热力管道焊接方案.doc

集中供热工程施工第三标段工程

管道焊接方案

批准人：
审核人：
编制人：

2016.8.20

管道焊接方案
1、工程概况及措施编制依据：
1.1工程概况:
本工程为城区集中供热工程施工第三标段，管道直径为DN1400，采用高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管及管件，共约11500米管。灾后重建约1600米。本工程主要是管道口焊接，管道介质为热水，供回水温度分别为130℃、70℃。焊接方法采用氩电联焊或氩弧+二保焊。由于焊接工作量较大，因此必须制定科学合理的焊接技术方案，严格按焊接工艺评定和焊接作业指导书以及焊接规程进行施焊，加大焊接质量管理与奖惩力度，把好焊接质量关。
1.2编制依据：
1.2.1 《城市供热管网工程施工及验收规范》 CJJ28-2014
1.2.2 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》 GB50236-2011
1.2.3《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB/T3323-2005
2 、工程所用材料要求：
2.1 本工程采用预制直埋保温管，其结构形式为：工作钢管+保温层（聚氨酯）+外套（高密度聚乙烯）。管材、管件必须具有出厂合格证或质量证明书。材质合格证应包括工作管（钢管）的合格证和保温层的合格证。我单位只负责工作钢管的焊接，焊口保温由业主另行委托。本工程钢管材质为Q235B。
2.2 焊材的选用：
本工程管道焊接采用氩弧焊打底、手工电弧焊盖面方法，焊条选用型号为J427，氩弧焊丝采用TIG-J50（Ar、实心）、CO2保护焊ER50-6（CO2、药芯），焊条烘烤温度为350℃,烘烤恒温时间为2小时。烘好后放置在保温桶内随用随取。
3、焊接管理措施：
3.1焊接设备：焊接设备应完好无损，其性能应能满足工程需要，焊接工艺参数调节可靠，电流表、电压表指示准确。
3.2焊接工艺评定：焊接施工前应有相应的焊接工艺评定，焊接工艺评定应覆盖管道的材质、壁厚，并报审监理。工艺评定经批准后才可进行施焊。
施焊前由焊接责任工程师根据焊接工艺评定编制焊接作业指导书。焊工应严格按焊接作业指导书施焊。
3.3焊工管理：焊工应持证上岗，合格证应在有效期内，合格项目应满足工程要求。本工程中焊工必须持有由劳动部门颁发的与所焊钢种、位置相匹配并在有效期内的压力管道焊工资质证，严禁超项目施焊。
施焊前对符合条件的焊工先进行实作考核，对考核不合格的焊工，不允许施焊。
3.4焊材管理：
3.4.1焊接材料由物资供应部门负责采购、保管、发放。焊条、焊丝在使用前必须检查其质量合格证明书和产品是否相符。
3.4.2进场的焊材必须具有合格质量证明书，出厂期超过一年的焊条应进行焊条焊接工艺性能试验，合格后方可使用。已经受潮、药皮变色或长白斑、焊芯锈蚀的焊条不准使用。
3.4.3在使用的焊条的药皮不得有脱落或明显裂纹。焊丝使用前应清除表面的油污及锈蚀等。
3.4.4现场设置专用焊材库，库内配置空气除湿机、干湿温度计，以保证库内空气相对湿度在60％以下，温度在零上5摄氏度以上。
3.4.5库内焊材应存放在架子上，架子离地面高度不小于300mm，离墙壁距离不小于300mm。
3.4.6库内焊材堆放时应按种类、牌号、规格、批号、入库时间分类堆放，并做好标识，先入库的先发放使用。
3.4.7焊条在使用前应有专人进行烘烤，烘烤时应注意：
A、应避免焊条在烘烤过程中药皮因温度剧升或陡降而开裂，烘干箱的升温或降温不能过快。
B、不允许往正在升温的烘干箱内放入或取出焊条，应待焊条烘烤符合要求，降至保温温度后方可取出。
C、从烘干箱中取出的焊条应放在保温筒内，数量根据施焊需要而定，从烘干箱取出的焊条应在4小时内用完，剩余焊条需要重新烘烤，反复烘烤次数超过两次的焊条不得用于焊接。
D、焊材的烘干、发放、回收应设专人负责。焊条启封后首先应进行外观检查，药皮无脱皮、开裂的为合格。确认合格后立即放入烘干箱，按规定程序进行烘干，待温度降至200℃以下后，移入保温箱。
E、焊条领用应用保温筒盛装，随用随取，焊接时每次只允许取一根焊条，取完后应将保温筒盖上，保温筒在使用过程中应通电保温。本工程中焊条保温温度为100-150℃，反复保温不得超过两次。
F、下班时应将所剩焊条退回焊条烘干房，按规定作好标识重新烘干。焊条在领出后４小时内退回可不进行重新烘干。经二次烘干仍未用完的焊条不得用于正式工程。
G、焊条从入库、出库、烘干、发放至回收，整个过程均要做好记录，焊接专业工程师要随时检查监督。
H、焊条烘烤人员除按规定烘烤焊条外，还要负责按规定领取和发放焊条，并按要求做好发放、回收记录。
4、管线焊接施工程序：
审查熟悉图纸及设计文件

焊工培训
材料检验与管理
焊接工艺评定

进场复验

取得上岗合格证

入库储存春
编制焊接施工方案

焊接环境要求
焊接设备条件

焊条烘烤

坡口准备与组对

发放使用

回 收

记 录

现场施焊
1. 组焊工艺的实施
2. 焊接环境条件管理
3. 安全管理与施焊记录

无损检测合格

交保温公司

5 、管线焊接环境要求：
5.1对于室外环境要求：
湿度：相对湿度≤90% ；
风速：气体保护焊时≤2m/s；焊条电弧焊时≤8m/s 。
当环境不能满足以上要求时，应在采取搭设防风棚等措施后方可进行焊接工作。另外，雨天禁止无措施而露天施焊作业。
6 、焊前准备：
6.1参加焊接的焊工必须持有劳动部门颁发的焊工合格证，施焊前，焊工必须认真阅读焊接施工措施和焊接作业指导书。
6.2检查管道切口质量应符合下列规定：
6.2.1切口表面应平整、无裂纹、重皮、毛刺、凹凸、缩口、熔渣、氧化物、铁屑等；
6.2.2切口端面倾斜偏差不应大于管子外径的１％，且不得超过３mm。
7、焊接工艺措施：
7.1焊接一般要求：
7.1.1施工前对工程中使用较多的或有代表性的接头形式进行焊接工艺性试验，以确定最佳的操作方法和焊接规范，本工程中焊
接工艺性试验由专业焊接试验室全权负责。
7.1.2焊接前，焊接坡口及其内外两侧各20mm范围内的油污必须用溶剂揩抹干净，保持接缝干燥，没有残留水分。并用手提砂轮机打磨去除铁锈、氧化皮等杂质，使焊件母材表面露出金属光泽。
7.1.3 管道对接口符合技术要求后方可施焊，焊接所用焊条须经烘干处理，焊缝应填满弧坑。
7.1.4担任本工程焊接的焊工必须是持证焊工，并应经专门培训考核合格（针对本工程的培训考核）后方可上岗。
7.1.5担任焊接的焊工应熟悉本工程的技术文件及施工工艺要求，并必须严格按照焊接工艺规程中所规定的焊接规范参数、焊接顺序、焊接方向施焊。
7.1.6焊接前应在废管材上调试好焊接电流后，才允许正式施焊在管道上。
7.1.7焊接电源地线应与焊件母材紧固，保证接触良好，各处接头应用绝缘胶带缠好，防止破坏保温层。引弧应在引弧板上进行，不允许任意在工件表面引弧损伤母材。
7.1.8施焊时应注意焊道的起焊点、终焊点及焊道的接头处不产生焊接缺陷，多层多道焊时，每层（道）换焊条处的接头应相互错开，每焊完一道焊缝，必须把熔渣、飞溅等杂质清理干净，并认真检查焊缝质量，确认无缺陷后，再焊下一道焊缝。（若发现前道焊缝有缺陷，则必须彻底清除焊接缺陷后才允许继续焊接。）
7.1.9焊接完毕，应将焊缝表面的熔渣、飞溅等杂质清理干净，认真检查焊缝外观质量，并在规定处打上焊工标记，并转序检验（包括外观及内在质量的专职检验）。
7.1.10焊接工艺参数应严格按焊接作业指导书的要求进行。
7.1.11与母材焊接的临时工卡具其材质宜与母材相同或同一类别号。拆除工卡具时不应损伤母材，拆除后应将残留焊疤打磨修整至与母材表面齐平。
7.1.12施焊过程中应保证起、收弧处的质量，收弧时应将弧坑填满。
7.2管材坡口：
7.2.1检查管口焊接坡口，若需要修口则采用氧乙炔等热加工方法（必须将凹凸不平处打磨平整），坡口周围的杂物、油漆、氧化物等要清除干净；钢管对口坡口要求：采用V型坡口，对口间隙2.0-3.0mm，允许偏差为-2.0mm +1.0mm。
7.5焊接工艺要求：
7.5.1焊口焊接前应检查：本工程管壁厚为19mm，管道对接焊口组对后应做到对口错边量不大于2mm。
公称直径（㎜）
点焊长度（㎜）
点焊数
DN1400
80-100
电焊间距为300mm
定位焊缝的长度、厚度和间距，应能保证焊缝在正式焊接前的过程中不致开裂，具体可按下表执行：
定位焊的焊缝不得有裂纹或其他缺陷，在焊接根部焊道前，应对定位焊缝进行检查，当发现缺陷时应及时处理后方可正式施焊。
注意事项：
A、定位焊的起头和结尾处应圆滑，否则，易造成未焊透现象。
B、焊接件要求预热，则定位焊时也应进行预热，其温度应与正式焊接温度相同。
C、定位焊的电流比正常焊接的电流大10-15%。
D、在焊缝交叉处和焊缝方向急剧变化处不要进行定位焊。
E、定位焊缝高度不超过设计规定的焊缝的2/3，以越小越好。
F、定位焊缝比较短小，并且保证焊透，故应选用3.2mm的J427焊条。
7.5.2本工程焊接工艺参数：
氩电联焊：
焊层/焊层
焊接方法
填充材料
焊接电流
电弧电压
V
焊接速度cm/min
牌号
直径
极性
电流(A)
1/1
GTAW
TIG-J50
Φ2.5
正接
120-130
12-14
8-9
1/2
SMAW
J427
Φ3.2
反接
120-130
20-22
11-13
1/3
SMAW
J427
Φ4.0
反接
140-150
22-24
14-16
1/4
SMAW
J427
Φ4.0
反接
140-150
22-24
14-16
1/5
SMAW
J427
Φ4.0
反接
140-150
22-24
14-16
1/6
SMAW
J427
Φ4.0
反接
140-150
22-24
14-16
氩弧+二保焊
焊层/焊层
焊接方法
填充材料
焊接电流
电弧电压
V
焊接速度cm/min
牌号
直径
极性
电流(A)
1/1
GTAW
TIG-J50
Φ2.5
正接
170-220
12-14
4-5
1/2
SMAW
ER50-6
Φ1.2
反接
100-150
20-25
7-10
1/3
SMAW
ER50-6
Φ1.2
反接
150-200
25-30
8-12
1/4
SMAW
ER50-6
Φ1.2
反接
150-200
25-30
8-12
1/5
SMAW
ER50-6
Φ1.2
反接
150-200
25-30
8-12
1/6
SMAW
ER50-6
Φ1.2
反接
150-200
25-30
8-12

7.5.3焊口在焊接完成后，应及时清理焊口外侧及内侧药皮及焊渣飞溅物。外侧药皮及飞溅物可直接采用敲渣锤进行敲打清理，焊口内侧药皮应靠敲打焊口外侧产生的振动力而予以清除。当内侧药皮清理未净时，可采用人工进一步清理。
8、 焊缝检测及返修措施：
8.1焊接前检查:
8.1.1组对前要对各零部件的主要结构尺寸、坡口尺寸、坡口表面进行检查，应符合规范要求。
8.1.2组对后要检查组对构件的形状、位置、错边量、角变形、组对间隙等。
8.1.3焊接前要检查坡口及坡口两侧的清理质量。
8.1.4焊接前要检查施焊环境、焊接工装设备、焊接材料。
8.2焊接中间检查:
8.2.1定位焊缝焊完后，应清除渣皮进行检查，对发现的缺陷应去除后方可进焊接。
8.2.2每层焊后，要立即对层间进行清理，并进行外观检查，发现缺陷须清除后方可进行下一层的焊接。
8.2.3中断焊接的焊缝，继续焊接前要清理并检查，消除发现的缺陷并满足规定的预热温度方可施焊。
8.3焊后检验：
8.3.1焊缝外观检测：
A、焊缝与母材应圆滑过渡，焊缝表面不得有裂纹、未熔合、夹渣和气孔。
B、焊缝高度不应低于母材表面，并应与母材平滑过渡。
C、焊缝咬边深度≤0.5mm，焊缝两侧咬边总长度不大于焊缝全长的10%。
8.3.2 焊缝无损检测：
按设计要求本工程焊缝进行100%探伤，应符合《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》（GB/T3323-2005）的规定Ⅱ级为合格。以无损检测公司发送的结果为准。
8.4焊缝返修工艺规程：
8.4.1经无损检测发现的不合格焊缝必须进行返修。
8.4.2焊缝的返修工艺规程应按已评定合格的焊接工艺编制。
8.4.3焊缝经无损探伤发现超标缺陷时，对需要返修的焊接缺陷应当分析缺陷产生原因，提出改进措施，并按焊接工艺编制出返修工艺。经返修的焊缝性能和质量应与原焊缝相同。
 8.4.4焊缝返修完毕，应按与原焊缝相同的探伤要求和标准进行复探。
8.4.5焊缝返工程序图：
判明缺陷
性质、位置、大小

项目技术负责人
批准

消除缺陷
方法：打磨、碳弧气刨

制定措施

焊 接
合格焊工、相同工艺

分析原因
焊缝检验

不合格，返工

注： A、缺陷的清除可采用磨光机打磨或碳弧气刨的方法。用碳弧气刨时要彻底清除渗碳层。
B、返修应采用原焊接工艺。
C、返修后，进行无损检测。
9、质量保证措施：
9.1严格按图纸、方案和焊接工艺指导书施工。
9.2充分发挥质保体系的作用，确保质保体系的正常运行。
9.3严禁使用无产品合格证和材质证明书的焊接材料。当对材料有怀疑时，应进行化验，以确定是否可用。
9.4加强质量教育，强化职工质量意识。
9.5 严禁无证人员上岗作业施焊。
9.6抓住焊接过程控制要点：
一是焊接工艺作业指导书的编制及焊前施工交底，搞好焊前检查，即检查对口尺寸、坡口形状、清理及焊前准备，做到不符合要求不施焊；二是质量检验员的工作在现场，对每个焊工的焊口质量进行检查控制，三是做好相关工序之间的联系，如对口、焊接、探伤、质量检查等之间的联系。
9.7焊工在完成各自的焊接工作后均应做100%的自检，填写自检单；自检完报项目部验收，项目部会同甲方、监理验收后报探伤公司进行无损检测。
9.8对不合格焊口，按照缺陷处理程序进行处理，并如实记录处理过程。
9.9制定焊接质量奖惩措施：严格执行公司制定的制度，结合工程施工现场的具体情况，加大焊接质量奖惩力度，充分利用经济杠杆的调节作用，提高焊工及管理人员的质量意识，使本公司承担的合同范围内焊接质量全面达到优良水平。
10、安全生产保证措施：
10.1 进入施工现场的人员必须穿戴好劳保用品（包括安全帽、绝缘鞋、工装）。
10.2 加强用电管理，送、拉焊机电源闸刀时应配戴绝缘手套并且要侧身。
10.3 焊机带电的裸露部分和转动部分必须设有安全罩。
10.4 施工用氧气、乙炔应分类放好并保持一定距离（5m以上）同时要做好警示牌。氧气、乙炔瓶距离明火要在10米以上。
10.5 射线探伤作业时应设置安全标志牌，以防无关人员进入作业区。探伤前应通知相关作业单位，注意避让并设警示标志或警示灯。
10.6现场要做到安全用电，所有用电线路、及设备应由专业电工进行维护管理。现场用电设施要经常进行巡检，发现问题或是隐患应立即排出。
10.7配电箱及电焊机、砂轮机等用电设施配套电线电缆不得有裸露部分，如有裸露禁止使用。
11、主要施工机具及用料：
序号
机具名称
规格型号
数量
单位
备 注
1
氩弧焊机
TIG-400
16
台

2
电弧焊机
BX1-500
16
台

3
CO2保护焊机
NBC-350
16
台

4
焊条烘干箱
300-500 ℃
2
台

5
恒温箱
150~300 ℃
2
台

6
焊条保温桶
2kg
16
只

7
角向磨光机
150型
4
台

8
角向磨光机
100型
4
台

10
敲渣锤
1磅
5
把
清理焊口
11
扁铲
2寸
5
支
清理焊口
13
温度计

4
支
测量环境温度
14
干湿温度计

4
支
测量环境湿度
注：A、电焊机须装设有效电流、电压表；以确保正确显示焊接参数。
B、焊条烘干箱应有温度及时间调节装置，以达到计量读数准确，调节灵活可靠。