无缝钢管焊接作业指导书(1)

无缝钢管焊接作业指导书

编制：

审核：

审批：

四川华源石油天然气有限公司

2016年4月

前言

为保证本公司各项目部、施工队无缝钢管焊接作业的规范性、合理性及可操作性，使各工程焊接质量能得到有效的管理及监控，同时杜绝胡乱施工、违规施工所导致的质量问题，故制定本施工作业指导书。

本施工作业指导书根据国家相关规范、行业规定及目前我司实际情况进行编制。依据的国家规范、行业规定如下：

1.《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》GB50236-2011

2.《现场设备、工业管道焊接工程施工质量验收规范》GB50683-2011

3.《城镇燃气输配工程施工及验收规范》CJJ 33-2005

注：①.因国家规范、行业标准更新的不确定性，如在本施工作业指导书实行的过程中遇相关规范更新，应依据最新规范进行施工。

②.公司会根据实际情况出台与最新规范保持同步的作业指导书。

一、焊工及焊工证

1.焊接操作人员必须持证上岗，且考试口合格后才可施焊，间断焊接时间超过6

个月，再次上岗前应重新考试。

2.焊工需在证书的有效期及合格范围内从事焊接工作。

3.焊工证

焊工证批准项目代号含义

表示方法：1-2-3-4/5-6-7

含义（不出现某项时则不填）

1：焊接方法代号

2：试件钢号分类代号

3：试件型式位置代号（带衬垫加K）

4：焊缝金属厚度

5：试件外径

6：焊条类别代号

7：焊接要素代号

常见焊接方法代号包括：

GTAW——钨极气体保护焊（氩弧焊） SMAW——焊条电弧焊GMAW――气体保护焊 SAW――埋弧焊

试件钢号分类代号

代号类别适用范围

Ⅰ碳素钢Ⅰ

Ⅱ低合金钢ⅠⅡ

Ⅲ马氏体钢、铁素体不锈钢ⅠⅡⅢ

Ⅳ奥氏体不锈钢、双相不锈钢Ⅳ

等级（焊接难易程度）：Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ，Ⅳ与前三类区分。例，若焊工证上代号为Ⅱ，则该焊工可焊ⅠⅡ两类钢材。

试件型式位置代号

焊条类别代号

FI――钛钙型（酸性）焊条

F3J――低氢型（碱性）焊条

F4――不锈钢（酸性）焊条

F4J――不锈钢低氢型（碱性）焊条

Fefs——全部实芯焊丝或药芯焊丝

在上述焊材中，除了碱性焊条考试焊工后可以代替酸性焊条的考试，其他之间不能相互代替。

焊接要素代号机动化程

度焊接工艺因素

焊接工艺因素

代号

手工焊钨极气体保护焊、等离子弧焊用填

充金属丝

无01

实芯02

药芯03

钨极气体保护焊、熔化极气体保护

焊和等离子弧焊时，背面保护气体

有10

无11钨极气体保护焊电流类别与极性

直流正接12

直流反接13

交流14

熔化极气体保护焊

喷射弧、熔滴弧、

15

惯性驱动摩擦22

含义解释

GTAW-FeⅡ-6G-3/42-Fefs-02-11/12

SMAW-FeⅡ-6G（K）-2/42-Fef3J

管外径为42，壁厚为5，打底层氩弧焊厚度为3，盖面层手工电弧焊厚度为2

二、施焊环境

1.施焊的环境温度应符合焊接焊接所需的温度，并不得影响焊工的操作技能。

2.焊接时的风速应符合下列规定：

焊条电弧焊、有自动保护药芯焊丝电弧焊和气焊不应大于8m/s

钨极惰性气体保护电弧焊和熔化极气体保护电弧焊不应大于2m/s

3.焊接电弧1m范围内的相对湿度应符合下列规定：

铝及铝合金的焊接不得大于80%

其他材料的焊接不得大于90%

4.在雨雪天气施焊时，应采取防护措施。

三、焊接方法及焊接材料

1.管道采用上向熔焊工艺，焊接方式为焊条电弧焊与惰性气体保护焊相结合的氩电联焊方式（即惰性气体保护焊打底、手工电弧焊填充及盖面）。惰性气体采用氩气。

2.焊接材料：

底层焊接均选用型号为H08Mn2SiA氩弧焊丝，其直径为Φ；

当管径小于或等于D108时，填充及盖面层焊接选用型号为E4315的电弧焊焊条，其牌号为J427，直径为Φ；当管径大于D108时，填充及盖面层焊接选用型号为E4315的电弧焊焊条，其牌号为J427，直径为Φ。

严禁使用与管材焊接工艺不符的焊接材料。

3.焊条使用

焊条使用前必须对其进行烘烤及保温。其烘烤温度为350℃-400℃，烘烤时间为，在烘烤完毕、未使用前应放入保温桶中进行保温处理，保温桶温度为100-150℃，随用随取

若焊条在常温下放置超过4h时，使用前应重新烘干

当天未用完的焊条应回收存放，重新烘干后使用，重新烘干的次数不得超过2次

严禁焊丝焊条在焊接时随手放（插）地上；焊接完成后应回收焊条短节；焊条头浪费不得超过1/3

4.焊条层数的选择

焊接层的选择可通过以下公式来估算:

N=δ/~d,

其中δ是焊件的厚度,d为焊条直径。

如，Φ57管道可选氩弧焊底层厚度为，手工焊层厚度为；

Φ89管道可选氩弧焊底层厚度为，手工焊层厚度为。

5.焊接电流的选择

焊接电流的选择应根据焊条种类等因素选择合适的焊接电流值，电流与板厚、焊丝直径成正比。根据经验公式，I=（35-55）D进行选择。

四、焊接步骤

1.切管

2.坡口清理及坡口制作

钢管采用V型坡口，其尺寸如下表：

序号壁厚S（毫米）坡口角度

（度）钝边（毫

米）

对口间隙（毫

米）

13≤S＜965—750—21—2

29≤S＜2655—650—32—3

坡口清理

管体在防腐厂做3PE防腐时，已采取了抛丸除锈的方式清洁管体表面，其表面除锈等级已达到级标准。

采用砂轮机及钢丝刷清理管端，清理后的管端满足St3级除锈标准。

清理时保护管子内、外表面。清理后的管端及坡口处无可见的油脂和污垢，无附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物，显露部分的表面具有金属光泽。

坡口制作

防腐管出厂前已采用车床切削的方式将管端加工成“V”型坡口。

现场管道坡口的制作采用砂轮机切割的方法进行。

为满足坡口角度及钝边的要求，再次采用角向砂轮机打磨坡口，使其符合相关

技术规范。

3.对口

对口前，用托管布将管道内杂物清扫干净。

对口时管道失圆部分应割除，严禁强力组对。

对口须保证内壁齐平，内壁错边量不超过管壁厚度的10%，且不得大于2毫米。

对口时需留一定的间隙。

焊接接头组对应符合下表规定：

序号检查项目规定要求

1坡口符合“焊接工艺规程”要求

2管内清扫无任何杂物

3管口清理（≥20mm）和修口

管口完好无损，无铁锈、油污、油漆、

毛刺

4管端直焊缝余高打磨

端部150mm范围内焊缝余高打磨，平缓

过渡

5两管口直焊缝间距错开间距不小于10mm弧长

6错边量不大于，沿周长均匀分布

7钢管短节长度不小于

8相邻和方向相反的两个弯管

中间直管段长不小于

9管子对接

不允许割斜口。由于管口没有对准而造

成的3O以内的偏斜，不算斜口。

10手工焊作业空间距管壁大于

4.点焊

点焊厚度与第一层焊接厚度相近，但不应超过管壁厚度的70%。

点焊位置须均匀、对称，其长度和间距如下表。

管径点焊长度（毫米）点数（处）

15—80不限

80—15015—304

200—30040—504

正式焊接前须打磨点焊处。

5.焊接

管道采用上向熔焊工艺，焊接方式为焊条电弧焊与惰性气体保护焊相结合的氩电联焊方式（即惰性气体保护焊打底、手工电弧焊填充及盖面）。惰性气体采用氩气。

焊接时不得在坡口以外的母材表面引弧和试验电流，并应防止电流擦伤母材。

6.打磨

焊缝打磨要求：打磨后焊缝符合检验标准，焊缝外观成形良好，不应有电弧擦伤，焊道与焊道、焊道与母材之间应平滑过渡，焊渣和飞溅物应清除干净，不允许破坏母材。

五、检验方法及合格标准

1.外观检验

焊缝外观成型均匀一致，焊缝及其附近表面上不得有裂纹、气孔、凹陷、夹渣、飞溅、未焊满等缺陷。

焊缝表面不应低于母材表面，焊缝余高应符合《现场设备、工业管道焊接工程施工质量验收规范》GB50683-2011中的表《管道焊缝外观质量（余高和根部凸出）》中的规定，其中等级标准为II级。超标部分可以进行打磨，但不能伤及母材并需与母材进行圆滑过渡。

管道焊缝外观质量（余高和根部凸出）（mm）

母材厚度T T≤66＜T≤13

检查等级Ⅱ级≤≤

管道组对的内壁错边量≤，即≤壁厚的10%，且不应大于。

焊缝宽度为两侧外表面坡口宽度每侧增加 mm～，壁厚不等时，厚壁一侧的焊缝宽度为外表面坡口宽度增加 mm～,薄壁的一侧的外表面坡口宽度每侧增加 mm～。

咬边深度不超过；咬边深度小于的任何长度均为合格；咬边连续长度≤100mm，两侧咬边总长度≤10%焊缝全长的属合格。超过该标准的属不合格。

根部收缩应符合：深度≤+且≤的任何长度均为合格。

其余规定见《现场设备、工业管道焊接工程施工质量验收规范》GB50683-2011中的表《管道焊缝外观质量》，其中等级标准为II级。

2.无损检测

焊缝外观质量检查合格后，应进行焊缝无损探伤。焊缝无损探伤应符合下列规定：X射线探伤应符合《无损检测》GBT 12605-2008的规定，合格级别为Ⅱ级。

六、常见焊口缺陷

1.焊缝成形差：熔焊时，液态焊缝金属冷凝后形成的焊缝外形叫焊缝成形，焊缝成形差是指焊缝外观上，焊缝高低、宽窄不一，焊缝波纹不整齐甚至没有等。

2.咬边：由于焊接参数选择不当，或操作工艺不正确，沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷。（焊缝部分没悍满，是焊件与焊口交接处有一道凹陷的沟）

3.余高差：余高高于要求或低于母材。

4.错边：对接焊缝时两母材不在一平面上。

5.漏焊：要求焊接的焊缝未焊接。表现在整条焊缝未焊接、整条焊缝部分未焊接、未填满弧坑、焊缝未填满未焊完等。

6.飞溅。