现场管道焊缝热处理施工工艺标准

现场管道焊缝热处理施工工艺标准

QB-CNCEC J22303-2006

1 适用范围

本施工工艺标准仅适用于碳素钢、合金钢金属管道焊缝现场热处理作业。

2 施工准备

2.1 技术准备

2.1.1施工技术资料

设计资料（管道施工图、材料表、设计说明及技术规定等）。

2.1.2 现行施工标准规范

GB50235《工业金属管道工程施工及验收规范》

GB50236《现场设备、工业管道的焊接工程施工及验收规范》

HG20225《化工金属管道施工及验收规范》

SY0401《输油输气管道线路工程施工及验收规范》

SY0402《石油天然气工艺管道工程施工及验收规范》

SH3501《石油化工剧毒可燃介质管道工程施工及验收规范》

SH/T3517《石油化工钢制管道工程施工工艺标准》

DL5007《电力建设施工及验收技术规范》（火力发电厂焊接篇）

JGJ46《施工现场临时用电安全技术规范》

2.1.3 热处理施工方案

根据管道施工图、设计说明及不同材质的管道焊缝热处理要求，以及工期、工程量等现场实际状况，编制管道焊缝现场热处理施工方案。热处理施工方案应明确：热处理工艺流程、施工方法、劳动力组织、施工机具、材料、质量目标、质量通病预防、职业健康安全环保技术措施。

2.2 作业人员

2.3 材料的验收与保管

2.3.1管道焊缝现场热处理主要材料见下表：

2.3.2材料的验收及保管

2.3.2.1 一般材料的验收及保管

⑴脚手架钢管及扣件应检查确认符合质量要求并有序堆放；

⑵保温用铁丝、防雨用的移动棚（罩）妥善保管存放。

2.3.2.2 特殊材料的验收及保管。

⑴用选定的保温材料、铁丝网、石棉布、细铁丝缝制保温毡；保温毡应保持干燥，存放在室内，或室外垫高的排架上，并应覆盖不得受潮。

⑵电加热器、热电偶端点焊接良好、接线柱螺栓完好，补偿导线无脱皮并整齐盘绕，均存放在室内。

2.4主要施工机具

2.4.1 主要机械设备

变压器（或交流焊机）、温控柜、履带式电加热器、绳式电加热器、指型电加热器等。

2.4.2主要工具

钢丝钳、活动扳手、剪子、锯弓、手锤、扁錾、台虎钳、大锤、剥线钳、螺丝起、万能表等。

2.5 计量器具

温度自动记录仪、数字显示式表面测温仪、数字显示式硬度仪。

2.6 作业条件

2.6.1所有需要热处理的管道焊缝全部施焊完毕,并经检验合格。

2.6.2编制热处理方案已经批准并已进行技术交底。

2.6.3 现场电源、环境条件等均符合要求，并已采取防风、防雨、防火、防停电等措施；寒冷雨雪天气，室外管道焊缝热处理应搭设可靠的防护棚。

2.6.4 现场应准备充足的保温材料、细铁丝及自制的保温毡。

2.6.5 管道端口封闭，焊缝附近孔板、温度计、压力表等仪表已拆除，拆除口已保护。

2.6.6 确保热处理设备、仪表性能良好，电加热器、热电偶、测温点布置合理，热电偶、补偿导线与记录仪相配，现场接电、接线安全可靠。

2.6.7 所有热电偶、补偿导线、长图记录仪等仪器均已调试。

2.6.8外电源网压相对稳定。

2.6.9热处理前，热处理责任人员及质量检查人员应对管道焊接及检验记录、热处理加热区布置、测温点布置及热电偶安装可靠性、热处理设备、保温措施等进行全面检查并合格。

3 施工工艺

3.1 工艺流程

3.2 工艺操作过程 3.2.1 热处理前检查

管道焊缝全部施焊完毕,并经检验合格，已经责任师、质检员检查核实、确认，作业条件均已具备。 3.2.2 温控系统安装检查、调试

控制热处理过程中各个阶段的升、恒、降温速率及三阶段各测温部位的温差，一般采用热电偶信号反馈，全自动程序或手工控制。 3.2.2.1 测温点布置

⑴ 测温点布置在焊缝上，测温点的位置和数量应满足相关标准和规范要求，根据施工方案布置；⑵ 无特殊要求时，可参考以下要求布置。

DN ≤100mm ，布置一个测温点，见图3.2.2.1a 所示： 100mm ＜DN ≤500mm ，布置两个测温点，见图3.2.2.1b 所示： 500mm ＜DN ≤900mm ，布置三个测温点，见图3.2.2.1c 所示： 900mm ＜DN ，布置四个测温点，见图3.2.2.1d

图3.2.2.1 测温点布置示意图

3.2.2.2 热电偶安装

在管道焊缝测温点点焊开槽螺母，用螺栓固定好热电偶，直接用镍铬、镍硅丝也可以采用电容式点偶仪焊接，点焊后套高温绝缘磁环。见下图3.2.2.2所示：

3.2.2.3 将补偿导线与热电偶、温度记录仪可靠连接；热电偶、补偿导线、温度记录仪表、必须匹配，并标明序号，避免混淆。

3.2.2.4 热处理用热电偶、补偿导线、温度记录仪表灵敏度不得低于热处理温度的1%；温度控制设备

a b c

图3.2.2.2 测温点热电偶固定方法

宜采用自动、半自动控制。

3.2.3加热系统安装、检查

根据管道不同直径选择电加热器，电加热器居中、紧贴管道焊缝上、绑扎牢固；两引线留在上部，并将电缆与电加热器引线可靠连接。

3.2.4保温

保温毡居中、紧贴包在电加热器外面，保温厚度不低于40mm，用铁箍带或铁丝绑扎牢固；要求在热处理过程中保温材料表面温度不大于60℃。

3.2.5送电调试

检查供电系统、电加热器、控制柜连接是否可靠后，分别送电调试。

3.2.6热处理操作

3.2.6.1刚开始送电时应将电压设定为加热器最高使用电压的1/3，运行正常后，按照工艺要求对电压进行调整；当温度出现偏差时，要及时查找原因，预防事故的发生。

3.2.6.2 监控热处理过程升、恒、降温记录在规范内；400℃以上升温阶段、恒温阶段、400℃以上降温阶段，应对照自动记录每30分钟手工记录一次。

3.2.6.3 常用钢材的焊缝热处理的温度与恒温时间见下表3.2.6.3所示：

3.2.6.4热处理过程中，升温、恒温、降温速度规定如下：

⑴当温度升至400℃以上时，加热速率不应大于205×25/δ℃/h计算，且≤330℃/h；

⑵恒温时间应为每25mm壁厚恒温1小时，且≥15分钟；在恒温期间内最高与最低温度温差应低于65℃。

⑶降温过程中，降温速率≤260×25/δ℃/h计算，且≤260℃/h；温度在400℃以下可自然冷却。

⑷异种钢焊接接头的焊后热处理温度，应按两侧钢材及所用焊条（焊丝）综合考虑；热处理温度

应按焊接性较差的一侧钢材选定，不应超过另一侧钢材的下临界点Ac 1。

⑸ 热处理工艺曲线（以2.25Cr-1Mo 钢管为例）见下图所示：

图3.2.6.4（5） 2.25Cr-1Mo 钢管焊接接头焊后热处理工艺曲线

3.2.7 检测

⑴ 根据热处理自动记录和手工记录曲线分析热处理的技术效果；也可以对照热处理前后硬度值，作为参考数据来判断热处理效果。

⑵ 经检测和鉴定，热处理效果不符合标准规范、设计文件、焊接作业指导书规定，应重新进行热处理。

3.2.8 工装拆除

工装拆除后，对测温点等焊接处进行打磨；将加热器、保温毡归类摆放。 3.2.9 交工验收

及时填写焊缝热处理前检查表、热处理工艺过程温度曲线记录、热处理前后硬度检测记录（需要时）、热处理工艺报告等，按交工验收程序办理。 3.3 施工过程中应注意的问题

3.3.1 管道管口应封闭，防止管道内气体流动；阀门处于开启状态，热处理焊缝如离阀门较近，阀门壳体应采取冷却措施。

3.3.2 厚壁管道焊缝热处理，宜采用感应式电加热器。

3.3.3 热处理焊缝两侧应有支架支撑，避免热处理过程中管道加热区变形。

3.3.4 测温点应布置在管道下部，当有多个测温点时至少有一个测温点位于管道下部；热处理的测温应同时采用手工和自动温度记录。

3.3.5 应确认变压器、电控系统接地良好，电加热器及引线绝缘良好；应注意因外网电压的变化和生产调度，造成加热能力不足和中途停电；在热处理过程中如发现电器设备异常，立即关闭总电源，故障排除后方可继续进行热处理。

3.3.6 严格热处理过程控制，应随时检查加热器、温控柜、长图记录仪等工作是否正常。监控热处理时的升温、恒温、降温、记录是否在规定的范围内。

3.3.7 如出现保温毡脱离、张开和保温毡外表面温度大于60℃时应及时修补，确保热处理全过程正常进行。

3.3.8 热处理后应及时在图纸、温度记录曲线上标明热处理时间、工件名称、操作人、填写热处理工艺记录等；在管道焊缝一侧进行标记，防止与未热处理焊缝混淆。 3.4 季节性施工技术措施

700

400

℃800

采取防风、防雨、防雪等措施。寒冷、雨、雪天气，室外管道焊缝热处理应搭设可靠的固定式或移动式防护棚。

4 质量检验

4.1 质量检验标准及方法

4.1.1 对进行现场热处理的管道，应检查热处理温度的记录曲线、加热区域宽度。

4.1.2 焊缝热处理后，应在母材、焊缝和热影响区选取数点测量硬度值（布氏硬度HB）；与热处理前硬度值进行比较，检查热处理效果；硬度值应符合设计文件、相关标准或焊接作业指导书的规定。

4.1.3无规定时，碳素钢焊缝和热影响区的硬度值不宜大于母材硬度的120%；合金钢不宜大于母材硬度的125%。检验数量每处三点求取平均值，且不应少于热处理焊缝总数的10%。

4.2 质量控制点

4.3 质量记录

管道焊缝现场热处理前检查表；

管道焊缝现场热处理工艺过程温度曲线记录；

管道焊缝现场热处理前后硬度检测报告（需要时）；

管道焊缝现场热处理工艺报告。

5 成果保护

5.1 管道焊缝热处理后应做好记录和标记，并打上热处理的代号钢印或永久性标记。

5.2热处理后的焊缝，不应在焊缝表面进行再次焊接、强弯；未经允许不宜在焊缝表面进行再次烘烤、加热，以免破坏热处理效果。

5.3热处理后进行焊接或硬度检测超过规定要求的焊缝应重新进行热处理。

5.4热处理作业要注意保护土建、电仪及其它安装工程不受损害。

6 职业健康、安全和环境管理

6.1 环境因素辨识及控制措施

6.2 危险源辨识及控制措施

6.3 作业环境要求

6.3.1现场通风

热处理控制室保证通风良好。

6.3.2 现场照明

夜间施工应有足够照明灯具，避免照明死角，

6.3.3现场安全设施

在明显地方和特殊工位悬挂警示牌；配电箱安装漏电保护器；材料摆放有序、现场整洁、道路畅通无阻；热处理周围拉警戒线；配置足够消防器材。