高壓蒸汽管道焊接及熱處理施工設計方案

1、.目錄1、概況 .2、編制依據(jù) .3、焊接工藝控制程序.4、焊接工藝要求 .5、焊后熱處理 .6、管道安裝 .7、管道吊裝 .8、主要程序控制點 .9、成果保護 .10 、職業(yè)安全健康及環(huán)境管理.11 、主要工機具、人力組合及施工計劃.1、 概況咸陽 60 萬噸 /年噸甲醇項目空分裝置（271 ）及壓縮機廠房（671 ）區(qū)域共有高壓蒸汽管線470 米，管線材質(zhì)均為12Cr1MoVG ，管道主要尺寸主要為325*28 及 450*38 的厚皮管道， 此合金鋼管道材料需要做焊前預熱、焊后后熱及焊后熱處理，以降低焊接接頭的殘余應力，改善焊縫及近縫區(qū)的組織性能。因此編制此方案指導合金鋼管道的施工及熱處

2、理2、 編制依據(jù)2.1現(xiàn)場設備、工藝管道焊接工程施工及驗收規(guī)范GB50236-982.2工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范GB50235-972.3報甲方批準的焊接工藝評定2.4鍋爐壓力容器、壓力管道焊工考試與管理規(guī)則國家質(zhì)量監(jiān)督局2.5JB/T4709 鋼制壓力容器焊接規(guī)程2.6華陸工程科技有限責任公司的熱處理技術要求及文件3、 焊接工藝控制程序焊接工藝評定施焊環(huán)境基本要求的控制焊接材料準備后熱焊接定位焊預熱管道下料及組對焊后熱處理焊縫探傷檢驗合格.返修檢驗不合格4、 焊接工藝要求4.1焊接工藝評定和焊工資格確認。依據(jù)管道材質(zhì)及厚度選擇合適的焊接工藝評定并報給監(jiān)理、甲方，確認合金鋼管道焊接所用焊

3、材。焊接工藝評定批準后，對施焊焊工的焊工合格證進行報驗確認，無焊工合格證及焊工合格證過期人員嚴禁進行合金鋼管道的焊接。4.2焊接方法的選擇3 及以下合金鋼管用氬弧焊。3 寸以上合金鋼管道采用氬電聯(lián)焊，氬弧焊及電弧焊的焊接允許厚度應符合焊接工藝評定需用厚度。4.3焊接環(huán)境：合金鋼管道焊接時，外部環(huán)境要干燥，當下雨或風速大于8m/s 時，時必須采用相應的防護措施以保證焊接質(zhì)量；當空氣相對濕度大于90% 時嚴禁施焊，氬弧焊絲不得有油脂、鐵銹等污物。焊條焊前須經(jīng)350-400 度烘烤 1-2 小時。采用保溫桶存放，隨用隨取。4.4焊接一般要求管道焊接應按工程技術人員提供的焊接工藝指導書的規(guī)定進行，焊接

4、工藝指導書及焊接工藝評定必須經(jīng)監(jiān)理及業(yè)主認可后方可采用。組對焊接前應對坡口及坡口附近10mm 區(qū)域內(nèi)管道表面進行徹底清理，以免粘帶銹蝕、油污、油漆、砂粒、泥土等影響焊接質(zhì)量。點固焊應由合格焊工完成，焊接所用的材料及焊接工藝應同正式焊接工藝所用材料相同。焊接時嚴格按照報驗合格的焊接工藝指導書的要求對施焊部位進行焊前預熱，施焊部位預熱溫度符合要求后，方可施焊，施焊過程中，應采取必要的措施保證施焊區(qū)域的溫度高于管道預熱溫度的要求。焊接時應避免在母材上引弧，如不可避免，管道引弧處應被磨平并進行著色檢查，消除缺陷。.焊縫上或熱影響區(qū)內(nèi)的飛濺物、溶渣應徹底地從金屬表面上除去。對焊閥門焊接時，應在閥門打開時

5、進行。焊縫焊完后，及時做好焊接標示（管線號焊口號焊工號焊接日期等） ，并在單線圖上標注焊口位置。手工鎢極氬弧焊所用的氬氣純度應在99.9% 以上。4.5 焊接技術要求焊接材料（ 1 ） 焊條在使用前，應按出廠說明書的規(guī)定進行烘烤，并在使用的過程中保持干燥，焊條藥皮無脫落和明顯裂紋。（ 2 ） 使用的焊條、焊絲必須有材質(zhì)合格證。4.5.2焊接坡口（ 1 ）坡口形式和尺寸應符合設計文件的規(guī)定，當無規(guī)定時焊縫坡口形式和尺寸應符合現(xiàn)行國家標準現(xiàn)場設備，工藝管道焊接工程施工及驗收規(guī)范GB50236-98附錄 C 的要求。32.5°37.5°27.5° 32.5°3

6、992602203300（ 2 ） 坡口加工坡口加工宜采用機械方法，也可采用等離子、氧乙炔焰等熱加工方法，（ 3）坡口的組對坡口的組對尺寸要求應符合相關設計文件或圖樣的要求，當無規(guī)定時， 應符合 GB50236-98的要求。（ 4）坡口的清除焊前應將坡口表面及兩側內(nèi)外表面不小于10mm 范圍內(nèi)的油、漆、垢、銹、毛刺及鍍鋅層清除干.凈，且不得有裂紋、夾層等缺陷。預熱：常用管材焊前預熱焊后熱處理溫度參照下表有關規(guī)定。常用管材焊前預熱及焊后熱處理溫度參照表焊前預熱焊后熱處理鋼種壁厚（ mm ）溫度（）壁厚（ mm ）溫度（）12Cr-1Mo-V300-400750-780預熱應遵循以下事項（ 1 ）

7、預熱范圍為焊縫兩側各不小于焊件厚度的3 倍，且不少于100mm 。（ 2 ）需要預熱的焊件在整個焊接過程中應不低于預熱溫度。4.5.4焊接空分裝置（ 271 ）及壓縮機（ 671 ）工段合金鋼管道材質(zhì)為12Cr1MoVG ，根據(jù)報監(jiān)理及業(yè)主審批的焊接工藝評定，需用焊接材料為：焊絲TIG-R31, 焊條 R317（ 1 ）定位焊a 定位焊的焊接工藝應與正式焊接的焊接工藝相同并用氬弧焊進行定位焊。b 定位焊縫不得有裂紋，否則必須清除重焊，如存在氣孔夾渣時亦應去除。（2） 正式焊接a 嚴格按照依據(jù)焊接工藝評定編制的焊接工藝指導書的規(guī)定進行管道焊接。b 嚴禁在坡口之外的母材表面引弧或試驗電流，并應防止

8、電弧擦傷母材c 焊接過程中應保持起弧處和收弧處的質(zhì)量，收弧時應將弧坑填滿，多層焊的接頭應錯開。d 焊接接頭原則上要求一次連續(xù)施焊完畢， 因故中斷焊接后， 在施焊前應檢查焊層表面， 確認無裂紋后，方可按原工藝要求繼續(xù)施焊。e 焊縫焊接完畢后，焊道應外觀飽滿，成型美觀，不應有咬邊、夾渣、凹陷、表面氣孔等缺陷。.f 焊縫焊接完后，可直接進行熱處理，如不能立刻進行熱處理，則需立刻采取相應的后熱措施，后熱溫度為 250 300 ，保溫時間不低于30 分鐘。（3）焊縫返修a 對不合格焊縫需進行返修時應分析產(chǎn)生原因，提出改進措施。b焊縫同一部位返修次數(shù)不應超過2 次，若超過2 次需切口重焊。c 待補焊部位應

9、開寬度均勻、表面平整，便于施焊的凹槽，且兩端有一定坡度。d 返修焊口預熱，溫度應較原焊縫未返修前預熱溫度適當提高，返修后，仍需做好焊后后熱。5、 焊后熱處理5.1 熱處理前的準備工作及應具備的條件5.1.1管道上靠近焊縫的孔板、溫度計等儀表件全部拆除，拆除口妥善保護。5.1.2熱處理設備、電加熱器、熱電偶、補償導線與記錄儀等設備完好、備件齊全并經(jīng)檢校合格。5.1.3所有計量儀器及電器設備效驗合格，且在有效期內(nèi)，熱處理設備已報驗給監(jiān)理、業(yè)主確認可以使用。5.1.4大風、大雨天氣，室外管道焊縫熱處理應搭設可靠的防風雨棚。5.1.5熱處理過的焊縫如探傷不合格，待返修合格，重新進行熱處理后，進行焊縫返

10、修位置的補透，焊接完后應在24 小時后進行探傷。5.2 熱處理前的檢查熱處理前，我方應通知監(jiān)理及業(yè)主對需熱處理管道所用的熱處理設備，熱電偶，測溫點布置，保溫措施等進行一次全面的檢查，合格后方可進行熱處理操作。5.3 管道焊縫熱處理方法及技術要求熱處理方法：采用電加熱法操作方法要求（ 1 ）對于支管角焊縫及小于等于4 寸管道焊縫，可使用加熱繩纏繞在焊縫上，纏繞寬度不能小于6 倍.焊縫寬度，然后將保溫材料覆蓋在加熱器上面，用鐵絲或用扁鋼帶扎緊，保溫長度焊縫每側不得小于管道直徑的3 倍；加熱器的引線不能包在保溫層內(nèi)，以免絕緣層熔化造成短路。保溫材料為超細玻璃棉，對于管道尺寸大于等于4 寸的管道焊縫，

11、可采用加熱片對焊縫進行包扎，其加熱區(qū)域具體要求見下表（2 ）。（ 2 ）熱處理加熱范圍表（ 2）管子規(guī)格加熱寬度保溫長度保溫厚度備注14 290mm2900mm25 50mm12 260mm2600mm25 50mm管口兩端用保10 230mm2300mm25 50mm溫棉堵死8190mm1900mm25 50mm（ 3 ）熱處理應符合以下要求：a 管道焊縫熱處理溫度在300 以上時，必須對管道的熱處理狀況進行記錄，加熱速率不應大于205 ×25/ /h 計算 ，且不大于330 /h；b 恒溫時間應為每 25mm 壁厚恒溫 1h，且不得少于 15min 。在恒溫期間內(nèi)最高與最低溫度溫

12、差應低于65 。c 降溫過程中， 降溫速率不應大于 260 ×25/ /h 計算，且不大于 260 /h；溫度在 400 以下可自然冷卻。采用熱電偶測溫時，測溫點應對稱布置在焊縫中心兩測，且不得小于兩點，水平管道的測溫點應上下對稱布置。當管徑大于 100mm 時，測溫點不少于三個，且至少有一個測溫點在管道正下方，熱電偶的緊固采用捆扎包緊的方法，d 異種鋼焊接接頭的焊后熱處理溫度，應按兩側鋼材及所用焊條（焊絲）綜合考慮。熱處理溫度應按焊接性較差的一側鋼材選定，不應超過另一側鋼材的下臨界點Ac 1 。e 熱處理工藝曲線（以 12Cr1MoVG 鋼管厚度 38mm 為例）：升溫階段 恒溫階

13、段降溫階段.800700120 h1.6h160 h400300自然降溫h0圖鋼管焊接接頭焊后熱處理工藝曲線5.4 熱處理過程中檢查熱處理電源送電后，應不斷檢查電加熱器，溫控柜，長圖記錄儀等是否工作正常，不斷監(jiān)視溫度的上升，下降速度及恒溫溫度，恒溫時間是否在規(guī)定范圍內(nèi)。當發(fā)生斷電，或溫控儀失控時，應采取石棉被，石棉繩等保溫措施，以確保降溫過程符合規(guī)范要求，并重新對該焊接接頭進行二次熱處理。5.5 管道焊縫熱處理檢查對進行現(xiàn)場熱處理的管道，應檢查熱處理溫度的記錄曲線、加熱區(qū)域寬度、熱處理參數(shù)等是否符合本施工方案的規(guī)定。焊后熱處理后，應在母材、焊縫和熱影響區(qū)選取三組（每組三點）測量硬度，進行比較。

14、硬度值不宜大于母材硬度的125% 。硬度檢測設計無規(guī)定，監(jiān)理甲方無硬性要求是，檢驗數(shù)量不應少于熱處理焊口總數(shù)的10% 。熱處理后硬度檢查超過規(guī)定要求的焊縫應重新進行熱處理。6、管道安裝.6.1 管道安裝應具備的條件材料必須檢查清點，規(guī)格、數(shù)量應符合設計要求，材料應有合格證，合金材料必須進行光譜檢查，合格后才能使用。鋼管應逐件進行外觀、壁厚、光譜檢查，并留下原始記錄。材料應防水、防塵，分類存放、標識清楚。材料數(shù)量不符或有缺陷等情況，應作詳細記錄，并向技術人員反映情況?；A經(jīng)過驗收、核對、具備交安條件。穿墻孔洞經(jīng)過檢查、核對位置符合設計要求。材料運輸及就位的道路暢通、場地清潔，施工現(xiàn)場必須具有完善

15、的消防設施。認真做好施工各環(huán)節(jié)的測量、檢驗記錄的準備工作。6.2 作業(yè)步驟：支吊架配制： 材料領用及清點 支吊架管部配制及根部組合 支吊架的吊掛及安裝支吊架的調(diào)整。6.2.2管道安裝：管材管件的領用及清點 管材、管件的檢查（光譜、測厚、硬度等） 下料及坡口加工 預制組合 吊掛及安裝。6.2.3閥門安裝：領用及核對型號外觀檢查 光譜記錄 水壓試驗及安裝調(diào)整 檢查清理。6.3 工藝要求吊架的安裝a、 支吊架安裝要根據(jù)管子位置，找正標高中心及水平中心，生根要牢固，與管子接合要穩(wěn)固。b 吊架安裝要按施工圖安裝根部，要求拉桿無彎曲變形，螺紋完整且與螺母配合良好、焊接牢固。c 支吊架根部吊環(huán)、墊板的開孔，

16、應采用機械鉆孔工藝，不能用割炬割制。d 管道的固定支架應嚴格按照設計圖紙安裝， 不得在沒有補償裝置的直管段上同時安裝兩個及兩個以上的固定支架。e 在數(shù)條平行的管道敷設中，其托架的吊桿不得吊裝位移方向相反或位移值不等的任何兩條管道。f 管道安裝使用臨時支吊架時,應有明顯標記,并不能與正式支吊架位置相沖突,水壓試驗前畢后應拆除。g 導向支架和滑動支架的滑動面應潔凈、平整，滾珠、滾軸、托滾等活動零件與其支撐件應接觸良好，以保證管道能自由膨脹。h 所有活動支架的活動部件均應裸露，不應被保溫層敷蓋。i 有熱位移的管道，在受熱膨脹時，應及時對支吊架進行下列檢查與調(diào)整。j 活動支架的位移方向，位移量及導向性

17、能是否符合設計要求。.k 管托有無脫落現(xiàn)象。l 固定支架是否牢固可靠。m 彈簧支架的安裝高度與彈簧工作高度是否符合設計要求。n 整定彈簧應按設計要求進行安裝，固定銷應在管道系統(tǒng)安裝結束，且嚴密性試驗及保溫后方可拆除，固定銷應完整抽出，妥善保管。0 恒作用力支吊架應按設計要求進行安裝調(diào)整。p 支吊架調(diào)整后，各連接件的螺桿絲扣必須帶滿，鎖緊螺母應鎖緊，防止松動。q 吊架螺栓孔眼和彈簧座孔眼應符合要求。r 支架間距應按設計要求正確裝設。6.4 管道組合安裝6.4.1管道的組合要考慮管道吊裝的方便。6.4.2管道組合件應具有足夠的剛性、吊裝后不應產(chǎn)生永久變形，臨時固定應牢固可靠。6.4.3管道組合前或

18、組合件安裝前，均應將管道內(nèi)部清理干凈，管內(nèi)不能遺留任何雜物，并進行臨時封堵。6.4.4管子對接焊縫位置應符合設計規(guī)定，否則應符合下列要求：6.4.5焊縫位置距離彎管的起彎點不得小于管子外徑或不小于100mm 。6.4.6管子兩個對接焊縫間的距離不宜小于管子外徑,且不小于 150mm 。6.4.7支吊架焊接位置不得與管子對接焊縫重合，焊縫距離支吊架邊緣不得小于50mm ，對于焊后需作熱處理的接口，該距離不得小于焊縫寬度的5 倍。6.4.9管子接口應避開疏水、排汽及儀表管等的開孔位置，距開孔邊緣不應小于50mm 。管子有穿過墻板、樓板時，位于墻壁、樓板內(nèi)的管段不得有接口。管道上的兩個成型件相互焊接

19、時,應按設計要求加接短管管道連接時不能用強力對口，管子與設備的連接，應在設備安裝定位并緊好地腳螺栓后自然進行。管子和管件的坡口在內(nèi)、外壁 15mm 內(nèi)的油漆，垢、銹等，在對接前應清除干凈，直至金屬光澤，對壁厚大于或等于 20mm 的坡口，應檢查是否有裂紋，夾層等缺陷。6.4.14管子對口時一般應平直，焊接角變形的距離在接口中心200mm 處測量，除特殊要求外，其折口的允許偏差 d 應為： DN 100mm 時、 d 2mm 、 DN 100mm 、 d 3mm 。6.4.15厚壁管在對口時應加對口用楔形塊，當去除時不應損傷母材， 并將其殘留焊疤清除干凈，打磨修好。管子在對口時要墊置牢固,避免焊

20、接或熱處理過程中管子移動。管道安裝如有間斷，應及時封堵管口。支吊架安裝工作應與管道的安裝工作同步進行。.在管道上安裝儀表、疏水、排汽管座時，開孔盡可能采用機械鉆孔方法。合金鋼管局部進行彎度校正時，加熱溫度應控制在管子的熱處理溫度以下。合金鋼管在整個系統(tǒng)安裝完畢后 ,應對焊縫作光譜復查 ,材質(zhì)不能出現(xiàn)變化 , 剩余材料也應及時作出材質(zhì)標記。管道上的開孔,在管子安裝前開好, 開孔后必須將內(nèi)部清理干凈,不能遺留鉆屑或其它雜物。合金鋼管表面不得引弧試電流或焊接臨時支撐物。合金鋼管道焊縫位置應及時標明在圖紙上。7. 管道的吊裝7.1 管道吊裝就位前， 應將各支吊架的根部安裝好并焊接牢固。 在不方便吊掛的

21、地方要安裝臨時管支架梁，臨時掛管支架梁要考慮吊掛管道的重量、長度和吊裝重心位置。7.2 掛管就位可利用汽機房行車、吊車和卷揚機等機具，將管段及閥門等吊掛至相應的安裝位置上，并用合適的鋼絲繩吊穩(wěn)、掛牢。對于重量比較大的垂直管段要加包箍防滑。7.3 對于拖吊閥門等比較重要的部件時，要制作好拖運臺板方可拖動，并且要考慮拖拉點的重心位置，以防被拖部件翻到碰杯。7.4 為清除管道系統(tǒng)內(nèi)部的污垢和雜物 ,管道系統(tǒng)應進行清洗 (蒸汽吹洗 )并具備經(jīng)過批準的技術 ,安全和組織措施。7.5 管道經(jīng)蒸汽吹洗合格后 ,除按技術、安全和組織措施進行檢查及恢復工作外不能進行其他可能影響管道內(nèi)部清潔的工作。7.6 蒸汽吹

22、掃完畢后,應采取有效的保護措施。8、主要程序控制點8.1 焊前焊接工藝文件焊接設備、儀表、工藝裝備焊工資格焊接坡口、接頭裝配及清理8.2焊接過程中預熱焊接規(guī)范參數(shù)執(zhí)行焊接工藝情況.執(zhí)行技術標準情況執(zhí)行圖樣規(guī)定情況8.3 焊后焊縫外觀及尺寸后熱、焊后熱處理無損檢驗焊接記錄9、成果保護合金鋼工業(yè)金屬管道的現(xiàn)場熱處理的焊縫，焊接記錄除正常標記管道規(guī)格、尺寸、焊工代號及焊接日期外，還應標記好焊縫兩側所用管道及管件材料的爐批號，做到有據(jù)可查。熱處理后應做好熱處理記錄和標記。未經(jīng)允許不應在焊縫表面進行再次焊接、烘烤、加熱，以免破壞熱處理效果。10 、職業(yè)安全健康及環(huán)境管理10.1 職業(yè)安全健康主要控制措施表 8.1施工過程危害辨識評價及控制措施序主要源危害風險評價控制措施號1、電工應持證上崗；2、安裝漏電保護器；電擊大3、加熱器、電纜與管道間必須絕緣。通電前認真檢查加電加1熱器絕緣瓷環(huán)并測試絕緣電阻。過程中巡查，發(fā)現(xiàn)異常，熱系統(tǒng)立即切斷總電源。1、熱處理焊口區(qū)域進行必要維護燙傷中2、做熱處理區(qū)域標志牌，明示無關人員不得進入熱處理.圍護區(qū)域1、高空施工時將加熱器、保溫被支撐綁扎牢固，確保高2保溫系統(tǒng)