工艺管道焊接施工方案.doc

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1、cc-?伊犁新天煤制天然气项目甲烷化装置管道焊接施工方案CC-7目 录一、工程概述2二、编制依据2三、焊接工艺评定2四、焊工考核及管理3五、焊接方法和焊接材料 3六、焊前准备4七、焊接施工9八、焊后检验 14九、机具及用料计划15十、焊接质量控制 17十一、安全文明施工19十、应急预案24十二、危险源辨识 24十三、工作危害分析（JHA）241伊犁新天煤制天然气项目甲烷化装置管道焊接施工方案CC-72.3工业金属管道工程施工及验收规范GB50235-20102.4现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB50236-20112.5焊条质量管理规程JB 3223-19962.6承压设备无损检测

2、JB/T 4730-20052.7压力管道安全管理与监察规定劳动部1994140号一、工程概述伊犁新天煤制天然气甲烷化装置工艺管道输送介质主要有：替代天然气、锅炉进水、排污水、火炬气、中压蒸汽、中压氮气、仪表空气、冷却水、脱盐水、 低压氮气、低压蒸汽等。其最高操作压力为8.05MPa,最高操作温度为515C。管道总长约为30000米，焊接量约为10万，管道的最大管径为？914mm、最大 厚度 40mm；主要材质有：00Gr19Ni10、15CrMoG、A335 GR P22、A691 GR 11/4Cr-CL22、20、20G、12Cr1MoV 和 Q235B 等。本工程管线焊接对于DN 50

3、的管 线可采用氩电联焊（GTAW/SMAW）,即氩弧焊打底，手工电弧焊填充、盖面相 接合的焊接工艺。对于铬钼钢还涉及焊前预热和焊后热处理的工艺，无损检测方 法采用X射线探伤（RT）、超声波检查（UT）相结合等方法。二、编制依据2.1管道焊接工程规定2.2施工图、施工组织设计、管道设计说明32.8安全生产法2.9建筑工程安全管理条例393号文件2.10石油化工建设工程施工安全技术规范GB50484-2008三、焊接工艺评定在焊工考试和管道焊接施工前应按照NB/47014-2011钢制压力容器焊接工艺评定对母材进行焊接工艺评定，以保证用于现场施焊的焊接工艺的可靠性。 焊接责任工程师根据工程实际情况

4、确定焊接工艺评定的项目，并根据我公司已完成的焊接工艺评定项目对施工项目焊接种类的覆盖情况，决定是否做新的焊接工艺评定试验。本案管道材质为 00Gr19Ni10、15CrMoG、A335 GR P22、A691 GR 11/4Cr-CL22、20、20G、12Cr1MoV和Q235B焊接工艺评定符合要求， 已报验。四、焊工考核及管理4.1焊工进入施工现场作业，必须持有国家质量技术监督局颁发的特种作 业人员证，并根据特种作业人员证所列项目和现场实际所需，在业主、监 理、总包和项目部工程师的监督下进行现场考试，考试评定合格后，发放相应的上岗证才能上岗作业，且只能在自己考试合格项目覆盖范围内施焊， 不

5、允许超范 围和超期作业。焊工技能检定考试内容严格执行 TSG Z6002-2010特种设备焊 接操作人员考核细则。4.2对考试合格的焊工填写特殊工种人员（焊工）登记表，动态跟踪焊工 的上岗情况。五、焊接方法和焊接材料焊接方法和焊接材料的选择原则按照管道焊接工程规定执行，根据现场 实际情况，适合本工程工艺管道的焊接方法和焊接材料见下图表1所列。由于现场合金钢和不锈钢焊丝种类较多，为避免用错施焊位置，应在焊丝端部做色标。 注：当管径W DN50时焊道采用全GTAW。骨口. 序号母材材质焊接方法焊条焊丝色标根部焊道其他焊道120、20GGTAWSMAWJ427TiG-J50-2Q235BGTAWSM

6、AWJ427TiG-J50-315CrMoGGTAWSMAWR307H13CrMoA橙色400Gr19Ni10GTAWSMAWA002HOOCr20Ni10棕色512Cr1MoVGTAWSMAWR317H08CrMoV A紫色6A335 P22GTAWSMAWR407ER62-B3黑色7A691 GR 11/4Cr-CL22GTAWSMAWR407ER62-B3黑色图表1焊接方法和焊接材料CC-?伊犁新天煤制天然气项目甲烷化装置管道焊接施工方案CC-7六、焊前准备6.1焊接施工流程见图表2：图表2焊接施工流程图焊接设备准备6.2施工准备6.2.1焊接管材及管件的质量要求（1）铬钼钢、含钼奥氏体

7、不锈钢的管子和管件每批（同炉批号、同材质、 同规格）进行10%，且不少于1件的光谱分析。（2）设计压力10Mp的管子和管件外表面逐件进行表面无损检测。（3） SHA1级管道中设计压力小于10Mp的输送极度危害介质（苯除外） 和高度危害介质的管子和管件，每批进行 5%且不少于1件的表面无损检测。（4）管子和管件的外表面无损检测结果不得有线性缺陷。若发现线性缺陷 应进行修磨，修磨后的实际厚度不应小于相应产品标准规定的最小厚度。（5）抽样检查、检验的样品中若有一件不合格，应按原规定数的双倍抽检， 若仍有不合格，册该批管子和管件不得验收，或对该批产品进行逐件验收检查。622焊材管理焊接材料是保证焊接质

8、量的一个重要因素，因此必须加强焊接材料的管理， 制定完善的焊条的质量管理制度。（1）验收入库入库要求检查焊材牌号、规格、批号和质量证明书等。特殊焊材验收入库后必须对焊材进行抽验。（2）焊材保管库房要求：通风良好，配备防潮去湿设施，保证室内温度不低于5C,相对湿度不大于60%。堆放要求：焊材堆放在货架上（不超过 5层），且按种类、牌号、规格和批 号等分类放置，并挂牌。（3）库存期间的检查库存管理人员应具备有关焊接材料保存的基本知识，熟悉本岗位的各项管理 程序和制度。定期对库存的焊接材料进行检查，并将检查结果作书面记录。发现 由于保存不当而出现可能影响焊接质量的缺陷时， 应会同有关职能部门及时处理

9、。（4）焊条烘烤焊接责任师根据有关规定和技术要求编制焊条烘烤条件，焊材库管员严格按 此条件对焊条进行烘烤和保温。烘箱应有自动恒温装置，测温仪表要按时校验， 烘箱定期检查，确保设备完好。焊条烘烤前应检查外观质量，去除药皮开裂、脱 落、偏心与受潮严重的焊条。不同牌号和规格的焊条在同一烘箱烘烤时应放在烘 箱内的不同部位。不锈钢焊材须与碳钢焊材分箱烘烤，烘烤时焊条堆放不宜过厚， 以使焊条干燥均匀。烘烤好的焊条存放在保温箱中待用。 本工程的焊条烘烤参数 如下图表3所示：序号焊材牌号烘烤温度烘烤时间储存 温度允许干燥次数1J427350 C1小时100-150C393R307350 C11.5小时100-

10、150C34A002350 C11.5小时100-150C35R317350 C11.5小时100-150C36R407350 C11.5小时100-150C3图表3焊条烘烤温度一览表（5）焊材发放焊工凭“焊条领料单”领用焊材。发放焊条前应再次检查外观质量，去除药 皮开裂、脱落、偏心等缺陷焊条，合格的焊条放置在焊条保温筒内。一次领取数 量最好不超过4小时的用量，若超过需重新烘烤后使用。（6）焊材回收焊工应将当天未使用完的焊条交回焊材库。回收的焊条应重新按烘烤条件进 行烘烤后发放，重新烘烤的次数不得超过两次。（7）焊丝使用前应清除其表面的油污，锈蚀等。6.2.3管材的切割和坡口加工（1）碳钢及合

11、金钢管材的切割可用火焰切割法、半自动切割机等，具体方 法根据厚度适当选择。（2）不锈钢管材切割使用电离气切割法，当 DN三100时，可优先考虑无齿 锯切割。（3）坡口加工：焊接接头和坡口需认真加工，小管径采用磨光机加工，大 管径采用坡口加工机加工。坡口形式和尺寸按下图表4执行；当对焊组件的不等 厚组对时，坡口形式和尺寸按下图表5执行。加工后必须除去坡口表面的氧化皮、926693926带垫板V型坡口45 55412 60X型坡口0303556552060双V型坡口2 R L 2031365766 2060U型坡口起 S61 3（8 12）72 30T型接头I型坡口6108 10 17T型接头单边

12、V型坡口45 551730管径20 40管座坡口 管座坡口45 5510管径w 76法兰角焊 接头11管径76133承插焊接法兰1血if utj 心一 ft 11二j 412法兰角焊接头承插焊接接头50 60(30 35)45 60K=1.4T ,且不大于颈部厚度；E=6.4，且不大于T图表4焊件坡口形式和尺寸不同壁厚管子加工要求I (S1-S2)图1不图表厚管子和同壁厚加工要求6.2.4焊接工艺卡现场正式施焊前，由焊接专业工程师根据焊接工艺评定编制“焊接工艺卡”，并将合格的焊接工艺卡”在现场明示和发放给焊工，焊工必须按照“焊接工艺卡”内容施焊。EC-6?伊犁新天煤制天然气项目甲烷化装置管道焊

13、接施工方案CC-7七、焊接施工7.1焊接环境7.1.1焊接的环境温度应能保证焊接所需的足够温度和焊工技能不受影响。7.1.2焊接时的风速不应超过下列规定，当超过规定时，应有防风设施。手工电弧焊：8m/s手工钨极氩弧焊：2m/s7.1.3焊接电弧1m范围内的相对湿度不得大于90%。7.1.4当焊件表面潮湿、覆盖有冰雪或在下雨刮风期间，焊工及焊件无保护 措施时，严禁进行焊接作业。7.1.5氩气符合GB4842-2006的规定，且纯度 99.96%7.1.6焊接使用机具须有完善的安全检查，经本公司确认合格后施工。焊接 施焊前，应对周围环境清扫整理，并作好必要的防火及其防护措施。 厂内危险作 业区禁止

14、电焊作业时，应采取预制方式组配，若必须在现场施焊时，应依规定办 理动火作业票，并作好安全与隔离防护措施。7.2定位焊与工卡具7.2.1定位焊以不影响正式焊道品质为条件，并应避开影响强度重要部位， 定位焊用焊丝，应采用与根部焊道相同的焊材和焊接工艺，并由合格焊工焊接。 点固焊焊缝的长度、厚度、间距要保证焊接时不致开裂，引弧和熄弧应在坡口内 或焊道上；点焊时，应均匀对称点焊，长度为1020mm,其焊缝厚度应为24mm， 且 10150250 10650700A335 GR P22200300 670075015CrMo 10150250 1065070012Cr1MoV任意200300任意7007

15、50图表8热处理参数7.5.1焊前预热(1) 对于公称直径 DN80焊口米用加热器预热。对于公称直径w DN80和 难以用加热器预热的焊口采用火焰预热， 但是必须采用红外线测温仪测温，保证 预热温度。(2) 预热升温应缓慢而均匀，当采用氩弧焊打底时焊前预热温度可按上表5规定的下限温度降低50r。预热范围，应以焊缝中心为基准，每侧不应小于焊 件厚度的3倍，且不应小于100mm，焊件内外壁温度应均匀。(3) 当采用电加热器片进行加热，电加热器片绕焊缝一周用铁丝进行固定，通电进行加热，加热范围为坡口两侧各不小于100mm，温度测量可以贴紧焊缝放置热电偶，也可以用红外线测温仪测温，当温度到达工艺要求温

16、度后，恒温 10-20分钟，即可以进行焊接。7.5.2铬钼钢的焊接(1) 当达到预热温度后应立即进行底层焊道的焊接且应一次连续焊完。(2) 焊接操作时应尽可能的采用多道焊、小电流和窄焊道，不摆动或小幅 度摆动电弧。(3) 焊接底层焊道时应封住管口，以免管子内形成穿堂风，影响焊接质量。(4) 底层焊道焊完后，应立即进行下一层的焊接且应连续焊完，如中断焊 接应立即进行300-350r时间为30min的后热处理，并保温缓冷，中断后继续施 焊应重新预热。(5) 多层焊接时层间温度应等于或略高于预热温度，否则应予以加热，每 层焊缝接头应错开。7.5.3焊后热处理(1) 热处理程序：接受委托(联系单)一固

17、定热电偶一固定加热器一保温 接线一自检一试送电一送电升温一开记录仪自动记录温度一停机一拆除一外 观检查一硬度检查。13伊犁新天煤制天然气项目甲烷化装置管道焊接施工方案CC-7(2) 焊后热处理的加热速率及冷却速率应符合下列规定：a升温过程400C以下可不控制b当加热温度升至400C时，加热速率不应大于(20525/t)C /h (t为 焊件焊后热处理的厚度，下同)，且不得大于205r/h。加热至724744r时恒 温2小时c恒温期间最高与最低温差应小于 65C。d恒温后的冷却速率不应超过(26025/t)C /h,且不得大于260C/h, 400 C以下可自然冷却。(3) 焊后热处理工艺曲线图

18、表9焊后热处理工艺曲线(4) 热处理的加热范围为焊缝两侧各不小于焊缝宽度的三倍，且不小于25mm,加热区以外100mm应进行保温，且管道端口应进行封闭。采用电加热 器片进行加热，加热器长度等于焊道周长，加热器绕焊缝一周，加热宽度不小于 150mm，保证加热范围为焊缝两侧各不小于焊缝宽度的三倍，且不小于25mm，用14#铁丝将加热器捆扎在管子上。要求加热器贴紧焊缝。加热器用导线连接到 热处理机上。用热处理机控制加热器的输入电压以及送电和断电。(5) 采用硅酸铝针刺毯进行保温，加热区以外100mm应进行保温，保温厚 度不小于30mm,具体视升温情况而定，必须保证工艺参数的正常进行。要求保 温棉贴紧

19、加热器，保温棉的固定采用铁丝捆扎。不允许对阀门进行保温。(6) 采用 3mm的K型铠装热电偶进行测温，热电偶头部贴紧焊缝，用 16#铁丝捆扎牢固，尾部在保温范围以外，热电偶信号通过补偿导线连接到热处 理机。（7）焊后热处理合格，进行硬度检验。（8）焊前预热及焊后热处理时，应测量和记录其温度，测温点的部位和数 量应合理，测温仪表应经检定合格。7.5.4热处理操作注意事项（1）热处理前，应检验热处理控温的温控仪表和热电偶，使其温度指示准 确无误。应了解当地气象情况，禁止热处理时遭雨水淋湿。（2）装接热电偶时应将工作端紧紧压在被加热部位中心（通常以焊缝中心 为准），以保证准确测得被加热部位的温度。（

20、3）当电源、加热器、热电偶装好后，设定好升、恒、降温的工艺参数要 求后再打开电源开关进行温度调节控制。（4）热处理控制器应放在干燥、通风的绝缘物上，接头处需有良好的绝缘， 防止输出短路，同时应注意避免金属颗粒进入散热孔。（5）热处理过程应保证供电、不得中途停电。（6）操作热处理设备人员不得擅自离开工作岗位，以避免设备失控发生事 故。（7）每次热处理工作完成后，应将保温棉和加热器放置好，避免损坏后无 法使用。八、焊后检验8.1外观检查8.1.1焊缝外观质量标准应符合 GB50236-2011现场设备、工业管道焊接 工程施工及验收规范的规定。三级对接焊缝应按二级焊缝标准进行外观质量检 验，观察检查

21、或使用放大镜、焊缝检测尺和钢尺检查。8.1.2所有管道焊口质量的外观检查，应按设计图纸规定的标准在焊缝冷却 后进行，冷却应却除去药皮、飞溅物等，把表面清理干净后进行100%的外观自检，并填写焊缝外观检查记录，外观检查应符合图表10规定：项目技术要求外观不得有熔化金属流淌到焊缝外未熔化的母材上， 焊缝和热影响区表面不得有 裂纹、气孔、弧坑和夹渣等缺陷；表面光滑、均匀、焊道与母材应平缓过渡。宽度应焊出坡口边缘23mm15伊犁新天煤制天然气项目甲烷化装置管道焊接施工方案CC-7表面余咼应小于或等于1+0.2倍坡口边缘宽度，且不大于4mm咬边深度应小于或等于0.5mm,焊缝两侧咬边总长不得超过焊缝长度

22、的10%。且连续长度不应大于 100mm错边应小于或等于0.1t，且不应大于2mm未焊满不允许图表10外观检查要求8.2无损检测8.2.1无损检测方法（1）无损检测方法按照设计要求选用，无损检测质量要求按照JB4730-2005 承压设备无损检测执行。伊犁新天煤制天然气项目甲烷化装置工艺管道无损检测方法、比例和合格等级，按照“管道焊接工程规定”表8中要求执行。（2）焊接工程师须建立管道焊口记录表，以跟踪焊缝评片、返修、合格等 级记录。（3） 管道焊缝无损检测的相关要求见“管道焊缝无损检测方案”。8.2.2焊缝返修（1）焊接工程师编制焊缝返修工艺卡（2）焊工根据返修通知单按照焊缝返修工艺卡对不合

23、格的焊缝应进行返修，焊缝同一部位的返修次数，非合金钢管道不得超过三次，其余钢种管道不 得超过两次；抽样检测的焊接接头发现不合格时， 每出现一个不合格的焊口，应 用原检测方法对该焊工所焊的同管线编号的两个焊接接头进行检测，当这两个均合格时，检测所代表的该焊工焊接的同管线编号的焊缝合格。当这两个焊口又有不合格时，对每个不合格的焊口再扩大检测两个焊接接头，均合格时，检测所代表的该焊工所焊的同管线编号的焊缝合格。 再次检测的焊接接头又出现不合格时， 则该焊工所焊的同管线编号的焊接接头应全部进行检测。（3）填写焊缝返修记录并报验。九、机具及用料计划9.1施工机具计划序号名称型号、规格单位数量用途1逆变式

24、电焊机台40焊接序号名称型号、规格单位数量用途2手工钨极氩弧焊枪QQ-850/200把803氩气压力、流量表套904氩气胶带中压M12005热处理柜180KW台2热处理6热处理机WDK-12-480kw 集散式控温箱台27安全行灯台88内磨机台40打磨图表11主要施工机具计划9.2施工计量器具计划序号名称型号、规格单位数量备注1干湿计台5焊接环境监测及焊材库2温度计-20 100C支53焊检尺HJC 40把4焊接外观检测4放大镜510倍个85红外线测温仪GM700把3层间温度及热处理6干湿计台5焊接环境监测及焊材库7万用表DT9205A台1图表12施工器具计划9.3施工用料计划序号名称型号、规

25、格单位数量备注1焊把线35mm2M3000铜芯2焊工用牛皮软面罩副1203飞溅剂Kg504水溶纸Kg2005宽胶布50mm 宽卷2006棉纱头Kg807保温棉被1mX 0.7m箱608焊工手套副3009酸洗膏Kg20010打印纸卷5011墨水盒1012热电偶K型条12013硅酸铝保温棉70mmT214电源线3*35+2M12015电源线2*25M8516补偿导线K型M60017电加热器片片500每种规格各500片18角钢/ 50*50*5M100防风防雨雪棚19防水篷布m250图表13施工用料计划表9.4施工人力计划序号工种数量1焊接工程师12安全工程师13热处理工程师14焊工255安全员26

26、普工30图表14施工人力计划表十、焊接质量控制10.1焊接质量管理目标压力管道无损检测一次合格率不低于 98%单位工程交验一次合格率100%单位工程综合优良率85%工程质量及服务的用户的满意率不低于 95%10.2焊接质量保证措施17伊犁新天煤制天然气项目甲烷化装置管道焊接施工方案CC-710.2.1焊工应持有相应的合格证，保证持证上岗。1022焊评覆盖率100%，焊接过程严格执行焊接工艺卡及作业指导书。1023所有质量活动都应在质量保证体系的控制下进行。10.2.4焊工的焊接质量控制从以下几方面进行（1）通过RT （射线照相检测）结果对焊工的焊接质量进行控制；（2）抽透控制，抽透控制的方法按

27、焊接施工设计或规范要求进行控制；（3）累积控制；统计每个焊工每个月的RT 一次合格率；RT 一次合格率 96%勺焊工可继续 参加焊接工作；对RT 一次合格率90%而96%的焊工提出警告，但该焊工仍可 继续参加焊接工作；如果 RT 一次合格率持续90%，则该焊工的资格被取消； 经培训并重新参加考试，合格后才能继续参加焊接工作。10.2.5在地面焊接和热处理过程中如遇雨雪天或大风天，应设置防风防雨雪棚（见图表15）。1800mm/*jF/mJFIZ/5rZ/V/妙x120550160501fb主视图图表18083A内管廊框架示意图11.1.9现场的起重吊装作业设临时警戒线和警示标志，禁止行人和车辆

28、通行,应设置吊装安全警戒区，设专人监护，严禁无关人员进入；起重吊装作业，必须 持证上岗，严格执行吊装措施，对使用的索具要进行仔细的检查。吊装指挥必须分工明确，统一指挥，有旗有哨，信号清晰。11.1.10吊装作业时，应先进行试吊，满足吊车的机械性能后，方可正式起 吊。起吊后，应有专人观察吊车运行状况，发现异常情况，立即报告指挥负责人， 并采取相应措施；吊装过程中，作业人员应坚守岗位，听从指挥，发现问题立即 向指挥者报告，无指挥者的命令不得擅自操作。11.1.11吊车司机或起重人员在操作前必须鸣铃或吹哨提示，在吊运物接近制造人员时，应给以铃声提示。对紧急停车信号不论任何人发出，都应立即执行。 施工

29、现场拉运、吊装等工作要有专人指挥和明确的施工方法。指挥人员、作业人员都应站于吊物下方2米以外，待吊物落稳后，方可靠近摘索具。11.1.12高处作业时，施工人员应佩带安全带，安全带必须系挂在施工作业 的上方牢固构件上。交叉作业必须错开并注意安全，高空施工要妥善保管随带工 具及零部件，严禁高处往下抛东西。焊接用导线应与脚手架等绝缘并绑牢。11.1.13防火防飞溅措施1）要配置灭火器；2）高空焊接作业设置接火盆；3）动火要开动火作业票11.1.14 083管道穿入管廊前，应事先准备好吊具、卡具，起重指挥到位。083 管道最大规格为DN800壁厚11mm,长7米的Q235B,每根管道大约1.5T，采

30、用25T吊车将每根管子安全无损的吊入管廊， 的吊装作业应有统一指挥，高空作 业应系溜绳，严防吊装物撞击钢结构。11.1.15氧气瓶、乙炔瓶间隔5米，导线和气带不得交织在一起，气瓶与明 火距离保持10米以上，氧气瓶、乙炔瓶应分区存放。11.1.16严格遵守各工种的安全操作规程。11.2焊接作业11.2.1施焊前必须按HSE措施与制度对现场进行检查确认管线接续处的接 地良好以减少迷失电流对远方设施处的可燃气体泄漏或可燃物质的引燃，电焊作业进行时，焊机摆放在整齐、场地平整干净设置防雨棚，焊机接地线应尽量靠近 被焊物的对焊点，焊机设备外壳接地。11.2.2工作前需仔细检查焊机、电源线和电焊把线的完好性

31、，严禁使用铝芯 线，杜绝铁件做二次把线，安全用电严格执行46-2005施工现场安全用电的要求， 颜和每天早上定期检查，如发现违规及时整改。11.2.3用砂轮机打磨焊缝时要戴面罩，并稳当操作。上下管廊时，双挂钩交 替挂在直爬梯上。高空水平行走安全带挂在预先设置的生命绳上。23伊犁新天煤制天然气项目甲烷化装置管道焊接施工方案CC-71124按规定穿戴好劳保鞋、劳保服和佩戴绝缘手套，避免烫伤。1125在容器内与受限空间施焊，及时办理作业许可证，事前分析确认容器 内空气成份的适宜性，并配备良好的通风设施和安全照明装置。1126焊接地点周围5m范围应无易燃，易爆物品，以防止引起火灾。管廊 上作业，使用工具必须装在工具包内行走；焊条桶设置挂钩，挂在生命线上；焊 接时管廊下方15米范围内无易燃易爆物品，设置警戒线，并使用接火盆。焊接 与焊接现场配备灭火器。11.2.7对施焊处的设备、电缆、油漆和保温等，应采取隔离措施，以免烧坏。1128焊接工作完毕时，必须切断电源，并将焊条头收拾干净，送到规定的地方，检查周围环境，确认无火灾危险后方可离开。