P91管道施工工艺规程(2).doc

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P91管道焊接施工工艺规程
1　 范围
本规程规定了10Cr9Mo1VNb（P91）钢管道的焊接施工程序和方法，以及工艺、质量、环境、安全、成品保护等要求，适用于北京电力建设公司现场安装、检修工程中P91管道的焊接作业。
2　 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，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准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。
DL/T868-2004《焊接工艺评定规程》
DL/T869-2004《火力发电厂焊接技术规程》
DL/T679-1999《焊工技术考核规程》
《火电施工质量检验及评定标准》焊接篇1996版
DL/T819-2002《火力发电厂焊接热处理技术规程》
DL/T820-2002《管道焊接接头超声波检验技术规程》
DL/T821-2002《钢制承压管道对接接头射线检验技术规程》
JB/T3223-1996《焊接材料质量管理规程》
DL5009.1-2002《电力建设安全工作规程》
3　 职责
3.1　 公司工程管理部负责本规程的编制、批准、发布和修订。
3.2　 焊接工程公司组织本规程的实施，参与对本规程的编制与修订。
3.3　 各项目部焊接工地严格执行本规程，对本规程的问题或不适宜部分及时反馈给焊接工程公司。
4　 工作程序
4.1　 焊前准备
4.1.1　 一般规定
4.1.1.1　 P91管道焊接应具有符合DL/T868-2004《焊接工艺评定规程》要求的焊接工艺评定。
4.1.1.2　 P91管道焊接前，应由现场焊接技术人员根据焊接工艺评定文件编制焊接作业指导书，进行技术交底，经双方签字并同时具备以下条件，方可认为具备焊接开工条件。
4.1.2　 焊接人员
4.1.2.1　 焊工应按照DL/T679-1999《焊工技术考核规程》规定参加焊工技术考核，取得合格证书。
4.1.2.2　 焊接质量人员、热处理人员应按照DL/T869-2004《火力发电厂焊接技术规程》的要求，经专门培训考核合格并取得资格证书。
4.1.3　 焊接材料及机具
4.1.3.1　 焊接材料均应有制造厂的质量合格证。
4.1.3.2　 焊接材料的存放和管理应符合JB/T3223-1996《焊接材料质量管理规程》有关规定，凭有效的焊接作业指导书发放。
4.1.3.3　 焊接施工前应准备好符合使用条件的逆变直流焊接电源。
4.1.3.4　 热处理机及远红外测温枪等应经过校准。
4.2　 焊接
4.2.1　 工艺流程
坡口清理→对口→点固→预热（层间温度控制）→充氩→氩弧焊打底→焊条电弧焊→M氏体转变→焊后热处理→检验（外观检查、无损检验）。
为实施焊接全过程质量控制，每道焊缝要填写《P91管道焊接过程控制签证表》，见附表1。
4.2.2　 施工的步骤及方法(焊接及焊后热处理工艺曲线见图2)

760±10℃（要注意AC1）
温度℃
≤100℃/分 ≤100℃/分

200~300℃
100~150℃
150~250℃ 1~2小时 300℃

GTAW SMAW PWHT
时间（h）
图2 焊接及焊后热处理工艺曲线示意图

4.2.3　 坡口加工及对口
4.2.3.1　 下料宜采用机械方法，当采用等离子火焰切割时，要留有充分的加工余量（≥5mm）。
4.2.3.2　 坡口加工除有特殊规定外，均应符合DL/T869-2004表1的要求。
4.2.3.3　 对口前应确认坡口面及内外壁两侧20mm范围内无裂纹、重皮等缺陷。
4.2.3.4　 对口装配可采用专门的对口卡具，也可以采用点固块的方式，点固块材料优质低碳钢，点固方式见下图1。
焊脚6~8mm，P91焊材

40~60mm

图1 点固块点固示意图

4.2.4　 点固焊
4.2.4.1　 点固焊用的焊接材料、焊接工艺和焊工技术条件应与正式焊接时相同。
4.2.4.2　 点固块点固在坡口边沿，圆周均布三点，氩弧焊到其位置时敲掉，在焊接表面之前将敲掉部位的焊疤磨平，确认该部位无裂纹。
4.2.4.3　 严禁管道上任意引弧和试验电流。
4.2.5　 充氩
4.2.5.1　 为了防止根部氧化，必须进行内部充氩保护。充氩装置可采用滑动堵板或可溶纸封堵方案，应在开工前与汽机技术人员商定，以便每道焊口对口前封好。。
4.2.5.2　 充氩保护范围以坡口中心为准每侧各200-300m。背面保护气体流量在氩弧焊焊缝将要完全封闭时应关小，焊条焊接第二、三、四层时，仍需充氩进行背面保护。
4.2.6　 预热及打底
4.2.6.1　 P91钢的预热采用电加热方式。预热宽度以坡口边缘算起每侧不少于壁厚的3倍，加热力求均匀。
4.2.6.2　 P91钢焊接时，环境温度必须在5℃以上。必要时可以搭建施工棚，采用加热方法提高施工棚内温度使焊接正常进行。
4.2.6.3　 氩弧焊打底时，预热150℃，使用远红外测温枪测量坡口处的实际温度。
4.2.6.4　 在焊接时，应选用Ф2.4mm（Ф2.5 mm）的焊丝，Ф2.5 mm的铈（镧）钨极，氩气流量为8-10L/min。氩弧焊打底的焊层厚度控制在2.8-3.2mm范围内。
4.2.6.5　 氩弧焊打底焊缝厚度不得小于3mm，根据目前国内兄弟单位的经验，也可以氩弧焊焊接两层。
4.2.7　 焊条电弧焊
4.2.7.1　 焊条电弧焊填充、盖面焊接前，预热温度调整到250℃（DL/T869-2004要求200-300℃）后，再开始焊接。
4.2.7.2　 焊接时层间温度控制在200-250℃之间（用测温枪测量坡口处的实际温度），在每道焊缝焊前应用测温枪测焊缝实际温度，如高于250℃必须待焊缝降温后再焊下一层。
4.2.7.3　 P91钢焊接要严格控制焊接热输入量，为此，填充层必须采用多层多道焊。对水平固定管道，一律使用Ф3.2 mm焊条；对于垂直固定管道，则可以在焊条电弧焊的第四层开始使用Ф4.0 mm焊条，但焊接热输入量必须控制住。
为更好地控制焊接热输入量和保证焊接质量，可以在焊条电弧焊的第一、二层采用Ф2.5mm焊条。
4.2.7.4　 对于水平固定管道，盖面层的焊道至少三道焊缝，中间的“退火焊道”最后焊接，以利于改善焊缝金属组织和性能。
4.2.7.5　 直径大于168mm的P91管道宜采用两人对称施焊。每层焊道的接头应错开。
4.2.7.6　 每层每道焊缝的厚度应不大于所用焊条的直径，焊缝宽度应不大于所用焊条的直径的3倍，边缘应圆滑过渡到母材。焊接完毕后，应将焊渣、飞溅清理干净，确认无缺陷后再继续焊接。
4.2.7.7　 在P91钢焊接初期，公司规定使用焊接参数记录仪对管道焊接过程监测，以保证焊接质量和做到可追溯，几年来应用情况较好，质量较稳定，目前技术已经成熟。为此，自本规程执行之日起，开始采用旁站记录监控焊接质量，代替使用焊接参数记录仪对管道焊接过程监测。即：在焊接全过程中，专人填写《P91管道焊接监控表》附表2，记录每根焊条（焊丝）的焊接电流、焊接电压、焊缝长度。
4.2.7.8　 焊接完毕后，焊工应认真进行自检，确认无缺陷后， 填写焊口自检记录，交付专检。
4.2.7.9　 每名焊工初次焊缝焊接过程中，焊接技术人员应经常对照《P91管道焊接监控表》，折算过程中的焊接热输入量，如果发现有大于25J/cm2的焊道，必须马上与焊工和记录人员核实并调整焊接参数。调整焊接参数一般用加快焊接速度、减薄焊缝厚度、减小摆动幅度的方法，尽可能不使用减小焊接电流的方法。
焊缝焊接完成后，焊接技术人员应对照《P91管道焊接监控表》，折算过程中的焊接热输入量，发现有大于25J/cm2的焊道，必须马上与焊工和记录人员核实，如发现问题应及时警告焊工控制焊接过程参数。若多数焊道存在此类情况，应停止该焊工的焊接资格并加以处罚。
4.2.8　 热处理
4.2.8.1　 焊后热处理加热器宽度、保温层宽度和厚度应符合DL/T819-2002《火力发电厂焊接热处理技术规程》及焊接工艺评定文件的要求。
4.2.8.2　 当采用进口焊接材料时，必须在应用前了解焊后热处理的要求，对确定的恒温温度谨慎应用，严禁发生超过该材料AC1的情况发生。
4.2.8.3　 热处理温度、热处理升降温速度、热处理时间应符合焊接工艺的要求。
4.2.8.4　 每道焊口至少应布置两只热电偶进行测温，热电偶应对称布置。
4.2.8.5　 如不能立即进行热处理，应根据焊接工艺评定进行后热处理。
4.3　 质量检验方法及标准
4.3.1　 外观检查
4.3.1.1　 焊后焊工进行100%自检，100%专检。
4.3.1.2　 焊缝表面与母材熔合良好，圆滑过渡；不得有裂纹、未熔合、气孔、夹渣等缺陷。
4.3.1.3　 表面工艺的评定执行DL/T869-2004《火力发电厂焊接技术规程》和《火电施工质量检验及评定标准》（焊接篇96版）中的相关要求。
4.3.2　 无损检测
4.3.2.1　 当壁厚≤20mm时，采用射线探伤，探伤数量100%；当壁厚 >20mm时，采用超声波探伤，探伤数量100%。
4.3.2.2　 射线探伤的合格标准为DL/T821-2002《钢制承压管道对接接头射线检验技术规程》Ⅱ级；超声波探伤的合格标准为DL/T820-2002《管道焊接接头超声波检验技术规程》Ⅰ级。
4.3.3　 热处理后硬度检验
4.3.3.1　 工程现场开始焊接的第一道P91管道焊口及发现热处理曲线异常时，要进行硬度检验。
4.3.3.2　 硬度检验的合格标准为：≤350HB，且与母材差值≤100HB。
4.4　 焊接缺陷返修
4.4.1　 无损检验不合格时，应按照焊接工艺评定进行返修焊接。返修焊补的焊接接头，一般同一焊口不得超过2次，否则应割掉重新对口焊接。
4.4.2　 返修的焊接接头必须重新进行焊后热处理和无损检验。
4.5　 施工应注意的质量问题及防治措施
项次
质量通病
预防措施
一、焊前准备
1
焊缝清理不干净或不清理。
加强对焊工的质量意识教育，讲解焊缝清理的重要性。
2
焊缝内部充氩时间短。
增加充氩流量和充氩时间，使用手背感到有气体流出或气体流出部位打火机不能点燃。
3
焊条烘焙不到位。
对焊条库的记录进行监督检查。
二、预热、点固焊
1
预热温度低
使用测温枪进行实际测温。
2
层间温度高
使用测温枪对坡口进行实际测温，等待降至250℃以下。
三、焊接
1
P91钢焊接参数不符合规定
严格执行焊接技术措施，加强对焊接过程旁站记录的监测，防止大于25J/cm2的现象发生。
2
焊条摆动宽度超标
提高焊工的质量意识，严格执行焊接技术措施。
3
焊层厚度超标
严格执行焊接技术措施，使用测量尺对焊层厚度进行每层的测量。

4.6　 成品保护要求
4.6.1　 焊接人员应了解施工环境，对焊接完成的成品、半成品必要时采取有效的保护、隔离措施。
4.6.2　 严禁在正式设备或设施上焊接临时设施及在正式设备或设施上引弧及试验电流。
4.6.3　 在布置电焊把线或收回电焊把线时，不可带电进行。避免在收、放线过程中裸露的铜线打伤设备、设施。
5　 安全与环境注意事项
5.1　 现场焊接作业要符合DL5009.1-2002《电力建设安全工作规程》规定，特别是焊接专业的相关要求，如：
5.1.1　 电焊机的使用
5.1.2　 高空作业
5.1.3　 热处理
5.2　 环境及文明施工要求
5.2.1　 施工环境内的焊接设备、焊接电缆线要布置规则、整齐且干净。
5.2.2　 焊接时脚手架的高度和宽度要符合现行规程的要求且稳定牢固。
5.2.3　 高空作业时应挂好安全带以确保焊工的安全。
5.2.4　 焊接施工时应搭设防风雨棚，且施工场所应无积水。
5.2.5　 夜间及黑暗处施工时，照明必须充足。
5.2.6　 热处理的二次线应码放整齐，接口应牢固。
5.2.7　 热处理设备检修替换下的含苯电容不得随便丢弃，要放在电池集中收集点。
5.2.8　 热处理使用的保温棉使用后或破损后不得遗弃在现场，收集到专用垃圾点。
6　 记录
6.1　 施工记录
6.1.1　 管道单线施工图、焊口记录表。
6.1.2　 自检记录表、分项工程焊接接头表面质量验评表。
6.2　 验收签证记录
6.2.1　 分项工程焊接综合质量等级评定表
6.2.2　 P91管道焊接监控表
6.2.3　 P91管道焊接过程控制签证表
6.2.4　 缺陷处理记录

附表1：P91管道焊接过程控制签证表
附表2：P91管道焊接监控表

附表1
P91管道焊接过程控制签证表
编号：
焊 口 编 号

施焊人

规 格

钢 印

技术负责人

焊工班长

质检员

环境温度： ℃
工 作 流 程
执行情况
签证人
日期

焊

前

准

备
编制作业指导书或工艺卡
□是 □否

焊工培训和焊前练习结束
□是 □否

焊前进行技术、质量、安全交底
□是 □否

验证焊材有无质保书
□是 □否

焊条烘干温度/时间
℃/ 小时

坡口型式及坡口清理方法

坡口在施工现场是否经过修整
□是 □否

挡风、雨、雪措施落实
□是 □否

焊接电源运转正常
□是 □否

配备焊条保温筒
□是 □否

焊丝去除表面油污
□是 □否

对口装配时，管子垫置牢固
□是 □否

管道上焊接临时支撑物
□是 □否

管道对口时的错口值
mm

点固焊

点焊前预热温度
℃

充氩保护的氩气流量值
升/分

在管段上试验焊接电流
□是 □否

点固焊长度/厚度
mm / mm

点固焊时的焊接电流
A

填表人： 填表日期： 年 月 日

P91管道焊接过程控制签证表（续）
编号：
工 作 流 程
执行情况
签证人
日期

焊

接

工

艺
氩
弧
焊
坡口处的预热温度（红外测温仪）
℃

焊接电流
A

焊接速度
cm/分

焊枪氩气流量
升/分

氩弧焊焊层厚度
mm

电弧焊填充
焊条直径
Ф mm

焊接电流
A

焊接电弧电压
V

焊接速度
cm/分

填充金属厚度（平均/最大）
mm

焊接过程中焊条摆动的最大宽度
mm

焊接过程中层间温度（红外测温仪）
℃

进行层间清理
是否

热处理开始升温时的起始温度
：

升温速度
℃/小时

热处理温度
℃

恒温时间
小时

降温速度
℃/小时

填表人： 填表日期： 年 月 日

附表2：
P91管道焊接监控表
焊口编号：
焊口规格：
焊接位置：
要求焊接层数：
当日天气：
环境温度： ℃
对口装配间隙是否满足要求： □是 □否
内壁充氩是否满足要求： □是 □否
要求预热温度： ℃
层间温度： ℃
氩弧焊打底
焊接电流： A；焊接电压： V
焊条电弧焊
焊接电流： A；焊接电压： V
要求内壁错口值： mm
外壁错口值： mm
要求焊缝余高： mm；焊缝宽余高： mm；焊缝每侧增宽： mm；焊缝宽窄差： mm
要求单层厚度： mm； 单层焊摆动宽度： mm
实 测 记 录
预热温度 ℃
焊丝牌号 Ф mm
焊条 Ф mm
焊接
层/道
焊接
方法
焊材直径
焊工钢印
层间温度（℃）
电流（A）
电压（V）
焊接速度（mm/min）
焊层厚度(mm)
1
GTAW

2
SMAW

焊工： 日期：
技术（质检）人员： 日期：
P91管道焊接监控表（续表）
焊口编号：
焊口规格：
焊接位置：
实 测 记 录
焊接
层/道
焊接
方法
焊材直径
焊工钢印
层间温度（℃）
电流（A）
电压（V）
焊接速度（mm/min）
焊层厚度(mm)

焊工： 日期：
技术（质检）人员： 日期：