管道焊接技術(shù)交底1交底目的與適用范圍本交底用于××石化220萬噸/年加氫裂化裝置區(qū)新建高壓氫氣管線（20GB5310Φ219×18，設(shè)計(jì)壓力18.2MPa，設(shè)計(jì)溫度280℃）的施工現(xiàn)場手工氬電聯(lián)焊作業(yè)，確保一次拍片合格率≥98%，消除未焊透、未熔合、根部內(nèi)凹、夾鎢、裂紋等五大質(zhì)量缺陷，實(shí)現(xiàn)“零返修、零泄漏、零事故”目標(biāo)。適用于同類型Ⅲ類壓力管道（GC1）的碳鋼、低合金鋼、鉻鉬鋼焊接，不適用于不銹鋼復(fù)合層及鎳基合金。2編制依據(jù)2.1法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)TSGD00012009《壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程——工業(yè)管道》GB/T20801.1～62020《壓力管道規(guī)范工業(yè)管道》GB502352019《工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范》GB502362011《現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工規(guī)范》NB/T47013.22015《承壓設(shè)備無損檢測第2部分：射線檢測》AWSD10.142018《氫氣管道焊接推薦做法》2.2設(shè)計(jì)文件××設(shè)計(jì)院《1218HP02001高壓氫氣管線軸測圖》第A版《焊接工藝評定記錄》WPSPQR21018（評定厚度14～25mm，氬電聯(lián)焊，焊條E8018B2L，焊絲ER80SG）2.3業(yè)主特殊要求《××石化氫氣管線焊接質(zhì)量紅線》第3版：根部內(nèi)凹深度＞0.8mm即判廢；單道焊縫余高＞2.5mm必須打磨；返修次數(shù)≤1次。3工程概況與焊接難點(diǎn)3.1工況介質(zhì)：99.9%H?+微量H?S（20ppm），氫脆敏感；流速18m/s；管線長度1.8km，共328道焊口，其中固定口96道。3.2難點(diǎn)①氫致裂紋敏感：根部冷卻速度＞10℃/s時(shí)，硬度＞350HV10極易開裂；②小口徑厚壁管：Φ219×18，對口間隙1.5mm，鈍邊0.5mm，氬弧焊槍擺幅≤3mm，視線受阻；③冬季施工：1月最低18℃，預(yù)熱溫度需≥150℃，但現(xiàn)場無燃?xì)猓荒茈娂訜?；④工期壓縮：業(yè)主要求“當(dāng)日焊口當(dāng)日拍片”，返修窗口僅4h。4焊接工藝評定（PQR）核心數(shù)據(jù)4.1母材：20，正火狀態(tài)，Ceq=0.42%，抗拉強(qiáng)度510MPa；4.2坡口：V型60°，鈍邊0.5mm，根部間隙1.5mm，錯邊量≤0.5mm；4.3預(yù)熱：電加熱帶80kW，升溫速度≤150℃/h，層間溫度150～250℃；4.4焊接材料根部：TIGΦ2.4mmER80SG，氬氣純度99.999%，流量10L/min；填充/蓋面：SMAWΦ3.2/4.0mmE8018B2L，350℃×1h烘干，保溫筒100℃隨用隨取；4.5熱輸入：根部0.8～1.0kJ/mm，填充1.2～1.5kJ/mm，蓋面≤1.3kJ/mm；4.6后熱：焊后立即200℃×2h保溫，然后保溫棉緩冷；4.7無損檢測：RT100%，Ⅱ級合格；硬度抽檢10%，≤300HV10；4.8彎曲、沖擊、宏觀金相全部合格，評定通過。5人員資格與組織5.1焊工：持《特種設(shè)備作業(yè)人員證》GTAWFeⅢ5G219/18、SMAWFeⅢ5G(K)219/18雙項(xiàng)，且通過業(yè)主氫線專項(xiàng)考核（模擬10℃環(huán)境下焊Φ114×12試件，RT一次合格）；5.2管工：持中級以上技能證，熟悉氫線對口器（外鉗式，對中精度0.2mm）；5.3熱處理工：持Ⅲ級證，會操作DWKD360kW電腦溫控箱；5.4質(zhì)檢員：持RTⅡ級證，會用XRS3型脈沖射線機(jī)；5.5組織：項(xiàng)目部設(shè)“氫線焊接專班”，分4個(gè)作業(yè)組，每組2名焊工+1名管工+1名熱處理+1名質(zhì)檢，實(shí)行“焊口終身編號+實(shí)名制掃碼”管理。6設(shè)備與計(jì)量6.1焊機(jī)：米勒Dynasty400，高頻引弧，脈沖頻率100Hz，輸出精度±1A，每班首件試板校驗(yàn)；6.2氬弧焊槍：CK20柔性槍頭，鎢極Φ2.4mm鈰鎢，端角30°，磨紋縱向；6.3預(yù)熱設(shè)備：履帶式陶瓷加熱帶80kW，K型熱電偶±1℃，每6m長管線布置3點(diǎn)，數(shù)據(jù)自動記錄30s/次；6.4環(huán)境監(jiān)控：Testo175H1溫濕度儀，風(fēng)速儀0～5m/s，相對濕度＞90%或風(fēng)速＞2m/s必須設(shè)防風(fēng)棚；6.5計(jì)量：所有儀表、熱電偶、電流表、電壓表均在檢定周期內(nèi)，現(xiàn)場貼二維碼，掃碼可查。7材料驗(yàn)收與保管7.1鋼管：逐根UT測厚，外徑±0.5mm，壁厚±0.8mm，橢圓度≤0.6%，管端100mm內(nèi)無分層；7.2焊材：每批取3根做熔敷金屬擴(kuò)散氫測試≤4mL/100g；7.3氬氣：每瓶附光譜報(bào)告，O?≤5ppm，H?O≤10ppm，現(xiàn)場用“氬氣純度儀”抽檢，不合格立即退貨；7.4倉庫：焊材庫恒溫20℃、濕度＜50%，烘烤箱、保溫筒、回收桶分區(qū)，領(lǐng)用掃碼，4h未用完強(qiáng)制回收重烘。8坡口加工與組對8.1加工：采用管道數(shù)控坡口機(jī)（型號GBM219），刀頭轉(zhuǎn)速180rpm，冷加工，嚴(yán)禁熱切割；8.2清理：坡口內(nèi)外20mm內(nèi)用不銹鋼絲輪打磨至金屬光澤，粗糙度Ra≤25μm，再用丙酮脫脂，白布擦拭無污痕；8.3組對：使用外鉗式對口器，錯邊量≤0.5mm，間隙1.5mm用1.6mm焊絲做塞尺，點(diǎn)焊4點(diǎn)，長度15mm，兩端磨斜坡，點(diǎn)焊后立即用PT檢測無裂紋方可正式焊接；8.4標(biāo)識：每道焊口用二維碼鋁牌鉚固，掃碼顯示焊口號、焊工號、管段號、日期。9預(yù)熱與層間溫度控制9.1預(yù)熱曲線：以焊縫中心為對稱，加熱帶寬度≥5倍壁厚（≥90mm），升溫速度≤150℃/h，升至150℃后恒溫10min；9.2層間：每層焊后立即用紅外測溫槍掃描，溫度＜150℃必須重新加熱；＞250℃必須停焊降溫；9.3記錄：溫控儀自動打印曲線，焊工、質(zhì)檢雙簽字，每日上傳至“焊接云”平臺，業(yè)主實(shí)時(shí)查看。10根部氬弧焊（TIG）操作細(xì)則10.1鎢極伸出長度4mm，噴嘴距工件8mm，弧長1.5mm，脈沖基值電流40A，峰值90A，頻率100Hz，占空比50%；10.2起弧：在坡口內(nèi)引弧，禁止在管壁起弧，起弧后3s內(nèi)形成熔池，立即填絲；10.3填絲：采用“點(diǎn)滴式”送絲，焊絲端部始終處于氬氣保護(hù)區(qū)，每滴重量0.05g，頻率2Hz；10.4接頭：收弧時(shí)電流衰減至30A，填絲填滿弧坑，待熔池由亮紅變暗紅再移開焊槍；重新起弧需回熔10mm；10.5背面保護(hù)：采用可溶紙+擋板封堵，背面氬氣流量8L/min，焊接結(jié)束繼續(xù)供氣至150℃以下；10.6外觀：根部余高0.5～1.0mm，無內(nèi)凹、無咬邊，焊后內(nèi)窺鏡檢查，不合格立即磨除重焊。11電弧焊填充與蓋面（SMAW）11.1焊條擺動：Φ3.2mm焊條擺幅2.5倍芯徑，擺頻60次/min，邊緣停留0.4s，防止夾渣；11.2層道布置：壁厚18mm，分6層12道，厚度序列333333，每層厚度≤3mm，道間搭接≥1/3弧寬；11.3清渣：每層用2kW角磨機(jī)+不銹鋼刷清渣，再用丙酮擦洗，PT檢測無裂紋方可次層；11.4蓋面：最后一層電流比填充小10A，焊條傾角75°，收弧填滿弧坑，余高0.5～2.0mm，寬度坡口外+0.5～2mm；11.5焊后：立即用硅酸鋁針刺毯包裹，降至80℃后送電加熱后熱。12后熱與消氫12.1參數(shù)：200℃×2h，升溫速度≤100℃/h，恒溫階段溫差≤±10℃；12.2記錄：溫控儀自動生成PDF曲線，文件名“焊口號+日期+焊工號”，上傳服務(wù)器保存≥7年；12.3異常：若停電＞10min，立即用柴油熱風(fēng)槍補(bǔ)熱，并記錄間斷時(shí)間與溫度，由焊接工程師評估是否增加后熱時(shí)間。13無損檢測與硬度控制13.1RT：焊后24h（氫致延遲裂紋窗口）進(jìn)行，X射線機(jī)XRS3，曝光量15mA·min，黑度2.0～3.5，像質(zhì)計(jì)FE10/16，靈敏度≤1.5%；13.2缺陷評級：按NB/T47013.22015Ⅱ級，出現(xiàn)裂紋、未熔合、未焊透、條狀夾渣＞4mm即判廢；13.3返修：只允許1次，返修前用碳弧氣刨清根，長度≥50mm，兩端打磨1:5斜坡，重新預(yù)熱150℃，按原工藝補(bǔ)焊，焊后再次RT+硬度；13.4硬度：每道焊口抽檢10%，用Equotip5500便攜式硬度計(jì)，測點(diǎn)距熔合線1mm，三點(diǎn)平均≤300HV10，超標(biāo)立即擴(kuò)檢至50%，仍超標(biāo)全檢并評估是否整體熱處理。14環(huán)境與安全14.1防風(fēng)棚：采用雙層防火帆布+巖棉夾芯板，棚內(nèi)溫度≥5℃，風(fēng)速＜0.5m/s；14.2防火：棚內(nèi)配6具8kg干粉滅火器，焊工隨身攜帶防火布，每道焊口下方鋪防火毯；14.3防毒：H?S報(bào)警儀GTXW，量程0～50ppm，報(bào)警值10ppm，棚內(nèi)強(qiáng)制排風(fēng)，風(fēng)機(jī)防爆等級ExdⅡBT4；14.4防觸電：焊機(jī)二次線采用快速接頭，電纜無裸露，每班用萬用表測接地電阻≤1Ω；14.5防墜落：固定口作業(yè)搭設(shè)雙排腳手架，滿鋪腳手板，安全帶高掛低用，生命繩Φ12mm鋼絲繩，每2m設(shè)一個(gè)錨點(diǎn)。15質(zhì)量獎懲制度15.1一次RT合格獎勵：焊工個(gè)人500元/口，班組200元/口；15.2返修扣款：焊工個(gè)人1000元/口，班組500元/口，返修仍不合格調(diào)離氫線作業(yè)；15.3裂紋事故：出現(xiàn)延遲裂紋，焊工停崗再培訓(xùn)，費(fèi)用自理，并承擔(dān)拍片、返修、停工損失共計(jì)20000元；15.4數(shù)據(jù)造假：篡改溫度、電流、時(shí)間記錄，直接清退并列入公司黑名單，5年內(nèi)不得錄用。16應(yīng)急預(yù)案16.1氫氣泄漏：立即停焊、斷電、關(guān)閉氬氣瓶閥，用防爆風(fēng)機(jī)強(qiáng)制通風(fēng)，人員撤至50m外，設(shè)警戒線，報(bào)告調(diào)度中心啟動Ⅲ級響應(yīng)；16.2人員中毒：H?S報(bào)警＞20ppm，立即佩戴正壓式呼吸器，將中毒者移至上風(fēng)處，人工呼吸+120急救；16.3火災(zāi)：使用干粉滅火器撲救，禁止用水，若火勢蔓延，啟動泡沫消防系統(tǒng)，裝置緊急泄壓停車；16.4觸電：立即切斷電源，用絕緣桿移開電纜，心肺復(fù)蘇，同時(shí)撥打120，現(xiàn)場拍照記錄。17常見問題與排錯速查17.1根部內(nèi)凹＞0.8mm原因：背面氬氣流量過大，形成負(fù)壓；電流衰減過快；對策：流量降至6L/min，收弧電流階梯衰減，填絲多送一滴。17.2夾鎢原因：鎢極打磨粗糙、伸出過長、脈沖峰值過高；對策：鎢極縱向磨紋、伸出≤4mm、峰值降10A。17.3層間未熔合原因：清渣不凈、擺幅過小、坡口側(cè)壁未熔化；對策：角磨機(jī)深清至露出金屬、擺幅增至3倍芯徑、側(cè)壁停留0.5s。17.4硬度超標(biāo)原因：熱輸入過低、冷卻過快；對策：提高層間溫度至200℃，蓋面后熱250℃