加氢管道施工方案自动焊补充.docx

1.工程概况：
1.1新疆塔化塔河重质原油改质项目140万吨/年汽柴油加氢精制装置，由中国石化集团洛阳石油化工工程公司（以下简称LPEC）负责工程总承包，北京华夏石化工程监理有限公司负责工程监理，我公司负责装置工艺管道安装工程的施工，本装置共分为7个区，其工程量为工艺管道合计为25026m,合金钢为489m，不锈钢为762m,设计压力0.18-9.14MPa；为提高管道施工进度和施工质量，对于管道的预制，我们采取工厂化预制施工，根据现场安装和穿管需要及运输方便的要求进行分段预制，考虑现场实际情况在不影响安装的条件下尽量加大预制深度，缩短现场安装时间，使大量的焊接工作在厂房内使用半自动焊及自动焊接方法进行，再运入现场根据安装穿管及吊装的要求拼接成较恰当的管段进行安装，为使工艺管道工厂化预制焊接这一道工序能够合理、高效的进行，特编制此管道安装施工技术方案（补充方案）。
本管道安装施工技术方案（补充方案），是针对编号为：0215-CNPB-MPL-0004 的140万吨/年汽柴油加氢精制装置工艺管道安装施工技术方案（以下简称原方案）进行补充，主要增加了半自动焊及自动焊焊接（混合气体保护焊）的内容。
2.编制依据：
2.1 《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》（SH3501-2002）
2.2 《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235-97）
2.3 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236-98）
2.4 《石油化工工程铬钼耐热钢管道焊接技术规程》（SH3520-2004）
2.5 《承压设备无损检测》（JB/T4730-2005）
2.6 《石油化工钢制管道工程施工工艺标准》（SH/T3517-2001）
2.7 《工艺金属管道工程质量检验评定标准》（GB50184-1993）
2.8 《石油化工施工安全技术规程》（SH3505-1999）
2.9 《石油化工建设工程项目交工技术文件规定》（SH/T3503-2007）
2.10 《石油化工建设工程项目施工过程技术文件规定》（SH/T3543-2007）
3.管道焊接：
3.1.本工程中焊接采用手工氩弧打底加半自动或自动焊盖面，所使用的半自动焊及自动焊均采用混合气体保护焊的焊接方法进行施焊，混合气体种类及比例为： 80%氩气（Ar）+20%二氧化碳（CO2）。
3.2.所有焊接实施人员需持有特种设备焊接作业人员证书并经过首件焊口检测合格后方可继续上岗。
所有焊接工艺规程都有焊接工艺评定记录(PQR)的支持，并编制专项焊接工艺指导书，并严格按照
专项指导书的焊接工艺要求施焊，否则对无评定记录的焊接工艺重新进行评定，根据本项目所报焊接工艺评定，制定了混合气体保护焊焊材及焊接参数选择表，详见本方案附表1.

3.4.焊接工作进行前，将焊接工艺规程以卡片形式下发到有关焊接人员。
3.5.要求焊接作业人员必须严格按焊接工艺卡和本方案的要求施工。并在焊接过程中，按照焊接方法和焊接位置要求施工，对焊工实施持证施焊管理。
3.6.需用的焊接设备准备充分，能够满足工程施工高峰期的需要。及早对所有焊接设备进行检查调试，确保性能、状况良好。
3.7.焊接材料必须具有质量证明书或产品合格证，并经检验合格。设计文件或规范、标准对焊接材料有复验或特殊检验要求时，按相应规定要求检验或复验合格。
3.8.压力管道施焊时，焊接环境条件满足以下要求：
①风速：手工氩弧焊＜2m/s，自动焊或半自动焊＜2m/s；
②相对湿度：＜90%；
4.焊前准备：
4.1压力管道施焊前，对管口组对质量进行检查确认，管道焊口组对质量符合以下要求：
(1) 管口做到内壁平齐，其错边量不超过壁厚的10%，且应≤1.0mm；
(2) 焊接坡口经砂轮打磨，其坡口整齐光洁，坡口表面和坡口两侧各10～15mm范围内的油污、锈蚀、氧化层清理干净，清理范围内无裂纹、夹层等缺陷。
4.2 定位焊
4.2.1管道焊口组对定位焊，选用与正式施焊相同的焊材，其焊条烘烤和点固预热要求（有预热要求时）应与正式焊接要求相同，但点固预热的加热范围可以窄一些，只要被焊处的温度达到规定值即可，定位焊的工艺要求与正式焊接工艺要求相同。
4.2..2 定位焊的焊缝高度要求为焊件厚度的70%以下，且≤6mm；定位焊的焊缝长度为10～30mm，定位焊点数为3～5点。
4.2.3 管口的组对点固质量经检验合格后，方可进行正式焊接。
4.3正式焊接
4.3.1 厚壁管的焊接采用多层多道焊，并逐层检查合格后方可焊接次层，直至完成。厚壁大管径管口的焊接符合以下规定：
(1) 氩弧焊打底的焊层厚度应大于3mm；
(2) 其他焊道的单层厚度不大于所用焊条直径加2mm；
(3) 单焊道的摆动宽度不大于所用焊条直径的5倍。
4.3.2 奥氏体不锈钢管道内部充氩保护：活动口充氩时焊口两侧进行封堵，焊口处应用医用胶布密封，随焊接随揭开；固定焊口组对前在焊口内部放置易溶纸封堵。充氩时，确保腔体内部的空气置换干净，待坡口处有氩气均匀流出时方可进行焊接。
4.3.3管道焊接时，严禁在施焊管材表面引燃电弧、试验电流；施焊过程中，注意接头和收弧的质量，收弧时应将溶池填满，多层焊的焊接接头应错开。
4.3.4 为确保氩弧焊焊接成型质量，在每瓶氩气正式投用施焊前，在正式施焊焊缝上对氩气的纯度进行试焊检查，试焊检查不合格的氩气不得用于正式焊接施工。
4.3.5管道焊接完成后，及时清理和检查焊缝表面，并按规定做好焊口和焊工标识，其标识形式见下表碳钢焊缝及不锈钢焊缝用记号笔写上。
焊口标识形式
线号

焊口号

材质

焊工号

焊接日期

4.3.6不锈钢焊接采用小电流、快速焊、窄焊道焊接法、多层多道焊接，层间温度应按焊接指导书予以控制。
4.4 焊缝返修
4.4.1 经检查不合格焊缝的返修，必须由持证且具有相应合格项目的焊工承担。
4.4.2 焊缝返修前，焊接责任工程师应根据管道材料、焊接材料和焊缝缺陷性质、部位， 编制焊缝返修专项工艺技术文件，经审批后向返修施焊人员进行详细交底。
4.4.3 焊缝返修，首先对焊缝缺陷进行清除，然后对消除缺陷部位进行检查，合格后则依据焊缝返修工艺技术文件规定进行返修焊接。
4.4.4 焊缝返修完毕，按照以规定接质量检验要求进行检验，合格后方可使用。
4.4.5 管道焊缝返修次数，非合金钢管道返修三次，合金钢管道返修二次。
4.4.6焊前预热及焊后热处理根据原施工方案要求进场实施。
5.焊接质量检验
5.1 外部质量检查
5..1.1 焊缝外观成形要求良好，宽度每边盖过坡口边缘不大于2mm。角焊缝的焊脚高度符合设计规定，外观应平缓过渡。接头表面不允许有裂纹、未熔合、气孔、夹渣、飞溅存在。不锈钢及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大于0.5mm，连续咬边长度不应大于10mm，且焊缝两侧咬边总长不大于该焊缝全长的10%。焊缝表面不得低于管道表面，焊缝余高Dh£1+0.2×t(组对后坡口的最大宽度)，且不大于3mm。接头错边不应大于壁厚的10%，且不大于2mm。
5..1.2 外观检查不合格的部位要及时返修。
5..2 内部质量检查
5..2.1 焊缝内部质量检验，采用无损检测方法。对接焊缝采用射线透照(RT)；角焊缝采用磁粉检测（MT）或渗透检测（PT）方法。射线检测应在外观检查合格后进行。
5..2.2 焊缝射线检测数量按规范及设计提供的管道表执行。
5..2.3抽样检测的焊接接头，由监理、总包、施工单位三方在现场对焊工焊接焊口进行点口确认，其固定口检测比例为管线抽样检测焊口数的40％。
5..2.4 同一管线的焊接接头抽样检验，若有不合格时，应按该焊工的不合格数加倍检验，若仍有不合格，则该焊工所焊的全部焊缝都应检验；不合格的焊缝同一部位的返修次数，碳钢管道不得超过3次，不锈钢、合金钢管道不得超过2次。
5..2.5 管道无损检测后焊缝缺陷等级的评定应符合《钢制压力容器无损检测》JB/T4730-2005的规定及设计要求进行评定。
5..2.6管道公称直径等于或大于500mm时，其焊接接头射线检测百分率，按每个焊接接头的焊缝长度计算。
5..2.7管道应填写管道焊接记录，并在单线图上注明该管道的材质及规格、焊缝编号、焊工代号（或姓名）、探伤比例，标注探伤的焊接接头、固定焊接接头及直管段焊缝的位置。
5..2.8 预制完的管段应有管线号和焊口编号等标记，并将内部的砂土、铁屑、熔渣及其他杂物清除干净，封闭管口，防止异物进入，妥善保管。转动口必须按规定的比例无损检测合格后方可安装。
5..2.9奥氏体不锈钢焊接接头焊后应按设计文件规定进行酸洗及钝化处理。
6.质量与安全保证措施：
6.1 加强焊接设备的日常维护工作：
6.1.1送丝轮与送丝软管应及时清洗，防止油污堆积使送丝恶化影响焊接质量。
6.2.2定期检查送丝机外观清洁度，及是否受伤，以免焊丝供给性恶化造成电弧不稳定，影响焊接质量。
6.2.3送丝机使用应依据设备说明书认真操作，禁止粗暴使用，损坏内部马达。
6.2.4焊枪（喷嘴）上的飞溅物应及时采用飞溅清洗液进行清除，禁止使用硬物敲打。
6.2.5送丝机的移动应采用手工搬运或车载搬运，禁止使用焊枪电缆拉扯。
6.2.6焊机及焊枪不能超负荷运行，否则影响焊接质量，计算公式:允许负荷率=（额定电流X额定允许持续率）/实际使用电流。
6.2.7 依据我公司气体保护焊成熟工艺及经验，总结了混合气体保护焊的焊接缺陷及其防止措施
详见本方案：附表2
6.2 安全保证：
6.2.1为防止触电事故的发生，现场接线均应严格按“三相五线制”进行，、焊机房、焊接平台、配电盘、开关箱、电焊机应按规定接地良好,电线不得与金属物绑在一起；现场使用的手持电动工具和可移动式电动工具必须安装高灵敏度的漏电保护器，并应先试转合格后再使用；严禁擅自接用电源，非电工不得从事电气作业，维修用电设备时应先切断电源，并挂“有人工作，严禁合闸”警告牌。
6.2.2注意厂房内的通风，焊接作业开始前打开厂房顶部的强制通风排气扇。
6.2.3焊接作业前注意周围的油、纸、布等易燃物品，采取有效措施防止火灾发生。
6.2.4禁止用湿手接触焊机，防止触电事故发生。
6.2.5选择合适的遮光玻璃，及防护手套。
6.2.6 现场文明施工，杜绝事故发生。各施工班组在施工中必须做到有条不紊，电焊机要成行，电焊把线、气焊带要放置整齐，边角料要堆放到指定地点。每天下班前，施工现场要清理干净。
6.2.7其他安全注意事情依据原施工技术方案要求执行。
6.2.8应急措施:

万一发生事故，应按下列步骤采取应急措施。
⑴发生人身伤害事故，应在安全状态下积极抢救，同时拨打急救电话[phone]；维护好事故现场，采取措施防止事故进一步扩大。
⑵发生火灾事故，在保证人员安全的情况下进行处理，同时拨打火警电话[phone]，并组织施工人员有序离开现场。
⑶装置发生火灾等突发事故，要立即断电、停止动火，所有人员向上风口撒离。
⑷联系电话：
急救：
消防：
项目部：HSE经理：
HSE部长
管道加工厂施工经理：
7 人力资源需求
劳动力需用计划 表7-1
工种
管工
半自动焊焊工
自动焊焊工
氩弧焊工
起重工
电工
人数
30
6
6
15
2
1
8.主要施工机具一览表：
管道施工手段及技措用料一览表 表8-1
序号
名称
型号规格
单位
数量
备注
1
气体保护焊机
EA-500
台
10

2
自动焊机

台
4

3
变位机
456MP
台
2

4
升降支撑

台
6

9施工进度计划：
施工进度计划依据原施工方案执行

10方案附表1：
混合气体保护焊焊材及焊接参数选择表
母材
焊接工艺评定号
壁厚范围(mm)
焊道/焊层
焊接方法
焊材牌号
直径
极性
焊接电流（A）
电弧电压（V）
焊接速度 （cm/min)
20#
1907
1.5 ≤δ≤14
1
GTAW
TIG-50
Φ2.4
DC/EN
100-140
10-14
3-9
2-3
GMAW
JM-70
Φ1.2
DC/EP
130-200
18-25
5-15
20G
1906
1.5 ≤δ≤14
1
GTAW
TIG-50
Φ2.4
DC/EN
100-140
10-14
3-9
2-3
GMAW
JM-70
Φ1.2
DC/EP
130-200
18-25
5-15
20G
1908
5 ≤δ≤46
1
GTAW
TIG-50
Φ2.4
DC/EN
100-140
10-14
3-9
2-9
GMAW
JM-70
Φ1.2
DC/EP
130-250
18-28
5-15
TP321
1904
5 ≤δ≤56
1
GTAW
TIG-A10Ti
Φ2.5
DC/EN
100-140
10-16
3-9
2-9
FCAW
TFW-347L
Φ1.2
DC/EP
150-250
25-35
9-18
TP321
1905
1.5 ≤δ≤14
1
GTAW
TIG-A10Ti
Φ2.5
DC/EN
100-140
10-16
3-9
2-3
FCAW
TFW-347L
Φ1.2
DC/EP
150-250
25-35
15-30
0Cr18Ni9(TP304)
1535
5 ≤δ≤64
1-2
GTAW
TGS-308
Φ2.4
DC/EN
90-130
10-16
6-9
3-8
FCAW
TFW-308L
Φ1.2
DC/EP
150-180
12-18
10-18
A312TP321
1559
5 ≤δ≤200
1-2
GTAW
WEL TGS-308
Φ2.4
DC/EN
100-130
12-18
6-12
3-6
FCAW
WELTFW-308L
Φ1.2
DC/EP
150-190
16-28
10-18
7-12
FCAW
WELTFW-308L
Φ1.2
DC/EP
150-190
16-28
10-18
A312TP304
1457
1.5 ≤δ≤6.8
1
GTAW
TGS-308
Φ2.4
DC/EN
100-110
10-15
7.5-8.5
2
FCAW
TFW-308L
Φ1.2
DC/EN
110-135
20-25
13.5-16.5
A335P11
1461
1.5 ≤δ≤16.36
1
GTAW
TGS-1CM
Φ2.4
DC/EN
125-135
12-15
8-9
2-3
FCAW
TWE-811B2
Φ1.2
DC/EN
140-160
21-25
14-18
A106Gr.B
1839
5 ≤δ≤35
1
GTAW
TIG-50
Φ2.4
DC/EN
90-130
8-14
3-9
2-5
FCAW
TM-56
Φ1.0
DC/EN
110-150
18-24
6-18

10方案附表2：
混合气体保护焊的焊接缺陷及其防止措施
焊接缺陷的种类
可能的原因
需检查项目及其防止措施
气孔
气体流量不足
检查减压器气体流量是否合适，气瓶中压力是否大于1MPa。
空气混入2保护气中
检查气管有无泄露处，气管接头是否牢固。
保护气被风吹走
风速大于2m/s处须采取防风措施。
喷嘴被飞溅颗粒堵塞
检查喷嘴，去除嘴口处飞溅（利用飞溅防堵剂或机械清除）。
气体纯度不符合要求
检查CO2与Ar气体纯度，使用合格的CO2气与Ar。
焊接处有赃物
清除焊接处油、锈、水、等污物。
喷嘴与母材距离过大
干伸长度通常为10~25mm，根据电流和喷嘴直径调整。
卷入空气
注意焊枪角度，由于焊枪倾斜，空气容易从相反方向卷入。
裂纹
焊丝或工件不清洁
清除焊缝、焊材表面粘附的油、锈，更换焊丝。
第一道焊缝焊肉过薄
增加焊道厚度。
电流及熔深过大
调整参数，降低电流，控制熔深。
焊材的有害化学成分超标
选用正牌厂家、匹配焊丝进行焊接。
电弧不稳
导电嘴内孔尺寸不合适
选用用与焊丝直径相对应的导电嘴。
导电嘴磨损
检查导电嘴内孔是否磨损变大，导电不良。更换新的导电嘴。
焊丝送进不稳
检查焊丝是否太乱、送丝轮尺寸是否合适、加压滚轮压紧力是否太小、导丝软管弯曲度过大，送丝不良。
网络电压波动
由电工检查供电（电源）是否容量不足，确认输入电压。
导电嘴与母材距离过大
干伸长度应为焊丝的10~15倍。
焊接电流过低
使用与焊丝直径相适应的电流。
与焊件连接不牢
检查是否采用钢筋等进行焊件连接。采用正规的电焊线连接焊件。
焊丝与导电嘴粘连
导电嘴与母材距离太小
引弧时，保持导电嘴与母材距离，当电弧燃烧后立即保持干伸长度。
电压过高
电压和电流匹配好后再进行引弧操作。
导电嘴和焊丝直径不匹配
使用与焊丝直径相应的导电嘴
焊丝端头有球时起弧不好
剪掉熔球
飞溅多
焊接规范不合适
观察是否焊接时电弧太长，焊接速度过快，电弧电压过高。
焊枪角度不正确
保持正确的焊枪角度。
磁偏吹
改变，调整焊枪角度。
咬边
焊接规范不合适
检查电弧电压是否过高，焊速是否过快。
焊枪操作不合理
检查焊接方向、焊枪角度、焊枪指向位置是否正确。
未焊透
焊接规范不合适
检查电流是否太小、电压太高、焊速过快，焊丝干伸长太大。
焊枪操作不合理
观察焊枪角度、焊枪指向位置是否正确。
接头形状不良
检查是否坡口角度和根部间隙过小。
焊瘤
焊接规范不合适
检查电弧电压是否过低，焊速是否过慢，焊丝伸出过长。
焊枪操作不合理
检查焊枪角度、焊枪指向位置是否正确。改变焊枪的摆动方法。
烧穿
焊接规范不合适
检查是否焊接电流太大、电压太低，坡口角度太大。
坡口不正确
检查焊缝是否钝边小、根部间隙是否太大，坡口是否均匀。
夹渣
焊接规范不合适
正确选择焊接规范，电弧在熔池两边稍做停顿。
保持正确的干伸长度。