A. 管道焊接施工方法
管道焊接技術標准
金屬管道種類繁多、數量大,使用工況千差萬別。我國不同行業採用不同的應用標准體系,標准之間差別很大。當然,由於金屬管道的工況,如溫度、壓力、介質、環境等不同,標准有差距是客觀存在的。例如,電力電站管道高壓、高溫、蒸汽介質居多;石化、石油管道受壓、腐蝕介質居多;化工行業管道還有劇毒介質(如氯氣);機械行業壓力容器,按使用情況及工況分成低壓、中壓、高壓、超高壓,按容器類別分成第一類壓力容器、第二類壓力容器、第三類壓力容器。船舶管道有高壓的蒸汽管道、主機冷卻的海水管道(承壓及受腐蝕)、污水管道(承壓及受高溫)、燃油輸送管道、壓縮空氣管道等,在不同的工況條件下運行。以下擇要介紹一些基本標准。一、壓力管道分類1. 壓力管道的定義壓力管道是指在生產、生活中使用的可能引爆或中毒等危險性較大的特種設備及管道。① 輸送GB5044①《職業性接觸毒物性危害程度分級》中規定的毒性程度為極度危害介質的管道。② 輸送GB5016②《石油化工企業設計防火規范》及GBJ16《建築設計防火規范》中規定的火災危險性為甲、乙類介質的管道。③ 最高工作壓力不小於0.1MPa(表壓,下同),輸送介質為氣(汽)體及液化氣體的管道。④ 最高工作壓力不小於0.1MPa,輸送介質為可燃、易焊、有毒以及有腐蝕性或高溫工作溫度不小於標准沸點的液體管道。⑤ 上述四項規定管道的附屬設施(彎頭、大小頭、三能、管帽、加強管接頭、異徑短管、管箍、儀表管、嘴、漏斗、快速接頭等管件;法蘭、墊片、螺栓、螺母、限流孔板、盲板、法蘭蓋等連接件;各類閥門、過濾器、流水器、視鏡等管道設備,還包括管道支架以及安裝在壓力管道上的其他設施)。 ① GB5044分為四級(與99容規相同):極度危害(1級)<0.1mg/m3;高度危害(2級)0.1~1mg/m3;中度危害(3級)1.0~10mg/m3;輕度危害(4級)>10mg/m3。② GB5016標准對可燃氣體火災危險性分甲、乙兩類,甲類氣體為可燃氣體與空氣混合物的爆炸下限不大於10%(體積),乙類氣體為可燃氣體與空氣混合物的爆炸下限不小於10%(體積)。GB5016標准對液態烴、可燃液體的火災危險性按如下分類:甲A類 15℃的蒸汽壓力大於0.1MPa的烴類液體及其他類似的液體;甲B類 甲A類以外的可燃液體,閃點小於28℃;乙A類 28℃≤閃點≤45℃的可燃液體;乙B類 45℃<閃點<60℃的可燃液體;丙A類 60℃<閃點≤120℃的可燃液體;丙B類 閃點≥120℃的可燃液體。2. 壓力管道分類、分級(見表1)表1 壓力管道分類、分級名 稱 類別 級別 工 況 和 參 數
長輸管道 GA GA1 ⑴ 介質:有毒、可燃易爆氣體,P>1.6MPa的管道⑵ 介質:有毒、可燃易爆氣體,DN≥300mm,輸送距離≥200km的管道⑶ 介質:漿體中,DN≥150mm,輸送距離≥50km的管道
GA2 ⑴ 介質:有毒、可燃易爆氣體,P≤1.6MPa的管道⑵ GA1(2)范圍以外的長輸管道⑶ GA1(3)范圍以外的長輸管道
公用管道 GB GB1 燃氣管道
GB2 熱力管道
工業管道 GC GC1 ⑴ GB5044標准中,毒性程度為極度危害介質的管道⑵ GB50160、GBJ16標准中規定的火災危險性為甲、乙類可燃氣體或甲類可燃氣體介質,且P≥4.0MPa的管道⑶ 輸送流體介質,且P≥10.0MPa的管道
GC2 ⑴ 輸送GB50160、GBJ160標准中規定的火災危險性為甲、乙類可燃氣體或甲類可燃氣體介質,且P<0.4MPa的管道⑵ 流體介質:可燃、有毒,P<4.0MPa,t≥400℃的管道⑶ 流體介質:不可燃、無毒,P<10MPa,t≥400℃的管道⑷ 流體介質: P<10.0MPa,t<400℃的管道
註:表中P為設計壓力;t為工作溫度;DN為公稱直徑。3. 中石化集團公司壓力管道分類(見表2)表2 中石化集團公司壓力管道分類類別 工 況 和 參 數
第一類 ⑴ 輸送毒性程度為極度、高度危害的介質所使用管道(苯除外)⑵ 35.0MPa≥P≥10.0MPa的管道
第二類 ⑴ P<10.0MPa,輸送甲、乙類可燃氣體,甲A類、乙類可燃液體介質的管道⑵ 工作溫度高於閃點的可燃液體介質管道⑶ P≥4.0MPa,無毒、不可燃介質管道(不含輸水管道)
第三類 ⑴ 乙B類、丙類可燃液體管道⑵ P≥1.6MPa,不可燃介質管道(不含水管)⑶ P≥0.1MPa,輸送介質為汽(氣)體,有毒、有腐蝕性或溫度不低於標准沸點的液體管道
第四類 P≥35.0MPa超高壓管道
第五類 長輸管道
第六類 公用管道,含公用燃氣和熱力管道
4. 管子系列標准壓力管道設計及施工,首先考慮壓力管道及其元件標准系列的選用。世界各國應用的標准體系雖然多,大體可分成兩大類。壓力管道標准見表3。法蘭標准見表4。表3 壓力管道標准分 類 大外徑系列 小外徑系列
規格DN-公稱直徑Ф-外徑 DN15-ф22mm,DN20-ф27mmDN25-ф34mm,DN32-ф42mm DN40-ф48mm,DN50-ф60mm DN65-ф76(73)mm,DN80-ф89mm DN100-ф114mm,DN125-ф140mm DN150-ф168mm,DN200-ф219mm DN250-ф273mm,DN300-ф324mmDN350-ф360mm,DN400-ф406mm DN450-ф457mm,DN500-ф508mm DN600-ф610mm, DN15-ф18mm,DN20-ф25mmDN25-ф32mm,DN32-ф38mm DN40-ф45mm,DN50-ф57mm DN65-ф73mm,DN80-ф89mm DN100-ф108mm,DN125-ф133mm DN150-ф159mm,DN200-ф219mm DN250-ф273mm,DN300-ф325mmDN350-ф377mm,DN400-ф426mm DN450-ф480mm,DN500-ф530mm DN600-ф630mm,
表4 法蘭標准分 類 歐式法蘭(以200℃為計算基準溫度) 美式法蘭(以430℃為計算基準溫度)
規格PN-壓力等級 壓力等級:PN0.1,PN0.25,PN0.6,PN1.0,PN1.6,PN2.5,PN4.0,PN6.3,PN10.0,N16.0,PN25.0,PN40.0 壓力等級:PN2.0(CL150),PN5.0(CL300),PN6.8(CL400),PN10(CL600),PN15.0(CL600),PN25(CL1500),PN42.0(CL2500)
註:對於CL150(150lb級)是以300℃作計算基準溫度。從表3、表4可知,無論是管子還是法蘭,兩個系列均不能混合使用。二、管道焊接常用標准1. 管道焊接常用標准關於壓力管道的施工規范,綜合性的有GB 50235、GB 50236和SH 3501《石油化工劇毒、可燃介質管道施工驗收規范》、HC 20225《化工金屬管道施工及驗收規范》、J28《城市供熱管網工程及驗收規范》、CJJ23《城市燃氣輸配工程施工及驗收規范》等。GB 50235和SH 3501這兩個綜合性施工規范是目前石油化工生產建設中最常用的標准。輸油、輸氣長輸管道建設發展很快,這方面的標有行業標准SY 0401-1998《輸油輸氣管道線路工程施工及驗收規范》。為了便於閱讀,在表5中列出了壓力管道焊接常用標准。表5 壓力管道焊接常用標准編 號 名 稱
國家質量技術監督局 鍋發(1999)154號 壓力容器安全技術監察規程(99容器)
DL 5031、(DL-5007) 電力建設施工及驗收技術規范(管道篇)(焊接篇)
GB 50235 工業金屬管道工程施工及驗收規范
GB 50236 現場設備工業管道焊接工程施工及驗收規范
GB50184 工業金屬管道工程質量檢驗評定標准
GB 985 氣焊、手工電弧焊氣體保護焊焊縫坡口的基本形式與尺寸
GB986 埋弧焊焊縫坡口的基本形式和尺寸
JB 4708 鋼制壓力容器焊接工藝評定
JB/T 4709 鋼制壓力容器焊接規程
JB 4730 壓力容器無損檢測
SHJ 502 鈦管道施工及驗收規范
SHJ 509 石油化工工程焊接工藝評定
SHJ 517 石油化工鋼制管道工程施工工藝
SHJ 514 石油化工設備安裝工程質量檢驗評定標准
SHJ 520 石油化工工程鉻鉬耐熱鋼管道焊接技術規程
SH 3501 石油化工劇毒、可燃介質管道施工及驗收規范
SH 3508 石油化工工程施工工程及驗收統一標准
SH 3523 石油化工工程高溫管道焊接規程
SH 2525 石油化工低溫鋼焊接規程
SH 3526 石油化工異種鋼焊接規程
SH 3527 石油化工不銹鋼復合鋼焊接規程
HC 20225 化工金屬管道施工及驗收規范
CCJ 28 城市供熱管網工程及驗收規范
GB/T 9711.1-1998 螺旋焊管生產標准
中國船級社 材料與焊接規范1998第九章壓力管系焊接
SY 0401-1998 輸油輸氣管道線路工程施工及驗收規范
2. 國外常用標准體系為了對國外通用的和先進的相關標准體系有所了解,現將有關管道的國外部分常用標准體系列於表6。表6 國外部分常用標准體系國 別 標 准 號 標 准 名 稱
德國(DNI) DIN 2410.T.1 管子及鋼管標准概述
DIN 2448 無縫鋼管 尺寸及單位長度質量
DIN 2458 焊接鋼管 尺寸及單位長度質量
DIN 2501.T.1 法蘭連接尺寸
美國(ANSI) ANSI/ASME 836.10 無縫及焊接鋼管
ANSI/ASME B36.19 不銹鋼無縫及焊接鋼管
ANSI/ASME E16.9 工廠製造的鋼對焊管件
ANSI/ASME B16.28 鋼制對焊小半徑彎頭和回彎頭
ANSI/ASME B16.5 管法蘭和法蘭管件
ANSI/ASME B16.47 大直徑鋼法蘭
日本(JIS) JIS G3452 普通用途碳鋼管
JIS G3454 承壓用碳鋼管
JIS G3455 高壓用碳鋼管
JIS G3456 高溫用碳鋼管
JIS G3457 電弧焊碳鋼管
JIS G3458 合金鋼管
JIS G3459 不銹鋼鋼管
JIS G3468 電弧焊大直徑不銹鋼鋼管
JIS B2201 鐵素體材料管法蘭壓力等級
JIS B2202 管法蘭尺寸
JIS B2210 鐵素體材料管法蘭基礎尺寸
JIS B2220 鋼制管法蘭
JIS B2311 普通用途的鋼制對焊管件
JIS B2312 鋼制對焊管件
JIS B2313 鋼板制對焊管件
國際標准化組織(ISO) ISO 4200 焊接和無縫平端鋼管尺寸和單位長度
ISO 1127 不銹鋼鋼管尺寸公差和單位長度質量
ISO 3183 石油和天然氣工業用鋼管
ISO 6759 熱交換器用無縫鋼管
ISO 7005-1 金屬管法蘭
英國(BS) BS 1600 石油工業用鋼管尺寸
BS 3600 承壓用焊接鋼管和無縫鋼管的尺寸及單位長度質量
BS 3605.1 承壓焊接無縫不銹鋼鋼管
BS 1965 對焊承壓管件
BS 1640 石油工業用對焊管件
B. 天然氣管道怎麼焊接
中低壓埋地管一般採用PE管,焊接方式分熱熔和電熔,架空及戶內一般採用無縫鋼管和鍍鋅鋼管,無縫鋼管為焊接,鍍鋅鋼管為絲接。
C. 天然氣管道焊幾遍
根據壁厚條件,薄壁的只焊一邊,厚壁的要雙面焊
樓上的不要亂說,焊接哪有焊三次的,你想向一下,焊接一邊後,則么再焊,原來級數高的也是灌水的灌來的
D. 管道焊接要求!
管道焊接要求
(1)一般要求
① 管子焊接後應進行外觀檢查、無損檢測和液壓試驗。
② 液壓試驗應按中國船級社《鋼質海船入級與建造規范》第3篇第2章第5節的規定進行。
(2)外觀檢查
焊縫表面不應有裂紋、焊瘤、氣孔、咬邊以及未填滿的弧坑和凹陷存在。如有上述缺陷應進行修補。
(3)無損檢測
① Ⅰ類受壓管系的對接焊縫應按表11的規定進行射線檢測;Ⅱ類受壓管系的對接焊縫由中國船級社驗船師指定位置進行射線檢測。射線檢測的靈敏度應符合《材料與焊接規范》7.5.4.5的規定。
表11 Ⅰ類受壓管系對接焊縫的射線檢測范圍
管子外徑/mm 檢測范圍 管子外徑/mm 檢測范圍
≤76 由中國船級社驗船師指定位置抽查 >76 焊縫100%進行檢查
② 如用超聲波檢測代替射線檢測,應經中國船級社同意。
③ Ⅰ類受壓管系的填角焊縫應按表12的規定進行磁粉檢測;Ⅱ類受壓管系的填角焊縫由中國船級社驗船師指定位置進行磁粉檢測。
表12 Ⅰ類受壓管系填角焊縫的磁粉檢測范圍
管子外徑/mm 檢測范圍 管子外徑/mm 檢測范圍
≤76 由中國船級社驗船師指定位置抽查 >76 焊縫100%進行檢查
4) 焊後熱處理
① 碳鋼和碳錳鋼鋼管及組合分支管。
在下列情況下,應進行焊後消除應力的熱處理:
a. 鋼管和組合分支管的含碳量超過0.23%;
b. 鋼管和組合分支管的含碳量未超過0.23%,但壁厚超過20mm的Ⅰ類受壓管或壁厚超過30mm的Ⅱ類受壓管。
② 所有合金鋼鋼管和組合分支管。
在下列情況下,均應進行適當的熱處理:
a. 用電弧焊連接;
b. 經加熱成形,或彎管加工的;
c. 冷彎成形而彎心半徑小於3倍管子外徑的(彎心半徑從彎管內側邊緣測量)。
③ 凡採用氧-乙炔氣體焊連接的管子,焊後均應進行正火加回火處理,對材料為碳鋼或碳錳鋼時,亦可採用正火處理。
④ 碳鋼、碳錳鋼的消除應力熱處理溫度為580~620℃;保溫時間按每25mm管壁厚度1h選取。合金鋼消除應力熱處理的溫度應根據材料成分確定,並經中國船級社驗船師同意。
詳細內容參見http://wenku..com/link?url=r-_Q2dTJqZlmUXnXH4axKTeaG__-oZx4ASRHgm
E. 天然氣管道怎麼焊接
中低壓埋地管一般採用PE管,焊接方式分熱熔和電熔,架空及戶內一般採用無縫鋼管和鍍鋅鋼管,無縫鋼管為焊接,鍍鋅鋼管為絲接。
F. 天然氣帶壓力焊接怎麼焊
天然氣帶壓不允許焊接的,有引起火災、爆炸等危險因素。
必須關閉天然氣閥門,氮氣重復置換管內殘余天然氣才可以焊接。
特殊情況無法關閉天然氣閥門,帶壓焊接必須用氮氣或氬氣通過三通向管內通惰性氣體,惰性氣體壓力必須大於管內天然氣壓力,才可以焊接。非專業天然氣帶壓焊工不得進行該作業。
G. 天然氣管道焊接焊接技術要求。
具體如下:
1、根焊打底
管道在焊接之前要使用特殊的坡口機根據要求嚴格規范加工出V型坡口,然後對坡口的兩端進行除銹,使用外對口器管線組對,完成之後用電加熱帶對他預熱,在他完成預熱之後才能進行根焊,根焊要使用RMD,然後選擇METALLOY 80N1的金屬粉芯焊絲進行打底。
這樣可以使根焊的焊縫均勻,從而預防焊穿。根焊焊接的時候應該注意以下幾點:首先,提前對試板試焊進行測試,檢查氬氣裡面有沒有摻雜雜質;在焊接的時候要使用防風棚,以便於預防因為刮風而導致的焊接質量;
在焊接之前進行的預熱必須要達到規定的溫度,禁止出現焊接出現裂紋;反復檢查焊接質量,及時熱焊。
2、熱焊和填充焊接
填充以及熱焊要使用自保護葯芯半自動焊接方法。採用E81T8-G 焊絲:隨時清理由於底層焊接之後存留的飛濺物以及熔渣等等,尤其要注意介面處;
還要注意底層焊縫接頭以及中層焊縫接頭的距離不能低於0.1cm;焊縫的厚度要保持在0.3-0.5cm之間;及時發現問題、反復檢查工作、及時清理殘留雜質這些都要做到位。
3、蓋面焊接
蓋面同樣使用自保護葯芯半自動焊接方法,選用 E81T8-G 焊絲:焊縫的外觀要光滑,顏色要盡可能的接近於管道的顏色,並且要保持過渡自然,爭取做到天衣無縫,給人渾然一體的視覺感受;焊縫的寬度要大於坡口兩側大約0.2cm,高度大約是在0.15-0.25cm之間;
蓋面表層出現的殘留物體要及時進行處理,使用合適的方法做好蓋面的防腐工作以及保溫工作,只有這樣才可以禁止發生侵蝕破壞的現象,從而提升焊接的質量;
在冬季施工之後,要對焊道進行保溫,禁止他有裂紋出現;在焊接施工結束之後,質檢人員要嚴格根據要求對外觀進行檢查,如果發現問題就要及時的進行處理。
4、記錄工作
焊接管道的時候,焊接的技術人員不僅要根據需求嚴格遵守焊接工藝指導書實施焊接工藝,還要隨時記錄好相關的數據。比如說,電焊的電壓、電流、每層焊縫使用的材質、焊前的預熱和焊後的熱處理等。
常見焊接缺陷、形成的原因及預防措施
1、咬邊缺陷:由於焊接參數選擇不當,或操作方法不正確,在沿著焊道的母材部位燒熔形成的溝槽或凹陷。咬邊不僅減弱了焊接接頭強度,而且因應力集中容易引發裂紋。
形成原因:在最後蓋面焊接時,由於操作不當,或焊接電流過大,電弧過長,在焊縫與母材交接處形成母材缺口或未填滿的現象,易造成應力集中或母材強度降低。預防措施:選擇正確的焊接電流和焊接速度,電弧不能拉得太長,保持運條均勻。
2、未熔合缺陷:焊接時,焊道與母材之間或焊道與焊道之間未完全熔化。形成原因:焊接速度快而焊接電流小,焊接熱輸入太低;電弧指向偏斜,坡口側壁有銹垢及污物,層間清理不徹底,使得焊材與母材間未很好熔合。
預防措施:正確選擇焊接工藝參數,焊接熱輸入,精心操作,加強層間的清理等,提高焊工操作技術水平。
3、氣孔缺陷:焊接時,熔池中的氣體在凝固時未能逸出而殘下來所形成的空穴。形成原因:焊件表面和坡口處有油、銹、水分等污物存在,熔解在熔池的氣體,在熔池冷卻過程中,因氣體熔解度急劇降低,來不及析出殘留在固體金屬內形成的。
液態鐵水有氣體,氣體沒有逸出,在焊道形成後,在焊道中有空洞,就稱氣孔。預防措施:加強焊前處理。焊前仔細清理焊件表面鐵銹、油污、水分;按規定烘乾焊條、焊劑。在天氣濕度過大或下雨天,採取有效措施,防止氣孔產生。
4、夾渣缺陷:焊後殘留在焊縫中的熔渣。在焊縫形成過程中,焊渣未能及時浮出,夾在焊道中(操作與環境溫度影響)。形成原因:焊接工藝參數不合適,使熔池溫度低,冷卻快,渣不易漂出;焊前清理不凈或層間清理不徹底。
預防措施:選用合適的坡口角度和合理的焊接工藝參數,使熔池存在的時間不要太短。焊接操作要平穩,焊條擺動的方式要有利於熔渣上浮。仔細清理坡口邊緣及焊絲表面油污。多層焊時要注意將前道焊縫的熔渣清理干凈後,再焊下一道(層)焊縫。
5、未焊透缺陷:焊接時,焊接接頭根部未完全熔透的現象,主要存在於焊縫根部。形成原因:主要有未留間隙或間隙過小、坡口角度過小、鈍邊過大,以及焊接電流過小,焊接速度過快,或焊接電壓太低,以及操作問題。
但焊縫間隙過大,焊縫內道上部易產生焊瘤,內道下部易產生內凹。GB50236-98 焊接規范對內焊道、外焊道蓋面的高度都有規定。焊接間隙在保證焊接質量的前提下,宜小不宜大,這樣做既可以保證質量,又可提高焊接效率。
預防措施:正確選用和加工坡口尺寸,保證必須的焊接間隙,正確選用焊接電流、電壓和焊接速度,認真操作,仔細地清理層間或母材邊緣的氧化物和熔渣等。
H. 如何解決天然氣管道焊接問題
天然氣對於現在的人們來說並不陌生,甚至可以說跟家家戶戶都關系非常緊密,人們需要天然氣燒菜做飯,甚至一些人家裡用的洗浴設備也是用天然氣作為燃料的,當然天然氣並不僅僅是家庭用途,還在很多的商業用途中體現出價值,不過這么大用量的天然氣僅僅通過陸路運輸會使得天然氣的價格飄高,為了讓天然氣的成本降低,讓更多的人享受到使用天然氣的便利,管道工程就顯得非常重要,而為了具備高質量的管道來輸送天然氣具備天然氣管道焊接技術就成了一個關鍵的問題點。
如今我們已經具備了天然氣管道焊接技術,因為天然氣相對比較特殊,不像水或者油類,所以天然氣管道自動焊機採用的是氬弧焊打底,外加氣保焊填充蓋面。這樣的焊接方式對於天然氣管道自動焊機來說需要從下向上依次完成,而為了得到理想的效果,在整個焊接過程中,具備不錯的天然氣管道自動焊機就顯得非常重要。
前山管道生產石油管道自動焊機,天然氣管道自動焊機,管道全位置自動焊機
I. 天然氣管道用什麼焊條焊接
在石油、化工、天然氣、船舶等行業管道焊接安裝建設中常用的焊接方法主要有以下幾種:
①焊條電弧焊(SMAW),由於其焊接速度慢、焊接質量受操作者影響大在管道建設中應用已經逐漸減少,只在維修及可達性差的地方釆用。
②鎢極氬弧焊(TIG),焊接質量好,成本高,效率低,一般應用在小口徑重要管道焊接和打底層焊縫上。(濟南金魯鼎專注氬弧焊焊接設備 http://www.ludingweld.com)
③葯芯焊絲CO2氣體保護焊(FCAW),焊接效率高,焊縫成形好;成本略高,不適合用於打底層焊縫焊接。
④實心焊絲CO2氣體保護焊(CO2),焊接效率較高,焊縫成形較好;成本最低,因其沖擊韌性相對偏低,重要管道焊接時應慎重選擇,對焊工技術要求較高
⑤實心焊絲混合氣體保護焊(MAG),焊接效率較高,焊縫成形好;成本低,沖擊韌性較高,適合重要管道焊接。
為充分發揮每種焊接方法的優勢,建設中往往採用幾種焊接方法組合施工的工藝,如:TIG焊接打底+SMAW填充蓋面焊;TIG焊接打底+FCAW填充蓋焊;TIG焊接打底+CO2MAG實心焊絲填充蓋焊;CO2實心焊絲打底+FCAW填充蓋面焊;纖維素焊條下向焊打底十葯芯自保焊絲填充蓋面焊。
在石油、石化等行業常採用TIG焊接打底+MAG實心焊絲填充蓋面焊工藝,經嚴格的焊接工藝評定,運用反月牙形運條手法,焊縫余高低,成形美觀,X射線探傷合格率可達100%。