更改后工艺管线焊接施工技术措施.docx

中国石油天然气股份公司兰州石化公司年产60万吨乙烯改扩建工程乙烯装置裂解炉区工艺管线焊接施工技术措施编号：ZYLJ/兰州乙烯裂解炉-02-GYGXIIJ版次：A编制：刘培强审批：蒋明道中国石油天然气第六建设公司兰州项目部二OO六年三月1、工程概况1. 1 .T程简介中国石油兰州石化分公司60万吨乙烯改扩建工中工艺介质管线最高设计温度532C,设 最高压力12. 6MPao工艺管线主要包括DN15-DN1O5O以及少量其它规格的管线；管线壁厚最 薄为 5 3.72mm,最厚为 46.8mm管线材质主要有 TP304H、A691 2. 25Cr> P22、Pll、16MnR> A106 GRB 及 20#钢本次管线焊接对于DNW50的管线釆用全氮弧焊(GTAW)； DN>50的管线可采用氮电联 焊(GTAW/SMAW),即氮弧焊打底，手工电弧焊填充、盖面相接合的焊接工艺焊接设备主要 选用ZX7-400逆变焊机木次焊接检验涉及X射线及丫射线探伤(RT)及渗透探伤(PT)为 确保本装置的长期安全运行，特制定本焊接施工技术措施，施焊过程中须严格遵照执行1. 2管线主要材质焊接材料选用表序号管线材质焊材选用焊材色标备注1TP304H焊条E308-16(A102)1、 焊接层间温度小于150C；2、 焊接无损检测合格后对焊后进行酸洗钝 化处理焊丝H0Cr21Nil0红色2A691 2.25CR焊条E6015-B3 (R407)当管壁厚大于6mm时需要进行预热、后热、 和焊后热处理A335 P22焊丝TIG-R40红色3A335 P11焊条E5515-B2(R307)焊后加热至300-350^保温缓冷焊丝H08CrMoVA绿色4A671 GR焊条E5015 (J507)1、 当管壁大于16mm时应进行150-200C的 预热；2、 当管厚 "19mm时，应进行600-650C焊丝H08Mn2SiA无色标5A106 B焊条E4315(J427)当A106B管壁厚大于19mm时焊后进行 600-640C恒温2小时的热处理20#焊丝H08Mn2SiA无色标1.3焊接工艺特点1.3.1管线材质种类繁多，管线基木覆盖了从碳钢到高铮银耐热钢中的所有典型钢种，焊接 过程中应严格控制焊材的烘烤、发放、使用及回收的各个环节，以免错用、混用各类焊材。

1.3.2工期短，施工质量要求高，管理难度大从施工准备、过程控制到最终检验，管理的 工作量大，难度也大必须落实全体施工人员和质保体系人员责任，确保责任到人，见证齐 全；1. 3. 3本装置的工艺介质主要为高温原料炷及高温蒸汽，对管道焊接必须严格要求；1.3.4管线焊接施工期屈北方春末夏初时期、风沙大，早晚温差大，这将给现场焊接带来很 大困难，需采取防护措施以保证焊接质量1.4编制依据1. 4. 1中油六建编制的《60万吨/年乙烯裂解炉区施工组织设计》1.4.2 GB50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》；1.4.3 GB50235-97《工业金屈管道工程施工及验收规范》；1.4.4 SH3501-2002《石油化工有毒、可燃介质管道施工及验收规范》;1.4.5 ZYLJ/兰州乙烯裂解炉-01-GYGD《管道施工方案》1.4. 6中国环球工程公司施工图纸及其设计文件;2、焊接施工程序见附图13、主要施工方法 3. 1、管线、管件的检查、坡口加工和组对见管线安装施工方案加工好的坡口应如下图所示:等壁厚管线:755不等厚管线:(1)内壁尺寸不等2WT2-TlW10mm(1)外壁尺寸不等3WT2 TlWlOmm3.2定位焊根据现场实际情况可选择作为焊缝组成部分的定位焊及临时点固的搭桥定位焊。

3. 2.1作为焊缝组成部分的定位焊缝，应符合下列规定：a＞定位焊的焊接工艺与正式焊的焊接工艺相同；b、 定位焊缝的长度宜为10〜20mm,高度为2〜c、 严禁强力组对定位焊接；(1、定位焊缝应沿管圆周均匀分布正式焊接时，起焊点应在两定位焊缝之间；e、 定位焊缝应焊透且无焊瘤等焊接缺陷，发现裂纹等焊接缺陷时必须清除后重焊；f、 为确保底层焊道成形好，减少应力集中，定位焊缝的两端应为缓坡状，否则应进行打 磨修整；g＞当有预热要求时，手工定位焊的预热温度取上限，电流比正式焊接可适当大10%3. 2.2临时点固的过桥式定位焊过桥式定位焊的焊接工艺应与正式焊接相同，定位焊缝长度为10〜20mm,厚度为2〜4mm, 每一焊口均布3〜4点定位焊接时熔池不允许对坡口外母材造成伤害，更不允破坏坡口内边 及钝边对于P22管线和不锈钢管线本程原则上采用过桥式定位焊，正式施焊时当焊接到定位焊部 位时将定位焊缝磨掉3.3、 焊前预热3. 3.1当焊接环境温度低于下列温度时，应利用碘钩灯或电炉或其它供暖加热器将焊接周边 1米范围内的环境温度加热至0C以上后再焊接；否则不允许施焊：a、 非合金钢焊接时环境温度低于-20C；b、 低合金钢焊接时环境温度低于-ioc；c、 奥氏体不锈钢焊接时环境温度低于-5C；d、 其它合金钢焊接时环境温度低于0C；3. 3. 2碳钢、Pl 1及管线壁厚小于6mm的P22管线焊接；当环境温度低于0C应在始焊位置100mm 的区域内预热至15C以上。

奥氏体钢和高铭银耐热钢不预热16血R钢的预热温度为 150-200C, P22管线预热温度为200〜300C；钩极氮弧焊打底时，焊前预热温度取下限(最 低可比下限值低50C)o3. 3.3所有焊前预热均采用火焰及电加热进行预热用火焰加热时，火焰不应直接触及焊道 坡口预热升温应缓慢而均匀，防止局部过热预热温度的测量，宜采用红外线测温仪，测 点应均匀分布预热范围应以对口中心线为基准两侧各不小于100mm的区域3.4、 焊接3. 4. 1 P22 (A691 2. 25Cr)管线焊接3. 4.1.1管及管件的焊接，应采用多层多道接方法焊接工艺见下表，具体详见附件1焊接工艺作业指导书管线材质焊接方法填充金属焊接电流电弧电压V焊接速度cm/min备注牌号肖•径mm极性电流AP22GTAWTIG-R40d>2.5DCEN95 〜14013〜163〜10焊接时管内充蹴保护SMAWR407d>3.2DCEP110〜14024 〜264〜12注：填充盖面时应避免盲目加大电流进行焊接，以避免焊波粗大不均及焊缝和热影区氧化3. 4.1.2管线焊接，当达到预热温度后，应立即进行底层的焊接，且应一次连续焊完氮弧 焊打底时，管内应充氮气保护。

对于弯头及短管，可用与管直径大小相当的石棉板或硬纸板 堵住两端，外缠胶布密封一端插入胶管通入保护用氮气，另一端开一个直径约10 mm小孔以 排气和泄压，用胶布密封打底前密封焊口开始焊接时打开排气孔，开大流量冲气1〜2mim 然后密封排气孔，撕开一小段胶布开始焊接收口时应注意打开排气孔焊接过程中避免经 常撕开密封胶布观察打底焊道，以免空气进入充填和盖面焊时，管内仍应充4〜6L/min流 量的氮气保护对于较长管焊缝，在离焊口两端约150 mni处用铁丝缠紧的棉纱头密封，焊接 完成后从管两端抽出棉纱头对于不宜采用上述方法进行密封的固定口，可以在组对前用水 溶纸塞入管内进行密封，用小铜管从焊缝坡口处充气焊接过程中应注意，每次打磨完接头, 宜先充气约1分钟后方能继续施焊底层焊道完成后，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 温度为300〜350C、时间为15〜30mi门的后热处理，然后保温缓冷至室温再焊接时应对焊 缝进行检查，确认无裂纹等缺陷后方可按原焊接工艺规程继续进行焊接多层焊接时，层间温度应等于或略高于预热温度每层焊缝接头处应错开焊接时应在坡口内引弧，严禁在非焊接部位引弧。

縮钳钢管线及管件表面不得有电弧擦 伤等缺陷焊接完后应采取温度为300〜350C、时间为15〜30min的后热处理，然后保温缓 冷至室温3. 4. 1.3焊后热处理对于大于46mm的管原则上焊完即进行热处理，对于其它管可在焊缝无损检测合格后进行 焊后热处理焊后热处理采用电加热方法在热处理过程中，应准确地控制加热温度，且使 焊件温度分布均匀测温采用热电偶，并用自动记录仪记录热处理曲线，测温点应在加热区 内，且不小于两点热处理的加热范围，应为以焊缝中心为基准，两侧各不小于焊缝宽度的 三倍且不小于25mm的区域，加热区以外的100mm范围应予以保温3. 4. 1.4焊后热处理参数3、升温过程对300C以下可不控制b、 升温至300C以后加热速度50-200C/h,加热至74020C时恒温2小时c、 恒温后冷却速度为65〜270C/h；温度小于300C时自然冷却3. 4.1.5焊后热处理曲线图:3. 4. 1. 6硬度测试及热处理后PT检测焊后热处理后，应对焊缝、热影响区及其附近母材分别抽检表面布氏硬度，抽检数量应 不少于热处理焊口总量的20%,所测硬度值应HBW270对于硬度不符合要求的焊缝视为热处 理不合格，不合格的焊缝应重新做热处理。

对施工时先进行无损检测后进行热处理的焊口，应对每批次进行过热处理的焊口做10% 的超声波检测和渗透检测，以无裂纹为合格3. 4.2 TP304H奥氏体钢管线焊接管及管件的焊接，应采用多层多道接方法焊接工艺见下表，具体详见附件1焊接工艺 作业指导书管线 材质焊接方法填充金属焊接电流电弧电压V焊接速度cm/min备注牌号肖径mm极性电流ATP304HGTAWH0Cr21Nil062.4DCEN90-11012-153-8焊接时管内充氮保护SMAWA102①3.2DCEN75-10023-246-12TP304为奥氏体不锈钢，其焊接性能好，在任何温度下都不会发生相变，对氢脆不敏感, 在焊态下奥氏体不锈钢接头也有较好的塑性和韧性焊接的主要问题是：焊接热裂纹、脆化、 晶间腐蚀和应力腐蚀等此外，因导热性能差，线胀系数大，焊接应力和变形较大其焊接 要点如下：3. 4. 2. 1采用V型坡口，坡口加工采用机械方法为减小焊接变形，坡口角度和对口间隙适 当减小3. 4. 2. 2焊接方法采用手工钩极氮弧焊打底、焊条电弧焊填充及盖面的工艺焊丝使用前应 去除表面的油脂等朵物，焊条按规定的要求进行烘干3. 4. 2. 3打底时从两定位焊缝中间起焊，采用小摆动操作，确保两侧熔合良好。

氮弧焊打底 时，管内应充氮气保护；其充氮方法同3.4. 1.23. 4. 2. 4填充及盖面焊道采用小的焊接工艺参数、多层多道焊，不摆动或小摆动操作，层间 清理要彻底，各层道之间接头应相互错开施焊过程中焊接收弧时要慢，弧坑要填满，防止 弧坑裂纹；并应严格控制层间温度不超过15C3. 4. 2. 5焊接过程中，必须在管内部充氮气进行保护，而且至少要保证焊接两层以上氮气 纯度299.99%焊接完毕后及时清理焊道表而，外观检查合格后在焊口附近写上焊口号和焊 工钢印代号3. 4.3钻钳钢P1。