高压碳钢低合金钢管焊接
QJ/13J10-03-2002
主编单位:退休办
批 准:胡 克 恭
实施日期:2002.10.01
审 核:
编写人:
中国化学工程第十三建设公司发布
2002.10 河北.沧洲
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1适用范围
1.1本标准介绍了合成氨、尿素、甲醇、石油高压加氢等装置的高压碳钢、低合金钢管的
焊接工艺,其公称压力为10,32Mpa,工作温度为,40,400?。
1.2接头的坡口加工、组对、焊接工艺及焊接检验的基本要求应符合本标准的规定。其它
技术要求应符合GB50236—98的规定。
2引用标准:
GB50235—95 工业管道
及验收规范
GB50236—98 现场设备、工业管道焊接工程施工验收规范
3一般规定
3.1凡参加高压管道焊接的焊工应持有中低压管道相应材料、相应项位的合格证,并按《锅
炉压力容器焊工考试规则》的规定,进行高压管道焊工考试,只能从事合格项位的焊接。
5G合格可以免考1G。
3.2取得施焊合格资格的焊工,在施焊的全过程中应按规定的焊接工艺参数进行焊接,并
真实填写焊接
(见表5.7)。。
3.3材料的化学成份见表3.2。
高压管道材料的化学成份% 表3.2
材料 C Si Mn Cr Mo 其它 V Ni
20 0.17,0.22 0.17,0.37 0.35,0.65 ?0.25 ?0.25
15MnV 0.12,0.18 0.20,0.60 1.20,1.60 ,0.12 0.03
12CrMo ?0.15 ,0.200.40 0.40,0.70 0.40,0.70 0.40,0.55 ?0.30C u
15CrMo 0.12,0.18 0.17,0.37 0.,400.70 0.80,1.10 0.40,0.55 Cr5Mo ?0.15 ?0.50 ?0.60 ,4.006.00 0.50,0.55
4焊前淮备
4.1坡口加工应采用机械方法,采用热切割下料时,应消除切割表面的氧化层或淬硬层。
坡口尺寸见表4.1。
2
高压管道焊接坡口尺寸 表4.1
坡口角度 厚度 间隙 钝边 型式 简图 H R
mm C P α1 α2
V 3,8 ,2.5 ,1.5 ,70 2160 α
9,16 2.5,3 1.5,2 60,65 11
1
1.C P 1.5-
5-
?0.5 双V ,34 155/3 ,32.5 1.5,2 ,7080 30,40 2.α2
5
α1
1.5C P 2?
-2.0.5 U 15,34 ,32.5 1.5,2 ,3020 ,46 5 α
22
H
R
=1.5C P 2?6 -2.
4.2高压管道焊接材料选用见表4.2,并应具有质量合格证。 0.5 5
3
高压管道焊接材料选用 表4.2
焊条 母材 焊丝 备注
型号 牌号
E4303(根层) J422
T1G—J50
20 E4315(余层) J427 (H08MnSiTiRe)
E4316(余层) J426 氩气纯
E5015 J507 度为 15MnV H08Mn2SiA
E5016 J506 99.98%
12CrMo E5515—B1 R207 H08CrMoA
15CrMo E5515—B2 R307 H13CrMoA
1 Cr5Mo E1—5MoV—15 R507
4.3焊条使用前应按规定烘干,酸性焊条在150,200?恒温1-2h,碱性焊条在350,400?恒温1.5,2h。
4.4高压管道焊接允许最低环境温度及预热要求见表4.4。
高压管道焊接允许最低环境温度及预热要求 表4.4
母材 允许焊接最低环境温度 壁厚mm 预热温度? 备注
<16 不预热
20 ,10 16,26 100,200 >10?不预热
>26 150,250
<16 不预热
15MnV ,5 16,24 150,200 >10?不预热
>24 200,250
<16 150,200 12CrMo ,5 16,24 200,250 15 CrMo >24 250,300
<16 200,250
Cr5Mo 5 16,24 250,300
>24 300,350
4.5接头组对时,其错口应符合下列要求:
壁厚?15mm 错口?0.5mm
壁厚>15mm 错口?1mm
接头组对后,两管的轴线应在一直线上,偏斜错差不得超过1/1000。 4.6为了便于装配,封闭段焊口可以酌加永久性与母材同材质的衬垫,其规格为3×40mm,装配见图4.6。
4
55?
30?
图4.6永久封垫装配图
4.7尽量采用坡口外点固焊如图4.7所示,如采用根部坡口内点固焊,点焊缝是正式焊缝的一部分,必须与正式焊接相同,点焊缝两端打成缓坡形,以利接头。
桥形铁点固 园钢点固
图4.7坡口外点焊
4.8管子焊接前应将坡口及其附近20mm表面上的脏物、油迹、水份和锈斑等清除干净。 5焊接工艺
5.1高压管道宜用下列方法焊接
a)小管宜用钨极氩弧焊,若受条件限制,亦可采用氧乙炔焰焊接,壁厚不应>6mm;
b)大管宜用手工电弧焊,为了保证根层质量,可用酸性焊条打底,用碱性焊条填充盖面;
c)推荐采用氩弧焊打底,手工电弧性填充盖面的组合焊法,可以充分发挥两种焊法的优势,既能保证质量,又能保证速度;
d)高压管道焊接,宜用转动平焊。
5.2氧乙炔焰应用中性焰,中号焊炬。焊后进行正火处理,以消除过热组织。 5.3氩弧焊应采用含2%氧化钍或铈钨极,钨极端部呈圆锥形尖端呈球形,圆锥高度为3—4倍钨径,直流正极性联接,采用左向焊法,工艺参数见表5.3。
钨极氩弧焊工艺参数 表5.3
管壁厚mm 焊丝直径mm 钨极直径m 平均电流A 气体流量正/反l/min
?5 1.5 2 75,85 8/4,6
?9 2 2.5 80,90 8/4,6
>9 2.5 3 85,95 8/4,6 焊接第一填充层时,管内仍应充氩。
5.4手工电弧焊除向上立焊外,都采用右向焊法,工艺参数见表6.4。
5
手工电弧焊工艺参数 表6.4
管壁厚mm 焊条直径mm 平均电流A
2.5 75,95
?5 3.2 115,135
2.5 75,95 ?9
3.2 115,135
2.5 75,95
>9 3.2 115,135
4.0 140,160
5.5采用氩弧焊打底手弧焊填充盖面的组合焊是最科学的焊接方法。焊填充层时若烧穿根层,则焊件报废,应从头开始。
5.6推荐采用多层多道焊工艺。摆动幅度不能大于焊材直径的4倍,焊层的厚度以2,4mm为宜,一般不大于焊材直径(根层除外)。接头应互相错开。
5.7焊缝焊完后,焊工应打上自己的钢印,并及时填写“高压管道焊接记录”(见表5.7)。
高压管道焊接工作记录 表5.7
工程名称 施工单位 年 月 日
规材焊接 焊接 环境 焊前 热处理 探伤结果焊工姓名线号 焊口编号 格 质 方法 材料 温度 预热 方法 及编号 及其钢印
5.8高压管道焊后热处理见表5.8。
高压管道焊后热处理要求 表5.8
热处理条件 壁厚 焊接方法
母材 mm 温度? 每mm保温时间min 冷却方式
>20 SMAW 保温缓冷 20 850,900 0.5,1 ?6 OFW 平静空气中
>20 SMAW 600,650 2,2.5 缓冷 15MnV
?6 OFW 930,950 1,1.5 平静空气 12CrMo 不限 SMAW 680,710 2,2.5 缓冷 15 CrMo ?6 OFW 930,950 1,1.5 平静空气
150l/h冷至600?再以
同材质焊材
较慢的速度 Cr5Mo 不限 850,870 3,5
冷至室温
高铬镍焊材 焊后缓冷
6
注:气焊件焊后冷至300?以下再热处理。
6焊接检验
6.1焊缝外观应满足以下要求:
a)成形良好,无裂纹、气孔、夹渣和未熔合,转动焊不允许咬边,固定焊允许局部咬边,深度不大于0.3mm,累计长度不大于20%;
b)余高,当壁厚小于10mm时为1.5,2mm,当壁厚?10mm时为2,2.5mm;
c)宽度以每侧盖过坡口面1.5,2.5mm。
6.2焊缝无损
应满足下列要求:
a)组合焊打底后100%X射线探伤,?级合格;
b)盖面后,转动焊20%,固定口100%X射线探伤,?级合格;
c)有条件的可以超声波探伤代替最终的X探伤,超声波为?级合格。 6.3同一部位的返修次数不得多于2次。
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