1、独山子石化千万吨炼油及百万吨乙烯项目120万吨/年延迟焦化装置安装工程加热炉炉管焊接施工方案编 制： 审 核： 批 准： 中国化学工程第七建设公司独山子项目经理部2006 年12月15日目 录一、概述二、编制依据三、焊接工艺评定四、焊工五、焊接方法和焊接材料六、焊前准备七、焊接施工八、焊后检验九、焊接质量控制十、安全文明施工审 批 栏一、 概述独石化千万吨炼油及百万乙烯项目120吨/年延迟焦化装置安装工程中，加热炉炉管辐射段管道材质为P9(1Cr9Mo)，规格分为1278mm；对流段管道材质为1Cr5Mo，规格为12710 mm和1528mm；P9材质的管道大约有2574m；1Cr5Mo材质的2、管道大约有1100m。在工程中加热炉的高温辐射段炉管，遮蔽段炉管材质为P9，加热炉的进料为高硫低酸减渣油，在高温下操作易结焦，介质存在硫腐蚀,故采用P9材料以提高抗氧化、抗腐蚀能力；对流段、蒸汽段炉管材质为1Cr5Mo；对流段、遮蔽段、辐射段炉管设计介质流量为22500kg/h，设计入口温度为320，设计出口温度为500，设计入口压力为2.5MPa，设计出口压力为0.55MPa，水压试验压力为6.3MPa。保证焊接质量是工程总体施工质量的关键之一，焊缝的无损检测和热处理后的硬度测试是检测焊缝质量的重要手段。二、 编制依据1、设计施工图纸2、SH3085-1997石油化工管式炉碳钢和铬钼炉管焊接3、技术条件3、SH/T3520-2004石油化工铬钼耐热钢焊接规程4、JB4730-2005压力容器无损检测5、JB4708-2000钢制压力容器焊接工艺评定6、HG20583-1998钢制化工容器结构设计规定三、 焊接工艺评定在焊工考试和工程焊接施工前应对被焊材料进行焊接工艺评定，以保证用于实际产品施焊的焊接工艺的可靠性。材质为1Cr5Mo的焊接工艺评定已有，故不需要做新的焊接工艺评定，只需根据相应的焊接工艺评定编制焊接工艺卡，用于指导现场焊接施工。为满足现场施工需要,我单位正准备做材质为P9的工艺评定。见附录1。四、 焊工1、进入施工现场前，焊工的合格证必须报监理审核，再由甲方发放统一的焊工4、上岗证。2、所有进入施工现场的焊工，应持有锅炉压力容器、压力管道焊工考试与管理规则中相关合格项目的焊工证，并在有效期内,无证焊工以及证件在有效期外的焊工不能进场。3、所有参加铬钼钢焊接的焊工严格执行锅炉压力容器、压力管道焊工考试与管理规则中的规定。焊工必须具备能覆盖管径大小和壁厚的焊工证，材质必须为类，才能从事焊接作业。4、焊工焊接过程的控制执行公司企业标准压力容器安装作业指导书焊工资格控制程序（QG/CC-7.PP.0503.0.20-00）。5、特种作业人员应有特种作业证。五、 焊接方法和焊接材料在120万吨/年延迟焦化装置工程加热炉炉管材料中，1Cr5Mo和P9为中合金耐热钢。根据设计规5、范和焊接工艺评定对焊接方法对焊接材料的规定, 1Cr5Mo和P9材质的焊接采用钨极氩弧焊+手工电弧焊。焊丝分别选用H1Cr5Mo和ER80S-B8；焊条分别选用低氢钠型药皮的Cr5Mo焊条CHH507和低氢钠型药皮铬钼钢焊条CHH707。铬钼钢材质所用的焊接方法和焊接材料如表-1。表-1焊接方法和焊接材料序号材料焊接方法焊接材料11Cr5MoGTAW+ SMAWH1Cr5Mo + CHH5072P9GTAW+SMAWER80S-B8 + CHH707注： GTAW-钨极氩弧焊 SMAW-手工电弧焊六、 焊前准备1、管材的切割和坡口加工（1）加热炉炉管的切割和坡口加工采用氧乙炔焰切割法在采用氧乙6、炔焰切割方法加工坡口后，必须除去坡口表面的氧化皮、熔渣，并打磨除去影响焊接质量的淬硬层，且不得有裂纹、分层和夹渣等缺陷，并应将凹凸不平处打磨平整。（2）经火焰切割的坡口表面，设计文件要求对其进行无损检测时，应按JB4730进行磁粉或渗透检测。检测范围为坡口及其两侧各20mm。（3）坡口的加工尺寸按设计图纸的要求，如图所示：TCP C=1-2mm. P=0-2mm. =65-752、管材的组对（1）组对前，炉管应矫直，弯曲度不应大于1/1000，且整根炉管长度不超过6m时，全长弯曲度不应大于4mm；超过6m时全长弯曲度不应大于8mm。（2）焊在180。急弯弯管或焊接回弯头上的两根炉管的两端应齐平7、，长短相差不应大于2mm。（3）组对前应将坡口及其内外表面不小于20mm范围内的油、漆、垢、锈、毛刺等清除干净，且不得有裂纹、夹层等缺陷。3、管对接错边量炉管与炉管、炉管与管件的对焊接头不应有过大的内错口，炉管外径小于或等于102mm 时，错口不应大于0.5mm；炉管外径大于102mm时，错口不应大于1mm。4、焊接材料管理焊接材料是保证焊接质量的一个重要因素，因此必须加强焊接材料的管理。焊接材料管理执行JB/T3223焊接材料质量管理规程和公司企业标准压力容器安装作业指导书焊接材料管理工作程序（QG/CC-7.PP.0503.021-00）。 验收入库焊材入库前应检查焊材牌号、规格、批号和质8、量证明书是否符合设计规范要求，符合要求方能入库。 焊材保管（一级库和二级库）库房要求：焊材一级库和二级库均设在独山子项目部基地，通风良好，配备了防潮去湿设施，并配有干湿温度计，随时监测屋内湿度和湿温，冬天有锅炉供暖，满足屋内温度不低于5，空气相对湿度不大于60%,每天有专人做库房环境温度记录。堆放要求：焊材堆放在货架上（不超过5层），离地面与墙壁的距离均不少于300mm，且按种类、牌号、规格和批号等分类放置，并挂牌。 焊条烘烤焊接责任师根据有关规定和技术要求编制焊条烘烤条件，焊材库管员严格按此条件对焊条进行烘烤和保温。焊条烘干温度如表-2。表-2焊条的烘干温度焊条牌号烘干温度（）恒温时间（h）9、保温温度（）CHH5073501100-120CHH7073501100-120烘箱应有自动恒温装置，测温仪表要按时校验，烘箱定期维修，确保设备正常运行。焊条烘烤前应检查外观质量，去除药皮开裂、脱落、偏心与受潮严重的焊条。不同牌号的焊条严禁在同一烘箱内同时烘烤。烘烤时焊条堆放不宜过厚，以使焊条干燥均匀。烘烤好的焊条存放在保温箱中待用。 焊材发放焊工凭由焊接责任师签写的“领料单”领用焊材。发放焊条时做到先烘烤的焊条先发放。焊工领用焊条时必须带焊条保温筒,焊条应放置在焊条保温筒内。领用焊条后焊工在焊条发放记录上注明焊条所用的部位。 焊材回收焊工应将当天未使用完的焊条交回焊材库。焊条在保温筒内不得超10、过4小时，否则需重新退库房烘烤后使用。回收的焊条应重新按烘烤条件进行烘烤后发放，重新烘烤的次数不得超过两次。回收的焊条头要放到指定的地方。5、焊接工艺卡施焊前，焊接责任师根据设计文件、设计规范和焊接工艺评定报告编制“焊接工艺卡”用于指导现场的焊接施工。施焊前对所有进入现场施工的焊工进行施工技术交底。要焊工明白现场施焊的技术要求和相关施工规定。七、 焊接施工1、焊接环境要求 焊接的环境温度应能保证焊接所需的足够温度和焊工技能不受影响。 手工电弧焊焊接时的风速不应超过8m/s，氩弧焊时风速不应超过2m/s。根据现场情况，专门搭设了防风设施。 现场应配备干湿湿度计，每天对现场的焊接环境进行监测并做好11、焊接环境记录。焊接时焊接电弧1m范围内的相对湿度不得大于90%；当焊接环境温度低于0时应采取提高焊接环境温度的措施。 当焊件表面潮湿、覆盖有冰雪或在下雨刮风期间，焊工及焊件应采取保护措施，否则不应进行焊接。2、定位焊 焊接定位焊缝时，应采用与根部焊道相同的焊接材料和焊接工艺，并由合格焊工施焊。 定位焊缝应分布均匀，其焊缝的长度、厚度和间距，应能保证焊缝在正式焊接过程中不致开裂。正式焊接要求预热时，则定位焊缝应按相同的要求预热，且取预热温度的上限。预热范围为从焊缝中心两侧各不小于三倍壁厚，且不小于50mm 。 在焊接根部焊道前，应对定位焊进行检查，当发现缺陷时应处理后方可施焊。3、焊接工艺正确的12、选择焊接工艺是保证焊接质量的关键。（1）焊前预热 a）施焊前根据设计规范确定预热温度如表-3。表-3所用铬钼钢预热温度钢号壁厚（mm）预热温度（）备注1Cr5Mo任 意250-350当焊接环境温度低于0时，预热温度取上限。P9b）预热时采用电加热。预热升温应缓慢而均匀，防止局部过热。预热温度的测量采用热电偶，测温点应在加热区内，DN80时测温点为两点DN80时测温点为三点。 c）预热范围应以对口中心线为基准，两侧各不小于三倍壁厚，且不小于100mm。加热区以外的100mm范围内应予以保温。d）不同钢号铬钼钢之间的焊接，预热温度取淬硬倾向大的一侧材质的预热温度下限；碳钢与铬钼钢、铬钼钢与奥式体钢13、组成的焊接接头，仅预热铬钼钢一侧。（2）焊接a）焊件达到预热温度后及时进行焊接。在保持预热温度的条件下，每条焊缝宜一次性连续焊完。焊接时，焊工必须严格遵照焊接工艺卡进行施焊。b) 焊接时采用多层多道的焊接方法。底层焊道，采用钨极氩弧焊进行焊接，1Cr5Mo和P9材料打底焊时,焊缝背面要充氩气保护,以保证焊接质量。底层焊道完成后，应立即进行下一层的焊接，且应连续焊完。如中断焊接，应立即进行温度为300-350，时间为15-30min的后热处理，然后保温缓冷至室温。再焊接时应对焊缝进行检查，确认无裂纹等缺陷后方可按原焊接工艺卡的规定继续进行焊接。c）施焊时应保证起弧和收弧处的质量，严禁在坡口之外的14、母材表面引弧和试验电流，并应防止电弧擦伤母材；收弧时应将弧坑填满。多层焊时层间温度应等于或稍高于预热温度，且每层的焊接接头应错开。d）焊工要对自己的焊缝负责，焊接完成后进行自检。焊缝表面不得有裂纹、未熔合、气孔和夹渣；焊缝上熔渣和两侧的飞溅物要清理干净，焊缝表面凹陷、咬边深度应小于0.5mm，且连续长度不大于100mm，其总长度应不大于焊缝全长的10%，并应符合下列要求：焊缝宽度宜每边超过坡口边缘2mm；焊缝余高宜为h1+0.1b1，且不大于2mm。注：b1为焊缝组对后坡口的最大宽度，mm。（3）焊后热处理a）铬钼钢焊完后应立即进行焊后热处理，否则应采取后热、缓冷等措施。后热时温度为200-315、50、时间为15min，然后保温缓冷。所用铬钼钢焊后热处理见热处理工艺卡。b）焊后热处理采用电加热。在热处理过程中，应准确地控制加热温度，且使温度分布均匀。测温采用热电偶，并用自动纪录仪纪录热处理曲线，测温点应在加热区内，DN80时测温点为两点DN80时测温点为三点。c）热处理的加热范围，应为以焊缝中心为基准，两侧各不小于焊缝宽度的三倍，且不小于25mm的区域，加热区以外的100 mm范围应予以保温。d）异种钢焊接接头的焊后热处理温度取合金含量较高方的温度下限。e）热处理后，对焊缝、热影响区及其附近母材分别抽检表面布式硬度，抽检数量不少于热处理焊后总量的10%，所测硬度值应符合下列要求，否则必16、须重新进行热处理并做硬度测试:1Cr5Mo、 P9 HB241八、 焊后检验1、焊缝的无损检测按设计文件和相关的规定执行。检测焊接接头执行JB4730-2005压力容器无损检测中的规定执行。2、无损检测人员，应持有相应特种作业资格证。3、射线照相底片由级及以上射线检测人员评定。4、由级及以上检测人员填写检测报告，无损检测责任师审批签发后送委托单位。5、委托单、原始记录、检测报告、射线底片及检测统计表由试验中心存档。6、对焊缝无损检验时发现的不允许缺陷，应消除后进行补焊，并对补焊处用原规定的方法进行检验，直至合格，但返修次数不得超过两次。对规定进行局部无损检测的焊缝，当发现不允许缺陷时，应进一步17、按规定进行扩大检验，扩大检验的数量执行设计文件及相关标准。7. 检测工作程序流程图： 无损检测控制流程见图表-5 射线检测工作程序见图表-6无损检测控制流程图YESNO接收委托单编制检测方案检测准备实施检测检测结果评定填写检测报告、审核、签发报告委托单、底片、记录报告存档填写返工通知单实施返工接收复检委托图表-5 无损检测控制流程图射线检测工作程序 图表-6射线检测工作程序九、 焊接质量控制1、保证焊接设备性能稳定、仪表精确并在检验的有效期内、辅助装备齐全。2、焊接前检查坡口尺寸、并清理干净。3、焊工应持有特种作业相应的合格证，保证持证上岗。4、所有质量活动都应在安装质量保证体系的控制下进行。18、5、焊工的焊接质量控制按以下规定执行。 通过RT（射线照相检验）结果对焊工的焊接质量进行控制。 抽透控制抽透控制的方法按焊接施工项目设计或规范要求进行控制。 累积控制统计每个焊工每个月的RT一次合格率。RT一次合格率98%的焊工可继续参加焊接工作。对RT一次合格率90%而98%的焊工提出警告，但该焊工仍可继续参加焊接工作。如果RT一次合格率90%，则该焊工的资格被取消。6、焊接工艺成熟，严格执行焊接工艺。7、统一焊接规范参数，并随时进行检察，及时纠正不合理的焊接参数。8、严格执行技术标准。9、及时做好施焊记录。10、焊缝外观必须由专业质检人员检查。11、无损检测应及时进行。十、 安全文明施工为确保现场安全文明施工，应遵照现场建设单位制定的有关安全规章制度。根据专业特点，特别应注意以下方面： 工作前需仔细检查焊机、电源线和电焊把线的完好性，如有问题要及时解决。 用砂轮机打磨焊缝时要戴防护眼镜，并稳当操作。 按规定穿戴好劳保鞋、劳保服，避免烫伤。 应清除施焊处周围（部位）的易燃品，避免引起火灾。 对施焊部位，已施工完成的设备、电缆、油漆和保温等，应采取隔离措施，以免烧坏。 在高空作业时要注意安全,做好防护措施。保持施工环境的清洁。工作完毕时，打扫施工的环境卫生。将焊条头收拾干净，并送到规定的地方。