长输管道施工焊接管理.doc

长输管道施工焊接管理摘 要 本文总结了三十年来长输管道的施焊经验，较详细地叙述了焊接试验、焊接工艺规程的编制、焊工管理、材料和设备管理、焊接过程控制、焊接检验等的控制内容及要求主题词 长输管道 焊接管理 过程控制 1 引言长输管道通常是指较长距离和较大管径输送油、气等介质的管道长输管道输送距离长、焊缝多，任何一处焊缝存在质量问题，都会对管道的正常输送和安全运行产生很大的影响西气东输管道工程主干线管径φ1016mm，长度4000km，满负荷运行管道内可储存天然气3×108 m3环焊缝(不包括钢管的螺旋缝或纵缝)约340000条，环缝总长度1085km，焊道总长度7600km2000余名焊工参加西气东输管道工程的焊接，这2000余名焊工虽都取得西气东输管道工程焊工资格证书，但他们的技术水平、综合素质和责任心，肯定存在着较大的差异如何使每一位焊工焊接的每一寸焊道均为合格焊道，这就需要科学的、严格的、细致的焊接管理2 焊接性试验及焊接工艺评定2.1 焊接性试验施工单位首次采用的钢材、焊接材料和焊接方法，应进行焊接性试验对于较易产生冷裂纹的钢材，应进行冷裂纹敏感性试验对于较易产生热裂纹的钢材，应进行热裂纹敏感性试验。

焊接性试验的目的通过焊接性试验初步确定焊接方法、焊接设备、焊接材料、预热温度、后热温度和焊后保温等2.1.2 冷裂纹敏感性试验方法① GB/T4675.1《焊接性试验 斜Y型坡口焊接裂纹试验方法》② GB/T4675.2《焊接性试验 搭接接头(CTS)焊接裂纹试验方法》③ GB/T4675.5《焊接性试验 焊接热影响区最高硬度试验方法》④ GB/T9446《焊接用插销冷裂纹试验方法》⑤ GB/T13817《对接接头刚性拘束焊接裂纹试验方法》2.1.3 热裂纹敏感性试验方法① GB/T4675.1《焊接性试验 T型接头焊接裂纹试验方法》② GB/T4675.4《焊接性试验 压板对接(FISCO)焊接裂纹试验方法》2.1.4 焊接性试验方法的选择根据钢材的化学成份、力学性能和使用性能通常选用一种或两种焊接性试验方法当材料的焊接性较复杂时，应采用多种试验方法进行综合评定2.2 焊接工艺评定图1 焊接工艺评定流程图NoYesYesNo焊接工艺评定委托书焊接工艺评定指导书准备试件、焊接材料、焊接设备焊 接无损检测试样下料、加工修正焊接工艺参数合格否合格否焊道外观检查试样试验检验、检测、试验报告焊接工艺评定报告合格否YesNo修正焊接工艺参数焊接工艺评定是由施工单位进行的焊接工艺验证性试验。

焊接工艺评定的目的有两个：一是，用以证明施工单位按照本单位的管理方法、焊工技术水平、设备性能和检验手段有能力焊接出符合相关法规、标准和设计要求的焊接接头二是，通过焊接工艺评定确定焊接方法、焊接设备、焊接材料、焊工技术水平和焊接工艺参数 管道焊接工艺评定常用标准① SY/T0452《石油天然气金属管道焊接工艺评定》② SY/T4103《钢质管道焊接及验收》③ GB50236《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》④ JB4708《钢制压力熔器焊接工艺评定》⑤ API1104《管道及有关设施的焊接》⑥ ASME 锅炉及压力容器规范 Ⅸ《焊接和钎焊评定标准》2.2.2 焊接工艺评定程序焊接工艺评定流程见图12.2.3 焊接工艺评定的基本要求① 由施工技术部门根据工程设计要求和施工图提出焊接工艺评定委托书委托书至少包括下列内容：焊接方法、采用标准、合格指标、钢管材质和规格等② 由焊接试验工程师编写焊接工艺评定指导书焊接工艺评定指导书至少包括下列内容：焊接方法、接头型式、坡口型式及尺寸、钢管材质和规格、钢管化学成分和力学性能、焊材型号和规格、焊材化学成分和力学性能、焊接位置、预热和后热、电流种类及极性、焊接工艺参数等。

③ 试件(母材)和焊接材料必须有质量证明书，质量证明书的项目应齐全且符合标准的要求；试验用各种设备、仪器、仪表齐全，工作正常、准确④ 应由本单位操作技术水平较高的焊工严格按焊接工艺指导书的要求焊接工艺评定试件试验过程中，应对坡口型式和尺寸、组装质量、环境温度、湿度、风速、预热温度、层间温度、设备、焊接材料、焊接工艺参数、清理状况等全面、认真地记录⑤ 由检验员按标准和设计要求对试件进行外观检查并写出检查报告，合格后进行无损检测；如不合格应修正焊接工艺参数后重新焊接试件(当缺陷不严重时，可以进行修补，不需重焊)⑥ 外观检查合格后，进行无损检测并填写检测报告无损检测人员应持有技术监督部门颁发的相应资格证书无损检测合格后，方可进行力学性能及其它试验如无损检测不合格应修正焊接工艺参数后重新焊接试件⑦ 无损检测合格后，按规定的位置切取试样试样切取应采用机械方法，也可采用火焰切割或等离子切割，但应留出将切割热影响区加工掉的加工余量⑧ 按标准规定进行各项试验并填写试验报告任何一项试验不合格，均应重新调整参数；重新焊接工艺评定试件；重新进行各项检验和试验；直至合格⑨ 所有试验完成后，编写焊接工艺评定报告。

焊接工艺评定报告至少包括下列内容：焊接方法、接头型式、坡口型式及尺寸、钢管材质和规格、钢管化学成分和力学性能、焊材型号和规格、焊材化学成分和力学性能、焊接位置、预热和后热、电流种类及极性、焊接工艺参数等焊接工艺评定报告由焊接试验工程师编写，焊接责任工程师审核，技术总负责人批准后方可实施2.2.4 焊接工艺评定的试件数量对于国内常用的钢材(即有较成熟的应用经验)，试件数量能满足取样要求即可；但对国内开发的新钢种或进口的新钢种，应至少焊接二组试件，以确保各参数的准确性3 制定焊接工艺规程焊接工艺规程分为通用性焊接工艺规程和专用性工艺规程，管道焊接流程见图2 通用性焊接工艺规程YesYesNoNo焊前准备管口组装根焊道清理焊接填充焊道焊接盖帽焊道表面清理无损探伤焊接结束焊缝返修修补或返修预 热合格否合格否图2 管道焊接流程图焊接根焊焊道焊缝外观检查填充焊道清理通用性焊接工艺规程，是本单位(或本行业)通用性的焊接工艺文件，所有焊接工作均应遵守它规范的是原则性的问题，一般不规定具体数据，有数据也是原则性的，一般给定一个较大的范围3.2 专用性焊接工艺规程专用性焊接工艺规程，是针对某一工程编制的专用性文件，一般来说只适用于某一工程。

专用性焊接工艺规程要详细规定焊接人员、焊接设备、焊接材料、坡口型式及尺寸、组装质量、清理要求、预热要求、焊接层数和焊接道数、层间清理、层间温度、焊接电流、电弧电压、送丝速度、焊接速度、干伸长度、气体流量、焊枪摆动方式、摆动速度、摆动宽度、两侧停留时间、焊后保温、后热及对环境温度、湿度和风速的要求等3.3 焊接工艺规程的内容3.3.1 执行标准焊接工艺规程应列出规程中所执行的主要标准3.3.2 材料应包括对钢材(母材)和焊接材料的详细要求3.3.3 焊接性试验及焊接工艺评定通用焊接工艺规程中应规定焊接性试验及焊接工艺评定的执行标准、工艺评定项目、工艺评定试件数量、工艺评定流程、工艺评定试样及各种报告的保存要求；专用焊接工艺规程，是在焊接性试验和焊接工艺评定完成后编写的，所以无焊接性试验及焊接工艺评定的内容3.3.4 焊工培训及焊工考试应规定焊工的培训内容、考试项目和合格标准3.3.5 坡口的加工与清理应规定坡口是在管厂加工还是现场加工以及加工方法和加工要求；坡口及两侧的清理方法和清理要求3.3.6 施焊环境施焊环境的天气情况、温度、湿度和风速度等3.3.7 焊前预热和层间温度应规定焊前预热方法、预热温度、预热宽度、加热速度等；以及层间间隔时间和层间温度的要求。

3.2.8 焊接设备应规定焊接设备的种类、特性、额定功率、对设备上各仪器仪表的要求和操作规程等3.3.9 焊接每一层焊道的焊接方法、焊接设备、操作方法、焊材型号规格、焊道厚度、焊道数量、详细的焊接工艺参数和对层间清理的要求等3.3.10 焊后保温缓冷及后热对焊后保温和后热的要求，如钢材强度等级、管壁厚度、保温材料、保温时间、后热加热方法、后热温度、后热时间、后热加热范围、测温方法等3.3.11 焊后清理应规定清理方法和清理标准及清理时应注意的事项3.3.12 外观检查应规定外观检查方法和工具，外观检查合格标准3.3.13 修磨和修补若外观检查不合格(裂纹、未熔合等严重缺陷除外)，应进行修磨和修补同时应规定修磨方法和修补方法及修磨和修补应注意的事项3.3.14 焊缝标记焊缝标记方法(钢印、书写或喷印)，标记的编写规则、字体、大小和标记位置等3.3.15 无损检测无损检测方法、无损检测标准、无损检测比例和合格等级3.3.16 焊缝的返修经无损检测不合格或经外观检查缺陷的清除深度超过规定值，均属焊缝的返修应包括缺陷的定性、定位、编写焊缝返修工艺、返修焊工资格、缺陷的清除方法、预热、焊接工艺参数、返修后的检查、检测要求，保温、后热及返修的监督措施等。

4 焊工管理焊接工艺评定后，工程开工前，应组织焊工进行培训和考试这里所说的焊工培训，是对具有一定技术水平的焊工进行的适用于某工程的专项性强化培训，培训时间一般不超过一个月通常分为持证焊工的培训和无证焊工的培训 焊工培训 持证焊工的培训持证焊工的培训，是指该焊工已持有该工程相应的合格项目，且在有效期内这类焊工只需对其进行适用性培训，确保工程开工初期的焊接质量培训时间一般为一到二周 无证焊工的培训无证焊工的培训，该类焊工没有焊工资格证或焊工资格证上的项目不能满足本工程的需要，或该合格项目过期这类焊工需经严格的培训，培训结束时应对其进行考试，考取与本工程相适用的焊工资格证后，方可从事本工程的焊接 工程焊接技术(要求)培训工程开工前对焊工培训的另外一项重要内容是本工程的焊接技术要求、焊接的特殊性及强调哪些是应特别注意的问题4.1.4 培训措施和方法由于是工程开工前的适用性培训，培训的针对性一定要强应采用与工程相同的焊接方法、焊接设备、钢管材质及规格、坡口型式和尺寸、焊接材料的型号和规格、预热要求、层间温度、焊接层数与道数、焊接工艺参数等由于长输管道的焊接基本上是采用流水作业，即不同的焊道是由不同的焊工焊接的。

在培训过程中，要根据焊工的技术特点，安排好焊工的焊道次序培训结束前要模拟工程现场的流水作业进行焊接，使每个焊接作业机组的各焊道的焊工达到良好的配合状态 焊工考试方法长输管道焊工考试，一般考试管环缝水平固定(5G)焊口就可满足工程的要求；当在山区等地段施工存在20°以上的坡度时，应考管45°固定(6G)焊口4.2.1 由一名焊工完成一个完整的环焊缝当管径φ＜500mm时，一名焊工应焊接一道完整的环焊缝4.2.2 由二名焊工完成一个完整的环焊缝当管径φ≥500mm时，可由一名焊工焊接一道完整的环焊缝；也可以二名焊工焊接一道完整的环焊缝，但每名焊工应完成从12点到6点180°范围内的所有焊道4.2.3 多名焊工完成一个完整的环焊缝当多名焊工焊接一道考试焊口时，通常是由1~2名焊工焊接根焊焊道，多名焊工(由填充焊道的数量确定填充焊道的焊工数量)焊接填充焊道，1~2名焊工焊接盖面焊道根焊焊道的焊工考试合格后，可焊接根。