中國石油化工總公司(行業)標準石油化工工程鉻鉬耐熱鋼管道焊接技術規程SHJ520-91主編單位:中國石油化工總公司北京燕山石油化工公司建筑安裝工程公司批準部門:中國石油化工總公司施行日期:1991年7月1日1991北京中國石油化工總公司文件中石化(1991)建字67號關于頒發《石油化工工程鉻鉬耐熱鋼管道焊接技術規程》等三項標準的通知各直屬公司、總廠、廠、院:現批準下列標準為中國石油化工總公司(行業)標準:一、北京燕山石油化工公司建筑安裝工程公司主編的《石油化工工程鉻鉬耐熱鋼管道焊接技術規程》,編號為SHJ520-91:二、中國石油化工總公司第十建設公司主編的《石油化工儀表施工技術規程》,編號為SHJ521-91;三、北京燕山石油化工公司建筑安裝工程公司主編的《石油化工絕熱工程施工工藝標準》,編號為SHJ522-91。以上三項標準自一九九二年七月一日起實行。各項標準章節條款分別由主編單位負責說明。中國石油化工總公司一九九一年十二月三十一日編制說明本規程是依據中國石油化工總公司(85)建標字第84號文的通知由我公司主編的。在編制過程中,進行了比較廣泛的調查探討,總結了多年來石油化工工程中鉻鉬耐熱鋼管道施工及驗收閱歷,并征求了有關設計、生產、施工等方面的看法,對其中的主要問題進行了多次探討,最終經審查定稿。在本規程施行過程中,如發覺須要修改或補充之處,請將看法和有關資料函告總公司施工規范管理站(通信地址:天津市44信箱轉），以便今后修訂時參考。中國石油化工總公司北京燕山石油化工公司建筑安裝工程公司一九九一年七月第一章總則第條本規程適用于石油化工工程鉻鉬耐熱鋼管道(包括工業爐管)的焊接施工。管道材質為鉻鉬耐熱鋼及其與碳素鋼(C＜0.3%)、鉻鎳奧氏體鋼組成的焊接接頭。焊接方法為手工電弧焊和非熔化極氬弧焊。第條本規程所依據的技術標準如下:1.《工業管道工程施工及驗收規范(金屬管道篇)》(GBJ235－82)2.《現場設備、工業管道焊接工程施工及驗收規范》(GBJ236－82)3.《煉油廠管式加熱爐碳鋼和鉻鉬鋼爐管焊接工程技術條件》(GBJ1038－84)4.《石油化工劇毒、易燃、可燃介質管道施工及驗收規范》(SHJ501－85)5.《石油化工工程焊接工藝評定》(SHJ509－88)6.《鋼熔化焊對接接頭射線照相和質量分級》(GB3323－87)7.《鍋爐和鋼制壓力容器對接焊縫超聲波探傷》(JB1152－81)8.《鍋爐壓力容器焊工考試規則》勞人鍋(1988)1號9.《鋼制壓力容器磁粉探傷》(JB3965－85)10.《鋼制壓力容器》(GB150－89)附錄H滲透探傷第條執行本規程的同時還必需符合設計文件的規定。第條平安技術、勞動愛護等應按國家有關法規及中國石油化工總公司《煉油、化工施工平安規程》(SHJ515－87)的有關規定執行。第條管道焊接施工宜按圖1.0.5的程序進行。其次章材料第一節管材與管件第條管材、管件(包括進口材料)應具有出廠合格證或質量檢驗證明書。其檢驗項目和技術指標應符合國家標準或行業標準及有關技術條件的要求。材質合格證應包括:鋼號、爐批號、規格、化學成分、力學性能、供貨狀態及材料標準號。若項目指標不全或對其材質有懷疑時,應予以復驗。第條閱歷收合格后應做上合格標記。入庫貯存應按不同材質、規格分別放置,妥當保管。第條常用鉻鉬耐熱鋼管的化學成分及常溫力學性能見表2.1.3。國外材料應符合合同規定的材料標準。第條材料在運用前應核對其材質、型號和規格。第條管子、管件運用前應做外觀檢查,其表面質量應符合下列要求:一、表面無裂紋、縮孔、折疊、重皮等缺陷;二、若表面存在局部銹蝕凹陷時,必需保證最小壁厚。第2.1.6條其次節焊接材料第條焊接材料的選擇應依據被焊管材的化學成分、力學性能以及運用和施焊條件綜合考慮。選擇原則規定如下:一、一般應選用被焊管材化學成分相當的焊接材料;二、焊縫金屬的強度值應不低于管材標準值的下限。常用鉻鉬耐熱鋼焊接材料的選用見表。第條當管道工作溫度低于425℃,且因現場施工條件限制難于進行焊后熱處理時,經設計部門同意,可選用高鉻鎳(25%Cr－13%Ni以上)奧氏體焊接材料進行焊接,焊后不做熱處理。第條由鉻鉬鋼組成的異種鋼焊接接頭焊接材料的選用一般應符合下列規定:一、鉻鉬鋼與碳素鋼或不同鋼號的鉻鉬鋼之間組成的焊接接頭,可按合金含量較低一側的鋼材選用焊接材料;二、鉻鉬鋼與奧氏體鋼組成的焊接接頭,且工作溫度低于425℃13%Ni以上的奧氏體焊接材料;當工作溫度高于425℃異種鋼焊接材料的選用見附表1－1。第條鉻鉬鋼管道焊接所用焊接材料應有出廠合格證,其檢驗項目和技術指標應符合下列規定:一、焊條符合《低合金鋼焊條》(GB5118－85)和《不銹鋼焊條》(GB983－85)的規定。二、焊絲應符合《焊接用鋼絲》(GB1300－77)的規定。三、未列入國家標準的焊接材料應符合合同規定的技術條件。焊接耐熱鋼常用焊條熔敷金屬的化學成分和力學性能見附表1－2。焊絲化學成分見附表1－3。第條進口焊接材料也應具有檢驗合格證或合格標記,并符合合同規定和技術標準。第條施工單位應對焊材進行驗收,驗收合格后,應做上合格標記入庫貯存,妥保管。第條若合格證遺失或對合格證有懷疑時,應按相應標準進行復驗,復驗合格方可入庫。第條焊材的貯存、保管應符合下列規定:一、焊材庫必需干燥通風。庫房內不得放置有害氣體和腐蝕性介質。二、焊材應存放在架子上,架子離地面的高度和與墻壁的距離均不少于300毫米,并嚴防焊條受潮。三、焊材應按種類、牌號、批號、規格和入庫時間分類堆放。每垛應有明確的標注,防止混放。四、焊材貯存庫內應設置溫度計、濕度計,保持庫房內溫度不低于5℃不高于60%,并做好記錄。第條焊材的領用、發放應符合下列規定:一、焊條應設專人負責保管、烘烤、發放和回收,并有具體記錄。二、焊條運用前應按焊條說明書或按表的規定進行烘干。三、烘好的焊條領出后,超過4小時不用,應重新烘烤,且重烘次數不得超過兩次第條焊絲運用前應進行清理、除油、除銹。第條氬弧焊所用的氬氣純度應不低于99.9%,且含水量不大于50ml/立方米。第三章焊前打算第一節焊接工藝評定第條焊接工藝評定的方法和內容執行《石油化工工程焊接工藝評定》(SHJ509－88)的規定。第3.1.2條第條焊接工藝評定合格后應編寫焊接工藝評定報告(POR),經審查后作為編制焊接工藝的依據,存檔備查。其次節焊工第條凡參與鉻鉬鋼管道焊接的焊工必需按勞動人事部頒發的《鍋爐壓力容器焊工考試規則》或《現場設備、工業管道焊接工程施工及驗收規范》(GBJ236－82)第六章規定及業經評定合格的焊接工藝進行考試?？荚嚭细竦暮腹し侥軗斚鄳椖康暮附邮┕と蝿?。第條凡進行焊接工藝評定的焊工,待工藝評定合格后則該焊工為相應項目的合格焊工。第三節坡口加工及檢查第條坡口型式及尺寸的選用應依據易于保證焊接質量、填充金屬量少、熔合比小、便于操作等原則綜合考慮。若設計無規定時,可參照表進行選用。第條管子切割及坡口加工宜采納機械方法。當采納氧－乙炔火焰切割時,應清除溶渣、氧化皮,并將表面凹凸不平處打磨平整。第條坡口加工后應進行外觀檢查。坡口表面不得有裂紋、分層等缺陷。第條若設計要求對坡口表面進行無損探傷時,應執行現行標準《磁粉探傷》(JB3965－85)或《鋼制壓力容器》(GB150－89)附錄H。探傷范圍為坡口及其兩側各20毫米處。第四節組對與定位第條壁厚相同的管子、管件組對,其內壁應做到平齊,內壁錯邊量不應超過壁厚的10%,且不大于1毫米。第條不同壁厚的管子、管件組對前壁厚差可按下列方法處理:一、內壁尺寸不相等而外壁平齊時,可加工成圖(a)的形式;二、外壁尺寸不相等而內部平齊時,可加工成圖(b)的形式;三、內外壁尺寸均不相等時,可加工成圖(c)的形式;四、內壁尺寸不相等,厚度差不大于5毫米時,在不影響焊件強度的狀況下,可加工成圖(d)的形式。第條按第3.4.2條規定須要進行處理的管子和管件,可按下列方法進行加工:一、壁厚差大于2毫米時可用車削加工；二、壁厚差小于或等于2毫米時可用銼刀或手砂輪磨削。第條焊前應將坡口及其邊緣內外表面不小于20毫米范圍內的油、漆、污、銹等清除干凈。第條管子組對時作為焊縫組成部分的定位焊縫應符合下列規定:一、定位焊的焊接工藝應與正式焊焊接工藝相同;二、定位焊縫的尺寸見表。三、定位焊焊縫應勻稱分布。正式焊接時,起焊點應在兩定位焊縫之間。四、定位焊縫應保證焊透,且無焊瘤;應保證熔合良好,且無焊接缺陷,發覺裂紋等焊接缺陷時應剛好消退。五、為保證底層焊道成形好:削減應力集中,應將焊點兩端形成緩坡。六、正式焊接要求預熱時,則定位焊縫也應按相同的要求預熱,且取預熱溫度的上限。預熱范圍為從焊縫中心向兩側各不小于3倍壁厚,且不小于50毫米。第條大口徑厚壁管組對宜采納卡具定位?？ň呷缧枧c母材焊接時應符合下列規定:一、卡具材料應與母材成分相近,其焊接材料、焊接工藝宜與正式焊接相同。二、卡具焊接應預熱,預熱溫度取正式焊接時預熱溫度的上限,預熱范圍不小于卡具以外三倍壁厚。且不小于50毫米。三、卡具等附件的拆除應在熱處理及耐壓試驗之前進行。熱處理及耐壓試驗之后,不得在管道上焊接任何附件,否則應重新進行熱處理及耐壓試驗;四、卡具拆除宜用氧-乙炔切割或砂輪割除,不得用敲打法去除,以免損傷母材或產生裂紋。五、卡具拆除后應修磨焊痕,并做滲透探傷。第四章焊接工藝第一節一般規定鉻鉬鋼管道施工工藝要點如圖所示。第條焊接環境條件應符合下列規定,否則應實行有效的防護措施。一、環境溫度不低于0℃二、電弧焊時風速＜8米/秒;TIG焊時,風速＜2米/秒;三、相對濕度小于90%;四、無雨、雪天氣。第條焊接施工過程中剛好填寫焊接工作記錄。表格見附表2－1。其次節預熱第條管道施焊前應依據鋼材的淬硬性、焊接環境、焊件剛性及焊接方法進行預熱。常用鉻鉬鋼管道預熱溫度的選擇見表。注:若環境溫度低于0℃時,預熱溫度取上限,且低于表中規定厚度也應進行50～的預熱。第條預熱方法宜采納電加熱法,無條件時,也可采納火焰加熱法。第條預熱應在坡口兩側勻稱進行,防止局部過熱。第條預熱范圍是以對口中心線為基準兩側各不小于三倍壁厚,且不小于50毫米,見圖。對1Cr5Mo等合金成分較高的管道其預熱范圍不小于100毫米。加熱區以外的100毫米范圍內應予以保溫,以減小溫度梯度。第條異種鋼焊接時,預熱應按淬硬傾向大的一側進行,且預熱溫度應取該鋼種焊接時要求預熱溫度的下限。鉻鉬耐熱鋼與奧氏體鋼組成的焊接接頭,奧氏體鋼一側不預熱。第條預熱溫度可用測溫筆或觸點式溫度計進行測量。測量點應在整個圓周均勻分布。第三節焊接第條鉻鉬耐熱鋼管道施焊前應編制焊接工藝說明書或焊接施工方案、經施工技術負責人審核、批準后實施。第條管道的手工電弧焊、鎢極氬弧焊應嚴格執行焊接工藝說明書的各項規定。第條達到預熱濕度后馬上進行底層焊道的焊接,且應一次連續焊完。底層焊道要求焊透、成型好,且厚壁管底層焊道焊肉厚度不得小于3毫米。第條底層焊道宜采納鎢極氬弧焊方法進行焊接,用奧氏體焊材焊接時,管內應充氬氣愛護。第條底層焊道完成后一般應馬上進行面層焊道的焊接,且應在保持預熱溫度的條件下,每條焊縫一次連續焊完。如中斷焊接,應實行后熱、緩冷等措施。再行焊接前應進行檢查,確認無裂紋后方可按原工藝要求接著焊接。第條多層焊時層間溫度應等于或稍高于預熱溫度。每層的焊條接頭處應錯開。第條多層焊時,其層數(n)一般符合下式規定:Sn=+130.式中n——焊層數;S——管壁厚度(mm)。第條焊口焊完后若不能剛好進行焊后消退應力熱處理時,應馬上進行300~350℃,15～30分鐘后熱處理,然后保溫緩冷。第條鎢極氬弧焊時所用的鎢極直徑應依據電流的大小進行選擇。不同規格的鎢極,其許用電流范圍見表。鎢極端部應進行修整,其尺寸和形態參見圖。第條安裝管道冷拉口(預拉伸)所用的非焊工卡具需待焊口焊接和熱處理完畢后方可拆除。第四節焊接檢驗第條焊后首先對焊縫進行外觀檢查。檢查前應將焊縫表面的熔渣、飛濺等清理干凈。焊縫的外觀質量應符合表的規定:第條管道焊縫無損探傷數量和內部質量標準應按設計規定執行。若設計無規定時,應按下列要求進行。管道分類無損探傷數量執行表-2的規定:三、管道焊縫無損探傷方法宜采納射線探傷法。執行《鋼熔化焊對接接頭射線照相和質量分級》(GB3323－87)附錄E的規定,合格等級為Ⅱ級。若壁厚超過21毫米或其它緣由也可采納超聲波探傷方法。四、若選用超聲波探傷時,應對超聲波探傷的部位做射線探傷復驗。復驗長度為探傷長度的20%,且不小于300毫米或一個焊口。五、超聲波探傷方法和評定標準為:《鍋爐和鋼制壓力容器對接焊焊縫超聲波探傷》(JB1152-81)Ⅰ級合格。第條規定進行局部無損探傷的管道,每條管線,每個焊工均應按規定比例進行抽查。若探傷結果不合格時,除對不合格焊縫進行返修外,尚應對被查焊工所焊同類焊縫按原定比例加倍探傷。若仍有不合格者,則應對該焊工在該管線上的全部焊縫進行探傷。第五節焊縫返修第條要求焊后熱處理的管道,焊縫返修應在熱處理前進行。若熱處理后還需返修,返修后應再做熱處理。焊縫返修程序見圖。第條缺陷消退可采納砂輪打磨或探弧氣刨方法。磨槽或刨槽需修整成適合補焊的形態,并經著色檢驗確認缺陷已被清除后方可補焊。第條返修時采納與正式工程相同的焊接工藝,且取預熱溫度的上限,預熱范圍也應適當擴大。第條返修部位應按原探傷方法進行檢驗,以無超過原訂標準的缺陷為合格。第條同一部位的返修次數不應超過兩次。若超次返修應分析緣由、制定措施,并經施工單位項目技術負責人批準。第條返修部位、次數及檢驗結果均應記入標有焊縫位置的單線圖中。第六節焊后熱處理第條管道的焊后熱處理應按設計要求進行。若設計無具體要求時,按本規程執行。第條管道的焊后熱處理宜采納電加熱法。在熱處理過程中應能精確地限制加熱溫度,且使焊件溫度分布勻稱。