SYT 4117-2010 高含硫化氫氣田集輸管道焊接技術規(guī)范

中華人民共和國石油天然氣行業(yè)標準高含硫化氫氣田集輸管道焊接技術規(guī)范發(fā)布2010-12-15實施Technicalcodeforweldingofgatheringandtransmissionpipeline國家能源局2010年第3號術規(guī)范》等111項行業(yè)標準(見附件),其中包括石油天然氣標2010年8月27日實施日期驗收規(guī)范高含硫化氫氣田集驗收規(guī)范高含硫化氫氣田集天然氣凈化裝置設備與管道安實施日期實施日期山地地震鉆機細則陸上重力勘探技術規(guī)程除氧劑性能評價方法實施日期算細則油井水泥外加劑評價方法第5油井水泥外加劑評價方法第7實施日期油氣探井地質設計規(guī)范石油地震勘探車裝鉆機使用和維護石油修井機使用與維護埋地輸油管道總傳熱系數(shù)的實施日期油氣探井錄井資料質量評定與歸檔項目油田生產(chǎn)主要能耗定額編制非腐蝕性氣體輸送用管線管內油田注水系統(tǒng)經(jīng)濟運行規(guī)范實施日期可盤繞式增強塑料管線管的熱塑性樹脂復合連續(xù)管及接頭油氣田開發(fā)圖例及編圖規(guī)范石油巖石孔隙體積壓縮系數(shù)測陣列感應成像測井儀實施日期石油鉆機液壓盤式剎車安裝、使用與維護實施日期陸上石油工業(yè)安全詞匯波法)灘海人工島安全規(guī)則高含硫化氫氣田集氣站場安全高含硫化氫氣田集輸管道安全根據(jù)國家發(fā)展和改革委員會辦公廳文件《國家發(fā)展改革委辦公廳關于印發(fā)2008年行業(yè)標準計劃的通知》(發(fā)改辦工業(yè)[2008]1242號)的要求，規(guī)范編制組經(jīng)廣泛調查研究，認真總本規(guī)范由石油工程建設專業(yè)標準化技術委員會歸口管設工程有限責任公司安全環(huán)保質量部(地址：四川省成都市華 1 2 33.1基本要求 33.2焊接設備 3 3 54.1一般要求 54.2焊接工藝規(guī)程 5 64.4對接焊的焊接接頭試驗 7 5.1焊工資格認定 5.2上崗考核 6.1一般要求 6.4對口器的使用 206.5氣候條件 206.6作業(yè)空間 6.7層間清理 6.9焊道層間溫度及冷卻速度控制 21 217焊縫檢驗 22 22 22 228帶缺陷焊縫的返修 249焊后熱處理 25 25 26 附錄A焊接工藝評定報告樣表 27附錄B焊接工藝規(guī)程樣表 本規(guī)范用詞說明 40 1 23Thegeneralrulesofwelding 3 3 3 34Weldingprocedurequalification 5 5 5 6 7 20 20 20 21 21 7Inspectionofwelds 24 25 25 25 26 26 27 36Specificationofwordusing AttachedClauseexplanatio 551.0.2本規(guī)范適用于天然氣中H?S體積分數(shù)大于或等于5%的天然氣輸送管道的焊接施工，本規(guī)范不替代與天然氣集輸、凈化當氫原子擴散進鋼鐵中并在陷阱處結合成氫分子(氫氣)在有水和HS存在的情況下，與腐蝕和拉應力[殘留的和(或)外加的]有關的一種金屬開裂。3.1.1本規(guī)范適用的焊接方法為焊條電弧焊、非熔化極氣體保護焊、熔化極氣體保護焊、藥芯焊絲半自動焊或它們的任何組3.1.3所有焊縫均應具有抗SSC和抗HIC能力，該能力應通過3.1.4焊接工藝評定應由業(yè)主指定的專業(yè)焊接技術單位進行。從事焊接工藝評定的人員應為相關專業(yè)的技術人員和技能熟練的焊工。采用的焊接工藝，在進行施工前，應按本規(guī)范第4章3.1.5應根據(jù)評定合格的焊接工藝編制焊接工藝規(guī)程。焊接工藝規(guī)程應經(jīng)試驗單位焊接工程師審核和技術負責人審批后報業(yè)3.1.6無損檢測人員應由國家授權的專業(yè)考核機構考核并取得Ⅱ級資格，且具有酸性氣田工程經(jīng)驗的人員擔任，應按考核合3.2.1所使用的焊接設備應能滿足焊接工藝的要求，能準確地2管材及管件應有材料質量證明書，其技術參數(shù)不得低于3管材和管件應進行抗SSC和抗HIC試驗，評定合格后3.3.2焊接材料必須具有制造廠的質量證明書和抗HIC、抗SSC試驗報告。焊接材料使用前，應對不同批號的焊接材料化1焊條的偏心度不應超出規(guī)定的要求，藥皮應均勻緊密地包裹在焊芯周圍。焊條藥皮不應有裂紋、氣泡、雜質、剝落、2焊絲的包裝應密封完好，焊絲表面應光滑、潔凈，無油3.3.5施工現(xiàn)場的焊接材料儲存場所及烘干、去污設施，應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《焊接材料質量管理規(guī)程》JB/T3223的規(guī)定，的規(guī)定，且純度不應低于99.99%。3.3.7二氧化碳氣體保護焊所采用的二氧化碳氣體純度不應低于99.5%,含水量不應超過0.005%。當瓶內氣體壓力低于4.1.1高含硫化氫條件下管道焊接施工前，應進行焊接工藝評定。工藝評定的內容應包括抗硫化物應力腐蝕開裂試驗(SSC)4.1.2應對各項焊接工藝評定進行詳細記錄，焊接工藝評定報4.2.1焊接工藝規(guī)程應包括以下內容，焊接工藝規(guī)程可參照附錄B編制。1應指明是使用焊條電弧焊、非熔化極氣體保護焊、熔化2應指明電流種類和極性，并規(guī)定使用焊條或焊絲的焊接5接頭設計應畫出簡圖。簡圖應指明坡口角度、鈍邊尺寸置5G、垂直焊接位置2G或45°傾斜固定位置6G。10應規(guī)定對口器的類型，如果使用對口器，應規(guī)定撤離11應規(guī)定預熱的加熱方法，以及層間溫度的范圍及溫度12應規(guī)定焊后熱處理的加熱方法、溫度控制方法，以及4.3.1當焊接工藝規(guī)程有下列基本要素變更時，應對焊接工藝3接頭設計的重大變更(如V型坡口改為U型坡口，或5焊接位置的變更(見圖4.3.1),如由旋轉焊變?yōu)楣潭ê福换驈拇怪惫潭ê附游恢?2G)變?yōu)樗焦潭ê附游恢?5G),或反之；45°固定管焊接位置(6G)可替代水平固定焊接位置(5G)和垂直固定焊接位置(2G)。焊件母材厚度適用范圍10電流類型和極性的改變[直流(正極性、負極性)、交應增加試驗焊口的數(shù)量。試樣取樣應按圖4圖4.4.1對接接頭焊接工藝評定試驗的試樣位置(12),(3),(6),(9)—水平固定位置時的定位標記(個)(個)(個)(個)焊縫熔合線2222 1組111組1組1組22221組111組1組1組1組2241組111組1組1組注：當10<T<20時，可采用4個側彎試驗來代替2個面彎和2個背彎試圖4.4.2拉伸試樣荷除以試樣在拉伸前測定的最小截面積，即可測定出抗拉強的t樣繞軸彎曲到規(guī)定角度后，試樣拉伸面的任何方向上不得有長行，試驗采用A溶液/模擬現(xiàn)場腐蝕條件，試樣數(shù)量為1組(每組3個),試驗時間為96h。每個試樣三個斷面的平均值應符合表4.4.7的規(guī)定，試驗結果還應滿足現(xiàn)行行業(yè)標準《天然原則》GB/T20972.1和《石油天然氣工業(yè)油的要求進行，試驗加載應力是材料實際屈服強度的80%～90%,按A溶液/模擬現(xiàn)場腐蝕條件進行四點彎曲試驗油天然氣工業(yè)油氣開采中用于含硫化氫環(huán)境的材料第1部管本規(guī)范圖441的試樣位置截取試樣，試度壓痕應完全在焊2和6點壓痕與最后1試樣制作：按本規(guī)范圖4.4.1試樣位置截取試樣，試樣的一個斷面打磨拋光后作為檢驗面。3結果：不得出現(xiàn)未熔合和裂紋。4.5返修焊焊接工藝評定4.5.1返修焊規(guī)程可參照本規(guī)范第4.2節(jié)和第4.3節(jié)內容執(zhí)行，并應增加缺陷的清除和認定。4.5.2返修焊焊接工藝評定應包括以下內容：1返修焊位置應為3點～6點以及6點～9點。當返修焊縫長度達不到取件數(shù)量要求時，應增加返修焊縫長度或焊口數(shù)量。返修焊位置及取樣要求見圖4.5.2。2返修焊時，返修焊焊接工藝評定試驗項目和取樣數(shù)量應符合表4.5.2的規(guī)定。度T(mm)(個)(個)11111組111組1組1組1組11111組111組1組1組1組11 21組111組1組1組1組爐壓力容器壓力管道焊工考試與管理規(guī)則》[國質檢鍋(2002)2單人考核時，每個焊工應使用評定合格的焊接工藝規(guī)6三個考核焊口中，若外觀檢查、射線探傷、超聲波探6.1.1現(xiàn)場管道焊接應由合格的焊工根據(jù)評定合格的焊接工藝6.1.2當現(xiàn)場焊接條件與焊接工藝規(guī)程規(guī)定不符時，不應進行6.2.1兩相鄰管的制管焊縫(直焊縫、螺旋焊縫)在對口處應相互錯開，距離不應小于100mm。焊接作業(yè)時，制管焊縫宜在6.2.3對接端的組對應盡量減小對接空間的偏移，相同公稱壁厚的對接鋼管，最大許可錯邊量為1.6mm,且該錯邊應沿管子6.2.4不等壁厚鋼管對接時，必須按焊接工藝規(guī)程要求開制過6.3.1應安全接地，避免電弧燒傷，接地電極不應焊在鋼管管6.4.2使用內對口器時，在根焊道未施焊完畢前不得撤除內對6.4.3使用外對口器時，應在根焊道均勻對稱完成50%以上后2低氫型焊條電弧焊：風速大于5m/s。3藥芯焊絲半自動焊：風速大于8m/s。4氣體保護電弧焊：風速大于2m/s。5環(huán)境溫度低于0℃的極端條件。6.6.2焊接架空管線時，焊縫的作業(yè)空間不得低于400mm。6.7.1應采用手動或電動工具清除每一焊道的熔渣及起弧點、6.7.2采用自動焊或半自動焊焊接時，焊道點蝕坑群和局部凸6.7.3除焊接工藝規(guī)程另有說明外，前一焊道完成前不得開始6.7.4蓋面焊完成后，應清理焊縫熔渣及飛濺物。焊縫的整個口，熔敷金屬厚度至少應為壁厚的50%且不得少于6mm,并應7.1.2有延遲裂紋傾向的焊縫，宜在焊接完成24h后進行無損檢測。有再熱裂紋傾向的材質，應在熱處理后增加一次無損檢7.1.3檢驗前應認真清除焊縫及其兩側50mm范圍內的熔渣、7.2.2焊縫外表面不應低于母材表面，焊縫余高不宜大于1.6mm,局部焊縫余高不應大于2.5mm,且連續(xù)長度不大于7.2.3焊縫外表面寬度應比外表面坡口寬度每側增加0.5~母材厚度T≥8mm時，咬邊深度不得超過0.5mm。每單個咬邊長度不得超過30mm,且焊縫兩側咬邊的累計長度不應大于焊縫全長的10%。7.3.1所有環(huán)焊縫均應進行100%射線和100%超聲波檢測。8.0.1焊縫返修前，應采用砂輪打磨法消除缺陷，并確認缺陷8.0.5焊縫返修焊的最小長度不應小于50mm,最大返修長度不應大于鋼管周長的30%。9.1.2焊接工作全部結束并經(jīng)無損檢測合格后，宜采用電加熱9.1.3熱處理應按焊接工藝規(guī)程規(guī)定的焊后熱處理工藝進行升9.1.5熱處理后，應進行硬度檢測；當硬度檢測不合格時，可再進行一次熱處理。進行第二次熱處理后應按規(guī)定進行硬度檢9.1.6凡經(jīng)二次熱處理的接頭，均應再次進行超聲波檢測。合9.2.1熱處理自動控制應選用可編程序輸入方式的控制設備。溫度控制和加熱電源輸入宜選用智能溫控裝置，輸入熱處理工藝參數(shù)后，整個熱處理過程按輸入的參數(shù)自動完成。熱處理溫9.2.2熱處理所使用的儀器、儀表、熱電偶等，在使用前應到9.3.1保溫材料宜選用硅酸鋁纖維棉，厚度不應小于50mm。9.3.3熱處理的加熱范圍為焊縫兩側各不小于焊縫寬度的3倍，且不少于25mm。加熱區(qū)以外100mm范圍內應予以保溫，且管9.4.1熱處理完成后，應按現(xiàn)行行業(yè)標準《高含硫化氫氣田地面集輸系統(tǒng)設計規(guī)范》SY/T0612要求進行母材、熱影響區(qū)和焊接工藝評定報告××××單位××年××月××日管材化學成分(%)CPS屈服點比Y/T型號焊接材料(熔敷金屬)化學成分(%)CPSV屈服強溫度(℃)保護氣體(絲)焊接方法電流性電流范圍(A)電壓范圍(V)體流量度(℃)型(牌)號規(guī)格說明焊縫寬度(mm)咬邊長度I級片張數(shù)Ⅱ級片張數(shù)曲線熱處理曲線抗拉強度(MPa)彎曲面缺陷斷面缺陷號斷口缺陷平均沖擊功(J)熱影響區(qū)熱影響區(qū)測點位置簡圖實驗結果：CPS含量(%)試驗壓力(MPa)試驗應力σ屈服強度比a/Rr0.5(F裂/NF未裂》123試驗壓力(MPa)斷面號審核編制日期日期日期共3頁第1頁型號牌號規(guī)格壁厚(mm)共3頁第2頁焊接位置：水平固定對口方式：內對口器或外對口器焊接設備：下降外特性直流弧焊電源(根焊設備需帶焊道名(型號)電源電流(A)電弧電壓(V)共3頁第3頁適用條件：審核編制日期日期日期1為便于在執(zhí)行本規(guī)范條文時區(qū)別對待，對要求嚴格程度1)表示很嚴格，非這樣做不可的用詞：2)表示嚴格，在正常情況下均應這樣做的用詞：4)表示有選擇，在一定條件下可以這樣做的用詞，采用2本規(guī)范中指明應按其他有關標準、規(guī)范執(zhí)行的寫法為：引用標準名錄析方法(常規(guī)法)GB/T20972.2石油天然氣工業(yè)油氣開采中用于含硫化鍋爐壓力容器壓力管道焊工考試與管理規(guī)則(2002)109號國質檢鍋高含硫化氫氣田集輸管道焊接技術規(guī)范《高含硫化氫氣田集輸管道焊接技術規(guī)范》SY/T4117—2010經(jīng)國家能源局2010年8月17日以第3號公告批準發(fā)布。本規(guī)范制定過程中，編寫組先后多次深入國內已開發(fā)的含田集輸管道焊接工程建設的實踐經(jīng)驗，同時參考了國外相關的為便于廣大設計、施工、科研、學校等單位有關人員在使用本規(guī)范時能正確理解和執(zhí)行條文規(guī)定，本規(guī)范編制組按章、節(jié)、條順序編制了條文說明，對條文規(guī)定的目的、依據(jù)以及執(zhí)行中需注意的有關事項進行了說明。但是，本條文說明不具備與規(guī)范正文同等的法律效力，僅供使用者作為理解和把握標準—43— 44 45 463.1基本要求 3.3材料 484.1一般要求 484.2焊接工藝規(guī)程 484.3焊接工藝規(guī)程的變更 4.4對接焊的焊接接頭試驗 484.5返修焊焊接工藝評定 49 5.1焊工資格認定 5.2上崗考核 506現(xiàn)場焊接 6.1一般要求 51 6.5氣候條件 516.9焊道層間溫度及冷卻速度控制 51 527.1一般要求 527.3無損檢測 528帶缺陷焊縫的返修 9焊后熱處理 9.1一般要求 549.4焊縫熱處理質量檢查 高含硫化氫氣井處理站、場間的集輸管道及站、場內和凈化裝2.0.1HIC的裂紋是由于氫的聚集點壓力增大而產(chǎn)生的。氫致開裂的產(chǎn)生不需要施加外部的應力。能夠引起HIC的聚集點常位于鋼中雜質含量較高的地方。這是由于雜質偏析和在鋼中合金元素形成的具有較高密度的平面型夾渣和(或)具有異常顯微組織(如帶狀組織)的區(qū)域。這種類型的氫致開裂與焊接2.0.2SSC是氫應力開裂(HSC)的一種形式，它與在金屬表面的因酸性腐蝕所產(chǎn)生的原子氫引起的金屬脆性有關，在硫化物存在時，會促進氫的吸收。原子氫能擴散進金屬，降低金屬的韌性，增加裂紋的敏感性。高強度金屬材料和較硬的焊縫區(qū)域易發(fā)生SSC。分和力學性能進行復驗。必須具有“抗SSC和抗HIC試驗報因此，在選擇焊接材料時，除了必須滿足化學成分、機械性能等要求之外，還必須具有抗SSC和抗HIC的試驗報告，以保證4.1.1焊接工藝評定的目的是驗證擬定的焊接工藝能否獲得符合工程設計的合格的焊接質量、合格的力學性能和合格的抗4.1.2焊接工藝評定報告可參照附錄A進行編制，也可采用其4.2.1焊接工藝規(guī)程可參照附錄B進行編制，也可采用其他格4.2.1第15款焊接熱輸入的計算為：焊接電流(A)×焊接4.3.1第3款坡口角度、鈍邊和間隙的變更不屬于基本要素的4.4.2無論拉斷于母材或焊縫，只要試樣的抗拉強度大于或等開裂試件時，其抗硫化物應力開裂試驗應根據(jù)設計文件要求整個焊口，再用機械方法打磨3點～6點以及6點～9點位置。再用返修焊工藝焊接完3點～6點以及6點～9點位置，當取6.1.1現(xiàn)場焊接的焊工應取得相應項目的資格證和上崗證后，方可依據(jù)評定合格的焊接工藝規(guī)程進行施焊。6.1.2現(xiàn)場焊接必須滿足工藝規(guī)程規(guī)定的風速、溫度、濕度等條件，才能進行焊接工作。6.1.3組焊中對管道的起始端進行封堵，其目的是為了防止焊接時的穿堂風造成對根焊的質量影響。