长输管道下向焊工艺.doc

1长输管道下向焊工艺规程长输管道下向焊工艺规程范围范围本标准适用于直径不小于 φ159mm，材质为碳素钢及普通低合金钢的输油、输气管道手工电弧焊的下向对接焊施工1 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款，凡是注日期的引用文件，其随后的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于标准，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准SY 0401-98 《输油输气管道线路工程施工及验收规范》HYDBP018-2004《压力管道安装工程焊接材料管理程序》劳人部[1988]1 号《锅炉压力容器焊工考试规则》2 先决条件2.1 材料2.1.1 母材进入现场的管材、管件等应符合相应标准和设计文件规定要求，并具有材料质量证明书或材质复验报告2.1.2 焊接材料（以下简称焊材）2.1.2.1 进入现场的焊材应符合相应标准和技术文件规定要求，并具有焊材质量证明书2.1.2.2 施工现场的焊材二级库已建立并正常运行焊材的管理按《焊接材料管理规范》规定要求执行2.2 主要设备及工具2.2.1 设备逆变焊机、空气压缩机、对口器、预热设备、高温烘箱、恒温箱、除湿机、温度、湿度和风速测量仪等。

设备完好，性能可靠计量仪表正常，并经检定合格且有效2.2.2 工具便携式焊条保温筒、角向磨光机、钢丝刷、专用钢丝轮、锉刀、榔头等焊缝清理与2修磨工具配备齐全2.3 焊接工艺评定按 SY4052-92《油气管道焊接工艺评定方法》规定的要求已完成焊接工艺卡已编制2.4 焊工按《锅炉压力容器焊工考试规则》规定要求，经考核具有相应的持证项目2.5 焊接环境2.5.1 施焊环境应符合下列要求：风速小于 8m/s；大气相对湿度小于 90%非雨天或雪天2.5.2 焊件表面潮湿、覆盖有冰雪，或在下雨、下雪、刮风期间，必须采取挡风、防雨、防雪、防寒和预加热等有效措施无保护措施，不得进行焊接2.5.3 管道在管沟外焊接时，管口处的作业空间不应小于 500mm，在管沟内焊接时，工作坑尺寸应能保证焊工操作顺利和施工安全3 焊接工艺流程焊接工艺流程见图 14 工艺要点4.1 坡口检查4.1.1 管道的坡口形式和坡口尺寸应按设计文件或焊接工艺卡规定要求进行4.1.2 坡口加工宜采用机械方法，坡口端面应与管轴线垂直4.1.3 坡口加工后应进行外观检查，坡口表面不得有裂纹、分层等缺陷4.2 组对4.2.1 焊件组对前应清除坡口两侧各 50mm 表面上的油污、浮锈、水分、泥沙等，3注：虚框表示当有要求时执行。

图 1 焊接工艺流程图并对坡口内外侧表面不小于 10mm 范围内的油、漆、垢、锈、毛刺等清除干净4.2.2 管子或管件对接接头组对时，内壁应齐平宜采用内对口器进行组对，在撤离内对口器前必须焊完全部根焊道若采用外对口器组对时，撤离外对口器前根焊道必须焊完 50%以上，且均匀分布4.2.3 下向焊管道组对尺寸见表 1合格不合格坡口检查预热组对热焊、填充焊 (及层间检查打磨)根焊 （及检查打磨）盖面焊 （及检查清理）外观检查后热或缓冷处理无损检验进入下道工序焊缝返修层间温度控制4表 1 下向焊管道组对尺寸组对项目纤维素型下向焊条的管道组对尺寸低氢型下向焊条的管道组对尺寸坡口角度（°）55～6560～70钝边厚度（mm）1.0～1.51.0～2.0间 隙（mm）1.0～2.01.0～3.5最大错边量（mm）不大于管外径的 3/1000，且不大于 24.2.4 有直缝（或螺旋焊缝）的管道组对时，应将直焊错开间距≥100mm，相邻环缝间距≥1.5Do（管外径）4.3 预热4.3.1 焊前预热应符合设计文件或焊接工艺卡的规定通常预热作如下规定：——对于 S205、S240、S290 等级钢材，环境温度在 0℃以上，可不预热。

——对于 S360 等级钢材，环境温度在 5℃以上，可不预热——对于 S415 等级钢材，在 0℃以上任何环境温度中施工，焊前必须预热到100～150℃4.3.2 对有焊前预热要求的管道在焊件组对并检验合格后，进行预热预热方法可采用火焰加热法、电加热法和喷灯加热的方法4.3.3 预热宽度以焊缝中心为基准，坡口两侧大于 50mm 为宜，该范围内预热温度应均匀测温方式可采用触点式温度计或测温笔，在距离焊缝中心线 50mm 处对称测量4.4 焊接4.4.1 焊接工艺应严格按焊接工艺卡的规定要求执行4.4.2 焊接材料4.4.2.1 焊条的选用原则：焊条应与母材的强度等级相匹配；输油输水管道宜选用纤维素型下向焊条，输气管道宜选用低氢型下向焊条；两长管段联结的固定口以及管子与管件焊接，应选用低氢型焊条4.4.2.2 国外焊条的选用，应符合附录 A 的要求4.4.3 施焊顺序及焊接层次4.4.3.1 施焊顺序及焊接层次应按焊接工艺卡规定要求执行54.4.3.2 管道下向焊的施焊顺序见图 2对管道直径小于 711mm，每层焊道由二名焊工同时施焊当管道直径大于或等于 711mm 时，每层焊道宜由三名焊工同时焊接。

图 2 施焊顺序4.4.3.3 管道下向焊采用多层单道焊，不同管壁厚度的焊接层数参见表 2表 2 不同管壁厚度要求的焊道层数壁厚（mm）67～89～1010～1212～14层 数3～444～55～66～74.4.4 焊接工艺参数4.4.4.1 施焊时的焊接工艺参数应在焊接工艺卡规定的范围内4.4.4.2 纤维素型下向焊焊条施焊的焊接工艺参数参见表 3表 3 用纤维素型下向焊条焊接工艺参数项 目焊条直电流极电流(A)电压焊接速度运条方6径（mm）性(V)(cm/min)法3.270～11021～2612～20根 焊 4.0直 流反 接100～14022～2815～35直拉3.2100～13022～2815～30第二层4.0直 流反 接110～18022～3015～35直拉4.0110～18025～3010～35热焊、填充焊及盖面焊第三层及以后各层4.8直 流反 接140～22026～3215～35直拉或小幅度摆动4.4.4.3 低氢型下向焊焊条施焊的焊接工艺参数参见表 4表 4 用低氢型下向焊条焊接工艺参数项 目焊条直径（mm）电流极性电流(A)电压(V)焊接速度(cm/min)运条方法根 焊3.2直流反接70～12019～266～20直拉3.290～14020～2715～30第二层 4.0直 流反 接120～18021～3015～35直拉或小幅度摆动3.290～14020～3015～25热焊、填充焊及盖面焊第三层及以后各层4.0直 流反 接140～21021～3015～35直拉或小幅度摆动4.4.5 施焊技术4.4.5.1 全位置下向焊接必须采用焊接速度快、熔敷金属单层厚度薄的多层焊原则。

并对根焊、热焊、填充焊、盖面焊以及层间的修磨和清理采用流水作业的形式74.4.5.2 根焊焊道必须采用直向焊，其余焊道的焊接可直向焊或小幅度摆动焊4.4.5.3 根焊道必须熔透，背面成形良好根焊道焊完后，立即用角向磨光机打磨整条根焊道，使焊缝中间部位稍有圆滑下凹并应尽快进行热焊道焊接，根焊道与热焊道焊接间隔时间不宜超过 5min4.4.5.4 热焊、填充焊和盖面焊的层间，应对换焊条的接头高出部位和其它凸出的熔敷金属用角向磨光机修磨平整，并用专用钢丝轮清理焊缝后，方可焊接次层4.4.5.5 相邻两焊层更换焊条的接头不得重叠，应错开 20～30mm4.4.5.6 施焊时，每层焊道应连续焊完，中间一般不应中断4.4.5.7 焊接层间温度不低于规定的预热温度下限4.4.6 操作注意事项4.4.6.1 严禁在被焊工件表面引弧、试电流或随意焊接临时支撑物4.4.6.2 施焊时管子应保持平稳，不得受到震动和冲击4.4.6.3 每根焊条引弧后应一次焊完，应保证起弧和收弧处的质量更换焊条应迅速，应在熔池未冷却前再次起弧4.4.6.4 根焊焊接时，管内应防止穿堂风4.4.6.5 焊接完毕应对焊缝进行清理，经自检合格后做好焊工代号的标识。

4.5 后热及缓冷处理4.5.1 后热或缓冷处理按焊接工艺卡规定要求进行4.5.2 后热或缓冷处理应做好记录5 质量检验5.1 焊缝的检验按设计文件或相应标准规定的要求执行5.2 焊缝外观检验5.2.1 焊缝外观不合格的焊缝，不允许进行其它项目的无损检验5.2.2 管道对接焊缝表面质量应符合下列规定：5.2.2.1 焊缝表面成型良好，焊缝边缘应圆滑过渡到母材，焊缝表面不允许有裂纹、未熔合、气孔和夹渣等缺陷5.2.2.2 焊缝咬边深度≤0.5mm，在任何长 300mm 焊缝中两侧咬边累计长度≤50mm5.2.2.3 余高：以 0.5～1.6mm 为宜，局部不得大于 3mm，且长度不超过 50mm5.2.2.4 宽度：焊缝宽度以每侧坡口增宽 0.5～2.0mm 为宜85.3 焊缝的无损检验焊缝的无损检验按设计文件或相应标准规定的要求执行6 返修当焊接接头有超标缺陷时，必须进行返修，并应遵守下列规定：6.1 焊缝返修工艺，应有经评定合格的焊接工艺评定6.2 焊缝返修应由持有相应合格项目的焊工担任6.3 对于不合格的焊接接头，应查明原因，采取对策，提出返修工艺，进行返修返修后还应重新进行检验，并认真做好记录。

6.4 焊缝修补宜使用同等强度级别的低氢型焊条，返修按返修工艺要求进行6.5 当焊缝裂缝累计长度大于或等于焊缝长度的 8%时，该焊缝宜割掉重新焊接6.6 所有修补的焊缝长度，均应大于 50mm6.7 返修一般采用机械挖补的方法来清除缺陷，对厚壁管道亦可采用碳弧气刨清除缺陷确认缺陷清除后，并对返修部位进行坡口清理和修磨，方可进行补焊6.8 焊缝同一部位的返修次数一般不得超过二次当超过二次返修时，其返修工艺措施必须经项目总工批准7 安全注意事项7.1 电焊机开机前要做好设备的安全检查7.2 焊工必须正确使用劳动保护用品7.3 工作场地及附近区域不得有易燃易爆物品7.4 焊接现场有积水和潮湿时，应有必要的隔潮措施7.5 电焊机工件连线应采用卡夹可靠地固定焊件上7.6 不允许将通电的焊钳搭在焊件上焊钳连线对有接头和破损处应采取绝缘的可靠措施，严重时及时更新7.7 氧气瓶和乙炔瓶置放，需搭设防晒棚且距焊接场所 5m 以外，上述两瓶置放距离也应在 5m 以上7.8 使用角向磨光机等修磨焊缝时应配戴防护镜9附 录 A 下向焊条选用条件（资料性附录）A.0.1 不同管材用纤维素型下向焊条焊接，焊条选用条件见表 A.0.1。

表 A.0.1 纤维素型下向焊条选用条件管 材 等 级GB9711可比较的 API 等 级焊 条 选 用根焊道S205，S240 S290A，B，X42其余焊 道AWS E6010根焊道AWS E6010 或 E7010GS315，S360② S385②X46，X52② X56②其余焊 道AWS E6010④或 E7010G根焊道AWS E6010 或 E7010GS360③，S385③ S415②X52③，X56③ X60②其余焊 道AWS E7010G根焊道AWS E6010 或 E7010G S415③，S450X60③，X65其余焊 道AWS E8010G注：①因国内尚无定型产品，故引用 AWS A5.1 和 A5.5 标准焊条级别；②适用于外径不足 508mm，或外径大于或等于 508mm，且壁厚超过 9.5mm；③适用于外径大于 508mm，壁厚小于 9.5mm；④适用于 S315（X46）及 S360（X52） （当外径不足 508mm，或外径大于或等于 508mm 且壁厚超过9.5mm 时） A.0.2 不同管材用低氢型下向焊条焊接，焊条选用条件见表 A.0.2。

表 A.0.2 低氢型下向焊条选用条件管 材 等 级GB9711可比较。