工艺管道焊接方案DOC.doc

1．编制说明
大全多晶硅项目，我公司主要承建其公用工程部分，主要工程内容包括空分空压站（240）、冷冻站（250）、循环水站（420）、供水泵房（410）等，管道材质主要是碳钢（20#、16Mn）、有少量不锈钢（304）管道，仪表空气管道材质设计为Q235-B/镀锌（管径≤DN32的管道采用螺纹连接），管道焊接工程量约为21500 inch。
业主要求公用工程部分2月底具备交工条件，施工时间很紧，施工任务较为艰巨，为高效、优质完成管道焊接任务，特编制本施工方案，作为施工指导性文件。
2．编制依据
2.1 大全多晶硅项目工艺及管道（暖通、环境）专业施工图纸；
2.2 设计方提供的本工程材控文件；
2.3 《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97；
2.4 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98；
2.5 中国化学工程第十六建设公司《焊接工艺评定汇编》。
3.焊接人员及焊接设备要求
3.1参与本工程施工的所有焊工均必须持有按《锅炉压力容器焊工考试规则》考试合格并由技术监督部门颁发的焊工合格证，且只能从事合格证有效范围内的焊接工作，其中不锈钢管道焊接必须具备不锈钢焊接合格证。
3.2焊接技术员和焊接检查员
选派有经验的、长期从事化工建设焊接技术工作和焊接质量检查工作的人员，担任本工程焊接技术员和焊接检查员。
3.3焊接设备要求
本工程工艺金属管道全部采用逆变直流焊机，其中：
3.3.1.手工电弧焊采用ZX7-400H型逆变焊机；
3.3.2.手工钨极氩弧焊采用Ws-400B型逆变焊机
4.焊接材料和气象管理
4.1焊材管理
4.1.1焊材入库前检查
焊材入库时,必须对焊材的包装、数量和外观进行检查，并核对合格证、质量证明书。符合相应标准后才能入库投入使用。
4.1.2焊材保管、烘焙和使用
a．专门设置焊材库,并由一名焊材保管员负责焊材的保管、烘焙及发放、回收，并做好各种记录。
b.不同牌号的焊材分开存放和烘焙，并做好标记,防止混用。
c.焊条使用前按说明书规定进行烘焙。一般情况下，酸性焊条100～150℃烘焙1小时。碱性焊条350～400℃焊条烘焙1～2小时后置于150℃保温箱中存放。使用时用保温筒盛装，随用随取。使用超过4小时应重新烘焙。
d.焊工凭焊接技术员签发的领料单领取焊材。
4.2气象管理
4.2.1焊接环境出现下列任何一种情况时，必须采取防护措施，否则应停止施焊：
a.手工焊时风速>10m/s；气体保护焊时风速>2m/s；
b.相对湿度>90%；
c.室外作业下雨时。
4.2.2冬季施工，如环境温度低于0℃，碳钢管道应预热至手感温度后再进行焊接。
5、焊接施工程序
下料 坡口加工 焊前清理 组对 焊接 焊接检验
6、主要焊接施工方法
6.1坡口加工
6.1.1.DN80以下碳钢和不锈钢管子采用砂轮切割机切割下料,并采用角向磨光机打磨坡口；
6.1.2.≥DN80碳钢管子采用气割下料并切割坡口，然后使用角向磨光机将坡口打磨平整，去除坡口表面的热影响层。
6.1.3.≥DN80不锈钢管子应采用等离子切割机进行切割下料，并采用角向磨光机打磨坡口；
6.1.4.对接焊缝坡口型式和尺寸要求见表1。
表1 管道坡口型式和尺寸
管
道
材
质
壁厚δ
（mm）
坡口型式
坡口尺寸
间隙c
（mm）
钝边p
（mm）
坡口角度α
（mm）
碳

钢
≤2.5

c
0～1.5
—
—
3～9

α

c p
0～2
0～2
65～70
≥9
0～3
0～3
55～65
不

锈

钢
≤2.5

c
0～2
—
—
2.5～9
α

c p
0～2.5
0～1.5
60～65
6.2焊前清理
6.2.1碳钢管道组对前先用角向磨光机将坡口及附近20mm范围内母材表面上的锈蚀打磨干净。
6.2.2不锈钢管道使用丙酮或酒精将坡口及附近20mm范围内管子内外表面仔细擦洗，以去除油污、水分等有害物质。
6.2.3焊丝先用砂纸打磨，然后用丙酮或酒精擦洗。
6.2.4清理干净的管口，若不立即施焊，先用胶带将坡口及附近区域包扎，施焊前再撕开胶带，并再一次清理。
6.3组对
6.3.1管子组对时做到内壁平齐，错边量不超过壁厚的10%.
6.3.2尽可能减少固定焊口且要避免强力组对。
6.3.3不锈钢管道点固焊时，管内必须充氩保护。管口留出点焊位置，其余用白胶布封住。点固前用点燃的火柴在点固焊部位试验管内氩气纯度，以保证点固焊缝背面氩气保护良好。
6.3.4点固焊后要保证焊口不受弯曲或敲击震动，以防点固焊缝开裂。
6.4焊接
6.4.1焊接方法选择 见表2
表2 焊接方法选择

材 质 种 类

碳 钢
牌 号
规 格
焊接方法
Q235-B（地下部分）

手工电弧焊
20#
16Mn
Q235-B（地上部分）
≤DN50
手工氩弧焊
＞DN50
氩电联焊
不 锈 钢
304
≤DN100
手工氩弧焊
＞DN100
氩电联焊

6.4.2焊接材料选择
a.焊条、焊丝选择见表3。
表3 焊接材料选择

管道材料
焊接材料
手工氩弧焊（焊丝）
手工电弧焊（焊条）
牌号
规格
牌号
规格
16Mn
H08Mn2SiA
Ф2.0～2.5
—
—
20#
J422
Ф2.5～4.0
Q235-B
Ф2.5～4.0
J422
Ф3.2～4.0
304
H0Cr21Ni10
Ф2.0
A102
Ф2.5～3.2

b.为避免气体对焊接的不利影响，手工氩弧焊氩气纯度应≥99.95%。
6.4.3 工艺管道焊接工艺参数
a.碳钢管道焊接工艺参数 见表4
表4 碳钢管道焊接工艺参数

焊接
方法
焊缝
层次
焊材
规格
（mm）
焊接
电流
（A）
电弧
电压
（V）
钨极
直径
（mm）
喷嘴
直径
（mm）
氩气
流量
(L/min)
D
打底层
ф2.5
75 ~ 90
24 ~ 26
—
—
—
其余层
ф3.2
95 ~ 100
24 ~ 26
—
—
—
ф4.0
130 ~ 150
24 ~ 26
—
—
—
Ws
打底层
ф2.0
75 ~ 90
12 ~ 14
ф2.0
ф8
8 ~ 10
其余层
ф2.0
75 ~ 95
12 ~ 14
ф2.0
ф8
8~ 10

注：D — 手工电弧焊 Ws — 手工氩弧焊
b.不锈钢管道焊接工艺参数
不锈钢管道焊接，要尽可能选用较小的规范参数。为避免产生焊接热裂纹，宜采用小电流、多层焊道、快速焊接方法。根据我公司焊接工艺评定报告和同类工程焊接经验，制定的不锈钢管道对接焊缝焊接工艺参数见表5。
表5 不锈钢管道对接焊缝焊接工艺参数

管道
材质
焊接
方法
焊缝
层次
焊材
直径
（mm）
焊接
电流
（A）
电弧
电压
（V）
钨极
直径
（mm）
喷嘴
直径
(mm)
氩气流量(L/min)
层间
温度
（℃）
喷嘴
管内
304
Ws
打底层
ф2.0
65 ~ 75
12 ~ 14
ф2.0
ф8
8 ~ 10
8 ~ 15
≤100
其余层
ф2.0
65 ~ 80
12 ~ 14
ф2.0
ф8
8~ 10
8 ~ 15
≤100
D
其余层
Ф2.5
～3.2
65 ~ 95
24 ~ 26
—
—
—
—
≤100

6.4.4焊接工艺要点
a. 手工氩弧焊采用正接法，手工电弧焊采用反接法。
b.不锈钢管道焊接时焊接地线应跟母材接触良好，不得直接搭放在管子表面或内壁上。不得在管子上随意打弧、引弧和试验电流。
c.不锈钢管道手工钨极氩弧焊打底焊时管内必须进行充氩保护，防止根部焊缝氧化。
d.焊接时管子放到不锈钢垫板或木质平台上,尽可能采用转动平焊；焊缝层间清理应使用不锈钢丝刷或铜丝刷。
e.焊接时焊工应带干净的手套。
f. 不锈钢管道焊接时管内氩气保护应提前充氩，待排尽管内空气后才能开始焊接。焊接时坡口间隙部位用白胶布封住，边焊边撕。
g. 不锈钢管道焊后对焊接接头进行酸洗和钝化处理。
h. 焊接时焊条应放在保温桶内，且保温桶应通电保温，焊条随取随用，不允许一次拿出多根焊条，严禁焊条随地乱放。
6.5 焊接检验
6.5.1不锈钢管道手工氩弧焊焊后进行表面色泽检验，表面色泽应达到表6规定。
表6 不锈钢管道手工氩弧焊焊缝表面色泽标准

焊缝表面颜色
保 护 效 果
质 量
银白色、金黄色
最好
合格
蓝 色
良好
红灰色
较好
灰 色
不好
不合格
黑 色
最坏

6.5.2所有焊缝进行外观质量检查，外观质量检查使用焊接量规。焊缝质量要求如下：
a．焊缝表面无裂纹、气孔、夹渣和熔合性飞溅等缺陷；
b.对接焊缝咬边深度小于0.5mm，长度不大于焊缝总长度的10%，且每段咬边连续长度小于100mm；
c.对接焊缝表面加强高不大于焊缝宽度的0.2倍+1mm，且最大不超过3mm；
d.角焊缝焊脚尺寸符合设计规定。焊缝与母材平滑过渡，其咬边深度不大于0.5mm。
6.5.3管道对接焊缝经外观检查合格后，应按照设计文件规定的探伤比例进行射线探伤检验。
7、劳动力安排
本工程焊接人员需用计划 见表7
表7 焊接人员需用计划

序号
工种
人数
备注
1
焊接工程师
1
具备中级以上焊接工程师证
2
焊接检查员
1
具备中级以上质检员证
3
氩弧焊工
6
具备氩弧焊合格证
4
电弧焊工
4
具备电弧焊合格证
8、焊接施工机具需用计划
本工程焊接用施工机具需用计划见表8。
表8 施工机具需用计划

序号
名称
规格型号
数量
1
逆变氩弧焊机
Ws-400B
6台
2
逆变手工电弧焊机
ZX7-400H
4台
3
焊条烘烤箱
ZYHC-20
1台
4
等离子切割机
LGK-100C
1台
5
焊条保温桶

10个
6
角向磨光机
ф125
4台
7
角向磨光机
ф100
10台
9、质量保证措施
为保证焊接质量，在施工过程中，严格执行我公司《质量保证手册》 规定，并建立质量保证组织机构（见附图1），实现质保体系、质量监督的动态运行和全面质量管理。
9.1所有焊接或与焊接有关过程按本公司质量手册、程序文件要求进行。
9.2施工前焊接技术人员编制焊接工艺并以焊接工艺卡形式向施工班组进行技术交底。
9.3焊接过程中，焊工必须严格遵守工艺纪律。焊接技术人员和焊接检查员加强监督检查，发现违规违纪现象及时予以纠正。
9.4经自检、专检发现的不合格焊口及时进行返修。
9.5及时做好各种焊接记录。
9.6无损探伤人员及时反馈探伤信息，以便组织不合格焊口的返修。
9.7建立焊接质量优劣与职工收入挂钩制度。焊接质量一贯优良的施工班组和焊工个人给予奖励，而焊接质量较差的施工班组和焊工个人则视不合格数量给予相应处罚。
9.8 焊条应按要求进行烘烤、保温，并做好烘烤记录；未进行烘烤的焊条，严禁用于管道焊接。
9.9 烘烤合格的焊条，在焊接现场应存放在焊条保温桶内，且保温桶需接上电源。
10、安全技术措施
在施工过程中，始终坚持“安全第一，预防为主”的方针，建立项目安全管理组织机构（见附图2），严格管理，加强预防预测，杜绝事故发生。
除遵守《施工组织设计》中安全注意事项以及注意防止一般的安全事故（触电、烫伤、火灾、高空坠落）外，另应注意几点：
10.1焊接前所有操作人员都必须由专业技术人员进行安全技术交底；
10.2所有焊机必须有可靠接地，避免机壳带电；
10.3登高作业必须戴好安全帽、安全带。
10.4电焊把线、电源线等避免相互交错。
10.5施焊场地应安装消防设施。
10.6管工帮助焊工组对时，为防强烈弧光辐射，应带手套、戴防紫外线眼镜、穿戴好工作服；
10.7氩弧焊工磨钨棒时应处于上风口；
10.8合理安排探伤时间，探伤期间设立醒目标志和警戒区，防止外人误入被照。
11、工作危险性分析

工作危险性分析表
公司:
中国化学工程第十六建设公司
工作:
工艺管道焊接
编号:

日期:
2007年12月23日
序号
工作步骤
可能的危害或损失
S
P
R
控制方法
1
临时用电

触电伤害

2
1
1
⒈机械必须做到“一机一闸一漏电”，并做好电气设备的接地与接零、防雷；
⒉接、拆电源应由持证电工操作；
⒊漏电开关等必须灵敏有效；
⒋现场电缆线布设规范，不得有破损，电气设备挂警戒牌；
2
切割作业
人员伤害
火灾爆炸
1
1
2
⒈选用合格机械设备；
⒉气瓶正确保管和使用；
⒊清理下料现场的易燃易爆物品。
4现场按要求配备灭火器材；
5氧气、乙炔瓶使用时用保持6m以上，距明火10m以上，立放时应有防倒措施；
3
小型电动工具作业
人员伤害
机械伤害
1
1
1
⒈严格遵守操作规程；
⒉应有防雨设施，接地良好不大于4Ω；
⒊作业前应由专业电工检查电动工具的绝缘有效性，并负责接线；
⒋操作人员应戴防护手套，穿绝缘鞋；
⒌工作完毕应切断电源。
4
焊接作业
人员伤害
火灾
机械伤害
2
1
2
⒈正确使用PPE，持证上岗；
⒉电焊机须检验合格才能使用；
⒊电焊机一、二次线须完好，无破损，长度符合规定；
⒋雨天不得露天作业；
⒌作业后清理场地，灭绝火种，切断电源，锁好电闸箱。
5
脚手架作业
人员伤害
2
1
3
⒈搭设、拆除架子时应设置警戒线、挂红色标志牌，并设专人监护；
⒉传送物料时，上下呼应严禁抛掷物料；
⒊挂好安全网，铺好脚手板及踢脚板；
⒋及时清理架子上的杂物，严禁存放零散物料；
⒌避免交叉作业，无法避免时，需在下层作业人员的上方采取可靠的防护措施。
6
登高作业
人员伤害
3
1
1
⒈制定安全技术措施，并检查落实；
⒉高空作业人员应穿戴好PPE，安全带必须用五点双绳式，高挂低用，挂钩牢靠；
⒊禁止患有心脏病、高血压、癫痫病的人员进行高处作业；
⒋施工人员严格遵守安全技术操作规程；
制订人：
执行人:
审核：
批准：

附图1
质量保证体系图

建设单位质量工程师
总包单位质量工程师

项目总工程师

材料责任工程师
管道责任工程师
质量检验责任师

焊接责任工程师

各施工队质量负责人

附图1
安全组织机构

总包单位专业安全工程师
建设单位安全专业工程师

项目部安全经理

项目质安站专职安全员

施工队安全负责人

施工班组安全责任人

建