蒸汽管道焊接施工方案

蒸汽管道焊接施工

方案

第一章工程概况及措施编制依据

1、工程概况：

一标段从二干河沿北三环路北侧向西至杨锦公路；从二干河东侧（蒋锦公路批发市场对应位置）敷设一根DN700蒸汽管线至杨锦公路与晨丰公路处。本标段全部为DN700管道，合计3177米，此标段设计压力1.9MPa（G），设计温度350°C，采用管材为螺旋缝焊接钢管，Φ720*11。

蒸汽管道热补偿主要采用自然补偿、耐高温自密封旋转补偿器补偿、外压轴向型波纹补偿器相结合的方式。

本次焊接工程主要是管道焊接，管道工艺介质为蒸汽，焊接方法采用氩弧焊打底，手工盖面焊接。由于焊接工作量较大，因此必须制定科学合理的焊接技术方案，严格按焊接工艺评定和焊接作业指导书及焊接规程进行施焊，加大焊接质量管理与奖惩制度，把好焊接质量关。

2、编制依据

1《工业金属管道设计规范》 GB50136-

2《压力管道规范工业管道》 GB20801-

3《城镇供热管网设计规范》 CJJ34-

4《城镇供热管网工程施工及验收规范》 CJJ28-

5《工业金属管道工程施工规范》 GB50235-

6《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》 GB50236-

7《现场设备、工业管道焊接工程施工质量验收规范》GB50683-

8《国家电网公司电力安全工作规程》（ -1573）

9《电力管道安装验收规定》 GB50184-

10《国家电网公司基建安全管理规定》国网（基建/2）173-

11《电力建设施工及验收技术规范（管道篇）》

DL5031-94

12《电力建设施工技术规范_第5部分：管道及系统》

DL5190.5-

13华兴热网工程苏夏设计院相关设计说明

第二章工程所用材料要求

1、管材、管件必须具有出厂合格证和材质证明书。材质合格证

应包括钢号、炉批号、规格、化学成分、力学性能、供货状态及材料标准号。本工程中，螺旋焊接管材质为QB235B碳素钢，20#碳素钢。

2、管材、管件的表面应无裂纹、缩孔、折叠、重皮等缺陷。若

表面存在局部锈蚀或凹陷时，亦应必须保证管材的最小壁厚3、焊材的选用：

本工程管道焊接采用氩弧焊打底、手工电弧焊罩面方法，氩弧

焊丝选用TIG50，手工电焊条选用型号为J427。

第三章焊接管理措施

1、焊接设备：

焊接设备应完好无损，其性能应满足工程需要，焊接工艺参数调节可靠，电流表、电压表指示正确

2、焊接工艺卡：

焊接施工前应有相应的焊接工艺卡，焊接工艺卡应覆盖施焊的所有管道，并报审业主、监理，焊接工艺卡批准后方可进行焊接

3、焊工管理：

焊工应持证上岗，合格证应在有效期内，合格项目应满足工程要求。本工程中焊工必须由劳动部门颁发的与所焊钢种、位置相匹配并在有效期内的压力管道焊工资质证，严禁超项目焊接施焊前对符合条件的焊工先进行实焊考核，对考试不合格的焊工，不允许承担其持证项目的工程焊接

4、焊材管理：

1）焊接材料有物资供应部门负责采购、保管、发放。焊条、焊丝应根据母材的化学成分、机械性能合理选用，在使用前必须检查其质量合格证明书和产品是否相符2）进场的焊材必须具有合格质量证明书，出厂期超过一年的焊条应进行焊条焊接工艺性能试验，合格后方可使用。已

受潮、药皮褪色或长白斑、焊芯锈蚀的焊条不准使用

3）在使用的焊条的药皮不得有脱落或明显裂纹。焊丝使用前应清除表面的油污及锈蚀的等

4）现场设置专用焊接库，库内配置空气除湿机、干湿温度计，以保证库内空气相对湿度在60%以上，温度在零上5℃以上

5）库内焊材应存放架子上，架子离地面高度不小于30cm，离墙壁距离不小于30cm

6）库内焊材堆放时应按种类、牌号、规格、批号、入库时间分类堆放，并做好标识，先入库的先发放使用

7）焊条在使用前应有专人进行烘烤，烘烤时应注意

A、应避免焊条在烘烤过程中药皮因温度剧升或陡降而开

裂，烘干箱的升温或降温不能呢个过快

B、不允许往正在升温的烘干箱内放入或取出焊条，应待焊

条烘烤符合要求，降至保温温度后方可取出

C、从烘干箱中取出的焊条应放在保温筒内，数量根据施焊

需而定，从烘干箱取出的焊条应在4小时内用完，剩余焊条需要从新烘烤，重复烘烤次数超过两次的焊条不得用于焊接

D、焊材的烘干、发放、回收应设专人负责。焊条启封后首

先应进行外观检查，药皮无脱皮、不开裂的为合格。确

认合格后立即放入烘烤箱，按规定程序进行烘干，待温

度降至200°C以下后，移入保温箱。

E、焊条领用应用保温筒盛装，随用随取，焊接时每次只允

许取出一根焊条，取完后应将保温筒盖上，保温筒在使

用过程中应通电保温。本工程中焊条保温温度为100-

150°C，重复保温不得超过两次。

F、下班时应将所剩焊条退回焊条烘干房，按规定作好标识

重新烘干。经二次烘干仍未用完的焊条不得用于正式工

程

G、焊条从入库、出库、烘干、发放至回收，整个过程均要

做好记录，焊接专业工程师要随时检查监督

H、焊条烘烤人员除按规定烘烤焊条外，还要负责按规定领

取和发放焊条，并要求做好发放、回收记录

第四章管线焊接施工程序

为确保施工工期，工程施工程序应尽量优化，尽量以最低施工成本达到工程目标成果。本焊接工程中采用工序流水作业施工方法，现场设管道转动焊接口预制场地及管道固定焊接口安装场地，管道焊接口预制、固定安装同时进行而且流水作业，这就大大减少了施工周期，从而为减少工程周期、降低施工成本提供了条件。在进行施工准备的同时，材料检验、焊工考核同时进行，为做好施工准备打好基础。

后附焊接施工流程图

第五章管线焊接环境要求

对于室外环境要求

温度：相对湿度≤90%

风速：气体保护焊时≤2m/s；焊条电焊时≤10m/s。

当环境不能满足以上要求时，应在采取焊前预热（预热温度20℃）、搭设防风防寒棚等措施后方可进行焊接工作。另外、下雪及雨天禁止无措施而露天施焊作业

2、当焊接环境出现如下情况时，必须采用不遮挡等措施，否则禁止施焊：

1)现场风速大于10m/s。

2)现场相对湿度大于90%

3)雨天

第六章焊前准备

1、焊缝坡口的加工及组对尺寸按设计图纸的规定。

2、对采用火焰切割的坡口，应将割口表面的熔渣、氧化物及飞溅物清理干净,并将不平处打磨平整。

3、焊缝在组装前应将坡口内、外壁两侧各20mm范围内的油、漆、垢、锈等杂物清理干净，并打磨出金属光泽。不锈钢焊件在组装前应将坡口两侧表面不小于100mm范围内的油、漆、垢、锈、毛刺等杂物清理干净，并采取防止焊接飞溅物沾污表面的措施。所使用的砂轮片、钢丝刷及清除焊渣的工具由不锈钢制成。

4、焊接前应做好各项防护措施。如：采用蓬布遮挡、搭设活动防护棚等办法来防止风、雨、雪等天气对焊接造成的影响，以确保工程的焊接质量。

第七章焊接工艺

1 、焊接工艺要求

当焊接环境出现下列任何一种情况时，应采取有效的防护措施，如搭设防护棚，采取预热等措施，否则不得施焊。

（1）手工电弧焊时，风速大于10m/s。

（2）氩弧焊时，风速大于2m/s。

（3）相对湿度大于90%。

（4）焊件有水、雪或接触到雾。

（5）当焊件温度低于0O C时。

露天场所焊接采用搭设活动棚的办法来防止雨、雪、风等天气情况对焊接造成的影响，以确保工程质量。

2、焊接方法的选用：

（1）热网管道的焊接采用GTAW、SMAW焊或GTAW+SMAW，小管和直径Φ≤57mm的联络管拟全部采用GTAW。

（2）热网管道支吊架等的焊接采用手工电弧焊焊接。

（3）焊口的点焊及组对卡具的焊接应与正式焊接各项要求相同，并由合格焊工施焊。当发现定位焊缝有裂纹、气孔等缺陷时应清除重焊。

（4）焊接时不得在焊缝坡口外引弧,以免擦伤母材产生淬硬组织。

（5）管子焊接时,管内不得有穿堂风，管端应堵上。

（6）组对卡具的去除不得损伤母材，应用砂轮进行磨削，并将残留焊疤打磨平整。

3、焊接工艺：

1）氩弧焊及氩弧焊打底工艺

钨极类型，铈钨极Wse20，ф2.5～3.0mm，保护气体，采用纯度大于99.95%的氩气（Ar），流量为6～9L/min。。

电特征，电流种类：直流，极性—氩弧焊打底层为正接。

钨极伸出长度为3～6mm，喷咀直径为ф6～10mm，喷咀与手柄夹角一般控制在70℃～80℃，焊接电流当管径小于ф76mm 为70～90A，ф76～ф159为90～110A，大于ф159为110～130A，电压为16～24V。

4、施焊技术

1）焊接过程中应尽量避免停弧，以减少“冷接头”的次数。

2）管道对口焊手工钨极氩弧焊打底，采用电弧在管壁外侧燃烧，

焊丝从坡口外侧填加的外填丝方法操作。

子，点固一处即可；直径Φ76～Φ159时应点固2～4处；点固焊焊缝长度一般为15～20，位置一般在平焊或立焊处。

6）打底焊缝应一气呵成，不允许中途停止，打底层焊缝应检查合格后，及时进行次层焊接。

7）打底焊道和中间焊道焊后应用磨光机打磨清理。

5、焊条电弧焊工艺

工艺参数选择

焊接工艺参数如无明确规定者可按表四选择

表四焊接工艺参数

6、水平固定管（吊焊）焊接

（1）焊接特点

1）焊工一般以平、仰焊点为界将环形焊口分为对称两个半园形焊口，按照仰一立一平的焊接顺序焊接。

2）由于焊接位置沿园形连续变形，要求施焊人员站立的高度工和运条角度必须适应焊接位置变化的需要。

3）焊接时，为了控制熔池的温度和状态，除了采用火弧法或随焊随调节电流的方法外，主要靠摆动焊条来控制热量。

4）水平固定管V型坡口焊缝焊条电弧焊常出现的缺陷如下图所示

现夹渣和气孔（位置1氩弧焊打底很容易出现内凹、未焊透，位

置5氩弧焊打底很容易出现焊透程度过分，形成焊瘤）；

2）位置2易出现气孔、夹渣；

3）位置3、4铁水与熔渣易分离，焊接缺陷不多。

（2）焊接方法

1）第一层焊接（氩弧焊打底后焊条电弧焊的第一层，下同）

A、第一层焊缝的焊接，是决定焊接质量的关键，一般采用作摆动的直线运条法焊接。

B、第一层前半部的焊接：起焊和收焊尾点应超过5-10mm，如下图引弧时电流应稍大些，在坡口面上引弧，长弧预热2-3秒钟，待坡口两侧接压熔化状态，表面出现“焊味”时，立即压低电弧上第一滴铁水，并向前移动，当铁水在坡口内形成熔池时，应迅速将焊条抬起或灭弧，使熔池温度下降，然且再压低电弧或重新引弧焊接，当运条到定位焊缝时，必须用电弧熔穿间隙，使之充分熔合。在焊接过程中，应从下往上焊，位置不断变化，因此焊条角度也必须相应变化。一般常见的焊条角度下图所示：

C、第一层后半部的焊接：焊接方法与前半部相似焊上下接头时，应把先焊缝端头用电弧割法5-10mm，接头处焊接时，要使原焊缝充分熔化，并形成熔孔，以保证根部焊透，平焊接头时，应压低电弧，焊条前后摆动，推开熔渣，并击穿根部，以保证焊透，熄弧前填满弧坑。

2）中间层焊接

除第一层与最外层外，其余都称为中间层，一般壁厚大于 6 mm时，才有中间层。间层焊接要求参数选择适当，因中间焊波较宽，一般采用月牙形或锯齿形运条法进行连续焊接，并在坡口两侧应稍作停留，焊条角度也要相应变化。

3）外层的焊接

A、外层的焊接应符合设计要求，表面应均匀美观，沿园周基本一致。

B、外层焊接一船采用月形运条法，摆动要慢而稳，坡口两侧要有足够的停留时间，当坡口较宽时，可采用多道焊，多道焊应先焊坡口两侧，后焊中间。

C、当使用碱性焊条时，坡口的焊前处理应严格，不能用长弧预热和灭弧法焊拉否则会出现气孔，在焊接过程中，应始终保持短弧焊，用边焊边调节的方法来控制熔池的温度和形关。

7、垂直位置固定管（横焊）的焊接

（1）焊接特点

1）焊缝处于水平位置，下坡口面能托住铁水，使之不易下流。2）铁水因垂直下流会造成上坡口边缘咬口的缺陷。

3）采用多层多道焊，易引起层间未焊透和夹渣，表层焊接不易焊得平稳美观，会出现凹凸不平的缺陷。

4）接头省，焊条角度弯孔小，运条易掌握。

（2）焊接方法

1）第一层焊接

A、始焊点选定后，用敲击法在坡口面上引弧，选用长弧预热始焊处。待坡口两侧接近熔化状态时，应立即压低电弧，形成熔池后，采用垂直或斜锯齿形运行法施焊。

B、焊条的运作要快，当焊缝尚未冷却时就再次引燃电弧，当焊一周后回到始焊处，将焊外转一个角度，使焊条垂直于始焊点园弧的切线，并压低电弧，焊条略加摆动，填满弧坑后收弧。

2）填充层焊接

A、焊接过程中，要始终控制熔池形关为斜椭图形，此时焊缝断面

形状及焊条角度下两图所示

B、填充层施

焊时，往往外层成型不良，因此焊中间层的最后一层时，坡口两侧要有一定留量，中间部位稍微凸起，而焊外层时上、下焊道速度要快，而中间焊道稍慢，以便得到园弧形焊接。

最后一道时，焊条垂直倾度要小，防止咬边现象，焊道间可不必打渣后焊，使温度下降缓慢，以改进焊缝成型。

使用碱性焊条时，操作要求同水平固定管焊接要求。

8、焊接质量检查

1）、所有焊缝均应进行外观检查，按三检规定（焊工自检、施工员复检、焊接检查员专检）检查合格后，外观检查按规范中执行）

2）、焊接接头分类的办法、范围及数量按规范中表执行。

3）、无损探伤的结果若有不合格时，应对不合格焊缝进行返修。对要求局部探伤的焊缝，尚应从该焊工当日的同一批焊接接头中增做不合格数的加倍检验。加倍检验仍有不合格时，则应进行100%探伤检查。

4）、焊缝的无损探伤合格标准按规范中执行。

9、无损探伤

1）、无损探伤检验人员必须持有相应的资格证书。无损探伤机器具有相应单位的检测资质。

2）、管径＜φ76mm时可采用椭圆透照法，管径≥φ76mm时，应按管周长进行分段透照。

3）、焊缝透照前应按标准规定的位置放置铅字号码、透度计、焊缝边缘标记、分段标记、焊工钢印号码、探伤工代号、返修标记等有关标记。（返修标记号用铅字R表示，一次返修R1、二次返修R2以此类推）。

4）、透照时应根据材质、规格的不同选定透照工艺参数。

5）、焊缝的渗透探伤按JB4730标准及相关规范执行。

6）、对无损探伤方面的其它要求按国家有关标准执行。

10、为防止X射线对其它人员的伤害，射线探伤的时间尽量与正常工作时间错开。探伤现场应设置警戒标志并有专人警戒。夜间应设红灯示警，防止其它人员误入危险区域发生人身伤害。

11、焊缝的返修

1）、焊接接头有超过标准规定的缺陷时，可采用挖补方式进行返修。但同一位置挖补次数一般不得超过三次，否则应经技术总负责人批准。

2）、缺陷的清除应采用砂轮磨削。

3）、一般的返修按原焊接工艺执行，重要部位的补焊，应制定补焊工艺措施。

4）、返修后的焊缝还应重新进行无损探伤检查。

11、焊接技术文件

1）、焊接技术文件的填写、整理、汇总应符合国家有关标准规定的内容和要求。

2）、焊接技术文件的编制必须做到及时、准确、完整和可追溯性。

第八章氩弧焊机操作规程

一、目的：强化安全管理，增强安全意识，确保安全生产，消除

人的不安全行为，物的不安全状态，使安全生产做到有章可循，有据可依；

二、适用范围：公司内所有焊接操作人员；

三、目标：零安全隐患、零设备故障、零安全事故；

1、工作前要穿好工作服、绝缘鞋等安全防护用品，工作时必须戴上防护眼镜、电焊帽、电焊手套。

2、开机前需先检查水管、电线有无漏水和漏电，有问题及时处理，不得带病使用。

3、开机时应保证三通：水通、电通、气通；依次打开次序为水→

电→气，电应先开电源开关再开控制箱开关，关闭时反相依次进行，焊接前确认接好地线。

4、焊接前要配好氩气保护人员，备好保护罩，焊接时焊工和氩气保护人员要密切配合，精力集中。

5、在电弧附近不准赤身和裸露其它部位，不准在电弧附近吸烟，

进食，以免臭氧、烟尘吸入体内。

6、机器上和机器周围不准堆放导电物品。

7、氩弧焊工作场地必须空气流通。工作中应开动通风排毒设备，

通风装置失效时，应停止工作。夏季，一个人连续操作不得超过半个小时，平时连续操作一小时后应稍休息再操作。

8、容器内操作不得少于三人（里边二人，外边一人）做到容器内

有人操作，容器外有人监护和配合。

9、非氩弧焊工不准随意操作，学员和培训人员不经班长同意不能

单独操作。

10、氩气瓶不准碰撞砸，立放必须有支架，并远离明火8M以上。

11、安装氩气表时要十分注意，必须将表母和瓶嘴丝扣拧紧（至

少五扣）。开气时身体，头部严禁对准氩气表和气瓶节门，以防氩气表和节门打开伤人。

12、焊件在焊接前焊接部位应酸洗或用其它方法处理并用砂布蘸

上酒精或丙酮清理干净后，方能进行焊接。

13、移动焊机时必须切断总电源后方可进行，严禁带电移动焊

机。

14、工作现场、机器周围要保持清洁卫生，电线要保持整齐完

好，用完后必须盘好。

15、工作完毕要关好气门、水门，切断电源总闸，然后方可离开

工作岗位。

第九章 质量保证措施

1、项目质保体系如下图：

项 目 经 理：尤先

各 施 工 班 组、班 组 质 检 员