高壓耐熱合金鋼管道施工過程指導書

[ 關鍵詞：高壓耐熱合金鋼管道施工　發表日期：2022-03-30 11:46:51 ]

　　適用于工廠及公用熱力管道工程施工，此類管道在工程施工中內部介質為高溫高壓蒸汽，管材一般為大直徑厚壁珠光體耐熱鋼管道，因此安裝及焊接質量要求較高，應嚴格遵守本作業指導書的要求。

一、管子、管件、管道附件及閥門的檢驗

1、對此類管材的驗收除按通常程序進行外還應對管子確認以下四點符合現行國家或行業技術標準：

（1）化學成分分析結果；

（2）力學性能試驗結果；

（3）沖擊韌性試驗結果；

（4）熱處理狀態說明或金相分析結果。

（5）使用前應對其進行不少于 3 個斷面的測厚檢驗。

2、對所使用的管件應確認：

（1）其化學成分分析結果；

（2）熱處理狀態說明或金相分析結果；

（3）無損探傷結果符合現行國家或行業技術標準。

3、螺栓及螺母的螺紋應完整、無傷痕、毛刺等缺陷，螺紋與螺母應配合良好，無松動或卡澀現象。對于直徑大于或等于 30M 的合金鋼螺栓應逐根編號，逐根進行硬度檢查，不合格者不得使用。

4、法蘭的墊片材料應符合設計要求，其硬度、質量應能滿足密封要求。

5、閥門應 100%進行外觀檢查、 解體檢查和嚴密性檢查。 閥門解體檢查由專業人員進行，解體前將臟、污物清掃干凈，特殊結構的閥門應按照制造廠規定的拆裝順序進行，防止損傷部件或影響人身安全。解體后依據規范所列條款逐一進行檢查。經解體檢查并消除缺陷復裝后應達到該閥門規定的質量要求。之后進行嚴密性試驗。

6、當制造廠家確保產品質量且提供產品質量及使用保證書時，可不作解體檢查。所有高壓管道上用的管子、管件、管道附件及閥門的驗收與檢查應有較詳細的記錄。

二、施工準備

1、人員機具準備

　　選用有類似管道施工經驗的高素質工人和精干管理人員參與本工段的施工，保證人員數量。特殊工種全部持證上崗。

　　選用技術先進，性能優良的施工機具，電弧焊機選用大功率直流焊機。施工前對所有工機具進行全面性能檢查，確認質量、性能能滿足施工要求方可交付工程使用。

2、高壓管子除銹

　　采用化學方法除銹，采用酸洗液進行處理，直到管子內壁露出金屬光澤為止。之后用中和液進行中和，用清水進行沖洗，沖洗干凈后用壓縮空氣吹干，兩端封口待用。

3、彎管制作

　　彎管的半徑應符合設計要求，采用熱彎法進行。彎管制作后應將其內外表面清理干凈，然后對不圓度、波浪度、角度偏差及壁厚減薄量等進行檢查，其數據應符合現行國家規范《電力建設施工及驗收技術規范》的規定。

　　彎管完成后應進行熱處理和無損探傷。如有缺陷允許在規范所限范圍內進行修磨。加工合格后應提供包括熱處理、無損探傷在內的質量檢驗證明書。

三、管道焊接

1、焊接方法選擇

　　耐熱合金鋼焊接性較差，需要采用焊前預熱，焊后緩冷，回火處理的焊接工藝。由于在正火回火的狀態下焊接，在熱影響區中峰值加熱溫度超過原始回火溫度的區域將出現軟化現象，可能成為高溫工作時容易出現蠕變斷裂的部位。因此在焊接過程中應盡量減少熱輸入，以保證焊接質量。所以焊接方法選擇熱輸入少、焊縫質量容易保證、適合于大直徑厚壁管道焊接的手工電弧焊。

2、焊接施工人員準備

　　選配有經驗、技術水平高、操作熟練的焊工，持證上崗操作。其合格項應包括本工程需要的施工內容。正式施工前由甲方通過監理或施工方內部用與施工條件相同的試件進行考試，考試合格者方可上崗操作。現場選配有經驗的一名焊接工程師專門負責此部分管道的焊接施工技術指導。

3、焊接材料準備

　　焊條牌號根據管道材質/鋼號/牌號/鋼級選用，焊條成分應接近或性能高于管材，直徑根據管壁厚度和焊接工藝卡要求選擇。外觀上焊條應無脫落和顯著裂紋。焊條質量應符合國家規定的化學成分要求，并有制造廠的質量合格證機。焊條必須放置在干燥且通風良好的地方，使用前焊條應烘干 1~2小時，烘干后放保溫筒內隨用隨取。

4、焊接電源選擇

　　根據焊條牌號選擇。

5、管子的切割及坡口制備

　　管子的切割應符合現行的 DL5007《 電力建設施工及驗收技術規范（火力發電廠焊接篇） 》 的相應規定， 切斷后應及時移植原有標記。切斷前應注意使焊縫的設置避開應力集中區。除成型件外的其他管子對接焊縫的中心到管子彎曲起點的距離不應小于管子外徑。管子對接焊縫與支、吊架邊緣之間的距離不應小于 50mm，同一直管段上對接焊縫與中心面之間的距離不應小于管子外徑。管子之間接頭選用對接接頭。 坡口角度 α =55~65°， 鈍邊 P=0~3毫米，宜小不宜大，間隙 C=0~3 毫米。在實際操作中可根據實際情況進行調整。

　　坡口加工采用坡口機進行。焊前將坡口表面及坡口邊緣內外側不少于 10 毫米范圍內的油、 漆、 垢、 銹、 毛刺、 冷卻液等清除干凈，并不得有裂紋、夾層等缺陷。使用前用丙酮等有機溶劑擦拭干凈。

6、 焊前預熱

　　為了確保焊接質量，不論是點固焊或焊接過程中，都應預熱并在坡口兩側各 75~100mm 范圍內保持一個溫度為 250~350℃的均熱區域，采用火焰加熱法加熱，溫度測量在加熱區域邊緣。在焊接過程中應經常測量以保持焊接區域溫度。

7、 焊縫接頭的組對要求

　　管道對口時要墊穩，防止焊縫在焊接時承受外力，不得實行強力對口。中心線必須對正，內壁錯邊量不應超過管壁厚度的 10%，且不大于 2 毫米。因為打底焊縫的焊透與否直接影響焊縫的焊接質量，所以對口間隙要求滿足焊透要求，均勻一致。

　　根層點固焊是焊縫的一部分，其工藝要求與正式施焊相同，也必須預熱。可在管道內直接點固焊。點固的位置一般在平焊和立焊處（時鐘 12，3，9 點處） ,點固焊縫的長度、厚度和間距，應能保證焊縫在正式施焊過程中不致開裂。同時，點固時應注意焊接變形對預留間隙的影響，通過適當調整預留間隙和焊接順序加以預防。

　　點固焊后應使焊件緩慢均勻冷卻點固焊逢要求熔深大、焊縫平坦，所以焊接電流應比正式焊接時大 10A 左右。起頭和收尾不應過陡。焊后應仔細檢查焊點質量，如發現裂紋、氣孔等缺陷時，應將焊點清除干凈重新點固。

8、焊接操作

　　焊接順序：

　　水平固定焊接，一般采用兩半焊接法。施焊順序為：仰焊—立焊—平焊。 施焊時從仰焊位置中心提前 5~15 毫米處開始，在超過水平位置 5~15 毫米處收尾。后半圈焊接時注意保證連接出過渡圓滑，避免裂紋、氣孔、未熔合等缺陷。各層焊道接頭處一定要錯開。垂直固定管道焊接與一般橫焊相似，順序焊接。

（1）起弧

　　手工電弧焊一般采用擦劃法或碰擊法。在坡口內焊接起點后面10 毫米處起弧，引燃后拉到起弧處進行預熱，之后將電弧壓短，進行正常焊接。

（2）焊接過程

　　在可以避免產生延遲裂紋的前提下，選擇盡可能底的預熱溫度和偏小的焊接線能量，弧長應控制在 1~4 毫米之間，盡可能采用短弧焊接。底層焊接時管內應防止穿堂風。

　　打底焊接采用 φ =3.2mm 的焊條，外層可采用直徑較大的焊條，但是最大不得超過 5mm。打底焊完后次層焊接前應將坡口重新清理。

　　水平固定焊時，根據焊接位置的不同依靠手腕的轉動不斷改變焊條的傾斜角度同時調節焊接參數 （與打底焊類似） 。在仰焊部位焊接速度要快，防止熔化金屬下墜形成焊瘤，平焊部位速度要緩慢，保證填滿焊縫。立焊及仰焊時電弧應比平時更短些。焊接時焊條要做橫向擺動，用電弧力攪動熔池，防止氣孔及夾渣的產生。

　　垂直固定焊時焊條向下傾斜約 15 度，用電弧力托住熔化金屬，防止咬邊及焊瘤的生成， 提高焊縫成形質量。 其它與一般橫焊相似，順序焊接。

　　焊接過程最好不要間斷。如果必須間斷，則應在間斷時使焊件緩慢均勻地冷卻，再焊之前要檢查焊層表面并重新預熱。

（3）收弧

　　可采用畫圈收弧法或后移收弧法，將弧坑填滿后向后移拉斷電弧。避免向側面移動拉斷電弧，以免擦傷母材。

（4）焊后熱處理

　　焊后緩冷在此工段中必須嚴格遵守，即使在炎熱的夏季也必須做到這一點， 焊后立即用石棉布覆蓋焊縫及近縫區， 覆蓋必須嚴實，以確保焊后緩冷。

　　焊縫冷卻后后將焊縫熔渣及其兩側的飛濺清理干凈。外觀檢查合格后立即進行回火處理。回火溫度 700~740℃，采用工頻感應加熱的方法進行局部熱處理。 加熱寬度為 270mm， 加熱速率不大于 285℃ /h，保溫 45 分鐘，然后在靜止的空氣中冷卻。

　　熱處理后進行返修或硬度檢查超過規定要求的焊縫應重新進行熱處理。

9、焊接中的注意事項

（1）為了使焊縫表面成形美觀，運條要均勻。可采用直線形式稍加擺動的小月牙形。對口間隙較大時可采用滅弧法焊接。

（2）打底焊縫應一氣呵成，不允許中途停止。焊縫應有一定的厚度。

（3）進行次層焊接時，應注意不得將打底層燒穿。 與打底層相鄰的焊縫所用焊條直徑不宜過大。 一般以 ф 3.2mm 或ф 4.0mm。 視具體情況而定。

（4）為防止出現層間夾渣，施焊層數不能太多。 蓋面焊時防止咬邊，焊道與工件之間的過渡一定要圓滑。

10、焊接檢驗

（1）焊縫表面檢驗

　　焊后必須對焊縫進行外觀檢查。焊縫表面不得有裂紋、氣孔、夾渣和熔和性飛濺。焊縫質量不得低于Ⅱ級。

（2）無損探傷

　　射線探傷或超聲波探傷應在熱處理后，水壓實驗前進行對接焊縫 100%進行 X 射線探傷，對無法進行射線探傷的角焊縫得到甲方認可后采用超聲波探傷。射線探傷方法按“焊縫射線探傷標準”（ JB928-67）執行，質量評定標準按“現場設備，工業管道焊接工程施工及驗收規范”執行。超聲波探傷方法及標準按“鋼制容器對接焊縫超聲波探傷” （ JB1152-37）執行。其不合格部位必須全部返修，之后仍須按原規定方法進行探傷。

（3）焊接交工驗收記錄

　　焊縫合格后應在其附近打上焊工鋼印號。所有高壓管道的焊縫都應在單線圖上標明位置，編號、焊工代號、無損檢驗方法。及時填寫并整理各項檢查記錄和報告，繪制焊縫位置單線圖。交項目部資料員保管。竣工時一并歸檔。

四、管道試壓

　　主蒸汽管道安裝完畢后必須進行強度試驗，試驗壓力為設計壓力的 1.5 倍，試驗時與車間相連的管子一同試壓。

　　試驗前應對管道支托架進行檢查，確認固定支架安裝牢固，滑動支架可以自如滑動。同時劃定禁區，試驗時無關人員嚴禁入內。

試驗前還應對以下資料進行審查：

① 制造廠的 管子管件合格證明書；

② 管道安裝前檢驗及補充試驗結果；

③ 閥門試驗記錄；

④ 焊接檢驗及熱處理記錄；

⑤ 設計修改及材料代用文件；

⑥ 管道組裝的全套原始記錄。

　　檢查完畢后將試驗范圍以外的管道、設備儀表采用裝設盲板的辦法加以隔絕。在管道最高點設置放空閥，最底點設置排水裝置。

　　準備工作完成之后就可以進行試壓了。試驗時，先向管道內注水，然后再關閉排水閥門，打開放空閥，直到放空閥不斷出水時再關閉放空閥。管道注滿水之后且勿立即升壓，應先全面檢查管道有無漏水現象，如有漏水先修復后方可升壓。

　　升壓應緩慢進行，試驗過程中應有專人不斷巡視檢查，發現泄漏時應馬上通知操作人員停止升壓。 放水消除缺陷后重新進行試驗。絕對不可帶壓修復。

　　試驗結束后，應及時拆除盲板，排盡積液。排水時應防止形成負壓，并應排入指定的地漏或排水溝，不得隨地排放。

　　壓力試驗合格后，不得在管道上進行修補。

五、加熱和吹掃

　　主蒸汽管道試壓合格后應準備加熱和吹掃。主蒸汽管道與其他蒸汽管道應隔離進行，吹洗氣源可采用與之相連的氣源。吹洗時應注意使蒸汽的流量逐漸加大，吹洗壓力維持在設計壓力的 75%左右。吹掃時應注意安全，設置專人負責現場安全，防止高溫高壓蒸汽傷人。

　　本方案由合金鋼管廠供稿，更多合金鋼管施工方案在www.youwin2019.com/hejin/