供热外管道焊接方案

工艺供热外管焊接方案

一、概况

工艺供热外管工程是管道规格较全，材质种类较多的一项管道工程。管道累计5万多米，其中有碳钢管道、合金钢管道、不锈钢管道和纯铝管道，还有夹套管道和伴热管道，管道大部分为中低压管道。由于是化工管道，大多数管内流体为易燃易爆介质，因此对于管道的焊接要求是很严格的。为指导工艺供热外管工程的焊接，保证工程质量，现针对不同材质和不同的技术要求，制订以下焊接施工技术措施，以满足设计和规范要求。

二、焊接方案编制依据

1、GB50235-97《工业金属管道工程施工及验收规范》；

2、GB50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》。

3、施工图纸及设计文件。

三、焊接前质量保证要求

1、建立完整的工程质量保证体系，明确焊接责任师的职责，完善焊接质量控制系统，挂牌明确负责焊接工程的焊接技术人员，焊接检查人员，焊接检验人员,作到随时予防焊接质量滑坡，加大焊接跟踪检验力度，确保获得业主满意的焊接产品。

2、根据图纸设计的管材种类、材质、规格、温度、压力、流体介质等要求和规定执行的规程、规范、标准，由焊接工程师制定焊接方案，依据集团公司制定的相应《焊接工艺评定》，编制《焊接工艺卡》，并在实际施焊中，严格按《焊接方案》和《焊接工艺卡》要求进行操作。

3、在焊接工程师指导下进行现场焊接质量检验、评定和返修。

4、凡参加施焊的焊工，必须按劳动部颁发的《锅炉、压力容器焊工考试规程》考试合格后，方能上岗操作，并且只能焊接在有效期范围内的项目，严禁无证上岗和超越焊工能力焊接。

5、焊材的选购：应选国家定点厂家出产的产品，所有焊材必须有合格的材质证明。

6、现场焊接技术人员必须深入现场，及时对焊口和每道工序进行检验。

7、现场配备X光无损探伤机两台和超声波探伤仪一台，无损检验人员须具有二级以上资质。

四、焊接通用工艺要求

1、焊接现场设置防风、防雨棚。

2、不得在母材表面随意引弧和试验电流。

3、管道焊接时，管内应防止穿堂风。

4、管口组对应做到内壁平整，错边量不得大于壁厚的10%，且不大于2mm。

5、严禁强行组对管口，点固工艺与正式施焊工艺相同，正式施焊前应对点固焊段进行检查，如有缺陷，则必须进行清除。

6、管口焊完后立即清渣自检，外观检查不合格的焊缝应返修补焊合格。

7、所有隐蔽焊缝必须报验合格后，方可进行下道工序的施工。

8、每一管线焊口焊完后，必须将未焊的管口加封，以免杂物侵入。

9、钨极氩弧焊要采用铈钨极棒，氩气纯度要达到99.2%,且每瓶氩气未正式使用之前都要进行试焊,不符合要求的氩气不得进行使用。

五、焊材的管理措施

1、现场应设焊材一、二级库。一级库焊材要分类整齐堆放且有明确标识，帐、卡、物要三对照，焊材离地、离墙距离不得少于300mm～400mm，中间要人行通道，库内要保持干燥、通风良好，要悬挂温度计、湿度计，室内温度要大于5℃，相对空气湿度要小于

60%。雨季空气湿度大时，室内还要设置除湿机，清除室内水分。

2、为方便施工，焊材二级库可设在现场，配备烘干箱，保温箱和保温筒，并有专人负责焊条的烘干、发放、记录等工作。“焊材烘干工艺”要上墙，二级库要有排风扇，焊材烘干、领用要及时作好记录作为交工技术资料存档。

3、焊条烘干后要及时放在保温箱内，焊工领的焊条装在保温筒内，在现场使用时，要连通焊条保温筒电源，使保温筒温度保持在100℃左右，焊接时随用随取。

4、工程所用的焊接材料品种、牌号、规格较多，要求对焊材的保管、烘干、发放、领用等各个环节严格把关，以杜绝用错焊条(丝)造成事故发生。

5、焊材在连续使用中若因供货厂家改变而改变时，则必须经焊工试焊后才能使用。

6、焊丝在使用前必须对焊丝用砂纸和丙酮进行擦拭，直至全部露出金属光泽(有锈坑的严禁使用)。

7、烘好的焊条在常温下超过4小时应重新烘干，重复烘干次数不宜超过两次。凡受潮或药皮脱落，裂纹显著的焊条不应使用。

六、15CrMo管道焊接工艺

1、所有15CrMo管道均采用W S/D S即手工氩弧焊打底，手工电弧焊盖面的焊接方法。

2、管口坡口的加工采用气割的方法坡口，然后再用磨光机将氧化膜打除干净，坡口边缘不得有裂纹、重皮、毛刺等缺陷。

3、电焊条使用R307低氢碱性焊条。使用前须在350℃烘干1小时，烘好的焊条要及时放入100℃保温箱内。

4、现场焊接时，焊工要将领用的焊条装在100℃的保温筒内，随用随取。

5、焊丝在使用前必须进行清理，直到全部露出金属光泽（有锈坑的严禁使用），施焊前还应对焊丝用丙酮进行擦拭。焊丝牌号规格可选用TIG R30 φ2.5。

6、每瓶氩气使用前必须先试一下，确认其纯度可以满足使用要求后，方能正式用于产品的焊接。

7、钨极氩弧焊采用铈钨极棒。

8、焊接坡口有影响焊接质量的局部凹凸不平处应予以修整，坡口形式V型，角度60°±5°，间隙2.5±0.5mm，钝边0.5～1mm。

9、管子组对点固后，施焊前应再次检查清除坡口内的污物，并把点固焊肉两端部用角向磨光机磨出缓坡，以保证焊缝根部熔合良好。

10、φ273×11的管口焊接前要用氧-乙炔火焰予热150℃～200℃

11、管口一旦施焊，应连续焊完，氩弧焊打底焊后必须及时盖面，多层焊道的焊缝各层的接头部位要错开，注意层间的清理和层间缺陷的清除。层间温度以予热温度为宜。

12、氩弧焊时采用直流正极性接法，手弧焊使用低氢碱性焊条时，采用直流反接法，且应短弧操作。

13、管口焊完后立即清渣自检，然后打上焊工钢印，填写焊接记录。

14、焊后应对于大于或等于10mm进行焊后热处理（详见后边焊前预热、焊后热处理内容）。

七、不锈钢管道焊接工艺

1、为保障焊接质量，不锈钢管道焊接要严格格执行GB50236-98《焊接规范》，采用氩弧焊打底，电焊盖面的焊接工艺方法。氩弧焊打底时，要在管内侧进行充氩，以防止焊缝内侧金属被氧化。

2、手工钨极氩弧焊工艺参数，采用直流正接，钨极直径2.5㎜，喷嘴直径10㎜，焊接电流70-110A，氩气流量10 L/min。（其它详细焊接工艺参数参见“号焊接工艺卡”）

3．本工程使用的材质为304和304L两种不锈钢，材质为304的管道焊接使用焊丝牌号H0Gr18Ni9、规格φ2.5，焊条为A102、规格φ3.2；材质为304L的管道焊接使用焊丝牌号为H00Gr21Ni10、规格φ2.5，焊条为A002、规格φ3.2。（其它详细焊接工艺参数“号焊接工艺卡”。）

4、电焊条在使用前应按焊条说明书要求进行烘干，即：在烘干箱内150℃烘焙1个小时后，放入100℃保温筒内随用随取。

5、钨极选用铈钨棒，氩气纯度应在99.2%以上。焊丝在使用前必须用丙酮擦拭去除油污。

6、管口坡口角度为60°±5°，对接坡口间隙1.5-2mm，坡口形式为V型。

7、手工电弧焊盖面前，要在焊缝两侧坡口边线外20mm范围内，涂上防飞溅剂，手弧焊必须采用短弧操作，除盖面层焊条可轻微横向摆动外，一般不宜横向摆动。

8、不锈钢焊后要对焊缝及其附近表面进行认真清理，用磨光机磨去临时点固疤痕并清除所有焊渣及飞溅物。

9、焊缝可采用化学清洗溶剂进行清洗钝化，使焊缝表面露出金属光泽，增加不锈钢抗晶间腐蚀能力。

八、纯铝管道的焊接工艺

1、本工程安装的浓硝酸管道材质为L2纯铝管，纯铝管焊接宜采用具有阴极破碎的交流手工钨极氩弧焊工艺焊接。

2、纯铝管道焊接时应选用纯度与母材相近的焊丝，即SA2-2、L1、L2几种焊丝。

3.施焊前应对焊件坡口进行予制，坡口加工应采用机械方法，或等离子弧切割，切割后的坡口表面应进行清理，并应达到平整光滑、无毛刺和飞边。

4、施焊前应对焊件坡口、垫板及焊丝进行清理，首先采用丙酮或四氯化碳等有机溶剂除去表面油污，两侧坡口的清理范围不应小于50mm。

清除油污后，坡口及其附近的表面可用锉削、刮削、铣削或用不锈钢丝刷清理至露出金属光泽，使用的钢丝刷应定期进行脱脂处理。

6、焊丝除去油污后，应采用化学方法去除氧化膜。可用5%~10%的NaOH溶液，在温度为70°С下浸泡30~60?，然后水洗，再用15%左右的HNO3在常温下浸泡2min，然后用温水洗净，并使其干燥。

7、清理好的焊件和焊丝不得有水迹、碱迹，或被沾污。

8、焊接前焊件表面应保持干燥，无特殊要求时可不预热。

9、焊接前应在试板上试焊，当确认无气孔后再进行正式焊接。

10、宜采用大电流快速施焊法，焊丝的横向摆动不宜超过其直径的3倍。

11、引弧宜在引弧板上进行，纵向焊缝宜在熄弧板上熄弧。引弧板和熄弧板的材料应与母材相同。

12、手工钨极氩弧焊的焊丝端部不应离开氩气保护区，焊丝与焊缝表面的夹角宜为15°，焊枪与焊缝表面的夹角宜为80°~90°。

13、多层焊时宜减少焊接层数，层间温度宜冷却至室温，切不应高于65°С。层间的氧化铝等杂物应采用机械方法清理干净，其它焊接参数见《号焊接工艺卡》。

九、焊前预热及后热处理

（一）焊前预热及焊后热处理的一般要求

1 根据GB50236-98《焊接规范》要求：“壁厚≥10mm的15CrMo的焊件进行焊前予热和焊后热处理”。本工程中只有φ273×11的15CrMo 合金钢管道焊接时要进行焊前预热及焊后热处理。

2、进行焊前预热及焊后热处理还要根据钢材的淬硬性、焊件厚度、结构刚性、焊接方法及使用条件等因素综合确的。

3、要求焊前预热的焊件，其层间温度应在规定的预热温度范围内。

4、当焊件温度低于0℃时，所有钢材的焊缝在始焊处100mm范围内

预热至15℃以上。

5、对有应力腐蚀的焊缝，应进行焊后热处理。

6、非奥氏体异种焊接时应按焊接性较差的一侧钢材选定焊前予热和焊后热处理温度，但焊后热处理温度不应超过另一侧钢材的临界点A C1。

（二）焊后热处理的步骤

1焊缝表面清理

清理焊缝附近的焊渣、焊瘤、飞溅物。

2、安装热电偶

使用EU-2型凯装热电偶，热端位于焊缝附近，使用铁丝捆扎。

3、安装加热器

使用绳型加热器，以焊缝为中心，两侧均匀分布，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、包裹保温材料

使用硅酸铝针刺保温棉进行保温，保温宽度应使每侧宽出加热器长度150-200mm，保温厚度50-60mm。

5、接线并进行检查

检查接线电缆连接、热电偶连接的对应关系及补偿导线的极性是否正确。

6、通电开机，并设置焊后热处理参数

热处理温度为670-700℃，即在温度达到670-700℃时恒温半个小时；热处理过程中升温速度为205×25/壁厚（℃／h），且不得大于330℃／h；降温速度为60×25/壁厚（℃／h）且不得大于260℃／h。400℃以下可不再控制升、降温速度。如下图：

7、送电加热

热处理过程中，热处理人员应坚持巡查制度，经常到处理地点检查是否有异常情况。

8、热处理结束，断电，设备复位，清理现场。

9、工艺供热外管焊后热处理内容见附表《河南省神马尼龙化工66

盐工艺供热外管焊接热处理工程一览表》：

十、焊缝的外观检查和无损探伤检验 1、焊缝的外观检查

1）对所有管道焊缝在焊前、焊中、焊后均应进行外观检查，检查应有焊工本人自检，班组检查，或质检员检查等。

2）焊前检查：包括管道组成件的材质、坡口、错边量、折口等，焊材的牌号、焊丝的清洁度、保护气体的纯度、焊条的烘焙情况、焊接极性、电流、预热、防风措施等。其检查结果应符合设计及规范要求。

3）焊中检查：是对焊接过程中的情况进行检控，检查焊接中是否有未焊透、未熔合、夹生丝、夹钨、夹渣、咬边、气孔、气流保护、操

1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100

温度℃

时间h

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

升温速率 可不控制

升温速率 可不控制

作等不符合规范要求等隐患。

4）焊后检查：应对焊缝的表面清理干净，进行表面外观检查，除去渣皮、飞溅，检查是否有表面凹坑、焊瘤、咬边、夹渣、裂纹、气孔等缺陷，焊缝的宽度、高度应符合规范要求。

2、焊缝的内部无损探伤检验

1）焊缝无损检验按设计文件要求，遵循《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97中的规定进行。

2）管道焊缝的射线照相检验数量，应符合下列规定：

①下列管道应进行100％射线照相检验，其质量不得低于Ⅱ级。

a.输送剧毒流体的管道；

b.输送设计压力大于等于10MPa或设计压力大于等于4MPa且设计温度大于等于400℃的可燃流体.有毒流体的管道；

c.输送设计压力大于等于10MPa且设计温度大于等于400℃的非可燃流体.无毒流体的管道；

d.设计温度低于-29℃的低温管道；

e.设计文件要求进行100％射线照相的其他管道；

②输送设计压力小于等于1MPa且设计温度小于400℃的非可燃流体管道.无毒流体的管道的焊缝；可不进行射线照相检验。

③其他管道应进行抽样射线照相检验，抽检比例不得低于5％，其质量不得低于Ⅲ级。抽样比例和质量等级应符合设计文件的要求。

3）经建设单位同意，管道焊缝检验可采用超声波检验代替射线照相检验，其检验数量应与射线照相检验相同。

4）对不要求进行内部质量检验的焊缝，质检人员应按本规定第一节内容的规定全面进行外观检验。

5）当检验发现焊缝缺陷超出设计文件和本规定时，必须进行返修，焊缝返修后应按原规定方法进行检验。

6）当抽样检查未发现需要返修的焊缝缺陷时，则该次抽样所代表的一批焊缝应认为全部合格；当抽样检查发现需要返修的焊缝缺陷时，除返修该焊缝外，还应采用原规定方法按下列规定进一步检验：

①每发现一道不合格焊缝应再检验两道该焊工所焊的同一批焊缝。

②当这两道焊缝均合格时，应认为检验所代表的这一批焊缝合格。

③当这两道焊缝又出现不合格时，每道不合格焊缝应再检验两道该焊工焊的同一批焊缝。

④当再次检验焊缝均合格时，可认为检验所代表的这一批焊缝合格。

⑤当再次检验又出现不合格时，应对该焊工所焊的同一批焊缝全部进行检验。

7）本工程需进行无损探伤的焊口可参见附表2：《河南省神马尼龙化工66盐工艺供热外管焊接工程一览表》。

十一、焊缝返修

1、焊缝在施焊过程中出现的缺陷和在焊缝检验后发现的超标缺陷要及时进行返修。返修后应重新进行检验。

2、对必须挖补的焊接接头内部缺陷，可用机械方法进行清除。

3、同一部位焊接返修次数一般不超过三次（合金钢不超过二次），经三次（合金钢二次）返修仍不合格的焊缝，按报废处理。

十二、焊接质量保证措施

1、现场二级质量保证体系在公司一级质量保证体系领导下正常运行，

其框架图如下；项目焊接专业质量控制系统在项目质量保证体系领导下运行。

质量保证体系图

2.成立焊接办公室负责现场焊接的全过程控制,焊接技术人员在未施焊前要制定出焊接方案（须报业主和监理批准方可生效）,编制焊接工艺卡并对所有施焊人员进行技术交底.

3. 严格材料检验制度，工程所使用管道、管件、焊材必须符合图纸技术要求，并附有产品质量证明书，认真贯彻三级检查确认制度，搞好工程质量和工程验收。

4．加强现场焊接管理工作，所用焊条焊前必须进行烘烤、把好发放领用关，严格遵守焊接工艺规程，焊工必须持有效的操作证上岗。

5. 严格控制工序质量，上道工序（管口对接）合格后，经质检员核实无误方可进行下道工序（施焊）,焊工发现对口不合格,可以不点固

6. 遵循检测规则，提高检测质量，施工所使用计量仪器应按计量管理制度进行鉴定，经有关计量部门鉴定合格的计量器具方可使用。

7. 要及时对现场施焊焊口跟踪无损探伤检验，发现缺陷要立即进行修补，严防焊接质量滑坡。

8. 施工班组应由专人同步认真填写焊接自检原始纪录，并附上焊口布置和焊接责任图以便存查及整理

十三、现场职业健康安全和环境保护控制

1、加强对参加施焊人员的安全意识教育，使他们认识到自己的施工作业是一个正在生产的“危化企业环境”，到处罐塔林立，地上、地下管网密布，贮存和流通有毒、有害、易燃、易爆、强腐蚀物质介质的容器和管道随处可见，泄漏的液体、气体随时可能造成燃烧、爆炸、中毒等事故，是与其它工程不一样的特定环境。

2、参建焊工要严格遵守厂里制定的各项纪律和惩罚制度外，还要举一反三随时注意自己的周围工作环境，嗅到有异味、听到有异声、看到有异常时，要立即停止自己手中的工作，及时弄清情况后，方可继续工作。厂里各处写的警示标志要执行，不该去的地方不要进，不该动的东西不要摸，不该挖的土层不要挖。

3、在任何地方焊接、切割、使用磨光机、锯管机、木电锯等动火活动都要办理动火证，且每天动火之前应通知甲方进行环境气含量分析，才能动火。厂内严禁吸烟，发现吸烟罚款500元。

4、焊缝X光射线检验安全措施

1）X光射线探伤作业必须报厂安环处并经技术监督局同意，办理好作业证后，方可按安环处具体要求进行探伤。

2）焊缝X光射线照相宜在晚上或中午工人下班时进行。

3）当白天进行探伤时，应通知现场施工人员离开X光射线探伤机30m以外，并将射线镜头朝向无人通行的方向拍摄。

4）X光射线照相现场必须划清警戒区域，扯拉警戒线，挂警示牌，杜绝无关人员入内。

5、参建焊工要随时积极、主动接受监理和业主的监督，虚心接受厂安环处和监理各位专家的指导，倾听监理和业主的意见和建议,同时还要接受国家质量技术监督局的检查监督。

6、进入施工现场必须戴安全帽，高空作业必须戴安全带，并按要求进行系挂。

7、电焊机等离子切割机必须有良好的接地，工作前要仔细检查各部位螺丝是否松动，如发现松动应及时紧固，以免焊机烧损。

8、在启动焊机时，不要面对开关，以免电火花烧伤面部。下班时要切断电源，检查工件场地是否有发生火灾的隐患，并彻底消除。

9、注意防触电，防电弧烧伤，防尘防毒。

10、配酸和酸洗时要戴上眼镜、口罩及带上橡胶手套。

11、在“老系统管道”上方施工，专业工长必须认真编制出科学的、切实可行的专项施工方案，尽量减少高空作业面，合理安排施工程序、制定出切实可行的安全技术措施，施工前认真的对施工小组全体成员进行安全技术交底，方可进行施工。

12、、对于已安装好的管道保温金属壳要严加保护，安装时决不允许压、卡、踏，对其进行损坏

13、在管架上气割绝对不允许向内吹，对“老系统管道”必须采用薄铁皮复盖等隔离措施，不允许向“老系统管道”的排污口（地面沟槽）、放空口等地方吹或向电缆槽里吹，气割产生的熔渣和碎料必须用

薄铁盒子接住，割下的物料要用绳子绑住，不许任意落下，切割时小组必须安排专人进行监护。

14、严格保持氧气、乙炔瓶之间和动火点之间的安全距离，切割时要注意风向，不要使燃瓶处于火花、熔渣的下方。6．在吊装外管架部件时，要特别注意对原安装的仪表、热电偶、放空阀、汽动阀等部（元）件加以保护，不要碰撞坏，造成有毒、有害、易燃、易爆流体介质的泄露，引起恶性事故发生。

15、用外管架型钢连焊接地线时，不准再通过其它物体导通，绝对不能用“老系统管道”做焊接地线，以免不了解管子内的流体介质，造成意想不到的事故

16、把线与焊把短线之间只准有一个接头，且要规范连接，并用黑绝缘胶布缠裹，不许焊把或其它裸露地方在管子上或保温金属壳上打火，特别要严格防止把线裸露部分碰撞在氢气或其它易燃、易爆介质管道上，引起燃烧或爆炸。

17、施工下方如有电缆槽必须用阻燃物体加以复盖，以免火花、熔渣落入电缆槽或气割火焰撩到电缆上造成火灾，甚至使电线短路造成更大事故。

18、吊装过程中，要统一指挥、信号明确，被吊装物体焊接牢固后方可摘钩。

19、在本工程施工中要准备足够的灭火器和具有阻燃性质的复合硅酸岩板，严阵以待，随时扑灭刚要燃烧的火情。

20、在草地或马路上制作组对，要在地面上铺上铁板，决不许毁坏地面，气割时决不允许把地面吹出一条坑或破坏马路路面。

附表1：河南省神马尼龙化工66盐工艺供热外管焊接热处理工程一览表

附表2：河南省神马尼龙化工66盐工艺供热外管焊接工程一览表