120万吨年精细化学品示范项目地管焊接专项方案.doc

XX化工有限责任公司120万吨/年精细化学品示范项目
目 录
1.编制说明 1
2.编制依据 1
3.工程概况 1
4.施工准备 1
4.1焊接材料准备 1
4.2焊接设备及人员准备..................................................................................................2
4.3焊接技术准备..............................................................................................................2
5.施工方法、施工工艺 2
5.1施工流程 2
5.2管线焊接环境要求 3
5.3 焊前准备 4
5.4焊接工艺 4
5.5焊缝检查及返修 8
6.质量保证措施 10
6.1焊接质量要求 10
6.2具体保证措施 10
7.施工安全保证措施 12
7.1 施工用电安全 12
7.2施工人员机具安全 12
7.3施工动火安全 12
7.4应急预案 12
8.施工主要机具及用料 14

1.编制说明
XX化工有限责任公司120万吨/年精细化学品项目各装置区内地下管网的建设地点为鄂尔多斯市杭锦旗独贵塔拉工业园区。本方案针对各装置区内地下管网管道焊接工艺，根据施工图纸和相应的施工验收规范等编制而成。该工程质量要求高，必须配备强有力的管理团队和技术精湛的施工队伍，科学组织、合理施工满足工程需要。安全方面控制重点有：防止触电、烫伤等，管理好现场文明施工。
2.编制依据
2.1《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008
2.2《现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-2011
2.3《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-2010
2.4《工业金属管道工程质量检验评定标准》GB50184-2011
2.5《石油化工给水排水管道工程施工及验收规范》SH3533-2003
2.6中科合成油工程有限公司提供的各装置区给排水管网图纸
3.工程概况
本工程为XX化工有限责任公司120万吨/年精细化学品项目各装置区内给排水及消防埋地管线铺设，其中焊接工程包括消防、生产给水、循环给水、循环回水，雨水及生产污水支管。其中消防给水、生产给水管线采用管材为无缝钢管（DN≤500mm），循环给水及回水管线采用的管材为无缝钢管DN100,本次焊接工程主要是管道口焊接，管道工艺介质为消防及生产生活用水、泡沫混合液及生产污水。焊接方法采用手工电弧焊焊接。由于焊接工作量较大，因此必须制定科学合理的焊接技术方案，严格按焊接工艺评定和焊接作业指导书以及焊接规程进行施焊，加大焊接质量管理与奖惩力度，把好焊接质量关。
4. 施工准备
4.1焊接材料准备
4.1.1焊接材料由物资供应部门负责采购、保管、发放。焊条、焊丝应根据母材的化学成分、机械性能合理选用,在使用前必须检查其质量合格证明书和产品是否相符。
4.1.2管材、管件必须具有出厂合格证或质量证明书。材质合格证应包括钢号、炉批号、规格、化学成分、力学性能、供货状态及材料标准号。本工程中无缝钢管材质为20#碳素钢。管材、管件的表面应无裂纹、缩孔、折叠、重皮等缺陷。若表面存在局部锈蚀或凹陷时，亦应必须保证管材的最小壁厚。
4.2焊接设备及人员准备
4.2.1焊接设备应完好无损，其性能应能满足工程需要，焊接工艺参数调节可靠，电流表、电压表指示准确。
4.2.2焊工应持证上岗，合格证应在有效期内，合格项目应满足工程要求。本工程中焊工必须持有由劳动部门颁发的与所焊钢种、位置相匹配并在有效期内的压力管道焊工资质证，严禁超项目施焊。施焊前对符合条件的焊工先进行实作考核，对考核不合格的焊工，不允许承担其持证项目的工程焊接。
4.3焊接技术准备
焊接施工前应有相应的焊接工艺评定，焊接工艺评定应覆盖所有的管道材质，并报审业主、监理。工艺评定经批准后才可进行施焊。施焊前由焊接责任工程师根据焊接工艺评定编制焊接作业指导书。
5. 施工方法、施工工艺
为确保施工工期，工程施工程序应尽量优化，尽量以最低施工成本达到工程目标成果。本焊接工程中采用工序流水作业施工方法，现场设管道转动焊接口预制场地及管道固定焊接口安装场地，管道焊接口预制、固定安装同时进行并且流水作业，这就大大减少了施工周期，从而为减少工程周期、降低施工成本提供了条件。在进行施工准备的同时，材料检验、焊工考核同时进行，为做好施工准备打好基础。
5.1施工流程

焊接设备条件

焊接环境要求
审查熟悉图纸及设计文件件
焊接工艺评定
方案

编制焊接施工方案
坡口准备与组对

材料检验及管理
进场复验
入库储存春
焊条烘烤
回 收
发放使用
记 录

焊工培训
取得上岗合格证
现场施焊
1. 组焊工艺的实施
2. 焊接环境条件管理
3. 安全管理与施焊记录
吹扫试压
无损检测线
交工验收

5.2管线焊接环境要求
5.2.1对于室外环境要求：
湿度：相对湿度≤90% ；
风速：气体保护焊时≤2m/s；焊条电弧焊时≤10m/s 。
当环境不能满足以上要求时，应在采取焊前预热（预热温度为20℃）、搭设防风防寒棚等措施后方可进行焊接工作。另外，下雪及雨天禁止无措施而露天施焊作业。
5.2.2当焊接环境出现如下情况时，必须采用苫布遮挡等措施，否则禁止施焊：
（1）现场风速大于10m/s。
（2）现场相对湿度大于90%。
（3）雨、雪天气。
（4）气温在-20℃以下时。
5.3焊前准备
5.3.1参加焊接的焊工必须持有劳动部门颁发的焊工合格证，施焊前，焊工必须认真阅读焊接施工措施和焊接作业指导书。
检查管道切口质量应符合下列规定：
（1）切口表面应平整、无裂纹、重皮、毛刺、凹凸、缩口、熔渣、氧化物、铁屑等；
（2）口端面倾斜偏差不应大于管子外径的１％，且不得超过３mm；
管道预制时应按施工图规定的数量、规格、材质等选配管道组成件。
5.3.2管道预制时，管段的选择应合理，管段必须按现场实测尺寸下料加工，预制完毕应检查内部洁净度，并临时封闭管口，同时按顺序合理排放或是堆放以待下一工序施工。
5.4焊接工艺
5.4.1焊接一般要求
5.4.1.1焊接前，焊接坡口及其内外两侧各20mm范围内的油污必须用溶剂揩抹干净，保持接缝干燥，没有残留水分。并用手提砂轮机打磨去除铁锈、氧化皮等杂质，使焊件母材表面露出金属光泽。
5.4.1.2管道对接口符合技术要求后方可施焊（如该焊缝焊前需要预热，则必须预热至所要求的温度后才可施焊），焊接所用焊条须经烘干处理，焊缝应填满弧坑。
5.4.1.3焊缝不得有裂纹，不得有超标的夹渣、气孔等缺陷，如发现有焊接缺陷，必须彻底清除，重新进行焊接。
5.4.1.4担任本工程焊接的焊工必须是持证焊工，并应经专门培训考核合格（针对本工程的培训考核）后方可上岗。
5.4.1.5担任焊接的焊工应熟悉本工程的技术文件及施工工艺要求，并必须严格按照焊接工艺规程中所规定的焊接规范参数、焊接顺序、焊接方向施焊。
5.4.1.6为防止管材、管件在焊接过程中产生过大的变形量，焊件必须放置平整，不允许随便摆放进行焊接，并应严格按照所规定的焊接顺序、焊接方向施焊。
5.4.1.7对有预热和后热要求的焊缝，要严格按照焊接工艺规定的预热温度、预热范围、后热温度及时间做好焊前预热、后热和缓冷工作。有预热要求的焊缝，最低层（道）间温度不得小于预热温度，所有焊缝的最高层（道）间温度应≤250℃。
5.4.1.8焊接前应在废管材上调试好焊接电流后，才允许正式施焊在管道上。
5.4.1.9焊接电源地线应与焊件母材紧固，保证接触良好。
引弧应在引弧板或焊接坡口内进行，不允许任意在工件表面引弧损伤母材。
5.4.1.10施焊时应注意焊道的起焊点、终焊点及焊道的接头处不产生焊接缺陷，多层多道焊时，每层（道）换焊条处的接头应相互错开，每焊完一道焊缝，必须把熔渣、飞溅等杂质清理干净，并认真检查焊缝质量，确认无缺陷后，再焊下一道焊缝。（若发现前道焊缝有缺陷，则必须彻底清除焊接缺陷后才允许继续焊接。）
5.4.1.11焊接完毕，应将焊缝表面的熔渣、飞溅等杂质清理干净，认真检查焊缝外观质量，并在规定处打上焊工标记，并转序检验（包括外观及内在质量的专职检验）。
5.4.1.12焊接接头出现焊接缺陷时，不得擅自处理，应及时分析查明原因，根据返修工艺和在现场技术人员的指导下，方可进行焊接缺陷的处理。
5.4.1.13管道焊缝位置距离弯管的弯曲起点不得小于管子外径或不小于100mm。
5.4.1.14焊接工艺参数应严格按焊接作业指导书的要求进行。
5.4.1.15与母材焊接的临时工卡具其材质宜与母材相同或同一类别号。拆除工卡具时不应损伤母材，拆除后应将残留焊疤打磨修整至与母材表面齐平。
5.4.1.16施焊过程中应保证起、收弧处的质量，收弧时应将弧坑填满。
5.4.1.17多层焊每层焊完后应立即对层间进行清理，并进行外观检查，发现缺陷消除后方可进行下一层的焊接。多层焊的层间接头应错开。
5.4.1.18每条焊缝应一次连续焊完，当因故中断焊接时，应根据工艺要求采取保温缓冷或后热等防止产生裂纹的措施，再次焊接前应检查焊层表面，确认无裂纹后，方可按工艺要求继续施焊。

5.4.1.19管道直管段两环向焊缝间距：当公称直径大于或等于 150 mm 时应不小于 150 mm；当公称

直径小于 150 mm 时应不小于管子外径。卷管的纵向焊缝应置于易检修的位置且不宜在底部组对时两纵缝间距应大于100mm 其他焊缝位置应符合下列要求：

（1）支管外壁距焊缝宜不小于 50 mm。

（2）环向焊缝距墙壁楼板或支吊架净距应不小于 50 mm。

（3）在管道焊缝上不宜开孔。

（4）管道上任何位置不得开方孔。
5.4.2管材下料及坡口加工：
5.4.2.1钢管组对前应先用压缩空气将管内吹干净，然后用砂轮机将坡口表面及附近10-20mm范围内的油漆、污垢、锈皮清理干净。本工程所采用的管材，宜采用机械加工，也可采用氧-乙炔焰切割坡口及下料，但在切割后应用砂轮机打磨除去坡口表面的氧化物、熔渣及飞溅物，直至露出金属光泽为止，同时也要将凹凸不平处修理平整。
α
C
T
P
5.4.2.2管道焊接采用手工电弧焊；坡口形式采用“V”形坡口，单面焊，双面成型。坡口尺寸如下图所示：

TT
>4～9mm
>10～26mm
αα
60°～70°
60°±5°
CC
1.5～3mm
2～4mm
PP
1. 1～5mm
1～2mm
5.4.3焊口组对
5.4.3.1管子或管件组对时，内壁应平齐，内壁错边量不应超过管壁厚度的25%（壁厚≤8mm）及20%且不大于2mm（壁厚﹥8mm）。
5.4.3.2焊口的局部间隙过大时，应设法修整到规定的尺寸，严禁在间隙内加填塞物。
5.4.3.3严禁强力组对焊口，更不允许采用火焰烤等热膨胀法对口。
5.4.3.4管道点定位焊的焊接工艺与正式焊的焊接工艺相同，定位焊缝应分布均匀，保证焊透，无焊瘤，熔合良好，无焊接缺陷。
5.4.4焊接方法及焊材的选用
5.4.4.1本焊接工程为消防、生产给水、循环给水、循环回水，雨水及生产污水支管管道焊接施工，管线压力为低压，管材为普通碳素钢且管壁厚度最大为9mm，所以本工程焊接方法采用手工电弧焊。焊口为两遍成型，焊机选用直流型电焊机。
5.4.4.2根据实际情况，本工程焊材选用J422
5.4.5焊接工艺要求
5.4.5.1焊口焊接前应检查：
管道对接焊口组对后应做到内壁齐平（管壁厚≤8mm的内壁错边量不宜超过壁厚的25%，管壁厚﹥8mm的内壁错边量不宜超过壁厚的20%，且不大于2mm），当内壁错边量超差或外壁错边量大于3mm时，应进行修整，即磨削成坡度为 15°的坡形过渡。修整合格后再行施焊。
5.4.5.2由于管道在焊接施工过程中要进行移动或是搬运作业，因此在固定或是转动焊口正式焊接前应先进行定位焊，也就是点固焊。对于一般的管子，应至少在正面焊一小点，侧面焊二大点。具体定位点个数见下表：
管道内径
定位焊接点个数
≤100mm
2～3
≥100mm
4～6
定位焊缝的长度、厚度和间距，应能保证焊缝在正式焊接前的过程中不致开裂，具体可按下表执行：
焊件厚度/㎜
焊缝高度/㎜
焊缝长度/㎜
间距/㎜
≤4
＜4
5～10
50～100
5～10
3～6
10～20
100～200
定位焊的焊缝不得有裂纹或其他缺陷，在焊接根部焊道前，应对定位焊缝进行检查，当发现缺陷时应及时处理后方可正式施焊。注意事项：
（1）定位焊的起头和结尾处应圆滑，否则，易造成未焊透现象。
（2）焊接件要求预热，则定位焊时也应进行预热，其温度应与正式焊接温度相同。
（3）定位焊的电流比正常焊接的电流大10-15%。
（4）在焊缝交叉处和焊缝方向急剧变化处不要进行定位焊。
（5）定位焊缝高度不超过设计规定的焊缝的2/3，以越小越好。
（6）定位焊缝比较短小，并且保证焊透，故应选用直径小于4mm的焊条。
5.4.5本工程中，每一道焊口必须一次焊完，若遇上停电等特殊情况无法施焊时，也应及时保护焊缝，使其缓冷。再次施焊时，必须对焊缝重新加热至所要求的预热温度，方可进行施焊。
5.4.6底层焊道要求焊透，成型好，且厚壁管道底层焊道焊肉厚度不得小于3mm。
5.4.7焊口处两层焊道焊缝接头应错开20mm以上，不允许接头重叠。
5.4.8焊接工艺评定报告相关参数
焊接方法
SMAW
机械化程度
手工
厚度
10mm
材料代号
Q235A
材料标准
GB/T3274-2007
组别
Fe-1-1
焊材型号
E4303
焊材牌号
J422
焊材规格
φ3.2
焊缝位置
立焊
电流
直流/正接/90-110A
焊接速度
摆动焊5-10cm/min
5.4.9焊接作业指导书相关参数
焊接方法
SMAW
机械化程度
手工
厚度
12mm
材料代号
Q235B
材料标准
GB/T3274-2007
组别
Fe-1-1
焊材型号
E4303
焊材牌号
J422
焊材规格
φ3.2
焊缝位置
立焊
电流
直流/正接/90-110A
焊接速度
摆动焊5-10cm/min
烘烤温度
150℃
恒温时间
0.5h

5.5焊缝检测及返修
5.5.1焊接前检查:
5.5.1.1组对前要对各零部件的主要结构尺寸、坡口尺寸、坡口表面进行检查，应符合规范要求。
5.5.1.2组对后要检查组对构件的形状、位置、错边量、角变形、组对间隙等。
5.5.1.3焊接前要检查坡口及坡口两侧的清理质量。
5.5.1.4焊接前要检查施焊环境、焊接工装设备、焊接材料。
5.5.2焊接中间检查:
5.5.2.1定位焊缝焊完后，应清除渣皮进行检查，对发现的缺陷应去除后方可进焊接。
5.5.2.2每层焊后，要立即对层间进行清理，并进行外观检查，发现缺陷须清除后方可进行下一层的焊接。
5.5.2.3中断焊接的焊缝，继续焊接前要清理并检查，消除发现的缺陷并满足规定的预热温度方可施焊。
5.5.3焊后检验：
5.5.3.1焊缝外观检测：
（1）焊缝与母材应圆滑过渡，焊缝表面不得有裂纹、未熔合、夹渣和气孔。
（2）焊缝余高0~1+0.1δ且最大为5mm，焊缝宽度比坡口增宽≤4mm（每侧增宽≤2mm）。
（3）焊缝咬边深度≤0.5mm，焊缝两侧咬边总长度不大于焊缝全长的10%。
（4）外观不合格的焊缝必须返修合格，否则不许进行其它项目的检测。
5.5.3.2 焊缝内部检测：
本工程中管道焊口焊接完成后应进行焊口全数10%的X射线无损探伤检测，探伤级别为Ⅲ级合格。无损检测人员对于所检测的焊缝质量应准确判定及时反馈，同时填写检测记录。抽样检测的焊接接头发现不合格时，每出现一个不合格的焊口，应用原检测方法对同管线编号的二个焊接接头进行检测。当这二个焊接接头均合格时，表示焊接的同管线编号的焊缝合格。当这二个焊接接头又有不合格时，对每个不合格的焊口再扩大检测二个焊接接头。均合格时，表示同管线编号的焊缝合格。再次检测的焊接接头又出现不合格时，同管线编号的焊接接头应全部进行检测。
5.5.4焊缝返工程序图

消除缺陷
方法：修整坡口、着色
判明缺陷
性质、位置、大小
焊 接
合格焊工、相同工艺
焊缝检验
焊后热处理
合格
项目技术负责人
批准
制定措施
分析原因
不合格，返工

注：（1）缺陷的清除可采用磨光机打磨或碳弧气刨的方法。用碳弧气刨时要彻底清除渗碳层。刨槽应修成适合补焊的形状，并经着色检验确认缺陷被清除后方可补焊。
（2）返修应采用原焊接工艺。有预热要求时取预热温度上限。
（3）返修后，仍按原检测方法进行无损检测。
6、质量保证措施：
6.1焊接质量要求：
本工程中焊缝外观质量应符合SH3533-2003《石油化工给水排水管道工程施工及验收规范》及工程图样技术文件的有关规定。
6.2具体保证措施如下：
6.2.1严格按图纸、方案和焊接作业指导书施工。
6.2.2充分发挥质保体系的作用，确保质保体系的正常运行。
6.2.3严禁使用无产品合格证和材质证明书的焊接材料。当对材料有怀疑时，应进行化验，以确定是否可用。
6.2.4加强质量教育，强化职工质量意识。
6.2.5 严禁无证人员上岗作业施焊。
6.2.6抓住焊接过程控制要点：
一是焊接工艺作业指导书的编制及焊前施工交底，搞好焊前检查，即检查对口尺寸、坡口形状、清理及焊前准备，做到不符合要求不施焊；二是质量检验员的工作在现场，对每个焊工的焊口质量进行检查控制，三是做好相关工序之间的联系，如对口、焊接、
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些尚在失火设施上工作的员工；如有可能，在对本人和其他员工不会增加不合理的伤害风险的情况下，采取现实、合理的努力：立即扑灭火或限制火源，（如是可燃气体泄漏引发的失火，应首先设法切断可燃气体源，冷却周围地区，防止火灾扩大，然后再灭火）打通进入火场的通道，关闭运转的设备并把它们转移出火场；如果火灾太大或各种尝试告败，总包商应警告该区域的其他员工撤出危险区。
7.4.1.3一旦发现可燃气体泄漏，应立即切断该区域所有火源，停止全部动火作业，立即召集员工撤离危险区域到上或上侧风向集合（集合点应距泄漏点足够远以保证安全），立即向业主现场监督（代表）报告所发生和情况；继续监视风向，始终呆在上或上侧风向，应假定泄露的气体含有有毒气体；在紧急情况得到控制并且业主或承包商现场监督（代表）已表明可以进入之前，不得再次进入该危险区域。
7.4.1.4判明起火的部位和燃烧的物质，组织迅速抢救。现场人员应根据不同的起火物质，采取正确有效的灭火方法。如果是因电起火，要先切断电源，并关闭机泵、阀门，停止易燃易爆介质输送。
7.4.1.5当火势较小时，生产副经理应组织班组人员用现场配备的干粉灭火器或用水进行扑救，或用非可燃物拍打灭火。着火点附近的易燃、易爆物质应立即撤离，以免火势曼延。
7.4.1.6当火势较大时，现场人员应立即打117.4火警电话向消防队报警。
7.4.1.7当火灾中有人受伤时，应根据受伤情况，就地抢救或送医院治疗。
7.4.1.8采用封、堵、截的方法，全力压住火舌，不让其抬头，并逐渐转到受控制状态，再到弱小，然后穷追不舍，消灭火苗残喘的余威，并确认火害已经彻底消除后，收拾现场。
7.4.1.9在施救过程中，通知环保部门对现场进行环境检测，以便调整施救方案，施救完成后对于残留的废物应由环保部门进行无害化处理，以免残留物对人和环境造成危害。
7.4.2施工触电应急方案 ：
7.4.2.1当发现有人触电时，首先应迅速拉下开关或插头尽快使触电者脱离电源，并报告应急小组。如果电源的闸刀或插头离触电地点很远，则应迅速用绝缘性良好的电工工具把电线剪断。或用干燥的木棒、木条等物迅速将电线拨离触电者；如果现场无任何绝缘物，而触电者的衣服是干燥的话，则可用包有干燥毛巾或衣服的一只手去拉触电者的衣服，使其脱离电源。
7.4.2.2如果事故发生在高压设备上，为使触电者脱离电源，应立即通知供电部门停电。
7.4.2.3如果触电者在高处，在使其脱离电源时，应在其下方拦安全网，防止发生摔伤、坠落等二次伤害。
7.4.2.4如果触电者的伤害不严重，神志清醒，可让他就地休息一段时间，不要走动，做仔细检查，必要时送医院。
7.4.2.5如果触电者伤害情况严重，无呼吸，应一边拨打120急救电话，通知医院抢救，一方面采取口对口人工呼吸法抢救，并调车辆将其送医院，在转送途中，不得停止抢救工作。
8、主要施工机具及用料：
序号
机具名称
规格型号
数量
单位
备 注
1
直流电焊机
ZX7-400
30
台

3
焊条烘干箱
300-500 ℃
6
台

4
恒温箱
150~300 ℃
4
台

5
焊条保温桶
2kg
14
只

6
角向磨光机
150型
8
台

7
角向磨光机
100型
8
台

8
钢丝刷
粗
10
把
清理焊口
9
敲渣锤
1磅
12
把
清理焊口
10
扁铲
2寸
12
支
清理焊口
11
氧气、乙炔
气焊工具

18
套
切割坡口
焊口预热
12
架子管
φ48×4mm
200
m
焊接棚用
13
自制钢管散热器
Ф108mm
6
套
焊接棚升温
14
自制钢焦炉
Ф457mm
6
套
焊接棚升温
15
石棉布
普通
100
m2
保温用
16
防火帆布
加厚
100
m2
焊接棚用
17
灭火器
5kg
15
只
现场防火
18
钢焦

20
吨
焊接棚升温
19
石棉瓦

20
块
临时电焊机
防雪棚
20
点温计

6
支
焊接前后测温
21
温度计

6
支
测量环境温度
22
干湿温度计

6
支
测量环境湿度
注：（1）电焊机须装设有效电流、电压表；以确保正确显示焊接参数。
（2）焊条烘干箱应有温度及时间调节装置，以达到计量读数准确，调节灵活可靠。