P91蒸汽管道焊接工程施工設(shè)計(jì)方案

1、下載可編輯內(nèi)蒙古大唐國(guó)際克什克騰煤制氣項(xiàng)目化工區(qū)共用工程工藝管廊建筑安裝四標(biāo)段P91管道焊接專項(xiàng)施工方案編制：審核：審批：湖南省工業(yè)設(shè)備安裝有限公司二零一一年七月1、工程概況 12、編制依據(jù) 13、手工鴇極瀛弧焊打底 13.1 焊接機(jī)具與焊接材料 13.2 施焊前準(zhǔn)備 33.3 焊口組對(duì)及定位焊 33.4 焊前預(yù)熱 43.5 充瀛保護(hù) 43.6 瀛弧焊操作技術(shù) 44、焊條電弧焊填充及蓋面 75、焊后熱處理 86、P91鋼焊接斷電應(yīng)急措施 9.專業(yè).整理.1、工程概況本工程為內(nèi)蒙古大唐國(guó)際克什克騰煤制氣項(xiàng)目化工區(qū)公用工程工 藝管廊建筑安裝工程四標(biāo)段，工程包括工藝管廊基礎(chǔ)土建工程、鋼結(jié) 構(gòu)安裝及面

2、漆噴涂、工藝管道除銹、噴砂、防腐以及管道的安裝和保 溫、電纜橋架安裝、系統(tǒng)管道吹掃、試壓以及金屬射線探傷等全部?jī)?nèi) 容。根據(jù)設(shè)計(jì)說(shuō)明該工程中有大量高溫蒸汽管道，材質(zhì)為P91。由于工程運(yùn)行時(shí)，該管道將處于高溫高壓的工作狀態(tài)，為確保管道工作安全，特編寫此管道焊接施工方案以指導(dǎo)施工。2、編制依據(jù)本工程執(zhí)行下列有關(guān)規(guī)范、規(guī)程但不限于以下規(guī)范、規(guī)程。a)施工圖紙以及施工圖紙說(shuō)明b) GB50235-2010工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范c) GB50236-97現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范d) SD340-89火力發(fā)電廠焊接工藝評(píng)定規(guī)程e) DL/T679-1999焊工技術(shù)考核規(guī)程3、手工鴇極

3、僦弧焊打底3.1 焊接機(jī)具與焊接材料3.1.1 焊接P91鋼的焊接設(shè)備，應(yīng)選用焊接特性良好、穩(wěn)定可靠的整 流式焊機(jī)。其容量應(yīng)能滿足焊接規(guī)范參數(shù)的要求。3.1.2 瀛弧焊工機(jī)具3.1.2.1 瀛弧焊槍選用氣冷式。3.1.2.2 瀛氣減壓流量計(jì)選用氣壓穩(wěn)定，調(diào)節(jié)靈活的表計(jì)，其產(chǎn)品質(zhì) 量和特性應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。3.1.2.3 輸送瀛氣的管線應(yīng)選用質(zhì)地柔軟、耐磨和無(wú)裂痕的膠管，且無(wú)漏氣現(xiàn)象。3.1.2.4 瀛弧焊導(dǎo)電線應(yīng)采用柔軟多股銅線，具與夾具應(yīng)接觸良好。3.1.3 焊條電弧焊工機(jī)具3.1.3.1 焊機(jī)引出電纜線可選用截面為 50mm呈接專用銅芯多股橡皮 電纜；連接焊鉗的把線，可選用截面為 25mm呈

4、接專用銅芯多股橡皮 電纜。電纜線外皮絕緣應(yīng)良好、無(wú)破損。3.1.3.2 選用的焊鉗應(yīng)輕巧、接觸良好不易發(fā)熱，且便于焊條的更換。3.1.3.3 測(cè)量坡口和焊縫尺寸時(shí)，應(yīng)采用專用的焊口檢測(cè)器。3.1.3.4 修整接頭和清理焊渣、飛濺，宜采用小型輕便的砂輪機(jī)。3.1.4 焊接材料3.1.4.1 選用的鼠弧焊絲、焊條應(yīng)與鋼材匹配。選用中應(yīng)注意化學(xué)成 分的合理性，以獲得優(yōu)良的焊縫金屬成分、組織和力學(xué)性能，并要求 工藝性能良好。3.1.4.2 鼠弧焊絲、焊條。敏氣和鴇極等焊接材料的質(zhì)量，應(yīng)符合國(guó) 家標(biāo)準(zhǔn)或有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。如需考察其工藝性能，必要時(shí)，可進(jìn)行焊 接材料的工藝性能試驗(yàn)。3.1.4.3 瀛弧焊絲使

5、用前應(yīng)除去表面油、 垢等贓物。焊條除按國(guó)家標(biāo) 準(zhǔn)規(guī)定保管外，于使用前按使用說(shuō)明書規(guī)定，置于專用的烘焙箱內(nèi)進(jìn) 行烘焙。推薦的烘焙參數(shù)為：溫度 350-400 C,時(shí)間1-2小時(shí)，使用 時(shí)，應(yīng)放在80-120 C的便攜式保溫筒內(nèi)隨取隨用。3.1.4.4 敏氣使用前應(yīng)檢查瓶體上有無(wú)出廠合格證明，以驗(yàn)證其純度是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。3.1.4.5 瀛弧焊用的鴇極宜選用鈾鴇極，直徑為2.5mm鴇極于使用前在其端頭出磨成適于焊接的尖錐體。3.2 施焊前準(zhǔn)備3.2.1 坡口形狀和尺寸按設(shè)計(jì)圖紙。3.2.2 坡口加工應(yīng)采用機(jī)械法，坡口修整時(shí)，可使用角向砂輪機(jī)等輕 便工具。3.2.3 坡口及其內(nèi)外壁兩側(cè)15-20

6、mm范圍內(nèi)應(yīng)將油、漆、垢和氧化皮 等雜物清理干凈，直至露出金屬光澤。3.2.4 為保持管子內(nèi)壁齊平，遇有管子內(nèi)壁錯(cuò)口值超過(guò)1mmg兩側(cè)壁 厚不同時(shí)，應(yīng)按DLS007-92規(guī)定處理。3.3 焊口組對(duì)及定位焊3.3.1 管道坡口截面應(yīng)平整，應(yīng)保證兩管間隙均勻，對(duì)口間隙：3-5mm;3.3.2 P91鋼在不預(yù)熱條件下，焊接裂紋可達(dá)到 100%所以不得在管 道上焊接任何臨時(shí)支撐物，不得強(qiáng)力對(duì)口，以減少附加應(yīng)力。更不允 許利用熱膨脹法對(duì)口。坡口鈍邊厚度不超過(guò) 2mm以防止鐵水流動(dòng)性 差造成根部未熔合。3.3.3 大管徑厚壁管采用定位塊進(jìn)行點(diǎn)固，定位塊選用優(yōu)質(zhì)低碳鋼。3.3.4 點(diǎn)固焊之后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行根層焊

7、接；根層瀛弧焊打底之后不能停 滯，必須馬上進(jìn)行焊條電弧焊的填充焊接。采用定位塊點(diǎn)固的焊縫， 電弧焊填充到對(duì)施焊操作不便處時(shí)應(yīng)以機(jī)械方法去除點(diǎn)固塊，并打磨 干凈焊疤，對(duì)各焊點(diǎn)處母材進(jìn)行檢查，不得有裂紋、氣孔、未熔合等 缺陷。3.4 焊前預(yù)熱3.4.1 采用電阻加熱進(jìn)行預(yù)熱。從對(duì)口中心開始，每側(cè)不少于焊件厚 度的三倍，且不少于100mm 一般采用坡口兩側(cè)150mn右。3.4.2 手工敏弧焊預(yù)熱220-250 C恒溫一定時(shí)間，使內(nèi)外壁溫差30C 方可焊接。溫度過(guò)高不利于焊工操作，易產(chǎn)生夾絲、未焊透缺陷，還 會(huì)加重根部氧化。3.5 充瀛保護(hù)3.5.1 為防止P91鋼焊縫根部及次根部氧化，鼠弧焊打底及電

8、焊填充 第一層時(shí)，在管內(nèi)充瀛保護(hù)。保護(hù)范圍以坡口軸向中心為基準(zhǔn)，每側(cè) 各250-300mm處貼兩層可溶紙，以耐高溫膠帶粘牢固，做成密封氣室（可用火柴點(diǎn)火，驗(yàn)證氣室密封性）?；蛘卟捎帽孛?，利用耐火布 包裹做成封堵物，用鋼鏈條聯(lián)系2個(gè)封堵物，在管道中形成氣室，熱 處理結(jié)束后，經(jīng)無(wú)損傷探檢驗(yàn)合格后，從管管道中取出。3.5.2 采用“氣針”或“扁銅管”從探傷工藝孔或坡口間隙或管段 尾部充瀛。焊接前預(yù)先通入僦氣 5-15min,鼠氣流量20-30L/min , 管徑小取下限，管徑大取上限，以排除管道內(nèi)空氣，排氣結(jié)果可用打 火機(jī)測(cè)試。3.5.3 施焊過(guò)程中流量應(yīng)保持8-10 L/min ,流量調(diào)接可根據(jù)

9、實(shí)際情 況適當(dāng)調(diào)節(jié)。3.6 瀛弧焊操作技術(shù)3.6.1打底焊焊接工藝參數(shù)鴇極焊絲牌號(hào)規(guī)格焊接電流(A)焊接電壓(V)焊接速度(mm/min)止面保護(hù)ArWce-20TGS-B995-1159-1160-808-103.6.2電焊蓋面3.6.2.1 選用焊條，2.5 一層，3.2三層，其余用4.0。盡量采用小規(guī)格焊條，以便減小焊接線能量，降低晶粒粗化程度。1.1.1 .2電焊焊接工藝參數(shù)焊條規(guī)格2.53.24.0焊接電流/A80-100110-115140-180焊接電壓/V20-2220-2420-251.1.2 .3 焊條脫渣性較差，層間注意清渣3.6.3瀛弧焊打底推薦采用兩層鼠弧焊打底。一、

10、可防止打底焊縫被第一層焊條填 充時(shí)燒穿；二、由于鼠弧焊焊接線能量較小，會(huì)降低根部焊縫背部的 氧化程度。如采用一層瀛弧焊打底，則打底焊縫厚度應(yīng)大于3mm取1.1.3 .5mm為宜，以避免根部產(chǎn)生收縮溝。1.1.4 合理控制管內(nèi)保護(hù)鼠氣流量P91鋼根部焊縫存在較大的背部氧化問題，必須采用背部充敏保 護(hù)措施。一、為了取得良好的保護(hù)效果，要合理控制鼠氣流量，一般 控制在8-10L/min為宜；二、要使管內(nèi)鼠氣有流動(dòng)，以提高管內(nèi)保護(hù) 鼠氣的純度，并可降低焊接接頭的熱輸入量。1.1.5 多層多道焊P91鋼要求采用小的焊接線能量，采用多層多道焊能夠?qū)崿F(xiàn)。多 層多道焊后層對(duì)前層得正火作用能細(xì)化晶粒。注意焊道排

11、列順序“全位置焊先兩側(cè)后中間，橫焊交錯(cuò)排列"?？刂坪笇雍穸纫话銥楹笚l直 徑為宜，焊道寬度一般為焊條直徑3倍為宜，最大不超過(guò)4倍。如焊 接電流過(guò)大、焊層厚度過(guò)厚等原因造成焊接熱輸入量過(guò)大，則會(huì)引起晶粒粗化，劣化焊接接頭性能，用超聲波探傷時(shí)會(huì)出現(xiàn)晶間反射，從 而形成一些鱗狀波。1.1.6 注意事項(xiàng)1.1.6.1 對(duì)口前仔細(xì)檢查坡口的鈍邊是否合適，鈍邊厚度不能超過(guò) 2mm如果鈍邊過(guò)大，由于母材合金含量高、鐵水流動(dòng)性差，容易造 成根部未熔。1.1.6.2 在焊口兩端管子中250-300mn#貼上兩可溶紙，以防充敏時(shí) 鼠氣從管道中流失，造成保護(hù)不良而產(chǎn)生根部過(guò)燒。1.1.6.3 對(duì)口間隙最好控

12、制在3-4mm之間，間隙過(guò)小容易造成未焊透 或間斷性根部未熔焊絲；間隙過(guò)大使得焊接操作困難，產(chǎn)生根部焊縫 高低不平并伴隨未熔焊絲頭。1.1.6.4 在施焊的過(guò)程中，要把好充僦關(guān)。P91鋼由于合金含量高， 根部焊縫容易過(guò)燒，所以對(duì)背部充瀛保護(hù)要求高。P91鋼打底焊是關(guān)鍵，而打底焊質(zhì)量好壞的關(guān)鍵是背部充瀛保護(hù)的質(zhì)量。向管內(nèi)充瀛后，要感覺瀛氣從坡口間隙輕微返出， 整個(gè)焊口可利用保溫棉封堵，撥開 一段焊接一段。1.1.6.5 注意打底焊時(shí)的操作技術(shù)，不能象一般鋼材的焊接，送絲一 定要均勻，背部焊縫成形，不能靠送焊絲的力量來(lái)突出根部，這樣根 部焊縫容易產(chǎn)生未熔焊絲頭。鐵水過(guò)渡最好采用自由過(guò)渡。應(yīng)當(dāng)采用

13、具有電流衰減特性的焊機(jī)，收頭時(shí)特別注意要把焊接電流衰減下來(lái)， 填滿熔池后再坡口面上甩弧，防止產(chǎn)生弧坑裂紋。1.1.6.6 電焊填充時(shí)第一道焊縫應(yīng)盡能采用小規(guī)范焊接，防止打底焊縫燒穿。每一次都應(yīng)衰減電流、待填滿熔池后再收弧。防止產(chǎn)生弧坑 裂紋。1.1.6.7 層道間需仔細(xì)清渣，可用鋒鋼鋸條或角磨機(jī)，不可用榔頭過(guò) 重敲擊焊縫，以免產(chǎn)生裂紋。1.1.6.8 控制焊接電流使焊接線能量25KJ/cm,同時(shí)采用多層多道焊 以提高焊縫金屬韌性。4、焊條電弧焊填充及蓋面4.1 電焊填充及蓋面應(yīng)在鼠弧焊打底結(jié)束后及時(shí)進(jìn)行， 保持一定的層 間溫度以免裂紋等缺陷。層間溫度控制在 200-300 C .采用直流反接

14、法、兩人對(duì)稱焊接。4.2 第一二層電弧焊，采用3.2mm焊條，電流90-130A;在保證熔 化良好的前提下，盡量減少焊接電流，嚴(yán)防燒穿鼠弧焊打底焊縫。4.3 中間層和蓋面層采用3.2mm焊條，電流90-130A;各層接頭應(yīng) 相互錯(cuò)開。4.4 除第一層外，采用多層多焊道焊接工藝，每層厚度不允許超過(guò)焊 條直徑，焊條的擺動(dòng)寬度不允許超過(guò)4倍的焊條直徑，嚴(yán)格控制焊條 熱輸入量。4.5 焊條焊位置時(shí)，焊條基本不擺動(dòng)，有利于減少焊接線能量，保證 焊縫良好的機(jī)械性能。焊接中應(yīng)將每層的焊道的接頭錯(cuò)開至少10mm同時(shí)注意盡量焊的平滑，便于清渣和避免出現(xiàn)死角。4.6 焊接過(guò)程中必須加強(qiáng)層間清理、檢查工作，熔渣、飛

15、濺剔除干凈， 不得留有層間未熔合、夾渣等缺陷，尤其注意清理接頭及焊道兩側(cè)。 上層檢驗(yàn)合格后及時(shí)進(jìn)行此層焊接。4.7 施焊中，特別注意接頭和收弧的質(zhì)量，收弧時(shí)應(yīng)將熔池填滿，避 免產(chǎn)生弧坑裂紋。4.8 焊接電流大小應(yīng)適中，不能為追求小的焊接線能量而盲目使用小 電流。若焊接電流降得過(guò)低，由于熔池鐵水黏度大，流動(dòng)性差，容易 造成未焊透、未熔合。夾渣等缺陷。焊接電流控制在保證鐵水拉得開， 熔池清晰，熔合良好，再次此前提下，提高焊接速度，減少焊層厚度， 達(dá)到降低焊接線能量的目的。5、焊后熱處理5.1 熱處理前必須有一段低溫等待時(shí)間，100c左右保持2小時(shí)，確 保得到100啕氏體組織，并及時(shí)進(jìn)行高溫會(huì)火處理

16、。經(jīng)焊后熱處理 最終組織為回火馬氏體。5.2 P91鋼焊后熱處理加熱溫度為 750±10C；升降速度130C/h ； 溫度降至300c以下可不控制；5.3 P91鋼焊接接頭焊后熱處理恒溫時(shí)間按壁厚25mm/h計(jì)算，壁厚小于30mm中恒溫時(shí)間最少不得小于 3小時(shí)；5.4 焊后熱處理的加熱寬度，從焊縫中心計(jì)算，每側(cè)不小于管子壁厚 的3倍，且不小于60mm5.5 熱處理的保溫寬度，從焊縫中心算起，每側(cè)不小于管道壁厚的5倍，且每側(cè)應(yīng)比加熱器的安裝寬度增加不小于 100mm以減小溫度梯度；5.6 焊接熱處理保溫厚度以40-60mm宜；5.7 熱電偶布設(shè)于管道外側(cè)采用捆扎式，在焊縫中心按圓周對(duì)稱位置，且不少于兩點(diǎn)；5.8 熱處理的測(cè)溫必須準(zhǔn)確可靠，應(yīng)采用自動(dòng)溫度記錄。所用儀表、 熱點(diǎn)偶及其附件，已按計(jì)量的要求進(jìn)行標(biāo)定或校驗(yàn);5.9 P91管熱處理過(guò)程曲線如下圖所示以下可 不控制6、P91鋼焊接斷電應(yīng)急措施6.1 由于P91鋼材焊接工藝的特殊性，為確保施工質(zhì)量，施焊前在焊 口附近預(yù)備好大烘把、氧、乙快皮帶和足夠了量的