壓力管道焊接工藝規(guī)程

壓力管道焊接工藝規(guī)程

1適用范圍

本規(guī)程適用于工業(yè)管道或公用管道中材質(zhì)為碳素鋼、低合金鋼、耐熱鋼、

不銹鋼和異種鋼等壓力管道的焊條電弧焊、鴇極氤弧焊以及二氧化碳?xì)怏w保

護(hù)焊的焊接施工。

2主要編制依據(jù)

2.1GB50236-98《現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范》；

2.2GB/T20801-2006《壓力管道規(guī)范-工業(yè)管道》；

2.3SH3501-2001《石油化工劇毒、可燃介質(zhì)管道工程施工及驗收規(guī)范》；

2.4GB50235-97《工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范》；

2.5CJJ28-89《城市供熱管網(wǎng)工程施工及驗收規(guī)范》；

2.6CJJ33-89《城鎮(zhèn)燃?xì)廨斉涔こ淌┕ぜ膀炇找?guī)范》；

2.7GB/T5117-1995《碳鋼焊條》；

2.8GB/T5118-1995《低合金鋼焊條》；

2.9GB/T983-1995《不銹鋼焊條》；

2.10YB/T4242-1984《焊接用不銹鋼絲》；

2.11GB1300-77《焊接用鋼絲》；

2.12其他現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、技術(shù)文件。

3施工準(zhǔn)備

3.1技術(shù)準(zhǔn)備

3.1.1壓力管道焊接施工前，應(yīng)依據(jù)設(shè)計文件及其引用的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，并依

據(jù)我公司焊接工藝評定報告編制出焊接工藝技術(shù)文件（焊接工藝卡或作業(yè)指

導(dǎo)書）。如果屬本公司首次焊接的鋼種，則首先要制定焊接工藝評定指導(dǎo)書，

然后對該種材料進(jìn)行工藝評定試驗，合格后做出焊接工藝評定報告。

3.1.2編制的焊接工藝技術(shù)文件（焊接工藝卡或作業(yè)指導(dǎo)書）必須針對工程

實際，詳細(xì)寫明管道的設(shè)計材質(zhì)、選用的焊接方法、焊接材料、接頭型式、

具體的焊接施工工藝、焊縫的質(zhì)量要求、檢驗要求及焊后熱處理工藝（有要

求時）等。

3.1.3壓力管道施焊前，根據(jù)焊接作業(yè)指導(dǎo)書應(yīng)對焊工及相關(guān)人員進(jìn)行技

術(shù)交底，并做好技術(shù)交底記錄。

3.1.4對于高溫、高壓、劇毒、易燃、易爆的壓力管道，在焊接施工前應(yīng)

畫出焊口位置示意圖，以便在焊接施工中進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控。

3.2對材料的要求

3.2.1被焊管子（件）必須具有質(zhì)量證明書，且其質(zhì)量符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)

（或部頒標(biāo)準(zhǔn)）的要求；進(jìn)口材料應(yīng)符合該國家標(biāo)準(zhǔn)或合同規(guī)定的技術(shù)條件。

3.2.2焊接材料（焊條、焊絲、鴇棒、僦氣、二氧化碳?xì)?、氧氣、乙快?/p>

等）的質(zhì)量必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)（或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)），且具有質(zhì)量證明書。其中鴇

棒宜采用錦鴇棒;氣氣純度不應(yīng)低于99.95%；二氧化碳?xì)饧兌炔坏陀?9.5%；

含水量不超過0.005%o

3.2.3壓力管道予制和安裝現(xiàn)場應(yīng)設(shè)置符合要求的焊材倉庫和焊條烘干

室，并由專人進(jìn)行焊條的烘干與焊材的發(fā)放，并做好烘干與發(fā)放記錄。

3.3焊接設(shè)備

3.3.1焊接機(jī)具設(shè)備主要包括：交流焊機(jī)、直流焊機(jī)、氨弧焊機(jī)、高溫烘

干箱、中溫烘干箱、恒溫箱、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊機(jī)、焊條保溫筒、內(nèi)磨機(jī)

及電動磨光機(jī)等。

3.3.2用于壓力管道焊接的各類焊機(jī)必須裝有電流表、電壓表，并按要求

定期進(jìn)行檢定，焊接規(guī)范參數(shù)調(diào)節(jié)應(yīng)靈活。

3.4焊接人員

3.4.1壓力管道焊工應(yīng)具備按《特種設(shè)備焊接操作人員考核細(xì)則》考試合格

的焊工合格證，且其合格項目與施焊項目相適應(yīng)，并在規(guī)定的有效期內(nèi)。

3.4.2焊條烘干人員、焊條倉庫管理人員要嚴(yán)格按照本公司《焊接過程控制

程序》的規(guī)定執(zhí)行。

3.5施焊環(huán)境

3.5.1焊接時的風(fēng)速不應(yīng)超過下列規(guī)定，當(dāng)超過規(guī)定時應(yīng)有防風(fēng)設(shè)施。

a）手工電弧焊：8m/s；

b）氨弧焊、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊：2m/so

3.5.2焊接電弧1m范圍內(nèi)相對濕度不得大于90%。

3.5.3在雨雪天氣施焊時，要搭設(shè)防護(hù)棚；當(dāng)焊件表面潮濕時，應(yīng)對無預(yù)

熱要求的管子（件）進(jìn)行烘烤，去除潮氣。

3.5.4焊接時允許的最低環(huán)境溫度如下：

碳素鋼:-20℃；低合金鋼：-10℃；中高合金鋼：0℃o

4焊接工藝

4.1壓力管道焊接施工流程圖（見圖1）

焊前準(zhǔn)備

焊接坡口制備及清理焊機(jī)悝能確認(rèn)焊條烘干及焊絲清理

焊口'組對——

質(zhì)量,評定

正式‘施焊

焊接檢驗

焊縫無損探傷

否

結(jié)定一

焊后心

硬度測試

否

結(jié)果怦定

水壓試驗

圖1焊接施工流程圖

4.2焊前準(zhǔn)備及接頭組對

4.2.1壓力管道焊接方法按設(shè)計規(guī)定執(zhí)行，當(dāng)設(shè)計無規(guī)定時，可按壁厚選用焊

接方法。當(dāng)壁厚W6nlm時，可選用筑弧焊或筑弧焊打底電焊蓋面工藝；當(dāng)壁厚〉

6mm時，可采用氨弧焊打底，手工電弧焊蓋面的焊接工藝。

4.2.2焊接材料的選用按設(shè)計規(guī)定，若設(shè)計無規(guī)定時，按表1、表2、表3選用,

并符合下列要求：

a）同種管子（件）焊接時，焊縫金屬性能和化學(xué)成分應(yīng)與母材相當(dāng)，且焊

材工藝性能良好。

b）異種鋼管子焊接時，焊條或焊絲的選用一般應(yīng)符合下列要求：

①兩側(cè)管材均非奧氏體不銹鋼時，可選用成分介于二者之間或與合金含量低

的一側(cè)相匹配的焊條、焊絲。

②兩側(cè)之一為奧氏體不銹鋼時，可選用含銀量較高的不銹鋼焊條（絲）。

表1常用鋼號推薦選用的焊接材料

焊條電弧焊C02氣保焊氨弧焊

焊條

鋼號焊絲鋼號焊絲鋼號

型號

牌號示例（標(biāo)準(zhǔn)號）（標(biāo)準(zhǔn)號）

（標(biāo)準(zhǔn)號）

Q235-A?F

E4303H08MnSi

Q235-AJ422——

(GB/T5117)(GB/T14958)

10(管)20(管)

Q235-BE4316

J426

Q235-C(GB/T5117)H08MnSi

——

20G20gE4315(GB/T14958)

J427

20R20(鍛)(GB/T5117)

E5016

J506

(GB/T5117)H08Mn2SiAHlOMnSi

16Mn,16MnR

E5015(GB/T14958)(GB/T14957)

J507

(GB/T5117)

12CrMoE5515-B1H08CrMoA

R207—

12CrMoG(GB/T5118)(GB/T14957)

15CrMo

E5515-B2H13CrMoA

15CrMoGR307—

(GB/T5118)(GB/T14957)

15CrMoR

12CrlMoVE5515-B2-VII08CrMoVA

R317—

12CrlMoVG(GB/T5118)(GB/T14957)

lCr5MoE5MoV-15R507一—

E308-16

A102—

(GB/T983)H0Cr21Nil0

0Crl8Ni9

E308-15(YB/T5091)

A107—

(GB/T983)

0Crl8Nil0TiE347-16H0Cr21Nil0Ti

A132—

!Crl8Ni9Ti(GB/T983)(YB/T5091)

E347-15

A137一

(GB/T983)

表2不同鋼號相焊推薦選用的焊接材料

焊條電弧焊葡弧焊

接頭母材類焊條

被焊鋼材類別焊絲鋼號備注

別或組別號

型號

牌號示例（標(biāo)準(zhǔn)號）

（標(biāo)準(zhǔn)號）

E4303

J422

碳素鋼之間(GB/T5117)H08A

I+1——

焊接E4315(GB/T14957)

J427

(GB/T5117)

E4303

J422

(GB/T5117)HlOMnSi

I+(11-1)—

E4315(GB/T14957)

J427

(GB/T5117)

E4315

碳素鋼與強(qiáng)度J427

(GB/T5117)HlOMnSi

性低合金鋼1+(II-2)—

E5015(GB/T14957)

焊接J507

(GB/T5117)

E4315

J427

1+(III-1)(GB/T5117)HlOMnSi

—

I+(III-2)E5015(GB/T14957)

J507

(GB/T5117)

E4315HlOMnSi

碳素鋼與耐熱1+IVJ427—

(GB/T5117)(GB/T14957)

型低合金鋼

E4315HlOMnSi

焊接I+VJ427一

(GB/T5117)(GB/T14957)

碳素鋼與低溫

E4315HlOMnSi

型低合金鋼I+VIJ427—

(GB/T5117)(GB/T14957)

焊接

E5015

J507

強(qiáng)度性低合(GB/T5117)HlOMnSi

II+11——

金鋼的焊接E5515-G(GB/T14957)

J557

(GB/T5118)

E309-16

A302

(GB/T983)HlCr24Nil3

I+(vn-1)—

E309-15(YB/T5091)

A307

(GB/T983)

珠光體鋼與奧E309Mo-16

A312一一

氏體不銹鋼(GB/T983)

焊接E309-16

A302

(GB/T983)HlCr24Nil3

H+(vn-i)——

E309Mo-16(YB/T5091)

A312

(GB/T983)

E310-16

A402

(GB/T983)HlCr26Ni21

in+(vn-i)—

E310-15(YB/T5091)

A407

(GB/T983)

珠光體鋼與奧E309-16HlCr24Nil3

A302—

氏體不銹鋼(GB/T983)(YB/T5091)

焊接E310-16HlCr26Ni21

w+(vn-i)A402—

(GB/T983)(YB/T5091)

E310-15HlCr26Ni21

A407—

(GB/T983)(YB/T5091)

E309-16HlCr24Nil3

A302—

(GB/T983)(YB/T5091)

E310-16HlCr26Ni21

v+(vn-i)A402—

(GB/T983)(YB/T5091)

E310-15HlCr26Ni21

A407—

(GB/T983)(YB/T5091)

E309-16

A302

(GB/T983)HlCr24Nil3

vi+(vn-i)—

E309-15(YB/T5091)

A307

(GB/T983)

表3常用鋼號分類分組

類別號組別號鋼號

Q235-A?F,Q235-A,Q235-B,Q235-C

II-1

10(管)，20,20g,20G,20R

II-116Mn,16MnR

II

II-215MnVR,15MnNbR,20MnMo

III-113MnNiMoNbR,18MnMoNbR,20MnMoNb

III

III-207MnCrMoVR

12CrMo,12CrMoG,15CrMo,15CrMoG,15CrMoR,

IV-l

14CrlMo,14CrlMoR,12CrlMoV,12CrlMoVG

IV

12Cr2Mo,12Cr2MoG

IV-2

12Cr2Mol,12Cr2MolR

Vv-ilCr5Mo

VI-l09MnD,09MnNiD,09MnNiDR

VIVI-216MnD,16MnDR,15MnNiDR,20MnMoD

VI-307MnNiCrMoVDR,08MnNiCrMoVD,10Ni3MoVD

!Crl8Ni9Ti,0Crl8Ni9

vn-i

0Crl8Nil0Ti,00Crl9Nil0

vn

0Crl7Nil2Mo2,0Crl8Nil2Mo2Ti,00Crl7Ni14Mo2

vn-2

0Crl9Nil3Mo3,00Crl9Nil3Mo3

vnivni-i0Crl3

4.2.3焊接接頭的坡口形式、尺寸及組對要求按設(shè)計規(guī)定執(zhí)行，當(dāng)設(shè)計無規(guī)定

時，按表4確定。

表4焊接接頭坡口形式和尺寸

坡口尺寸

厚度T坡口

坡口形式備注

(mm)名稱間隙C鈍邊P坡口角度

(mm)(mm)a(B)(°)

1?30-1.5單面焊

I型

——

坡口

3?60-2.5雙面焊

V型

3?90?20?265?75

坡口

9?260?30?355?65

6?93?50?2

帶墊板

V型45?55

坡口

9?264?60?2

X型

12?600?30?355?65

坡口

雙V型65?75

20?600?31?3

坡口(8-12)

U型

20?600?31?3(8-12)

坡口

管徑中管座

2?3—45?60

76?133坡口

4.2.4管子坡口應(yīng)按下列方法加工：

a）按SH3501-2001《石油化工劇毒、可燃介質(zhì)管道工程施工及驗收規(guī)范》分

為SHA級的壓力管道、中高合金鋼及不銹鋼管道的坡口應(yīng)采用機(jī)械方法加工。

b）其他管道坡口宜采用機(jī)械方法加工，當(dāng)采用熱加工方法時，切割后必須去

除影響焊接質(zhì)量的表面層。

4.2.5壁厚相同的管子（件）組對時，應(yīng)內(nèi)壁平齊，如有錯口，其錯口值應(yīng)按

設(shè)計規(guī)定執(zhí)行，當(dāng)設(shè)計無規(guī)定時，應(yīng)按下列要求執(zhí)行:

a）劇毒、易燃易爆管道局部錯口為壁厚的10%,且不大于0.5mm。

b）高溫、高壓及合金鋼管道局部錯口為壁厚的10%,且不大于1.0mm。

c）其他管道局部錯口為壁厚的10%,且不大于1.5mm。

4.2.6當(dāng)壁厚不同的管子（件）組對時，應(yīng)將厚壁管按薄壁管厚度削薄，其具

體規(guī)定見圖2O

圖2不等壁厚對接焊件坡口加工示意圖

4.2.7管道焊縫的設(shè)置應(yīng)避開應(yīng)力集中區(qū)，且便于焊接、熱處理及各種檢驗。

4.2.8焊接接頭組對前，應(yīng)用砂輪清理坡口及其兩側(cè)內(nèi)外表面，在距坡口兩側(cè)

20mm范圍內(nèi)不得有油漆、毛刺、銹斑、氧化皮及其他對焊接質(zhì)量有害的物質(zhì)，并

磨出金屬光澤。

4.2.9認(rèn)真檢查坡口及其兩側(cè)不得有裂紋、夾層等缺陷。

4.2.10不銹鋼管道采用電弧焊時，坡口兩側(cè)各100mm范圍內(nèi)應(yīng)涂白粉或其他防

沾污劑。

4.2.11焊件組裝時，應(yīng)將待焊管子（件）墊置牢固，以防止在焊接和熱處理過

程中發(fā)生變形和附加應(yīng)力。

4.2.12除設(shè)計規(guī)定的冷拉口外，其余焊口應(yīng)禁止強(qiáng)力組對，更不允許用熱膨脹

法對口，以防引起附加應(yīng)力。

4.2.13當(dāng)焊接所處位置障礙多時，合格焊工在施焊前亦應(yīng)進(jìn)行與實際條件相同

的模擬練習(xí)及試焊，經(jīng)無損檢測合格后方可正式焊接。

4.2.14組對管口局部間隙過大時應(yīng)設(shè)法修正至規(guī)定尺寸，嚴(yán)禁在間隙內(nèi)填塞它

物。

4.2.15焊條在使用前應(yīng)分別按其說明書要求進(jìn)行烘干，并放在保溫筒內(nèi)隨用隨

取。焊絲使用前應(yīng)清除其表面的油污、銹跡等。

4.3定位焊

4.3.1定位焊時除其焊接材料、焊接工藝和預(yù)熱溫度等應(yīng)與正式焊接相同外，

還應(yīng)滿足下列要求：

a）定位焊應(yīng)能保證焊縫在正式施焊過程中不致開裂，其長度宜為10?15mm,

高宜為2?4nim,且不超過壁厚的2/3。定位焊縫兩端應(yīng)修磨成緩坡狀。

b）定位焊不得有裂紋及其他缺陷，如有缺陷應(yīng)徹底磨除重新進(jìn)行定位焊。

c）在合金鋼管壁上點(diǎn)焊組對卡具定位時，卡具的材質(zhì)和焊材應(yīng)與管材相同。

當(dāng)拆除卡具時一，不得用敲打或掰扭的方法拆除。當(dāng)用氧-乙快焰切割卡具時,應(yīng)

在離管道表面3mm處切割，然后用砂輪修磨平整。

4.4正式焊接

4.4.1焊接引弧應(yīng)在坡口內(nèi)進(jìn)行，嚴(yán)禁在管子（件）表面引燃電弧、試驗電流

或焊接臨時支撐物。

4.4.2在焊接中應(yīng)確保起弧及收弧的質(zhì)量，收弧應(yīng)將弧坑填滿，多層焊的層間

接頭應(yīng)相互錯開。

4.4.3除焊接工藝有特殊要求外，每條焊縫應(yīng)一次連續(xù)焊完，如因故被迫中斷,

應(yīng)采取緩冷措施，再焊時應(yīng)仔細(xì)檢查確認(rèn)無裂紋后，方可按焊接工藝?yán)^續(xù)施焊。

有預(yù)熱要求的管材應(yīng)按預(yù)熱要求重新預(yù)熱后施焊。

4.4.4管子焊接時一，管端要堵封住，防止管內(nèi)穿堂風(fēng)。

4.4.5焊接時焊接工藝參數(shù)均按表5、表6選擇。

表5焊條電弧焊工藝參數(shù)

焊接方法焊條直徑（mm）焊接電流（A）電弧電壓（V）

焊條電弧焊02.580~10022

焊條電弧焊03.2100~14022

焊條電弧焊04.0160?20022

表6鴇極氣弧焊工藝參數(shù)

焊接方法焊絲直徑（mm）焊接電流（A）電弧電壓（V）氣體流量（L/min）

鴇極筑弧焊①2?2.580~100128-10

4.4.6根據(jù)設(shè)計及焊接工藝評定需焊前預(yù)熱的管子（件），焊前應(yīng)按要求進(jìn)行局

部預(yù)熱。具體程序按照《壓力管道安裝通用熱處理工藝規(guī)程》中的有關(guān)條款執(zhí)行。

4.4.7當(dāng)采用壺（弧焊打底時，應(yīng)及時進(jìn)行打底焊縫的檢查，合格后盡快進(jìn)行蓋

面焊接，以防止產(chǎn)生裂紋。

4.4.8有淬火傾向的管材施焊過程中，層間溫度應(yīng)不低于規(guī)定的預(yù)熱溫度的下

限。

4.4.9中、高合金鋼（含鋁量23%或合金總含量＞5%）的管子（件）焊接時，為

防止根層氧化或過燒，內(nèi)壁應(yīng)充僦氣或混合氣體保護(hù)。

4.4.10厚壁大直徑管的焊接應(yīng)采用多層多道焊進(jìn)行逐層焊接，其中氣弧焊打底

的焊層厚度不小于3mm,各層經(jīng)自檢合格后方可焊接次層，直至完成。

4.4.11為減少焊接變形和應(yīng)力，直徑大于194mm的管子（件）宜采用二人對稱

施焊。

4.4.12對需做檢驗的隱蔽焊縫，應(yīng)經(jīng)檢驗合格后，方可進(jìn)行其他工序。

4.4.13低溫鋼、奧氏體不銹鋼、耐熱耐蝕高合金鋼以及奧氏體與非奧氏體異種

鋼接頭焊接時應(yīng)符合下列規(guī)定:

a）應(yīng)在焊接作業(yè)指導(dǎo)書規(guī)定的范圍內(nèi)，在保證焊透和熔合良好的條件下，采

用小電流、短電弧、快焊速和多層多道焊工藝，并應(yīng)控制層間溫度。

b）對抗腐蝕性能要求高的雙面焊縫，與腐蝕介質(zhì)接觸的焊層應(yīng)最后施焊。

c）低溫鋼焊接完畢，宜對焊縫進(jìn)行表面焊道退火處理。

d）奧氏體不銹鋼焊縫及其附近表面應(yīng)進(jìn)行酸洗、鈍化處理。

4.4.14管道冷拉口所使用的工卡具，應(yīng)待焊接及熱處理工作結(jié)束后方可拆除。

4.4.15管道支吊架焊接的焊工和焊材必須與管道焊接要求相同。焊縫焊接牢

固，成型美觀