管道培训材料5-5管道施工及检验.docx

5 管道施工及检验

5.1 常用的管道施工与验收标准规范有哪些？
答：常用的施工与验收规范有：
(1) GB50236－98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》
(2) GB50235－97《工业金属管道工程施工及验收规范》
(3) SH3501－97《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》
(4) GB50184－93《工业金属管道工程质量检验评定标准》
(5) SHJ517－91《石油化工钢制管道工程施工工艺标准》
(6) GBJ126－89《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》
(7) HGJ229－91《化工设备及管道防腐蚀工程施工及验收规范》
(8) SHJ22－90《石油化工企业设备及管道涂料防腐蚀设计与施工规范》
5.2 GB50235－97《工业金属管道工程施工及验收规范》适用范围如何？
答：该规范适用于设计压力不大于42MPa，设计温度不超过材料允许的使用温度的工业金属管道工程的施工及验收。
该规范不适用于核能装置的专用管道、矿井专用管道和长输管道。现场组装的机器或设备所属管道，应按制造厂的技术文件施行，但质量标准不得低于该规范的规定。
5.3 SH3501－1997《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》适用范围如何？
答：该规范适用于石油化工企业设计压力400Pa(绝压)~42MPa(表压)，设计温度－196～850℃的剧毒(毒性程度为极度危害和高度危害)、可燃介质钢制管道的新建、改建或扩建工程的施工及验收。
该规范不适用于长输管道及城镇公用燃气管道的施工及验收。
5.4 压力管道施工中经常采用的焊接方法有几种？
答：经常采用的焊接方法有：气焊、手工电弧焊、惰性气体保护焊、埋弧焊。
气焊是依靠燃气和氧气发生剧烈的燃烧反应产生的火焰热量加热和熔化母材和焊丝，形成焊接接头的焊接方法。由于气体火焰温度低、热量比较分散，生产效率低，焊接变形大，接头性能较差。但气焊时熔池温度容易控制，容易实现单面焊双面成型。在工程中气焊常用于薄板和小直径管子的焊接，以及铜铝及其合金的焊接。常用的燃气有乙炔，液化石油气和氢气等。
手工电弧焊通常是指采用药皮焊条的手工焊接法。它利用产生于焊条和工件之间的电弧热来熔化焊条和母材，形成连接被焊工件的焊接接头。这种焊接方法适用于各种钢材、厚度、结构形状和各种位置的焊接。由于焊接时线能量较气焊、埋弧焊和电渣焊小，所以金相组织细，热影响区小，焊接质量好。管道焊接自底层到盖面层可全部采用手工电弧焊。
惰性气体保护焊是一种以电弧为热源的熔焊方法。焊接时从焊枪喷嘴连续喷出保护气体排除焊接区中的空气，保护电弧及焊接熔池不受大气的污染。在实际生产中常用的惰性气体保护焊方法有氩(氦)弧焊、CO2气体保护焊和混合气体保护焊。其特点是惰性气体不与焊缝金属发生化学反应，同时又隔离了溶池金属与空气的接触，所以焊缝金属中的合金元素就不会氧化烧损，焊缝中也不会产生气孔。另外，由于热量集中，焊接热影响区小，变形也小。
埋弧焊是电弧在可熔化的颗粒状焊剂覆盖下燃烧的一种电焊方法。向熔池连续不断送进的裸焊丝，既是金属电极也是填充材料，电弧在焊剂层下燃烧，将焊丝、母材熔化形成熔池。熔融的焊剂成为熔渣，覆盖在液态金属熔池表面，使高温熔池金属与空气隔开。随着电弧的移动，熔池金属冷却凝固形成焊缝，熔渣形成渣壳，覆盖在焊缝表面。熔渣除了起机械保护作用外，还与熔化金属参与冶金反应，从而影响焊缝金属的化学成份。埋弧焊热量集中，焊接速度快，焊缝热影响区小，焊件残余变形小。埋弧焊适宜于焊接中厚板结构的长焊缝，在锅炉压力容器制造中被广泛应用。
5.5 对焊工资格管理有何要求？
答：焊工资格管理主要通过焊工考试来进行，根据《锅炉压力容器焊工考试规则》规定，从事手工电弧焊、气焊、钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊、自动埋弧焊的焊工必须按该规划经基本知识和操作技能考试合格后，才准许担任钢制锅炉压力容器受压元件的焊接工作。焊工操作技能考试项目包括焊接方法、母材钢号类别、试件类别和焊接材料等四项内容。
5.6 什么叫焊接工艺评定？其目的是什么？
答：焊接工艺评定是按照所拟定的焊接工艺指导书，根据焊接工艺评定标准的规定焊接试件、检验试件、测定焊接接头是否具有所要求的使用性能。
焊接工艺评定的目的在于验证拟定的焊接工艺的正确性。
5.7 如何表示焊条型号？
答：焊条主要分为碳钢焊条、低合金钢焊条和不锈钢焊条等三种，分别叙述如下：
(1) 碳钢焊条
碳钢焊条型号根据熔敷金属的抗拉强度、药皮类型、焊接位置和焊接电流种类划分。字母“E”表示焊条；前两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值，单位为N/mm2；第三位数字表示焊条的焊接位置，“0”及“1”表示焊条适用于全位置焊接(平、立、仰、横)，“2”表示焊条适用于平焊及平角焊，“4”表示焊条适用于向下立焊；第三位和第四位数字组合时表示焊接电流种类及药皮类型。
举例如下：
E 4 3 1 5
表示焊条药皮为低氢钠型，并可采用直流反接焊接。
表示焊条使用于全位置焊接。
表示熔敷金属抗拉强度的最小值。
表示焊条
(2) 低合合钢焊条
低合金钢焊条型号根据熔敷金属的抗拉强度、化学成分、药皮类型、焊接位置和焊接电流种类划分。字母“E”表示焊条；前两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值，单位为N/mm2；第三位数字表示焊条的焊接位置，“0”及“1”表示焊条适用于全位置焊接(平、立、仰、横)，“2”表示焊条适用于平焊及平角焊，“4”表示焊条适用于向下立焊；第三位和第四位数字组合时表示焊接电流种类及药皮类型。后缀字母为熔敷金属的化学成分分类代号，并以短划“－”与前面数字分开，如还具有附加化学成分时，附加化学成分直接用元素符号表示，并以短划“－”与前面后缀字母分开。
举例如下：
E 50 1 8 － A1
表示熔敷金属化学成分分类代号。
表示焊条药皮为铁粉低氢型，可采用交流或直流反接焊接。
表示焊条使用于全位置焊接。
表示熔敷金属抗拉强度的最小值。
表示焊条。

E 55 1 5 － B3 － V
表示熔敷金属中含有钒元素。
表示熔敷金属化学成分分类代号。
表示焊条药皮为铁粉低氢型，可采用交流或直流反接焊接。
表示焊条使用于全位置焊接。
表示熔敷金属抗拉强度的最小值。
表示焊条。
(3) 不锈钢焊条
不锈钢焊条型号根据熔敷金属的化学成分、焊条药皮类型和焊接电流种类划分。字母“E”表示焊条；“E”后面的数字表示熔敷金属化学成分分类代号，如有特殊要求的化学成分，该化学成分用元素符号表示放在数字的后面。短划“-”后面的两位数字表示焊条药皮类型、焊接位置及焊接电流种类。焊条型号举例如下：
E 308 － 15
表示焊条为碱性药皮，适用于全位置，采用直流反极性焊接。
表示熔敷金属化学成分分类代号。
表示焊条。
E 410 NiMo － 26
表示焊条为碱性或其他类型药皮，适用于平焊和横焊位置，
采用交流或直流反极性焊接。
表示熔敷金属中Ni和Mo的含量有特殊要求。
表示熔敷金属化学成分分类代号。
表示焊条。
5.8 在焊接接头中容易出现哪些焊接缺陷？
答：焊接接头中容易出现的焊接缺陷有下列几种：
(1) 裂纹(热裂纹、冷裂纹、再热裂纹)；
(2) 未焊透；
(3) 未溶合(层间未熔合和焊道与母材之间未熔合)；
(4) 气孔(表面气孔和内部气孔)；
(5) 夹渣；
(6) 咬边；
(7) 焊瘤；
(8) 未焊满；
(9) 下塌；
(10) 焊缝超高；
(11) 烧穿；
(12) 飞溅。
5.9 什么是未焊透和咬边？有何危害？
答：未焊透是指焊接时接头根部未完全熔透的现象。
咬边是指由于焊接参数选择不当，或操作工艺不正确，沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷。
未焊透及咬边破坏了焊接接头的连续性，减小了结构承载横截面的有效面积，并且在其周围产生了应力集中。当缺陷超标时会降低焊缝的强度，危及安全。
5.10 GB50235－97对管道焊接接头的射线照相检验和超声波检验如何要求？
答：要求如下：
(1) 管道焊缝的内部质量，应按设计文件的规定进行射线照相检验或超声波检验。射线照相检验和超声波检验的方法和质量分级标准应符合现行国家标准《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》的规定；
(2) 管道焊缝的射线照相检验或超声波检验应及时进行。当抽样检验时，应对每一焊工所焊焊缝按规定的比例进行抽查，检验位置应由施工单位和建设单位的质检人员共同确定；
(3) 管道焊缝的射线照相检验数量应符合下列规定：
1) 下列管道焊缝应进行100%射线照相检验，其质量不得低于Ⅱ级：
· 输送剧毒流体的管道；
· 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；
· 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；
· 设计温度小于-29℃的低温管道；
· 设计文件要求进行100%射线照相检验的其他管道。
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、无毒流体管道的焊缝，可不进行射线照相检验；
3) 其它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。抽检比例和质量等级应符合设计文件的要求。
(4) 经建设单位同意，管道焊缝的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数量相同；
(5) 当检验发现焊缝缺陷超出设计文件和本规范的规定时，必须进行返修，焊缝返修后应按原规定方法进行检验。
5.11 SH3501－97对焊接接头表面质量提出了哪些要求？
答：SH3501－97对焊接接头表面质量提出了下列要求：
(1) 不允许有裂纹、未融合、气孔、夹渣和飞溅存在；
(2) 设计温度低于-29℃的管道、不锈钢管道和淬硬倾向较大的合金钢管道焊缝表面，不得有咬边现象。其它材质管道焊缝咬边深度不应大于0.5mm，连续咬边长度不应大于100mm，且焊缝两侧咬边总长不大于该焊缝全长的10%；
(3) 焊缝表面不得低于管道表面。焊缝余高Δh≤1+0.2b1,且不大于3mm(b1为焊接接头组对后坡口的最大宽度，mm)；
(4) 焊接接头错边不应大于壁厚的10%，且不大于2mm。
5.12 GB50235－97对管道液压试验压力有何规定？
答：按照GB50235－97的规定，管道液压试验压力的规定如下：
(1) 承受内压的地上管道及有色金属管道试验压力应为设计压力的1.5倍，埋地钢管道的试验压力应为设计压力的1.5倍，且不低于0.4MPa；
(2) 当管道与设备作为一个系统进行试验，管道的试验压力等于或小于设备的试验压力时，应按管道的试验压力进行试验；当管道试验压力大于设备的试验压力，且设备的试验压力不低于管道设计压力的1.15倍时，经建设单位同意，可按设备的试验压力进行试验；
(3) 当管道的设计温度高于试验温度时，试验压力应按下式计算：
Ps=1.5P[σ]1/[σ]2
式中： Ps—试验压力(表压)，MPa；
P—设计压力(表压)，MPa；
[σ]1—试验温度下管材的许用应力，MPa；
[σ]2—设计温度下管材的许用应力，MPa。
当[σ]1/[σ]2大于6.5时，取6.5。
当Ps在试验温度下产生超过屈服强度的应力时，应将试验压力Ps降至不超过屈服强度时的最大压力；
(4) 对位差较大的管道，应将试验介质的静压计入试验压力中。液体管道的试验压力应以最高点的压力为准，但最低点的压力不得超过管道组成件的承受能力；
(5) 对承受外压的管道，其试验压力应为设计内、外压力之差的1.5倍，且不低于0.2MPa；
(6) 夹套管内管的试验压力应按内部或外部设计压力的高者确定。夹套管外管的试验压力应按上述第1条的规定。
5.13 GB50235－97对管道气压试验压力有何规定？
答：按照GB50235－97的规定，管道气压试验压力的规定如下：
承受内压的钢管及有色金属管的气压试验压力应为设计压力的1.15倍，真空管道的试验压力应为0.2MPa。当管道的设计压力大于0.6MPa时，必须有设计文件规定或经建设单位同意，方可用气压进行压力试验。
5.14 SH3501－97对液压试验用液体的温度有何规定？
答：按照SH3501－97的规定，当设计未规定时，非合金钢和低合金钢的管道系统，液压试验时液体的温度不得低于5℃；合金钢的管道系统，液体温度不得低于15℃，且应高于相应金属材料的脆性转变温度。
5.15 奥氏体不锈钢管道器材在什么情况下应进行酸洗、钝化，钝化的目的是什么？
答：接触腐蚀性介质的奥氏体不锈钢表面应除垢并进行酸洗、钝化处理。管道内表面有特殊清洁要求的油管道或其他管道，一般在投产前可采用槽浸法或系统循环法进行酸洗。
钝化的目的是使不锈钢表面形成一层致密的钝化膜，以增强抗腐蚀能力。
5.16 设备地脚螺栓的施工方法有哪几种？各适用于哪些类型设备的施工？
答：设备地脚螺栓的施工方法有两种，直埋法《地脚螺栓直接埋入基础内的方法》和预留孔法(预留地脚螺栓孔，放入地脚螺栓后灌浆固定的方法)。
直埋法适用于塔类、较大的容器、球罐和振动较大的机械设备。预留孔法适用于卧式容器、换热器、小型的立式容器和振动较小的机泵类。
5.17 装置施工过程中单机试车的目的是什么？
答：单机试车的目的是检查机泵、搅拌器等设备和电器、仪表的性能与安装质量是否符合规范和设计要求。
5.18 装置联动试车的目的是什么？试车内容包括什么？
答：联动试车的目的是检验全系统的设备、仪表、联锁、管道、阀门、供电等的性能和质量是否符合设计和规范的要求。
联动试车的内容包括系统的气密、干燥、置换、三剂的装填、水运、气运、油运等。一般先从单系统开始，然后扩大到几个系统或全系统的联运。

l 说明:
压力管道设计管理与分级请遵照质量技术监督局锅发(1999)272号文件。

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