1、雙密封焊接管道施工工法1.前言 管道工程管道腐蝕一直是人們關心的問題之一。管道腐蝕在內(nèi)外壁都會發(fā)生，由于管內(nèi)輸送介質(zhì)的因素比管道外界環(huán)境更加復雜，管道運行過程中，因輸送介質(zhì)中存在各種腐蝕性物質(zhì)，導致管道內(nèi)銹蝕，進而產(chǎn)生穿孔和泄漏事故。造成了生產(chǎn)停產(chǎn)，環(huán)境污染等問題。腐蝕縮短了管道的使用壽命,降低了管道的輸送能力,引起生產(chǎn)費用的增加和意外事故的發(fā)生，內(nèi)腐蝕往往更容易使企業(yè)遭受損失。面對當前凸現(xiàn)的全球能源危機以及對環(huán)境保護意識的不斷增強和監(jiān)管，人們對輸送介質(zhì)的鋼質(zhì)管道的內(nèi)外防腐保護工作越來越重視。在管道外防腐施工技術日臻完善的今天，管道內(nèi)防腐隨著防腐施工技術的日益發(fā)展，管道內(nèi)防腐工作可以通過靜電熱

2、噴涂等防腐工藝，單根鋼質(zhì)管道在車間內(nèi)生產(chǎn)產(chǎn)線上分批量完成，內(nèi)防腐合格的管道運至施工現(xiàn)場進行安裝。施工現(xiàn)場管道焊接過程中，焊縫周圍的內(nèi)防腐層因焊接熱量的影響很容易遭受破壞，因受到管徑大小及管道長度的限制，小管徑管道內(nèi)防腐層遭到破壞后，如何在管道連接后進行行之有效的管道內(nèi)防腐，一直制約著管道內(nèi)防腐的質(zhì)量。如何通過控制現(xiàn)場焊接來有效的保護管道內(nèi)防腐層不受破壞？一直困擾著現(xiàn)場施工。由我公司承建的伊泰伊犁540萬噸/年煤制油項目首期工程全廠給排水管網(wǎng)，由中科合成油工程有限公司設計，壓力管道采用內(nèi)外防腐雙密封焊接鋼質(zhì)管道。通過采用雙密封焊接方法，有效的保護了管道現(xiàn)場焊接后，管道內(nèi)防腐層不遭受破壞。解決了小

3、管徑管道在內(nèi)防腐完成后，因現(xiàn)場焊接原因造成的破壞，而無法方便、快速、有效的進行再防腐問題。保證了管道內(nèi)防腐層質(zhì)量，延緩了管道內(nèi)壁腐蝕速度，延長了管道使用壽命，提高了企業(yè)效益。2.工法特點 與普通鋼質(zhì)管道的管道與管道間直接焊接、承插連接、法蘭連接及絲扣連接等等相比，管道雙密封焊接，由兩片配對的雙密封法蘭與管道連接后，兩片雙密封法蘭中間加設阻燃墊片，法蘭與法蘭組對完成后，兩雙密封法蘭間進行直接焊接。因雙密封連接的密封封頭是“機加工工件”,其精度很高，兩片密封頭的直徑、厚度完全一致。管道組對工作容易操作，施工中將兩根管子靠貼在一起，高度稍作調(diào)整即可完成“對口”工作，將對口完成的法蘭，用夾具夾緊，即可

4、進行焊接作業(yè)。因法蘭上焊接坡口已機加工形成，焊接前只需打磨掉表面鐵銹、油漬、防腐油漆等，露出金屬光澤即可，大大縮短了焊接前的準備工作。雙密封法蘭材質(zhì)由20#鋼組成，具有很好的焊接性能，本工程我們采用氬弧打底，手工電弧焊蓋面，施工過程中嚴格按照焊接工藝參數(shù)進行焊接，確保焊接質(zhì)量。通過雙密封焊接，有效的保護了管道內(nèi)防腐層不因焊接原因造成破壞，保證了管道施工質(zhì)量。3.適用范圍 本工法適用于化學工程、石油工程、市政工程中管徑小于等于DN500碳鋼管道焊接。4.工藝原理 雙密封焊接施工工法主要是在雙密封法蘭與管道間焊接、內(nèi)防腐完成后，管端雙密封法蘭間進行組對焊接連接，通過雙密封焊接，實現(xiàn)管道內(nèi)介質(zhì)與雙密

5、封法蘭及墊片間、墊片與焊縫間的雙重密封效果。雙密封焊接采用手工鎢極惰性氣體保護焊（GTAW），手工電弧焊蓋面(SMAW)進行焊接，通過利用雙密封法蘭的結構特點，及對雙密封法蘭焊接方法的控制，因焊縫與管道內(nèi)壁間存在空間距離，焊接過程中適當?shù)目刂坪附訜崃亢螅行У淖柚购附訜崃繉艿纼?nèi)防腐層的破壞。在保證焊縫質(zhì)量、焊縫強度前提下，有效的控制因焊接產(chǎn)生的熱量對管道內(nèi)防腐層的造成的破壞。雙密封法蘭結構圖雙密封法蘭連接示意圖 雙密封法蘭實物圖片5.施工工藝流程及操作要點5.1施工方法簡述 雙密封焊接利用機加工的雙密封法蘭，實現(xiàn)法蘭與法蘭間組對焊接，雙密封焊接的主要優(yōu)點是管道焊接前期準備工作中坡口打磨、焊口

6、組對時間明顯縮短，有利于加快施工進度和降低施工成本，同時易于保證施工質(zhì)量。5.2施工工藝流程 施工準備 材料驗收 坡口打磨 安裝墊片 配對雙密封法蘭組對 雙密封法蘭加緊 打底焊接 雙密封預試壓 焊縫填充、蓋面 焊縫外觀檢查 焊縫無損檢測 雙密封水壓試驗 排水、干燥 法蘭試壓口封堵 管道系統(tǒng)水壓試驗 排水、干燥5.3操作要點5.3.1.1焊接工藝評定及焊工考試施工前，按照NB/T47014-2011的有關規(guī)定進行焊接工藝評定，并根據(jù)焊接工藝評定編制焊接工藝指導書，指導焊工培訓。依照TSG Z6002-2010特種設備焊接操作人員考核細則要求進行焊工考試，經(jīng)考核合格，取得相應操作作業(yè)人員證的焊工，

7、方可參加焊接施工。5.3.1.2施工場地準備為避免雨、雪、風、霜等干擾，搭設活動暖棚，棚內(nèi)采用12V安全電壓照明，焊接環(huán)境溫度不得低于5，相對濕度不得大于90%，必要時加設碘鎢燈及取暖器進行升溫。5.3.2材料驗收 管子、管件、雙密封法蘭、螺栓、墊片、閥門、焊材等必須有制造廠家出廠合格證和質(zhì)量證明文件，管子應逐根檢查其外徑、壁厚，管子、法蘭應光滑、清潔，不得有裂紋、折疊、過腐蝕和劃傷等缺陷；管件、螺栓應符合設計要求，無超標缺陷。5.3.3坡口加工及周邊處理 雙密封法蘭坡口加工采用機械方法進行加工，因密封法蘭上焊接坡口已機加工成型，操作人員將坡口表面及周邊10mm左右焊件上的油漆、銹、垢等雜物清

8、除干凈，焊件坡口打磨露出金屬光澤。5.3.4雙密封墊片安裝 焊縫坡口打磨合格后，將雙密封墊片安裝于雙密封頭墊片卡槽內(nèi)，用木錘或橡膠錘輕輕敲打雙密封墊片，使墊片與卡槽間充分接觸，墊片安裝牢固，保證墊片與雙密封法蘭面間接觸平整。5.3.5雙密封法蘭組對 因雙密封連接的密封頭是機加工工件，其精度很高，兩片密封頭的直徑、厚度完全一致，對口時，將已安裝墊片的配對兩片雙密封法蘭靠近并貼在一起，緩慢調(diào)整密封頭高度，即可完成對口工作。5.3.6雙密封法蘭鎖緊及鎖緊夾具制作5.3.6.1鎖緊對口完成后，在焊接之前要對兩片密封法蘭進行鎖緊，鎖緊時根據(jù)現(xiàn)場條件選擇使用液壓鉗、臺鉗、頂絲或自制裝置對其進行鎖緊。鎖緊時

9、根據(jù)管徑不同，采用3至5套鎖緊裝置，鎖緊裝置均布對稱鎖緊即可。鎖緊后，兩片雙密封法蘭之間的間隙不得大于1mm。鎖緊夾具安裝布置圖5.3.6.2雙密封法蘭鎖緊夾具采用鋼板現(xiàn)場制作，制作圖如下：5.3.6.3雙密封法蘭鎖緊夾具實物圖片5.3.7焊接5.3.7.1焊接工藝 （1）、采用氬弧焊接打底，手工電弧焊進行填充及蓋面，控制熱輸入降低焊接區(qū)域高溫停留時間，有效地控制熔池溫度，降低熱影響區(qū)域的溫度，實現(xiàn)控制熔池焊接區(qū)域溫度的目的 （2）、氬弧焊接打底過程中，首先對相鄰兩個鎖緊裝置之間的雙密封頭連接部位進行“段焊”，然后去掉鎖緊裝置，再對雙密封頭連接部位進行整體打底焊接。（3）、打底焊接過程，焊絲加

10、熱端應始終處于氬氣保護區(qū)內(nèi)，送絲均勻并防止帶入空氣。（4）、焊縫填充、蓋面過程中，控制好焊接層間溫度，當一層焊接完成后稍作停頓再進行下一層焊接作業(yè)。5.3.7.1焊接操作（1）、焊接使用焊條必須使用烘烤合格的焊條進行焊接；（2）、焊縫打底完成后，經(jīng)外觀檢查合格，對焊縫進行雙密封水壓預試驗，實驗壓力為設計壓力，穩(wěn)壓30秒合格后方可進行焊縫填充、蓋面作業(yè)。（3）、焊接使用焊條直徑不得大于3.2mm；（4）、焊接過程中，如出現(xiàn)點固焊開裂，造成錯口時應停止施焊，并應立即進行修復，然后繼續(xù)焊接。5.3.8焊縫外觀檢查每層焊縫焊接完成后須進行外觀檢查，焊縫及熱影響區(qū)域不得存在咬邊、氣孔、裂紋、夾渣等缺陷，

11、焊縫蓋面完成后，及時處理好焊接飛濺。5.3.9水壓試驗 雙密封法蘭打底焊接完成后，首先進行雙密封水壓預試驗，試驗壓力為管道設計壓力，穩(wěn)壓30秒合格后，排出積水，進行焊縫填充、蓋面，待焊縫焊接完成后，進行雙密封水壓試驗，強度試驗壓力為管道試壓壓力的1.5倍，穩(wěn)壓30秒，合格后進行嚴密性水壓試驗，試驗壓力為設計壓力，穩(wěn)壓60秒，試驗合格后，排出法蘭內(nèi)積水，對試壓口進行焊接封堵，確保封堵質(zhì)量。 6.材料與設備6.1機具設備伊泰伊犁540萬噸/年煤制油項目首期工程全廠給排水管網(wǎng)雙密封法蘭材質(zhì)為20#鋼，焊接設備應能滿足使用要求，該工法的主要施工機具見下表：機具設備表序號名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1電焊機

12、ZX7-400臺202砂輪切割機125臺123砂輪切割機100臺104木錘把105手動試壓泵0-60Mpa個 66鋼板尺把107全站儀臺18水準儀臺29焊條烘干箱臺210氧氣乙炔套811試壓表塊106.2勞動力組織序號工種人數(shù)備注1技術員22安全員13焊工124管工55力工126材料員17起重工 27.質(zhì)量控制7.1人員控制7.1.1進行施焊的焊工必須持有相應的焊工資格證，并經(jīng)現(xiàn)場考試合格方可進行雙密封法蘭焊接7.1.2施工前對各個焊工、管工進行雙密封管道施工技術交底及施工培訓7.2控制措施7.2.1上崗焊工選擇責任心強，心里穩(wěn)定的進行操作；7.2.2管道施工過程中加大質(zhì)量巡檢力度，不間斷的進

13、行工序、質(zhì)量檢查；7.2.3焊縫如果存在不允許的缺陷，必須進行返修作業(yè)，缺陷應采用機械方法進行去除，補焊完成后重新進行檢測作業(yè)；7.2.4雙密封法蘭焊接施工過程中，對該施工工藝不斷的總結，施工中有疑問時就集體討論、分析，改進施工方法，保證提高施工效率，保證施工質(zhì)量。7.3質(zhì)量控制標準7.3.1石油化工給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范 SH3533-20037.3.2現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工驗收規(guī)范 GB50236-20117.3.3由于雙密封法蘭管道施工和驗收規(guī)范目前在我國還不完善，施工中根據(jù)我公司多年的施工經(jīng)驗，結合雙密封法蘭生產(chǎn)廠家的指導，參考相關管道施工驗收規(guī)范進行施工。8.安全措施

14、8.1生活、生產(chǎn)用電設施、電動工機具要有可靠的接地或接零保護，并經(jīng)常檢查、維護，以確保用電設備的安全可靠；8.2進入施工現(xiàn)場必須穿戴工作服、勞保鞋；8.3移動焊接棚內(nèi)焊接時，使用12V安全燈照明，以防觸電；8.4焊接操作區(qū)應清除易燃易爆物品，及設置消防器材；8.5管道吊裝過程中，必須有專業(yè)起重工指揮作業(yè)；8.6焊縫無損檢測前辦理射線作業(yè)許可證，并提前通知射線作業(yè)影響區(qū)域作業(yè)人員；8.7作業(yè)結束后，應切斷電源，仔細檢查，確認無起火危險后方可離開現(xiàn)場；8.8人員進場前必須經(jīng)三級安全培訓且考試合格。9.環(huán)保措施9.1雙密封法蘭焊接管道施工中，產(chǎn)生的廢料及時清理，堆放置指定地點；9.2管道施工完成后，及時回填土方并經(jīng)夯實，回復地貌，做到現(xiàn)場清潔、無雜物；9.3施工中及時清理周邊雜物、廢物；9.4試壓用水排放至指定排放點，禁止現(xiàn)場出現(xiàn)亂排水現(xiàn)象；10.效益分析隨著我國國民經(jīng)濟的不斷持續(xù)發(fā)展，化工產(chǎn)品的多樣化，國民生產(chǎn)的精細化。面對全球能源危機以及對環(huán)境保護意識及要求不斷提高，各建設單位對成本控制及管道使用壽命的期盼，對管道內(nèi)防腐的使用范圍將不斷擴大，對內(nèi)防腐作業(yè)質(zhì)量的要求將不斷提高。雙密封法蘭焊接管道將得到持續(xù)的推廣和使用，其隱含