期、规格、牌号、数量、温度及烘干时间等内容。

3.5 焊条的发放与回收3.5.1 焊条的发放坚持三条原则：先入库的先发放、先烘干的先发放、重复烘干的先发放。

3.5.2 发放焊条时，要核对焊条的规格、牌号及数量，并作好发放记录。

3.5.3 烘干人员对退回的焊条要单独存放。

二次烘干发放时，焊条要作好标识，并在发放记录中注明。

4 焊接技术措施4.1 一般要求（1）焊接环境温度不得低于0℃；（2）风速要求：手工电弧焊时≤8m/s，氩弧焊时≤2m/s。

（3）要求相对湿度≤90%。

（4）无雨、雪影响。

4.2 炉管及铬钼钢管焊接施工技术措施4.2.1 焊接材料本装置炉管的焊接材料选用见下表焊材选用一览表炉管焊接工艺流程图4.2.3 坡口加工与检验控制炉管坡口采用机械或火焰加工，火焰加工的坡口在切割完以后需把坡口表面的氧化层清除掉，然后对坡口切割面进行100%着色检查，坡口表面不得有裂纹、夹层、气孔等缺陷。

坡口形式见下图：不合格4.2.4 组对、定位及检验控制4.2.4.1 炉管的预制需要搭设两个相同的平台，平台图如下：型钢A-AA-A4.2.4.2组对前，炉管应矫直，弯曲度不应大于1/1000，且整根炉管长度不超过6m 时，全长弯曲度不应大于4mm ；超过6m 时全长弯曲度不应大于8mm 。

4.2.4.3 炉管组对时，炉管与炉管、炉管与管件的对焊接头内壁应做到平齐，其错边量不应超过1mm 。

4.2.4.4对炉管进行“U ”型预制时应在不安装弯头的一侧设置定位胎具，胎具用δ4mm 钢板制做，如下图所示φL注：φ-炉管外壁；L-180°急弯弯管中心距。

4.2.4.5焊口组对前，用钢丝刷或砂轮机清理坡口及其20mm范围内的母材表面，使其不得有油漆、毛刺、氧化皮和铁锈及其它对焊接有害的物质。

4.2.4.6焊缝全部采用钨极氩弧焊打底，内部充氩保护，手工电弧焊填充、盖面。

充氩时，应在离焊口约20厘米处用易溶纸团封堵，待热处理完毕后用蒸汽将其溶解，吹出。

4.2.4.7 焊在180°急弯弯管上的两根炉管的两端应齐平，长短相差不应大于2 mm。

4.2.4.8 炉管与炉管、炉管与管件的焊接，除炉内组对焊接外，宜在胎具上进行。

焊件对中后，应均匀点焊，点焊处不应有裂纹等缺陷。

4.2.4.9 炉管组对时，作为焊缝组成部分的定位焊缝，应符合下列规定：（1）定位焊的焊接工艺与正式焊的焊接工艺相同；（2）定位焊缝的长度宜为10～20 mm，高度为2～4 mm；（3）严禁强力组对定位焊接；（4）定位焊缝应沿管周均匀分布，正式焊接时，起焊点应在两定位焊缝之间；（5）定位焊缝应焊透且无焊瘤等焊接缺陷，发现裂纹等焊接缺陷时必须清除后重焊；（6）为确保底层焊道成形好，减少应力集中，定位焊缝的两端应为缓坡状，否则应进行打磨修整；（7）20#钢管的定位焊不需要预热，其他定位焊的预热温度为350℃。

4.2.5 炉管焊接4.2.5.1 对焊工的要求（1）炉管的焊接工作，必须由持该项目合格证的焊工担任。

（2）焊工只能从事与合格证内容相符的焊接项目。

（3）炉管焊接完毕后，应做好焊口编号及焊接施工记录，焊工应将焊工的钢印代号、焊接日期等用记号笔写在焊缝附近约50mm范围内。

4.2.5.2 焊前预热（1）炉管和管件施焊时，应根据规范要求进行预热。

具体预热参数见表4.2.5.2。

炉管、管件焊接预热温度表4.2.5.2（2）预热方法采用电加热法，预热升温应缓慢而均匀，防止局部过热。

（3）预热范围以对口中心线为基准，两侧各不小于100mm的区域。

4.2.5.3 焊接及焊后热处理（1）炉管与炉管、炉管与急弯弯管的焊接：常压炉对流室全部是1Cr5Mo材质，采用φ2.5 mm的H1Cr5Mo焊丝氩弧焊打底、内部充氩保护，R507焊条进行填充、盖面；辐射室材质SUS321，采用φ2.5 mm的TGF308L焊丝氩弧焊打底、内部充氩保护，A137焊条进行填充、盖面。

（2）20#钢管线焊接：根部焊缝采用φ2.5mmH08Mn2SiA焊丝打底、内部充氩保护，其余各层采用φ3.2mm J427焊条填充、盖面。

（3）焊接工艺参数见下表（4）焊接铬钼钢材质的焊口时，达到预热温度后立即进行底层焊道的焊接，且应一次连续焊完。

底层焊道完成后，立即进行下一层的焊接，且应连续焊完。

（5）多层焊接时，层间温度应等于或略高于预热温度。

每层焊接接头处应错开。

（6）焊接时应在坡口内引弧，严禁在非焊接部位引弧。

铬钼钢管及管件表面不得有电弧擦伤等缺陷。

（7）焊接完毕后对焊缝进行外观检查，其表面质量应符合下列要求：a焊缝外形尺寸应符合设计文件的要求，焊缝与母材应圆滑过渡；b焊缝和热影响区表面不应有裂纹、气孔、弧坑和肉眼可见的夹渣等缺陷；c焊缝表面的咬边深度不得大于0.5mm，焊缝两侧咬边总长度不得超过该焊缝总长度的10%，否则进行修磨或补焊，补焊处应修磨，使之平滑过渡。

经修磨部位的炉管壁厚不应小于设计要求的厚度。

（8）进行焊后热处理的焊口焊完后，应立即进行焊后热处理，否则采取后热、缓冷等措施，后热温度为300℃，恒温30分钟。

热处理温度曲线见附图4.2.5.3。

（9）焊后热处理参数见下表，热处理曲线见附图。

焊后热处理参数（10）热处理采用电加热法，用温控柜自动控制。

恒温时加热范围内任意两点的温差要不得高于50℃。

测温采用热电偶，测温点在加热区域内且不少于两点，用自动记录仪记录热处理曲线。

热处理过程中用红外线测温计检查热电偶在使用过程中是否正常。

（11）热处理的加热范围，为以焊缝中心为基准，两侧不小于100mm的区域，加热区以内的100mm范围应予以保温。

（12）热处理前将管道两端封死，防止管内空气流动。

（13）热处理后，对焊缝、热影响区及其附近母材分别抽检表面布氏硬度，抽检数量应不少于热处理焊口总数的20%，炉管热处理后焊缝的布氏硬度值HB≤母材硬度+100，但不得大于300。

（14）热处理自动记录曲线异常，硬度值超过规定范围时，按班次加倍复检。

如仍有不合格，要查明原因，并重新进行热处理。

4.2.5.4无损检测（1）无损检测可以在热处理前或后进行，视情况而定。

焊后热处理完成后，对热处理焊口作10%超声检测及渗透检测，以无裂纹为合格；对先进行热处理的焊缝，无损检测要在热处理24小时后进行。

（2）无损检测后焊缝缺陷等级的评定，执行《承压设备无损检测》JB4730-2005，射线透照质量等级不低于AB级。

（3）炉管焊缝进行100%射线检测，采用γ源射线探伤。

合格等级不低于JB4730-2005的Ⅱ级要求。

超声检测合格等级为Ⅰ级。

着色检测合格等级为Ⅰ级。

（4）经无损检测发现的不合格焊缝返修后，按原要求重新进行无损检测。

4.2.5.5 焊缝返修（1）经无损检测发现的不合格焊缝必须进行返修。

（2）缺陷的清除采用砂轮打磨的方法，磨槽修整成适合补焊的形状。