7.焊接
7.1总体要求
7.1.1本工程管道主要为碳钢(20#)管道,不锈钢及其它合金钢的比例较小。所有管道均采用氩弧打底,手工电弧焊盖面。焊接前,根据焊接工艺评定编制焊接工艺卡,焊工按照焊接工艺卡的要求进行焊接。
7.1.2焊工必须在合格的项目内进行管道的焊接,连续中断合格项目焊接工作六个月以上,仍需进行压力管道焊接时,必须重新进行考核。
7.1.3焊接环境温度低于下列要求时,采取措施提高环境温度:
(1) 碳钢焊接 -20℃
(2) 低合金钢焊接 -10℃
(3) 奥氏体不锈钢焊接 -5℃
(4) 其他合金钢焊接 -0℃
7.1.4在大风、雨、雪天气中施工,必须采取措施满足焊接工艺要求。可用防雨布搭设一个小棚子,在小棚子里面焊接。
7.1.5焊接之前,焊件表面必须清洁干净,不允许存在铁锈、铁磷、油污、油漆、沙子等异物。
7.1.6用于清洁焊件的金属刷应分开,不同的材质使用不同的金属刷。
7.1.7不得在焊件表面引弧或试验电流。
7.1.8所有管道必须采取多层焊接,在上层的溶渣、裂纹或其他缺陷彻底清除后,再进行下一层的焊接,已完成的焊件周围的溶渣和溅出物在焊接完后,立即除掉。
7.2焊材管理
7.2.1焊材实行一级库和二级库管理,一级库为供应部门仓库,二级库为焊条烘干室。
7.2.2收到材料后,立即进行检查,以便确认材料的材质、等级、尺寸、数量是否与供货相符。
7.2.3任何焊材都要分类放在仓库的平台或垫木上,保证清洁干燥,并做好标记。
7.2.4在分发焊条之前,焊条必须按要求进行烘干。焊条烘干要求参见焊条烘干管理规定。
7.2.5在现场使用的焊条必须放于焊条筒中,不允许放在其他地方,特别是潮湿的地方。
7.2.6未使用完的焊条及时返回烘干室,以便再次分发。
7.3管道的焊接
7.3.1管道焊缝位置
(1) 直管段两道环缝的间距不小于100mm,且不小于管子外径。
(2) 焊缝与支吊架边缘的距离不小于50mm,需热处理的焊缝距子吊架边缘的近距离大于焊缝宽度的五倍,且不小于10mm。
(3) 管道上被补强圈或支座垫板覆盖的焊口,进行100%探伤合格后,才能覆盖。
(4) 在水平管线上具有轴向焊缝的管子,其轴向焊缝不得置于管子顶部和底部。
7.4预热
7.4.1材料为15CrMo的焊缝,预热条件是壁厚δ≥10时,预热温度≥125℃。其他材料的管子和管件预热无要求。
7.4.2预热时在坡口两侧均匀进行,内外热透并防止局部过热。预热范围为坡口中心两侧不小于100mm,最好在加热区以外100mm范围内予以保温,预热采用烤把中性焰加热。
7.4.3焊接工作被强迫中断时,必须采取避免冷却的措施,可用岩棉被或硅酸铝被盖在焊口上,重新焊接时,如满足不了预热要求,再按预热要求进行加热。
7.5焊接工艺
7.5.1焊材选用,参见表7.5-1:
表7.5-1焊材选用表
序号 材质 焊条 焊丝 备注
1 Q235-A J422 TGS-51T
2 20#、20R J422/J426 TGS-51T
3 20g J427 TGS-51T
4 16Mn J507 TGS-51T
5 15CrMo R307 H13CrMoA
6 Ocr18Ni1OTi A132 HOCr20Ni10Ti
7 OOCr17Ni14Mo2 A022 HOCr20Ni14Mo3
7.5.2不锈钢管的焊接
(1) 电弧焊时,焊口两侧各范围内涂上白垩粉,防止飞溅。
(2) 氩弧打底时,管内充氩气保护,活动焊口内的充氩装置做成活动式的,焊完口后可以抽出。固定焊口年的可溶纸保护垫使用浆糊粘贴,禁止使用不干胶纸、胶布,以防止吹洗不净,残留管内。
7.6焊后热处理
7.6.1为了消除焊接后焊缝的应力对于受酸碱腐蚀的管道,施工中要求热处理。航煤及干气脱硫装置中的管线有MDEA-10025、MDEA-10026/1、MDEA-10028、MDEA-10029、MDEA-10031、MDEA-10030/1、GS-10004、GS-10005、RV-10007、RV-10008等,以及PSA制氢单元中所有的管线,均需焊后热处理。
7.7焊缝检查
7.7.1焊接外观检查
(1) 焊缝外观成行应良好,且应平滑过渡;焊缝宽度应以每边不超过坡口边缘2mm为宜;焊缝表面不得低于母材表面;焊缝余高△h≤1+0.2b(b为焊缝宽度),且不应大于3mm,角焊缝的焊脚高度应符合设计规定。
(2) 焊缝表面不允许有裂纹、未熔合、气孔、夹渣和飞溅等缺陷存在。
(3) 焊缝咬边深度应≤05mm,连续长度应≤100mm,且焊缝两侧咬边总长度不得超过该焊缝长度的10%。
(4) 焊接接头错边量不应大于壁厚的10%,且不大于2mm。
7.7.2焊缝无损检查
(1) 管道焊口的探伤比例按设计规定进行。对于输送设计压力小于等于1MPa且设计温度小于等于400℃的非可燃、无毒流体管道的焊缝,可不进行射线照相检验,其他射线检验要求见表6.7-1。
(2) 等级评定按照《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB3323-87执行。
(3) 每发现一道不合格焊缝,再检验两道该焊工焊的同一批焊缝。
(4) 两道焊缝都合格,该批焊缝合格,有一道不合格,再加倍检查该批焊缝。
(5) 第三次检查合格,该批焊缝合格,有一道不合格,则该批焊缝100%检验。
(6) 不合格焊缝必须返修,同一部位的返修次数:碳钢不超过三次,其余钢种不超过二次。
表7.7-1 焊接接头射线检测百分率
管 道级 别 设计条件 检 测合 格 率(%) 合 格等 级
压力〔表压〕(MPa) 温度(℃)
SHA - - 100 Ⅱ
SHB SHB I ≥4 >400 100 Ⅱ
- <-29 Ⅱ
≥4 -29~400 20 Ⅱ
<4 >400 Ⅱ
<4 -29~400 10 Ⅱ
SHBⅡ - - 5 Ⅲ
注:①设计压力小于4MPa〔表压〕的管道中,包括真空管。
②甲A类液化烃管道焊接接头,射线检测数量不少于20%。
③高度危险介质管道焊接接头,射线检测数量不少于40%。
④在被检测的焊接接头中固定焊口不得少于检测数量的40%,且不少于一个。
(7) 每名焊工焊接的同材质、同规格管道的承插焊和跨越式三通支管的焊接接头 ,采取磁粉检测或渗透检测,抽查数量符合以下要求且不少于一个焊接接头。
① SHA级别管道不少于30%。
② SHB I级别管道不少于10%。
③ SHB Ⅱ级别管道不少于40%
④ 非易燃、无毒不抽查。
8管道系统试验吹扫
8.1管道系统强度试验
8.1.1压力试验具备条件
(1) 压力试验在管道系统安装完毕后无损检测合格后进行。
(2) 焊缝及其他应检查的部位未经涂漆或保温。
(3) 管道进行了必要的加固。
(4) 试压用的泵、压缩机就位,试压用压力表已有计量部门校验完毕,并在合格期内,其精度不低于1.5级,表的满刻度值为最大被测压力的1.5-2倍,并不得少于两块。
(5) 试压用的介质已准备好,不锈钢管水压试验时,采用现场临时用水,但水中的氯离子含量不得超过25ppm。
(6) 与试压无关的系统已用盲板隔离,盲板和临时垫片要有记录和标记。
(7) 管道上的安全阀爆破板及仪表元件已经拆除或隔离。
(8) 按照施工计划,管道试压工作正好赶在冬季进行,对于小直径管线,采用加防冻剂的方法,试压完毕后,立即用压缩空气吹干。大直径的管线可直接用水试,试完后立即吹除干净。
(9) 不能用水试压的管道,详细要见设计文件。
8.1.2压力试验
(1) 设计温度低于200℃的管道试验压力:
① 液压试验压力为设计压力的1.5倍
② 气压试验压力为设计压力的1.15倍
(2) 设计温度高于200℃的管道试验压力,按下式进行计算:
Pt=Kpo〔ó1〕/〔ó2〕
Pt:试验压力(Mpa)
K:系数,液压试验取1.5;气压试验取1.15。
Po:设计压力(Mpa)
〔ó1〕:试验温度下材料的许用应力(Mpa)
〔ó2〕:设计温度下材料的许用应力(Mpa)
(3) 真空管道的试验压力为0.2Mpa。
(4) 液压试验时,必须排尽系统内的空气,升压时要缓慢,并在升压过程中进行检查。达到试验压力后,停压30min,不降压、无泄漏、无变形为合格。
(5) 气压实验时,应逐步升压,升至试验压力的50%,稳压3min,无异常现象后,继续按试验压力的10%逐级升压,每级稳压3min,直至试验压力,稳压10min,再将压力降至设计压力,然后对系统进行全面的检查,无泄漏为合格。
(6) 试压过程中发现泄漏后,不得带压修理,待缺陷消除后,再重新试压。试压过程中不能敲击,不得踩踏,对临时引压管要做到可靠支垫和固定。
(7) 管道系统试压完毕后,缓慢降压。试压介质在合适地点排放,并打开放空,防止管道抽瘪。
(8) 试压完毕后,即刻拆除盲板,核对记录。
8.2管道系统吹扫
管道系统的吹扫工作按照生产车间编制的吹扫方案进行,由车间负责组织,施工单位配合。
8.3管道系统脱脂
从目前的设计文件看,本装置没有要进行脱脂处理的管线。如今后设计文件中对某些管线提出脱脂要求,以设计文件为准。
8.4管道系统的泄漏试验
SHA 、SHBI级管道以及输送B乙类可燃液体介质的管道系统的泄漏性试验结合装置试车前的泄漏量试验进行。
9现场文明施工
9.1施工现场的道木、架杆、手段用料等要有摆放点,并设有标识牌。
9.2设备、机具要摆放整齐,做到下垫上盖,并有标识牌。
9.3施工现场、予制场地、作业区内,各种原材料、半成品、边角料要摆放、堆放好,并设有标记。
9.4施工现场、予制场地、作业区内留有的焊渣、废料等要随时清理干净,收入垃圾箱和废料箱,焊条头随手放入焊条筒。
9.5施工现场的工具房、焊机房要摆放整齐、有序。
10.管道施工质量保证措施
为了保证管道施工质量符合设计图纸和规范要求,单位工程达到一次校验合格率95%以上,焊接一次合格率92%以上,加热炉压力容器一次合格率95%以上;分项工程质量达到合格率100%,优良率85%的目标,专门设立质量保证体系,并提出以下方面保证措施:
10.1质量监控
根据我公司质量体系文件《质量控制程序手册》,结合本工程特点,着重强调以下几个方面:
10.1.1建立完善的工序交接制度,各工序作业人员在本工序检查验收合格后,做好工序检查状态标识,出具工序交接卡并得到下道工序作业人员及质检部门签证后,方可将工程转交下道工序。未办理工序交接手续不得进行下道工序的施工。
10.1.2坚持施工技术交底制度,通过施工技术交底落实质量目标、质量标准、质量保证措施和各级技术责任制。
10.1.3对专业施工人员和特种作业人员实施上岗资格控制管理,特别是焊工和无损检测人员。
10.1.4无损检测作业,建立无损检测记录,质量控制由无损检测质量负责人负责组织和管理。并接受甲方质量监督部门或监理公司的监督和检查。
10.1.5管线图上的所有焊缝编有唯一鉴别号,并标出无损检测焊缝。在无损检测工作结束后,提交甲方监督部门或监理公司全部原始无损检测检测报告和射线底片。
10.1.6管道保洁措施:
(1) 管道上的所有开孔(如:三通、管咀开孔等)均要求在予制时开好。不锈钢开孔开洞要求用机械方法,如必须用等离切割,则应在管膛内采取遮挡措施,防止割渣沾粘内壁,开孔完成后管膛进行彻底的清理。
(2) 有予制管段的敞开管口必须包扎封闭、标记清除、整齐摆放。
(3) 有阀门等部件安装前必须确认包装堵板是否拆除,所有临时盲点应做记录。