長(zhǎng)輸管道組裝焊接

長(zhǎng)輸管道組裝焊接

1導(dǎo)言

目前在世界上，長(zhǎng)輸管道施工管口焊接發(fā)展出許多種焊接方法，

主要的有向上焊、下向焊、手工半自動(dòng)焊、氣體保護(hù)焊、全自動(dòng)焊、

擠壓電阻焊等。在我國(guó)值得推廣采用的應(yīng)就是下向焊與手工半自動(dòng)焊,

它可以與先進(jìn)的管子內(nèi)對(duì)口器、吊管機(jī)等設(shè)備相配合，使長(zhǎng)輸管道施

工可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化流水作業(yè)法施工;它與氣體保護(hù)焊、全自動(dòng)焊、擠

壓電阻焊相比，具有使用輔助設(shè)備少、故障率低的優(yōu)點(diǎn)。只要搞好焊

工培訓(xùn)1（一般需1年周期），其焊接速度與綜合效益與后幾種焊接方法

相比更高,可靠性更強(qiáng)。目前我國(guó)幾個(gè)大型長(zhǎng)輸石油管道施工專業(yè)化

公司已完全掌握了下向焊與手工半自動(dòng)焊這兩種方法，其中一個(gè)40

人的機(jī)械化流水作業(yè)線平均每天可以組焊直徑610mm的管線600m（約

有50個(gè)接頭），已達(dá)到了國(guó)外先進(jìn)工業(yè)化國(guó)家的組焊水準(zhǔn)。

建立野外焊管基地,把每根管子焊成約24m的“二聯(lián)管”，其焊接

方法有手工焊，手工打底根焊隨后各焊道采用埋弧焊一次成形以及全

焊道埋孤焊與電阻焊等形式。對(duì)口方法就是管子支架上采用外對(duì)器或

內(nèi)對(duì)器。其組焊作業(yè)的自動(dòng)化程度由低到高，目前在國(guó)外有很多種形

式。二聯(lián)管的優(yōu)點(diǎn)就是管子可以轉(zhuǎn)動(dòng),焊接始終處在平焊位置上,容易

保證焊接質(zhì)量；由于在工棚內(nèi)做組焊，作業(yè)不受天氣影響；可以減少工

地現(xiàn)場(chǎng)焊接與防腐補(bǔ)口的工作量。只要就是地形條件較平緩應(yīng)盡量采

用“二聯(lián)管”施工工藝。我國(guó)中石油管道二公司在新疆輪一庫輸油管

線施工中較成功的實(shí)現(xiàn)了二聯(lián)管施工工藝,共投入人員14人,一臺(tái)日

本產(chǎn)埋弧焊角焊機(jī),二臺(tái)硅整流電焊機(jī),一臺(tái)吊車，雖然就是很簡(jiǎn)易的

二聯(lián)管作業(yè)線，但焊接二聯(lián)管達(dá)60多公里,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

要提高管線的組裝焊接速度與質(zhì)量，必須采用流水作業(yè)施工工藝,

其焊接接頭可以采用薄層多焊道，每層焊道厚度一般不大于1、5mm,

保證焊接缺陷不大于1mm。根據(jù)管直徑,每層焊道可以采用2~4名焊

工同時(shí)施焊,實(shí)現(xiàn)了一個(gè)管子接頭在10分鐘之內(nèi)完成的速度。這樣可

以充分的發(fā)揮吊管機(jī)與其它設(shè)備的利用率從而達(dá)到提高工效的目的。

流水作業(yè)線的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是對(duì)口與根焊，應(yīng)培訓(xùn)與投入最優(yōu)秀的工

人。對(duì)口作業(yè)應(yīng)不少于2臺(tái)吊管機(jī)且分別布置在管子的兩側(cè)（其優(yōu)點(diǎn)

在第5章已詳細(xì)提到）。

在管子對(duì)口工序中，我國(guó)現(xiàn)有規(guī)范規(guī)定，對(duì)口時(shí)對(duì)管口不準(zhǔn)進(jìn)行

任何形式的錘擊修口，這條規(guī)定給采用內(nèi)對(duì)口器對(duì)口管子帶來很大困

難，降低了管子對(duì)口速度。美國(guó)1994年版API標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，”在管子對(duì)

口根焊開始后不準(zhǔn)對(duì)管口進(jìn)行校正二據(jù)此,在根焊施焊前對(duì)管子局部

錯(cuò)口用紫銅平錘接觸管子進(jìn)行間接錘擊校正就是可行的，對(duì)管口不會(huì)

造成傷痕與冷工硬化。在新疆庫一部輸油管線采用了此方法并取得了

較好效果。

關(guān)于焊口清根，美國(guó)API標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定每層焊道的溶渣與飛濺物不宜

用砂輪打磨，而應(yīng)使用電動(dòng)鋼絲刷清除，只就是要求兩名焊工完成的

焊縫開始段用砂輪磨去接頭處15~20mm以防有未焊透缺陷。對(duì)根焊

焊道如果用砂輪過度打磨產(chǎn)生高溫后急劇冷卻會(huì)出現(xiàn)根焊道裂紋。

管道干線用的鋼管其材質(zhì)按AP15L標(biāo)準(zhǔn)有X42、X46、X52、X56、X60、

X65、X70等,但不論管線選用何種鋼號(hào)都應(yīng)按規(guī)范做焊接工藝評(píng)定,

并據(jù)此認(rèn)真培訓(xùn)焊工;考試合格后上崗，從而保證焊口質(zhì)量。

管道施工機(jī)械設(shè)備正常就是保證施工速度與質(zhì)量的關(guān)鍵因素,應(yīng)

組織流動(dòng)性專業(yè)化的供燃料油與設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)隊(duì)伍。這樣可以提高工

效，降低成本。

2施工篇

工序流程圖如下：

9.2.1準(zhǔn)備工作

1）檢查上道工序管口清理的質(zhì)量。

2）檢查施工作業(yè)帶就是否平整，順暢。

3）529mm改裝的，必

須保證對(duì)口器的中心與管子中心重合。氣源的工作壓力應(yīng)大于1、

OMPa0

4）每位焊工必須持有本工程的焊接考試合格證，由監(jiān)理確認(rèn)后；

方能上崗。

5）施工人員應(yīng)熟悉本工序的施工作業(yè)指導(dǎo)書。

6）電焊條的儲(chǔ)存與運(yùn)輸應(yīng)按照廠家的要求執(zhí)行,規(guī)格型號(hào)必須符

合設(shè)計(jì)要求。

9、2、2對(duì)口組裝

1)除連死口與彎頭處,管道組裝應(yīng)采用內(nèi)對(duì)口器。

2)對(duì)口前應(yīng)再次核對(duì)鋼管類型、壁厚及坡口質(zhì)量,必須與現(xiàn)場(chǎng)使

用要求相符合。

3)對(duì)口時(shí)使用的吊管機(jī)數(shù)量不宜少于2臺(tái)。起吊管子的尼龍吊帶

寬度應(yīng)大于100mm,且尼龍吊帶應(yīng)放置在活動(dòng)管已劃好的中心線處進(jìn)

行吊裝。

4)管口組裝要求:

序號(hào)檢查項(xiàng)目組裝規(guī)定

1螺旋縫或直縫錯(cuò)開間不得小于100mm弧長(zhǎng)

距

2相鄰環(huán)縫間距不得小于2倍管外徑

3錯(cuò)邊量小于或等于1、0mm

(1)焊后錯(cuò)邊量要求Wl、6mm,為防止焊接變形,錯(cuò)口超標(biāo),管口組

裝時(shí)應(yīng)控制錯(cuò)邊量Wl、0mmo

(2)對(duì)口后,在根焊施焊前,若存在大于1、0mm、長(zhǎng)度在240mm內(nèi)

的局部錯(cuò)口，可用下圖所示方法矯正。但根焊開始后,不得對(duì)管口進(jìn)行

任何校正。

8磅大錘

圖9、1

(3)對(duì)口間隙為1、6±0、4mm，用間隙樣板或螺絲刀控制。

5)一般地段均采用溝上組裝，組對(duì)的管口端部應(yīng)設(shè)置穩(wěn)固的支

6)特殊地段的管道組裝

(1)當(dāng)在縱向坡角大于15?；驒M向坡角大于10°的坡地進(jìn)行組

裝時(shí),應(yīng)對(duì)管子與施工機(jī)具采取錨固或牽引等措施，以防止發(fā)生位移。

(2)當(dāng)縱向坡角小于20°時(shí),鋼管組裝應(yīng)自上而下進(jìn)行；當(dāng)大于或

等于20°時(shí)一，可在坡頂將管組焊完畢,再吊運(yùn)或牽引就位；當(dāng)坡地較長(zhǎng)

時(shí)應(yīng)采用溝下組裝，自下而上進(jìn)行。

(3)當(dāng)橫向坡角大于18°時(shí),應(yīng)采取溝下組裝的方法。

(4)水平轉(zhuǎn)角大于5。的彈性彎曲管段,在溝上組裝時(shí)，應(yīng)在曲線

的末端留斷。

7)旁站監(jiān)理應(yīng)監(jiān)督此工序的全部過程。

9、2、3預(yù)熱

X65管材屬于高強(qiáng)鋼,焊前必須預(yù)熱以消除內(nèi)應(yīng)力。

1)預(yù)熱溫度：100℃—120℃,實(shí)際操作時(shí)應(yīng)高于該值20℃?30℃,

以保證施焊所需溫度。

預(yù)熱寬度：坡口兩側(cè)各大于75mm;

測(cè)溫方法:測(cè)溫筆或表面溫度計(jì)；

預(yù)熱方法:應(yīng)保證管口加熱均勻。常用的方法有火焰加熱、中頻

感應(yīng)加熱等。

2）預(yù)熱后若管口污染,應(yīng)清除污染后重新預(yù)熱。

3）預(yù)熱完畢應(yīng)立即施焊，以保證焊接所需溫度。

9、2、4焊接

應(yīng)根據(jù)工程焊接工藝評(píng)定制定如下具體條例。（下面1至2）條的

規(guī)定就是新疆庫都輸油管線工程的具體要求,供讀者參考）o

本工程管線焊接采用兩種方法：手工電弧下向焊（管線長(zhǎng)度約

375km）與手工焊打底、填充蓋帽采用“林肯”半自動(dòng)焊（管線長(zhǎng)度約

100km）o

1）手工電弧下向焊接工藝

（1）焊接材料準(zhǔn)備

①本工程中使用E7010S、E8010S兩種牌號(hào)，①3、2、①4、0、①

4、8三種規(guī)格的電焊條。

②電焊條若包裝不嚴(yán)或受潮時(shí),應(yīng)烘烤至70℃?80C,但不能超

過100℃o

⑵焊接設(shè)備

使用直流焊機(jī),采用下降或恒電流外拖的外特性。

⑶接頭設(shè)計(jì)

鋪設(shè)方向

1.組焊好的管段E

2.二孤焊機(jī)

3.預(yù)熱裝置

4.吊管機(jī)

5.劃好的中心線

6.管溝

7.軟壑層

①接頭型式。

②焊接層數(shù)、道數(shù)與焊接順序。

表9、1

管壁厚填充焊

根焊熱焊蓋帽焊

(mm)單道焊排焊

7、17、111——1

9

8、7112——1

9、510、113——1

3

11、11131(2)1(2)

注:括號(hào)內(nèi)的數(shù)字為層中道數(shù)。

⑷焊接規(guī)范

表9、2

焊道名稱根焊熱焊其余焊道

KOBEKOBEKOBEKOBE

焊條牌號(hào)

7010S8010S8010S8010S

直徑(mm)3、2或4、04、04、0（4、8）

極性直流反接

電流范圍70?90130?160130-160145?180

(A)

電壓范圍

21?9022?3525?3525?35

(V)

焊接速度

9-1525?4025?4025?40

(cm/min)

注:括號(hào)內(nèi)數(shù)字表示施工單位可根據(jù)實(shí)際情況選擇焊條直徑。

2)手工焊打底、“林肯”半自動(dòng)焊接工藝

⑴焊接材料

電焊條采用5P+、①4、0mm;

藥芯焊絲采用NR-207、①2、0mmo

⑵焊接設(shè)備

使用直流焊機(jī),采用下降與平特性,送絲機(jī)使用LN-23PO

⑶接頭設(shè)計(jì)

①接頭型式:見8、1、4、30

②焊接層數(shù)、道數(shù)與焊接順序

表9、3

焊接順序根焊填充焊蓋帽焊

焊道數(shù)11~51

焊材型號(hào)5P+NR-207NR-207

規(guī)格(mm)①4、0①2、0①2、0

注:填充、蓋帽焊可采用①1、7nlm的焊絲，填充應(yīng)根據(jù)壁厚不同選

層數(shù)，但要求每層熔敷厚度應(yīng)W2、Ommo

⑷焊接規(guī)范

表9、4

焊道名稱根焊填充蓋帽

焊條牌號(hào)5P+NR-207NR-207

直徑(mm)4、02、02、0

極性焊條接負(fù)焊絲接負(fù)焊絲接負(fù)

電流范圍(A)100—200180?220180?220

電壓范圍(V)23?2518?2018?20

焊接速度9090

(in/min)

3)技術(shù)要求

(1)全位置下向焊接

應(yīng)遵循薄層多遍焊焊道的

原則，層間必須用砂輪或

電動(dòng)鋼絲刷清除熔渣與飛

濺物，外觀檢查后方可焊

圖9.4

下一層焊道。

(2)焊機(jī)地線應(yīng)盡量靠近焊接區(qū)，應(yīng)用卡具將地線與管表面接觸

牢固，避免產(chǎn)生電弧。

(3)嚴(yán)禁在坡口以外管表面引弧。

(4)每相鄰兩層焊道接頭不得重疊,應(yīng)錯(cuò)開20?30mm。

(5)層間溫度應(yīng)大于100℃,根焊完成后應(yīng)盡快進(jìn)行下一焊道焊

接。

(6)若使用內(nèi)對(duì)口器,則根焊完成100%方可撤離;若使用外對(duì)口器,

則根焊完成50%時(shí)才能撤離。

⑺焊接過程中，發(fā)現(xiàn)缺陷應(yīng)立即清理修補(bǔ)。蓋帽焊完成后，應(yīng)迅

速檢查焊縫質(zhì)量,若缺陷超標(biāo),應(yīng)趁焊口溫度未降,及時(shí)修補(bǔ)。

(8)手工焊過程中，應(yīng)避免焊條一

橫向擺動(dòng)過寬。對(duì)壁厚11、1mm的二I里_____________

圖9.5

管子宜采用排焊，其焊接順序如圖注:括號(hào)內(nèi)數(shù)據(jù)為層中道數(shù)。

9、5o

(9)每處修補(bǔ)長(zhǎng)度應(yīng)大于50mm,相鄰兩修補(bǔ)處的距離小于50mm時(shí),

則按一處缺陷進(jìn)行修補(bǔ),每處缺陷允許修補(bǔ)二次。各焊道的累計(jì)修補(bǔ)

長(zhǎng)度不得大于管周長(zhǎng)的30%o

4)施焊環(huán)境要求

當(dāng)不具備下述條件時(shí)一，如無防護(hù)措施應(yīng)停止焊接作業(yè)：

(1)雨天、雪天；

(2)風(fēng)速超過8m/s;

(3)相對(duì)濕度超過90%o

5)施工組織

⑴管道下向焊宜采用流水作業(yè)，每層焊道由兩名焊工同時(shí)對(duì)稱

施焊,施焊順序如圖9、6o

施焊前進(jìn)方向

8

II213146__I填

修□對(duì)口畏熱根熱充

鈾理

焊

注:表示焊接工序與清理工序;填充焊焊道數(shù)見8、4、1、3與8、

4、2、3中的表格。

(2)當(dāng)天施工結(jié)束時(shí),不得留有未焊完的焊口。對(duì)已組焊完畢的管

段,每天收工前或工休超過2小時(shí)管口應(yīng)做臨時(shí)活動(dòng)封堵。預(yù)留溝下

連頭的管口應(yīng)將盲板點(diǎn)焊封堵。

9、2、5焊后保溫

當(dāng)環(huán)境溫度低于5℃時(shí)，應(yīng)采取焊后保溫措施，防止焊道急驟降

溫。

1）焊后先不打掉藥皮,這樣可起到焊道緩冷,待焊道冷卻后再敲

掉藥皮，把焊道清理干凈。

2）焊道完成后立即采取保溫緩冷措施，保溫材料可用毛氈與2m

XlmX50mm的石棉被。具體作法:用噴燈烘烤石棉至80℃以上，然后

立即將完成的焊口趁熱裹上并蓋上毛氈,用橡皮帶捆緊。保溫時(shí)間至

少在半小時(shí)以上。如圖9、7o

1一管段;2—石棉被;3一毛氈;4—橡皮帶;5—焊口

圖9、7

9、2、6填寫施工檢查記錄

9、2、7下道工序

組裝焊接完畢后，即轉(zhuǎn)入“質(zhì)量檢查與返修”工序。

9、2、8施工安全規(guī)定

1)對(duì)口安全規(guī)定

(1)鋼管應(yīng)擺放在距已定形的管溝邊不小于1mm的距離，防止管

溝塌方傷人與損壞設(shè)備。

(2)使用內(nèi)對(duì)口器對(duì)口時(shí)一，與之相配套的設(shè)備、壓風(fēng)機(jī)設(shè)備與吊管

機(jī)必須在上線前檢修合格，使用操作靈活。在使用時(shí)應(yīng)按操作規(guī)程作

業(yè)。

(3)對(duì)口前要認(rèn)真檢查對(duì)口使用的設(shè)備就是否完好，對(duì)口時(shí)要設(shè)

專人指揮,不準(zhǔn)用手指點(diǎn)管口以免傷害手指。

(4)在施工中如采用墊土墩或墊麻包帶裝稻殼墊高管線時(shí)一，墊高

必須堅(jiān)實(shí)牢固，防止管道滾動(dòng)傷人。不準(zhǔn)用凍土、石塊墊管子。

(5)進(jìn)入管內(nèi)檢查焊口時(shí),必須使用拴繩的小車,帶通信與照明工

具,外部由專人監(jiān)護(hù)，隨時(shí)聯(lián)系，防止中署與暈倒。

2)吊管機(jī)作業(yè)的安全要求

(1)吊管機(jī)工作時(shí)，非操作人員不得在吊管機(jī)上；吊管時(shí)吊桿下面

不得有人。

(2)作業(yè)時(shí)必須注意上、下、左、右的設(shè)施及障礙物，避免發(fā)生事

故。

(3)必須將變速桿置于空檔,才準(zhǔn)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。

(4)作業(yè)前應(yīng)檢查確認(rèn)吊桿操作機(jī)構(gòu)就是否靈活可靠。鋼絲繩磨

損超過規(guī)定值時(shí)應(yīng)及時(shí)更新。

(5)工作時(shí)各儀表顯示應(yīng)正常,否則應(yīng)停車維修。

(6)吊管機(jī)為液壓系統(tǒng),不得拖拉啟動(dòng)。

(7)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不得斷開斷路開關(guān)。

(8)當(dāng)?shù)鯒U抬升到最高位置時(shí)，安全鎖定應(yīng)能立即動(dòng)作，自動(dòng)打開

絞車的動(dòng)力輸出離合

器。

3)空壓機(jī)作業(yè)安全規(guī)定

(1)安放時(shí)基礎(chǔ)應(yīng)牢固。

(2)氣壓表、安全閥、壓力調(diào)節(jié)器等應(yīng)良好可靠，年檢有效，加壓

調(diào)節(jié)器壓力不得超過其額定壓力,每次使用前應(yīng)試驗(yàn)一次。

(3)氣壓超高引起安全閥動(dòng)作排氣時(shí)，應(yīng)關(guān)停發(fā)動(dòng)機(jī)以便泄壓。

(4)禁止用汽油、煤油洗刷壓縮機(jī)曲軸箱、濾清器或其它管路零

件，以免引起爆炸。

(5)儲(chǔ)氣罐放水開關(guān)每4小時(shí)或收工前應(yīng)放水。

(6)儲(chǔ)氣罐內(nèi)必須保持清潔,每月應(yīng)清理一次油質(zhì)、雜物,每年應(yīng)

作一次水壓試驗(yàn),試驗(yàn)壓力為工作壓力1、5倍。

(7)高壓氣輸出管必須經(jīng)1、5倍工作壓力的試壓,才可使用，管路

不允許有急彎段。

(8)儲(chǔ)氣罐放在遮陽光、風(fēng)的位置,并嚴(yán)禁在其5m內(nèi)進(jìn)行電氣焊

與明火作業(yè)。

(9)在給氣前應(yīng)通知操作人員。

(10)加油時(shí)必須注意防火。

(11)停止用氣后，應(yīng)及時(shí)通知停機(jī);停機(jī)時(shí)應(yīng)先降低負(fù)荷再停車。

4)千斤頂作業(yè)安全規(guī)程

(1)作業(yè)前確認(rèn)千斤頂?shù)念~定頂力就是否足夠，足夠時(shí)才能使用。

(2)千斤頂應(yīng)垂直使用，坐穩(wěn)坐實(shí)，人體任何部位不得進(jìn)入危險(xiǎn)

區(qū)。

(3)頂升時(shí)必須隨時(shí)補(bǔ)墊以防止突然塌落，回落時(shí)應(yīng)緩慢并逐次

撤墊，以防失控。

5)手拉葫蘆作業(yè)安全規(guī)程

(1)作業(yè)前應(yīng)檢查手拉葫蘆的額定起重量與三角架的負(fù)荷能力就

是否足夠,足夠時(shí)才能使用。

(2)三角架支腿偏、癟、裂、彎曲時(shí)嚴(yán)禁使用。

(3)三角架支腿與地面夾角不宜小于60°,三角腿底應(yīng)支在堅(jiān)實(shí)

地面上并墊實(shí)。

(4)葫蘆懸掛應(yīng)正確規(guī)范,不應(yīng)有蹩、扭、歪現(xiàn)象。在升降過程中，

人體任何部分不應(yīng)進(jìn)入重物下面。

(5)吊管機(jī)作業(yè)安全要求見8、8、2條。

6)焊接安全規(guī)程

(1)電焊機(jī)一次接線應(yīng)由電工操作,二次接線可由電焊工來接。電

焊機(jī)應(yīng)完好,罩蓋、殼、儀表等不得缺損。

⑵電焊機(jī)殼應(yīng)接地或接零。

⑶二次接線焊接電攬的絕緣保持良好。焊機(jī)空載電壓較高時(shí),

因焊工大量出汗或衣服潮濕以及在潮濕地點(diǎn)作業(yè),應(yīng)在操作地點(diǎn)用絕

緣墊板與管子進(jìn)行隔離絕緣。

(4)防護(hù)用工作服、帽、面罩、鞋蓋、手套等應(yīng)干燥,面罩不漏光,

鈕扣要扣齊,腳蓋應(yīng)捆在褲筒里,上衣不應(yīng)束在褲腰里，以免接存飛濺

的焊渣。

(5)在焊接作業(yè)點(diǎn)周圍5m內(nèi)不應(yīng)有易燃易爆物品。

(6)地面或溝中作業(yè)時(shí),應(yīng)先檢查管子墊墩、溝壁就是否有松動(dòng)、

塌方的可能,必要時(shí)應(yīng)采取措施以保安全。

(7)在工作地點(diǎn)移動(dòng)焊機(jī)，更換保險(xiǎn)絲，檢修焊機(jī)，改接二次線必

須切斷電源。推拉閘刀開關(guān)時(shí)，必須戴絕緣手套。同時(shí)頭部要偏斜,

以防止弧光灼傷人。移動(dòng)把線時(shí),任何人不得在其首尾相接的危險(xiǎn)圈

內(nèi)，防止把線受力后傷人。

(8)手提式照明燈下的電壓不得超過36V,在金屬容器或管道內(nèi)以

及潮濕場(chǎng)所電壓不得超過12VO

(9)夏季作業(yè)區(qū)氣溫超過35℃時(shí),應(yīng)視為高溫作業(yè),要采取降溫防

暑措施。

(10)停止作業(yè)時(shí)應(yīng)隨即斷電，焊鉗應(yīng)放在安全地方，嚴(yán)禁短路或

接地、接零。

(11)有人發(fā)生觸電時(shí).，應(yīng)立即切斷電源，或用絕緣體使之脫離電

源,必要時(shí)進(jìn)行人工呼吸搶救。

3監(jiān)理篇

9、3、1檢查內(nèi)容

1）管口狀態(tài)；

2）組裝質(zhì)量；

3）焊工操作證；

4）焊接工藝評(píng)定書；

5）焊接工序。

9、3、2檢查標(biāo)準(zhǔn)

1）管口已按清理要求清理達(dá)標(biāo)。

2）對(duì)口時(shí)吊裝鋼管必須使用吊管的專用尼龍吊帶,不得采用其它

吊帶,尤其嚴(yán)禁使用鋼絲繩吊裝鋼管。

3）鋼管組對(duì)必須采用對(duì)口器操作，嚴(yán)禁只用螺絲刀對(duì)口。

4）組對(duì)間隙。

5）錯(cuò)邊量Wl、Ommo

6）相鄰環(huán)縫間距大于2、0倍管外徑。

7）螺旋焊縫或直縫錯(cuò)開間隙應(yīng)大于100mm

8）對(duì)口前不得用大錘直接錘擊管口強(qiáng)力矯正。

9）根焊開始后,對(duì)錯(cuò)口不得進(jìn)行任何形式的矯正。

10）參加焊接的所有焊工必須持有焊接合格證書，在焊接工作進(jìn)

行中必須隨身佩戴標(biāo)志證明。

11）管道焊接時(shí)，必須嚴(yán)格按焊接工藝評(píng)定指導(dǎo)書的要求進(jìn)行,各

層焊接作業(yè)焊工應(yīng)隨時(shí)掌握本層的焊接參數(shù),如電流、電壓等。

12）焊條在使用前必須進(jìn)行烘干，烘干溫度為70℃?80C,但最大

不能超過100C保溫時(shí)間為0、5~1小時(shí)。

13）焊條必須保存在焊條保溫筒內(nèi)，隨用隨取，焊條在保溫筒內(nèi)貯

存時(shí)間不得超過10小時(shí)。

14）管口環(huán)形預(yù)熱溫度不小于100C,總寬度不小于150mm。測(cè)溫

時(shí)注意加熱的均勻性，尤其就是底部與背部的溫度要注意測(cè)試。

15）每道焊口必須連續(xù)一次焊完，兩相鄰焊層起點(diǎn)位置應(yīng)錯(cuò)開

20?30mm以上。

16）根焊與熱焊層間溫度不得低于100C

17）當(dāng)環(huán)境溫度低于5c時(shí),要采取焊后保溫措施。

18）每天工休超過2小時(shí)時(shí)，焊接完畢的管段管口必須臨時(shí)封堵。

9、3、3檢查手段

鋼尺,焊縫檢查尺，目測(cè),風(fēng)速儀,溫度計(jì),濕度計(jì)。

4基本數(shù)據(jù)與資料

9、4、1對(duì)管子的技術(shù)要求

建設(shè)干線管道一般采用無縫鋼管、電焊直縫鋼管、螺旋焊縫鋼管

與其她特殊結(jié)構(gòu)的鋼管。直徑在500mm以下的鋼管用脫氧與半脫氧碳

素鋼制造,直徑在1020mm以下的鋼管用脫氧與半脫氧低合金鋼制造,

直徑在1420mm以下的鋼管用熱處理硬化或熱機(jī)械硬化低合金鋼制

造。

制管的鋼材應(yīng)具有下列屈服極限與瞬時(shí)抗張強(qiáng)度比。Y/。B;對(duì)于

碳素鋼則應(yīng)不大于0、75;對(duì)于低合金正火鋼不大于0、8;對(duì)于淀析硬

化鋼與熱處理硬化鋼不大于0、85,對(duì)于包括貝氏體結(jié)構(gòu)鋼在內(nèi)的控

扎鋼不大于0、9o管材短試件（標(biāo)距為直徑5倍的試件）的延伸率3

5,對(duì)于瞬時(shí)抗張強(qiáng)度。B達(dá)588、4MPa的鋼材不應(yīng)小于20%;對(duì)于瞬時(shí)

抗張強(qiáng)度。B達(dá)637、4的鋼材不應(yīng)小于18%;對(duì)于瞬時(shí)抗張強(qiáng)度。B

達(dá)686、5MPa及以上的鋼材不應(yīng)小于16%。

制造直徑不超過426mm的熱軋無縫鋼管與焊接鋼管,主要采用一

般強(qiáng)度的碳素鋼；而直徑超過530nlm（含530mm）的焊接鋼管則采用高

強(qiáng)度低合金鋼管。

管材對(duì)于電弧焊應(yīng)具有良好的可焊性。鋼中含碳量對(duì)可焊性影響

最大。其她元素對(duì)可焊性也有影晌，但影響程度較小,且不盡相同。為

了評(píng)價(jià)可焊牲，需要確定碳當(dāng)量Cao

低合金鋼的碳當(dāng)量與供貨時(shí)的金屬狀況（熱軋鋼、正火鋼或熱處

理硬化鋼）無關(guān),其計(jì)算公式就是：

C”C+蛆+%絲立”*+包斗158

615

式中的C、Mn、Cr、Mo、V、Nb、Ti、Cu、Ni與B就是這種鋼中

化學(xué)元素碳、鎰、銘、鋁、釵、鈍、鈦、銅、銀與硼的含量（占質(zhì)量

的百分比）。

在許多情況下，油氣管道用的鋼管按外國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，主要就是美國(guó)石

油學(xué)會(huì)的API標(biāo)準(zhǔn)供貨。

干線管道用的鋼管主要按API5L標(biāo)準(zhǔn)供貨。鋼管按每平方英寸磅

數(shù)（Psi）除以1000表示的額定屈服極限分級(jí),表示成X42、X46、X52、

X56、X60、X65與X70o每一種代號(hào)（比如X56）都代表一種強(qiáng)度，多

數(shù)鋼號(hào)以此表示。鋼號(hào)不同，表明在冶煉方法、軋制工藝與化學(xué)成分

等方面存在差異。將代號(hào)的數(shù)字乘以7、03就可以換算成國(guó)際單位制，

例如：X60型鋼的6=60x7.03=422Mp（8.4）。

9、4、2手工電弧焊焊條的主要性能

焊條的冶金性能與工藝性能由焊芯與藥皮的材料決定。按其在焊

接過程中與金屬的冶金相互作用，藥皮分為4種。

堿性焊條。碳酸鈣（大理石、白堊、鎂石）與氟化鈣（繭石、氟精

礦）構(gòu)成焊條藥皮的造渣基礎(chǔ)。熔融金屬由碳酸鈣分解的一氧化碳與

二氧化碳實(shí)施氣體保護(hù)。熔敷金屬用鎰鐵、硅鐵脫氧,有時(shí)也用鈦鐵

與鋁鐵脫氧。這類藥皮氧化程度差,在此可在熔融金屬中加進(jìn)對(duì)氧有

很大親合力的元素。由于鈣的化合物能與硫與磷很好結(jié)合，并能將其

析入熔渣，因此,大量鈣的化合物可保證熔敷金屬的高純度，低溫下的

高塑性,而添加鎰與硅元素則可賦予接頭以高強(qiáng)度。熔敷金屬中含有

微量氧（小于0、05%）與氫（2、5?10cm2/100g金屬）,老化趨勢(shì)甚徽,

能抗結(jié)晶裂紋的形成。堿性焊條可用負(fù)極性直流電以全位置焊接各種

直徑管道環(huán)形接頭的根部焊層、填充焊層與蓋帽焊層。

纖維素型焊條。這類焊條藥皮的基礎(chǔ)就是有機(jī)物成分（纖維素,

石棉）。有機(jī)物在熔化過程中能對(duì)熔融金屬實(shí)施氣體保護(hù)。造渣添加

劑采用金紅石、碳酸鹽、硅酸鋁等。藥皮含有熔敷金屬脫氧用的鎰鐵。

藥皮層較厚。在用焊條端部焊接時(shí),可形成未熔化藥皮套,從而有助于

在有機(jī)物分解的基礎(chǔ)上形成定向燃?xì)饬?而定向燃?xì)饬髂軓碾娀「浇?/p>

擠走熔融金屬，保證更深地熔化母體金屬。按熔敷金屬的性能,這類焊

條與金紅石焊條相近。氣體保護(hù)焊條的重要性能就是:熔渣很容易與

熔敷金屬分離,熔焊系數(shù)高，能對(duì)干線管道非旋轉(zhuǎn)接頭實(shí)施向下焊，從

而可加速焊接安裝工程的進(jìn)度。氣體保護(hù)型焊條在熔敷金屬中含有近

0、03%的氧,而含氫量不超過高鈦型焊條相應(yīng)的含量。焊條涂料具有

很高的吸濕性,無論就是在烘焙過程中，還就是在焊接時(shí)，都不允許過

分加熱。纖維素型焊條采用直流電與負(fù)極性電流焊接。

高鈦型焊條（P型藥皮）。高鈦型焊條的基礎(chǔ)就是造渣劑一金紅石

精礦TiO2（達(dá)45%）,以及硅酸鋁（云線、長(zhǎng)石等）與碳酸鹽（大理石、菱

鎂礦）。熔融金屬的氣體保護(hù)靠添加有機(jī)化合物（5%以內(nèi)）以及碳酸鹽

的分解加以保證。熔敷金屬用錦鐵（藥皮中少于10%—15%）脫氧,并含

有:0、06%?0、09%的氧，而氫的含量則在30cm3/100g金屬以下。

高鈦型焊條的焊縫金屬結(jié)晶裂紋傾向大體上與酸性焊條差不多。當(dāng)弧

長(zhǎng)變化,存在氧化面與粘污面時(shí)，焊縫金屬可能出現(xiàn)氣孔。高鈦型焊條

用于焊接低碳鋼金屬結(jié)構(gòu)與管道。

酸性焊條（A型藥皮）。酸性焊條的造渣劑就是鐵礦石與鎰礦石,

硅石。熔融金屬的氣體保護(hù)由焊條加熱與熔化時(shí)的有機(jī)成分與碳酸鹽

形成,而其脫氧則由鎰鐵加以保證。生成的溶渣一般就是酸性的,不含

CaO,不清除金屬上的磷,熔敷金屬中有很多的溶解氧（達(dá)0、12%）、氫

（達(dá)15cm3/100g金屬）與非金屬雜質(zhì)。如果母體金屬中硫與碳的含量

很高，焊縫金屬會(huì)出現(xiàn)熱裂紋形成傾向；同時(shí),在焊接表面有毛刺或銹

層與電弧偶爾伸長(zhǎng)的情況下，熔敷金屬?zèng)]有氣孔形成傾向。在管道施

工中，這類焊條用直流電或交流電焊接金屬結(jié)構(gòu)。各種焊條的焊接工

藝參數(shù)與用途列于表9、6o

手工電弧焊焊接電流的計(jì)算公式：

/=成；〃4

式中：da—焊條直徑；

j—電流允許密度（表9、7）o

隨著焊接電流的增加，進(jìn)入焊件的熱量也在上升，從而導(dǎo)致焊池

熔積的擴(kuò)大。熔焊金屬量為：

GH=IaH'

式中I—焊接電流;

aH一表示熔焊過程單位效率的熔敷系數(shù);

t—電弧發(fā)弧時(shí)間。

表9、6焊條用途與焊接工藝參數(shù)

焊條直焊接工藝參數(shù)熔敷系

藥皮種

焊接電焊接速數(shù)焊條用途

類

mm流,A度,m/hg/A>h

2、5;3;

80—1108—10焊接焊縫的

堿性3、15;3、9

110—1408—10根部焊道

25

6—7（填充

焊）焊接焊縫的

4—6（蓋帽根部焊道、蓋

4150—180

焊）帽焊道以及

8—9（打底打底焊

焊）

焊接填充焊

5200—250道與蓋帽焊

道

18—22

焊接焊縫根

纖維素3、2580—110（焊縫根部）

10、5部焊道與

型4110—17014—18（熱焊

“熱”焊道

道）

焊接焊縫的

11—15（填充

5160—200填充焊道與

焊）

蓋帽焊道

焊接根部焊

390—1209—128

道

高鈦型

7-8（填充

與高鈦焊接焊縫的

焊）

型-堿4140—180填充焊道與

4—6（蓋帽

性蓋帽焊道

焊）

7—8（填充

焊接填充焊

焊）

5200—250道與蓋帽焊

4—6（蓋帽

道

焊）

表9、7手工電弧焊時(shí)的電流允許密度,A/mn?

藥皮種類da,mm

345

堿性13—18>510-14、59一12、5

纖維素型11、3—15、511、1—14>39、1一12、7

酸性、高鈦型14—2011、5—1610—13、5

焊條熔化過程的單位效率由焊條熔化系數(shù)描述:

Gp

an=——

It

式中:Gp—t時(shí)間內(nèi)的焊條金屬熔融量。

焊接過程中因蒸發(fā)、噴濺與氧化所損失的金屬用以下公式計(jì)算:

Gn-GHxl（x）%

Gp

這時(shí)一，熔敷系數(shù)、熔化系數(shù)與損失系數(shù)彼此就是相關(guān)的，即

ah=?。?~（p）

焊接管道用的焊條的熔敷系數(shù)平均值列于表9、8O焊條的焊接

消耗定額用以下公式計(jì)算：

表9、8對(duì)管子V形實(shí)施手工電弧對(duì)接焊時(shí)焊條的消耗

量

（10個(gè)接頭的消耗定額,kg）

管道直徑,mm

管壁厚度，mm

219273325377426530630720820102012201420

焊接焊縫的全4、25、36、37、38、310、312、31426、73359、8114、5

部焊道7、18、810、512、213、817、220、523、440、25077、3142、8

610、713、315、918、420、825、930、935、351、964、698、4173、3

813、817、220、523、826、933、539、945、666、182、2122、7205、6

1017、521、926、230、334、342、650、758、082、4102、6148、910、8

1221、927、332、637、842、753、263、372、36124、4176、620、2

141、522、32、73、13、94、65、311、6149、298、5

1633、74、55、25、97、48、810、14、77、517、2

1814、47、3

206、1

其中.

焊接'第一道

（根部）

焊道

當(dāng)焊層高為

4mm時(shí)

當(dāng)焊層高為

6mm時(shí)

沿整個(gè)周邊進(jìn)

行根部

封底焊

11

Hp=QHPa

式中:QH—lm焊縫的熔敷金屬重量（視坡口形狀、接頭間敷與管壁厚

度而定）；

Pa一平焊時(shí)1kg熔敷金屬消耗該牌號(hào)焊條的單位消耗量。

平焊時(shí),堿性焊條的Pa為1、65,纖維素型焊條的Pa為1、8kg,

而高鈦型焊條的Pa為1、7O與平焊相比，立焊與橫焊時(shí)的焊條消耗

量要增加10%,而仰焊則要增加20%0

焊條的消耗定額應(yīng)考慮到定位焊焊條的消耗量：

HN=QnPaLn

式中:Qn—1m定位焊縫的熔敷金屬消耗量；

Ln一接頭全部定位焊縫的長(zhǎng)度。

焊條的消耗定額可以數(shù)量詞“根”一3為單位進(jìn)行計(jì)算（當(dāng)根焊

與填充焊使用不同牌號(hào)、不同直徑的焊條焊接時(shí)），計(jì)算公式有：

對(duì)于包括根部焊道與封底焊道在內(nèi)的整個(gè)接頭來說：

,Q..L\OOO

N

式中:L——接頭周長(zhǎng)；

N一一根牌號(hào)、長(zhǎng)度與直徑就是已知的焊條的金屬出材量。

對(duì)于不包括根部焊道的接頭來說，

@1000—。。

CDK=-------------------

N