工艺管道焊接施工作业指导书-特油新井.doc

三区兴0北平台（杜32-兴KH315）建设工程
工艺管道焊接施工作业指导书

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编制单位
辽宁辽河油田金宇建筑安装工程有限公司
日 期
2014年 月 日
版本

施工单位：辽宁辽河油田金宇建筑安装工程有限公司

工艺管道焊接施工作业指导书
1、施工依据和执行标准
1.1、施工图纸
依据中油辽河工程有限公司2010年设计特油工艺建设工程施工图纸。
1.2、施工标准及验收规范
《油气田集输管道施工技术规范》SY0422-2010
《石油天然气金属管道焊接工艺评定》SY/T 0452-2002
《钢制管道焊接及验收规范》SY/T 4103-2006
《石油天然气钢制管道无损检测》SY4109-2005
2、焊接工艺规程
2.1 焊条电弧焊
2.1.1 焊接工艺规程编号及执行标准和适用范围
2.1.1.1 焊接工艺规程编号：HP-06；
适用材质管径：20# 直径Φ89-Φ219mm 壁厚4-7mm
2.1.2、焊接参数及要求
接头设计
接头形式：对接 坡口形式：V型
坡口角度（α）：60±5° 钝 边（P）：1.0～1.5㎜
间 隙（h）:1.0～2.5㎜ 余 高（h）：0～1.5㎜,局部不大于2.0㎜
错 边：不大于0.5mm
盖面焊缝宽（w）：比坡口每侧增宽0.5～1.5㎜（应控制在8～11㎜间）

焊缝层数：
壁厚（㎜）
根焊
填充焊
盖面焊
4～7
1
1-2
1
注：立焊位置允许立填焊

工艺要求
焊接方法：焊条电弧焊 焊工人数：每层1～2名焊工
根焊与填充焊时间间隔：＜5min 焊条烘干：按厂家要求执行
焊接规范：
焊接名称
填充金属
直径（mm）
极性
焊接方向
电流（A）
电压（V）
焊接速度（cm/min）
定位焊
ER50-2
2.5
DC-
上向
55～100
24～36
5～15
根焊
ER50-2
2.5
DC-
上向
55～100
24～36
5～15
填充
E4303
3.2
DC+
上向
99～140
18～30
6～18
盖面
E4303
3.2
DC+
上向
99～140
18～30
6～18

注：DC-表示焊条接负，DC+表示焊条接正
施工措施
清理工具：钢丝刷、动力角向砂轮机
根焊接头：用钢丝刷、动力角向砂轮机清理
对口器撤离：外对口器在完成大于根焊道总长度的67%，且焊完的焊道应沿圆周均匀分布方可撤离。
定位焊：焊接定位焊缝时，采用与根焊道相同的焊接材料和焊接工艺，定位焊缝长度为5～15mm，应均匀分布
其 它：用钢丝刷和动力角向砂轮机清理干净焊道表面后进行下一层焊接空气潮湿时增加烤把将焊口位置烤干，对口时管材直缝应错开100mm以上.
2.1.2.1焊接工艺
焊接方法：定位焊、根焊采用焊条电弧焊（ER50-2 Φ3.2mm焊条），填充、盖面采用焊条电弧焊（E4303Φ3.2mm焊条）；
焊接规范：参照HP-06焊接工艺规程
对口器撤离：根焊全部完成后
其它：必须清理干净上一层焊道表面后，方可进行下一层的焊接
2.1.2.2 焊接环境要求
环境温度：大于00C
环境湿度：小于90%RH
焊接环境风速：酸性焊条小于8米/秒、低氢焊条小于5米/秒。
其他：雨雪天气
2.2 返修焊接
2.2.1焊接工艺规程编号及执行标准和适用范围
2.2.1.1 焊接工艺规程编号：HP-06；
执行标准： SY/T 4103-2006；
适用材质管径：20# 直径Φ89-Φ219mm 壁厚4-7mm。
2.2.2、焊接参数及要求
2.2.2.1 接头形式：V型坡口，对接；
2.2.2.2 坡口角度：见图
焊接材料
根焊焊条 型号ER50-2 φ2.5mm 标准号：GB/T8110
填充焊条 型号E4303 φ3.2mm 标准号：GB/T5117
盖面焊条 型号E4303 φ3.2mm 标准号：GB/T5117
接头设计
接头形式：对接 坡口形式：V型打磨口
坡口角度（α）：60±5° 间隙（b）:1.0～2.5mm
余 高（h）: 0～1.5mm 垫板：无
盖面焊缝宽(W)：比坡口每侧增宽0.5～1.5mm

焊接层数：（以打磨口打透为前提）
壁厚（mm）
根焊
填充焊
盖面焊
4-7
1
1-2
1

焊接准备
焊接位置：水平固定（5G）
焊接设备：具有下降外特性直流焊机
返修长度：50-304mm(相邻两处缺陷间隔小于50mm时作为一处返修)
工艺要求
焊接方法：焊条电弧焊 焊工人数：每层1名焊工
根焊与填充焊时间间隔：＜5min 焊条烘干：按厂家要求执行
焊接规范：（以打磨口打透为前提） 层间温度：≧60°C
焊接名称
填充金属
直径（mm）
极性
焊接方向
电流（A）
电压（V）
焊接速度（cm/min）
定位焊
ER50-2
2.5
DC-
上向
55～100
24～36
5～15
根焊
ER50-2
2.5
DC-
上向
55～100
24～36
5～15
填充
E4303
3.2
DC+
上向
99～140
18～30
6～18
盖面
E4303
3.2
DC+
上向
99～140
18～30
6～18

注：DC-表示焊条接负，DC+表示焊条接正
技术措施
经无损检测发现的不合格缺陷按以下方法修补：
1． 根部焊道的清理：如果缺陷出现在焊缝根部，修理时用碳弧气刨和动力角向砂轮机按图1形状将缺陷清理干净，然后按规定对焊口整体进行预热，该项工作必须由有资格的焊工按照上述的规范进行修补
2． 焊缝中部及表面缺陷的修补：如果缺陷出现在焊缝中部或表面，按图2形状将缺陷清理干净，其余程序同上
3． 经打磨后的坡口应进行磁粉探伤或液体渗透探伤以确保裂纹清除干净
4． 返修部位应该重新进行射线检测
5． 返修焊道的起点和终点不应与原始焊道的起点与终点相重叠
6． 同一位置焊缝返修只允许进行一次

2.2.2.5 焊接工艺
焊接方法：焊条电弧焊
焊接规范：参照HP-06
焊道清理措施：动力角式砂轮机及钢丝刷
其它：必须清理干净上一层焊道表面后，方可进行下一层的焊接，返修焊道的起点与终点不应与原始焊道的起点与终点相重叠。
2.2.2.6 焊接环境要求
环境温度：当环境温度低于00C时，应对焊接区域进行保温覆盖，防止焊缝冷速过快。
环境湿度：小于90%RH
焊接环境风速：当环境风速大于5米/秒，应采取有效措施（如防风棚等）。
2.3 连头焊接：
2.3.1 焊接工艺规程编号：HP-06；
执行标准：SY/T 4103-2006；
适用材质管径：20# 直径Φ89-219mm 壁厚4-7mm
2.3.3 焊接参数及要求
2.3.3.1 接头形式：V型坡口，对接；
2.3.3.2 坡口角度：见图
焊接材料
根焊焊条 型号ER50-2 φ2.5mm 标准号：GB/T8110
填充焊条 型号E4303 φ3.2mm 标准号：GB/T5117
盖面焊条 型号E4303 φ3.2mm 标准号：GB/T5117
接头设计
接头形式：对接 坡口形式：V型
坡口角度（α）：60±5° 钝 边（P）：1.0～1.5㎜
间 隙（h）:1.0～2.5㎜ 余高（h）：0～1.5㎜,局部不大于2.0㎜
错 边：应不大于钢管壁厚的1/8,且小于2.0㎜
盖面焊缝宽（w）：比坡口每侧增宽0.5～1.5㎜

焊缝层数：
壁厚（㎜）
根焊
填充焊
盖面焊
4-7
1
1-2
1
注：立焊位置允许立填焊

2.3.3.5 焊接工艺
焊接方法：定位焊、根焊采用焊条电弧焊（ER50-2 Φ2.5mm焊条），填充、盖面采用焊条电弧焊（E4303Φ3.2mm焊条）；
焊接规范：HP-06
其它：必须清理干净上一层焊道表面后，方可进行下一层的焊接，返修焊道的起点与终点不应与原始焊道的起点与终点相重叠。
2.3.3.6 焊接环境要求
环境温度：大于00C
环境湿度：小于90%RH
焊接环境风速：酸性焊条小于8米/秒、低氢焊条小于5米/秒。
其他：雨雪天气
3、主要施工程序
施工准备
预热
根焊
清根
热焊
打磨
填充焊
打磨
盖面焊
外观检查
无损检测
返修
合格
不合格，修补至合格
下道工序
不合格

4、焊接技术要求
4.1、焊接技术准备
进行技术交底，编制作业指导书，制定施工组织设计。
4.2、物资准备
落实焊接材料，施工用工具，焊接的安全防护设施。
4.3、施工人员、设备准备
4.3.1 施工人员
对参加施工的所有焊工，在开工前进行HSE控制程序，施工标准，技术规范、焊接工艺规程等的培训工作。
4.3.2 施工设备
对施工的机具、设备全部进行了维护、保养，确保施工机具、设备到达现场时处于完好状态，满足施工需要。专门成立设备维修、保养服务队，负责对各施工机组机具、设备的日常维修任务。
4.4、管理文件及资料
制定各级岗位责任制度，印发各种质量及技术现场记录表格，定期检查现场原始纪录，收集整理竣工资料。
5．加热温度要求
5.1 管口预热温度大于100℃，预热用设备为环型加热器；预热后应清除管口表面的污垢。
5.2 预热温度在管口周围必须均匀，预热宽度以坡口每侧加热宽度≥75mm为准。
5.3 预热温度在距管口50mm处测量，测点均匀分布在管口圆周，确保预热温度均匀。
5.4 层间温度大于60℃，但是必须保证温度的均匀。
6．焊接施工工艺
6.1、焊接前的一般要求
6.1.1 在施工前根据焊接工艺建立焊接质量管理体系，按照焊接工艺的要求对焊工进行培训，使焊接人员的技术素质和技术水平能够符合本工程施工验收规范的有关规定。
6.1.2. 所有参加此工程施工的焊工必须做到持证上岗。
6.1.3 焊接施工前，根据业主提供的的“焊接工艺规程”，然后根据合格“焊接工艺规程”，编制“焊接作业指导书”指导现场施工。
6.1.4 检查坡口，其角度和光洁度必须满足焊接工艺规程的需要。
6.1.5 焊接空间必须得到满足：焊条电弧焊接满足：沟上焊管壁距地面高度大于500mm；沟下焊管壁距沟壁大于800mm，距沟底高度大于500mm。
6.1.6 焊接使用具有下降外特性直流焊机，焊接设备必须能满足焊接工艺要求，运行状态良好，有准确的量值显示，安全性满足要求。
6.1.7 正式焊接前，应在试板上调试焊接参数。
6.2、施焊工艺
施焊工艺包括：定位焊 、根焊、填充焊、盖面焊。
6.2.1 根焊为焊条电弧焊，焊条为ER50-2；焊接电流在50～100A之间，焊接电压在24～36V之间。
填充、盖面焊接为焊条电弧焊，焊条为E4303；填充、盖面焊接电流在90～140A之间，焊接电压在18～30V之间。
6.2.2 分层施焊时，不能在施焊层以外的坡口上引弧，更不允许在坡口以外的管壁引弧。
6.2.3 焊接专用接地线与管子必须结合牢固，如下图。

6.2.4 根焊焊条在包装良好时不需要烘干。若受潮，烘烤温度为80～100℃，烘烤时间为1h，烘烤后的焊条应放在恒温箱中，随用随取。时间不得超过4小时，超过4小时要重新烘烤，但重新烘烤不宜超过2次。
现场需要设置临时焊材库，将焊丝存放在材料库中，随用随取。
6.2.5 焊条电弧焊一般宜采用流水作业，每层焊道由1-2名焊工同时施焊。
6.3 焊接操作规程
6.3.1 焊接施工必须严格执行焊接工艺规程。
6.3.2 焊道的起弧或收弧位置相互错开30mm以上。焊接起弧在坡口内进行，焊接前每个引弧点和接头必须修磨。必须在前一焊层全部完成后，才能开始下一焊层的焊接。
两名焊工在收弧位置，先焊接到达交接处的焊工应多焊接部分焊道，便于后到达焊工的收弧作业。
6.3.3 焊接过程中，为防止焊接飞溅，破坏防腐层，施焊前须在管口两端用胶皮包裹缠绕一周宽度为800mm的保护层。
6.3.4 在下列任一种焊接环境下,没有防护措施严禁施焊：雨雪天气；大气相对湿度大于90%；环境温度低于0℃；酸性焊条小于8米/秒、低氢焊条小于5米/秒。
6.3.5 在管子焊接时，每第一根管非焊接端用临时盲板封死。在两名焊工收弧交接处，先到达交接处的焊工应多焊部分焊道，便于后焊完焊工的收弧。
6.3.6 根焊焊道必须熔透,背面成型良好；根焊完成后,用角式磨光机修磨清根。
6.3.7 焊接过程中，采取有效措施防止管内产生穿堂风，以免影响焊接质量。
6.3.8 各层焊道应连续焊接，并保证层间温度达到60℃以上；焊接时发现偏吹、粘条或其它不正常现象，应立即更换焊条并在修磨接头后再施焊。
6.3.9各焊道应连续焊接，并使焊道层间温度达到规定的要求。焊口完成后，必须将接头表面的飞溅物、熔渣等清除干净。每日收工前,每个焊口要完成整个焊道的50%以上并不能少于三层焊道。下次焊接前，焊口应预热到焊接工艺规程要求的温度。焊接施工中,应按规定认真填写“焊接施工记录”。
6.3.10 焊口编号统一按照业主的有关规定进行编制。
6.4 焊口修补
焊接过程发现的缺陷应立即清理修补，修补过程中必须注意控制层间温度。每处修补长度应大于50mm。相邻两修补处的距离小于50mm时按一处进行修补，返修长度在50-304mm。
对于钢管表面出现的引弧点、弧坑、碰伤等缺陷，经监理允许可以进行修补，但是修补后的管壁厚度应在允许的公差范围内。
6.5 焊口返修
按照焊接工艺评定的有关规定执行。
6.5.1 返修权限
6.5.1.1 返修次数
同一焊缝位置只允许返修一次。
6.5.2 焊口返修前,将缺陷处表面的涂料、铁锈等杂物清理干净，并将缺陷彻底清除,修磨出便于焊接的坡口形状；
6.5.3 每处返修焊缝的长度应大于50mm，相邻两处返修的距离小于50mm时按一处缺陷进行返修。允许返修的最大长度为304mm
6.5.4、返修焊接前，必须整口加热，加热温度符合焊接工艺规程的要求；返修后的焊口采用原来的检测方法进行检测。
6.5.5 进行返修工作的焊工应具有返修焊接资格；
6.6 焊缝外观检验及验收
6.6.1、焊口焊接、修补、返修完毕后及时进行外观检查，检查前应清除表面熔渣、飞溅和其它污物；外观合格后方能进行无损检测工作。
6.6.2、焊缝外观检验
6.6.2.1 焊缝外观成型均匀一致，焊缝及其附近表面上不得有裂纹、未熔合、气孔、夹渣、飞溅等缺陷；
6.6.2.2 焊缝表面不应低于母材表面，焊缝余高应不大于2mm，局部不大于3mm，超标部分可以进行打磨，但不能伤及母材，并与母材进行圆滑过渡。
6.6.2.3 焊后错边量应满足：不大于钢管壁厚的1/8,且小于2.0mm；
6.6.2.4 焊缝宽度比表面坡口宽度每侧增加0.5～2.0mm。
6.6.2.5 咬边深度不超过0.5mm，咬边深度小于0.3mm的任何长度均为合格。咬边深度在0.3～0.5mm之间，累计长度不大于焊缝全长的15%。
6.6.2.6 对当日不能完成的焊道，必须按规范要求施焊完成三层焊道以上。
6.7、无损检测
所有的焊口按照设计要求进行无损检测，返修焊接次数不能超过2次，返修两次不合格的焊口进行割口处理。
7 施工过程注意事项
7.1 沟下焊接过程要注意安全施工，要求有足够的操作空间。
7.2 焊接之前要做好准备工作，尤其是焊接用手套，避免造成手部烫伤。同时防尘、防烟、防弧光劳保用具要佩带齐全。
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