09MnNiD法兰与A333 Grade6钢管材料和焊接技术条件

09MnNiD法兰与A333 Grade6钢管材料和焊接技术条件 1 总则 1.1 适用范围 本技术条件适用于09MnNiD法兰与A333 Grade6钢管材料和焊接。 1.2 相关的规范、标准和文件 1.2.1材料和焊接、检验和验收除应满足本技术条件外，还应满足相关 技术 文件以及GB150附录C和GB151附录A的要求。 1.2.2 与本技术规格书相关的规范、标准 —— 《压力容器安全技术监察规程》 99版 ——GB150-1998《钢制压力容器》及附录C ——ASME II材料 C 篇《焊条、焊丝及填充金属》 ——HG20581-1998《钢制化工容器材料选用规定》 ——HG20584-1998《钢制化工容器制造技术要求》 ——JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》 ——HG20585-1998《钢制低温压力容器技术规定》 ——SH/T 3525-2004《石油化工低温钢焊接规程》 ——JB/T4708-2000《钢制压力容器工艺评定》 ——JB/T4709-2000《钢制压力容器焊接规程》 ——JB/T4730-2005《承压设备无损检测》 ——GB/T229《金属夏比缺口冲击试验方法》 ——JB4727-2000《低温压力容器用低合金钢锻件》 ——GB/T5118《低合金钢焊条》 ——GB/T12470-2003《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》 上述规范、标准应采用最新版。 1.2.3 当执行标准、规范、材料本技术规格书发生矛盾处，以较严格要求 为准。 1.3 焊接要求 1) 低温焊接工艺需提交用户专业技术人员确认; 2) 施工单位必须有资质，并具有焊接同类或等同材质经验及丰富业绩者。 3)施焊低温受压元件焊工应按照焊接工艺评定进行培训，考试合格后方可上岗。 2.0材料标准 1) 锻件――09MnNiD，应符合JB4727标准中的III级。 2) 管材――A333 Grade6现有的(生产装置在用)。 3) 焊接材料――焊材的选择应与主体材质相匹配,并应经过焊接工艺评定为合格。推荐的焊条牌号W807Ni(GB5118-E5515G)或符合ASME II材料 C 篇《焊条、焊丝及填充金属》相应要求3.5Ni焊接材料的进口焊材。 2.1 09MnNiD低温容器用锻件材料技术要求 2.2根据锻件级别，按JB4727所规定的数量和位置取样。同冶炼炉号、同 热处理炉号及同型式(如:饼型、筒型、环型等)的锻件组成一批。只能在实物锻件上取样，不能在单独锻件锻坯上取样。 2.3化学成品分析 锻件制造厂出厂检验和制造厂进厂复验按同冶炼炉号检验化学成份。 1) 锻件化学成份除应符合JB4727的规定外，碳当量CE,,C，Mn, 6，(Cr，Mo，V)/5，(Ni，Cu)/5,%, 碳当量CE?0.45%。 2) 锻造使用的钢锭、钢坯应有熔炼单位的质量证明书原件。 2.4锻件的钢锭头尾应有足够的切除量，以确保锻件无缩孔及严重偏析等。 2.5采用钢锭或锻坯锻造时，锻件主截面部分的锻造比,3 2.6 力学性能 锻件的力学性能除应符合JB4727中的规定外。 2.6.1夏比V形缺口冲击试验 对09MnNiD锻件的夏比V形缺口冲击试验应符合JB4727中的相应规定。试验温度为-70?，冲击功三个试样的平均值Akv?54J，一组内只允许有一个可以小于54J，单个试样Akv?48J。 2.6.2根据3级锻件，按JB4727-2000中规定的取样数量和取样部位切取试 样，作上述力学性能试验。 2.7锻件经外观检查，应无肉眼可见的裂纹、夹层、折叠、夹渣等缺陷。 2.8锻件的晶粒度应为6级或更细，晶粒度的测定方法按YB/T5148的 规定。 2.9非金属夹杂物按GB10561标准规定的B法进行评定，硫化物类型(A 类)、氧化铝类型(B类)、硅酸盐类型(C类)及球状氧化物类型(D类)均不得大于1.5级，A+C?2;B+D?2;A+B+C+D?4.0。 2.10锻件应保证不存在白点。 2.11超声检测 用超声检测锻件内部缺陷，检测表面的表面粗糙度应不大于Ra6.3。 锻件应按JB4727中的要求逐件进行100%超声波检测，检测锻件内部缺陷。锻件的超声检测验收标准按JB4727中表4的规定。 2.12成品锻件的所有可接近表面均应按JB4730进行磁粉检测，检测表面的 粗糙度不大于Ra6.3，合格级别为MT-I级。 2.13锻件供货热处理状态 2.13.1 锻件应进行淬火加回火热处理状态供货。 2.13.2 热处理条件如温度、恒温时间、冷却条件等应在材料合格证书中说 明。 2.14锻件金属材料的焊接修复 除非得到买方的书面认可，否则不允许对锻件金属材料进行焊接修复。 2.15合金冶炼、锻造和热处理工艺由锻件制造厂负责选择并在材料合格证 书中说明，选择的合金冶炼、锻造和热处理工艺应能保证供货的锻件完全达到本说明书规定的各项要求。 2.16锻件的标记 锻件的标记方法按JB4727中的规定进行。 2.17文件 2.17.1 锻件制造厂提供的材料检验合格书应符合JB4727的要求。所有检验 合格证书应为原件。 2.17.2 材料合格证书至少应包括相应的材料说明书要求的资料和如下附加 内容。 a. 制造厂名称 b. 买方的采购单编号 c. 材料标准号、出版日期以及所需的材料类别、类型以及等级 d. 炉号、熔炼分析、成品分析和碳当量(熔炼单位的质量证明书原件) e. 锻造工艺说明 f. 热处理炉批号或炉号、热处理工艺(包括温度、恒温时间和冷却条件等) g. 热处理条件下实际机械性能试验结果及试件的编号、取样位置方向 和尺寸等均应在合格证书中说明。 h. 无损检测测试结果，包括相关验收标准的说明提供详细的记录。 i. 锻件的详细尺寸 j. 文件最终认可应由采购方和业主实施，最终认可的职责是对所有文件的审查。 3.0 焊接工艺评定试验 低温受压元件施焊前应按JB4708进行焊接工艺评定。焊接工艺评定试样还应按本技术条件4.5条有关规定，决定是否进行消除焊接残余应力热处理。如需焊后热处理，则焊接工艺评定试样热处理应和设备热处理工艺一致，经热处理的焊接工艺评定试样应按JB4708进行拉伸试验、冲击试验和弯曲试验。 1)拉伸和弯曲试验的试样要求、试验方法和合格指标按JB4708和表3。 2)低温夏比(V形缺口)冲击试验 a. 冲击试验温度试验温度为-70?。 b. 冲击试验最低冲击功规定值，焊接工艺评定试样(焊后热处理状态)的最低冲击功的指标值。3个标准试样平均Akv? 27(J)。 c. 低侧的熔合线和热影响区的冲击功要求按较低强度侧的母材，强度较高侧的熔合线和热影响区的冲击功要求按较高强度侧母材，冲击试验温度按较高侧温度。 d. 接头的拉伸和弯曲性能按两侧母材中的较低要求。 e. 焊缝金属和热影响区不表面硬度HB?187。 3)角焊缝焊接工艺评定试样还需进行如下检验。 a. 外观检查不得有裂纹。 b. 金相检验 管材角焊缝试样(见JB4708图3)，将试件等分切制4块试样，焊缝的起始和终了位置应位于试样焊缝的中部。每块试样取一个面进行金相检验，任意两检验面不得为同一切口的两侧面。合格要求为焊缝根部应焊透，焊缝金属和热影响区不得有裂纹，未熔合。角焊缝两焊脚之差不得大于1.5mm。 4.0 施工 4.1 施工、检验及验收应符合HG20585-1998《钢制低温压力容器技术规定》 和SH/T 3525-2004《石油化工低温钢焊接规程》有关规定。 4.2 对焊后不进行消除应力热处理的管道，不得采用锤击等强制手段进行成 形或组装,不得在受压元件上刻划或敲打材料标记、焊工钢印等。 4.3 焊接材料 4.3.1低温压力容器受压元件或受压元件与非受压元件焊接所用的手工电弧 焊焊条应采用低氢碱性焊条。埋弧焊焊剂应采用碱性或中性焊剂。 4.3.2铁素体钢之间的焊接，一般采用铁素体型的焊接材料;本工程低温焊 接材料按ASME II C篇《焊条、焊丝及填充金属》采用国外进口的3.5Ni焊接材料。 4.3.3 铁素体钢之间的异种钢焊接用焊接材料，一般按韧性要求较高侧的母 材选用。 4.3.4焊接材料的型号、牌号、技术要求、试验方法、检验规则以及质量管 理等，应符合ASME II C篇《焊条、焊丝及填充金属》。 4.3.5焊条应按批进行药皮含水量或熔敷金属扩散氢含量的复验，其检验方 法按相应的焊条标准或技术要求。 4.3.6焊接材料熔敷金属S、P含量应不高于母材。 4.4焊接 4.4.1施焊前应按JB4708进行焊接工艺评定试验，评定合格后方可施焊。 4.4.2应严格控制焊接线能量。在焊接工艺评定所确认的范围内，选用较小 的焊接线能量。焊条电弧焊时，焊条不宜摆动，采用窄焊道多层多道施焊。 4.4.3受压元件的坡口应采用机械方法进行切割，如采用打磨坡口，则应见 金属光泽，且坡口应进行磁粉探伤检查，合格级别按JB/T4730中的MT-I级。 4.4.4焊接区域内，包括对接接头和角接接头的表面，不得有裂纹、气孔和 咬边等缺陷。焊缝与母材应圆滑过渡。对接接头的焊缝余高不得大于 焊接厚度的10,，且不大于3mm，超过部分应磨平，角焊缝应圆滑，不允许向外凸起。 4.4.5低温管道的焊接还必须符合以下规定: a. 受压元件之间的焊接必须采用全焊透结构。 b. 受压元件与非受压元件的焊接接头应连续焊。 c. 接管、凸缘等焊接的凸起的焊肉应打磨至于管道内表面齐平，外部焊肉圆滑过渡。 d. 引弧须采用引弧板或坡口内引弧，不得在非焊接部位引弧。 e. 由于机械加工、焊接或组焊引起的表面损伤和缺陷应打磨清除，修磨深度不得大于容器厚度的5,，且不大于2 mm; f. 焊接附件、工装卡具及拉筋等必须使用与母材相同的焊接材料和焊接工艺;必须由合格的正式焊工进行施焊，焊道长度不得小于50mm。 同时上述等附件在热处理前施焊完毕，热处理后不得施焊。 g预热温度?50?，层间温度应控制在150?以下。 4.5焊后热处理 4.5.1设计温度为-20?,-40?，厚度大于16 mm(接头较薄板厚度)的 低温 元件，施焊全部完成并经检验合格后，应进行消除应力的热处理。 4.5.2设计温度低于-40?受压元件,不管受压元件的焊接接头厚度大小，低温 受压元件施焊全部完成并经检验合格后，一律应进行消除应力的热处理。 4.5.3热处理工艺应与焊接工艺评定的热处理工艺(温度曲线)一致。 4.5.4焊后热处理应在耐压试验前进行。 4.6无损检测 4.6.1 对接接头应100%射线探伤，按JB/T4730中的RT-II级要求。 4.6.2焊缝和工装卡具及拉筋等临时附件拆除表面、补焊前的坡口、补焊表 面以及电弧焊擦伤处，在热处理前和热处理后均需作100%MT-I检查。 4.6.3对于设计压力大于等于1.6MPa，且设计温度低于-40?的法兰用紧固 件35CrMoA(螺柱)、30CrMo(螺母)应逐件进行磁粉检测，合格级别为按JB/T4730中的MT-I级要求。 5.0 其余应符合相关标准中的规定。