目 录
1 工程概况 ....................................................................................................................................................... 2 2 编制依据 ....................................................................................................................................................... 2 3焊接施工准备 ................................................................................................................................................ 2 4一般环境要求 ................................................................................................................................................ 6 5施工工艺 ........................................................................................................................................................ 7 6质量要求及焊缝返修 ....................................................................................................................................12 6.1 质量目标 ...................................................................................................................................................12 6.2 质量管理体系图 .......................................................................................................................................12 7 HSE措施 .......................................................................................................................................................16 8工作危险性分析 ...........................................................................................................................................17
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1 工程概况 1.1工程概述
鄂尔多斯市国泰化工有限公司40万吨/年煤制甲醇项目第三标段包括以下几个单位工程：低温甲醇洗及丙烯制冷，甲醇合成，甲醇精馏。
该工程由惠生工程（中国）有限公司总承包，由天津辰达工程监理有限公司监理；安装部分由中国化学工程第十六建设公司承担建设施工。由于本套装置内工艺管道工程量大，布局较为复杂，且材质多样，为施工增加了难度。为了对现场施工提供有效的技术支持，保证工程按时、保质保量完成，特编制本方案。 1.2本工程特点
本工程涉及到的材料主要包括以下几个类别：碳钢—20、20g、Q245R、A672；低合金钢15CrMoR；低温钢A333 GR.6；不锈钢—304、321等。 1.3质量目标
管道安装工程一次交验合格率100%，管道射线透照检测一次合格率96%以上。 2 编制依据
《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》（SH3501-2011）； 《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235-2010）；
《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236-2011） 《石油化工钢制通用阀门选用、检验及验收规范》（SH3064-2003）； 《石油化工工程铬钼耐热钢管道焊接技术规程》（SH3520-2004）； 《承压设备无损检测》（JB/T 4730-2005）；
《石油化工企业设备管道表面色和标志》（SH3043-2003）； 《石油化工施工安全技术规程》（SH3505-99）； 惠生设计施工图纸。 3焊接施工准备
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3.1焊接工艺管理
施工前焊接工程师针对各类焊接接头准备焊接工艺评定，并报经业主、监理、总包批准，焊接工程师根据焊接工艺评定编制《焊接工艺卡》，并在施工现场挂牌。施焊过程严格按照工艺卡要求的参数进行。 3.2焊工管理
参加施焊的焊工应持有效期内相应材质、相应位置的合格证，经现场考试确认，并办理上岗证后方可上岗施焊，严禁无证上岗或越岗施工。 3.3焊材管理
3.3.1焊材检验及存放保管
入库材料应具有合格质量证明文件。
焊接材料分类存放保管，专人负责，统一管理，作好记录，材料工程师定期进行检查。焊材库应配置空气去湿机、温湿度记录仪，以保证温度在5—35℃之间，湿度不超过60%。焊条、焊丝应存放在架子上，架子离地面和墙面的距离不应小于300mm，集装箱内可靠墙放置。
焊条、焊丝应按种类、牌号、批号、规格、入库时间分类堆放。每垛应有明确的标志。 特殊焊材在二级焊材库中应单独存放，标识清楚，专库专用。 3.3.2焊材选配
焊材选配基本原则见表1，个别特殊部位的焊材选用详见焊接工艺卡。 3.3.3焊条烘干
焊条使用前按照焊条说明书要求的参数进行烘干。 3.3.4焊材发放：
焊工凭施工员签发的《焊材发放卡》领取焊材。焊条用焊条保温筒领取，在保温桶中的存放时间控制在4小时以内。焊材发放人员作好发放记录。 3.3.5焊条再烘干
领出的焊条在规定时间内未用完的，退回焊材库予以重新烘干，但重新烘干次数不超过2次。超过2次的焊条不再用于压力管道的施工。重新烘干的焊条作好标识及相应记录，下次优先发放。
表1 焊材选配一览表
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序号 1 2 3 4 5 6 7 8 接头材质 20 焊丝 ER50-6 ER50-6 ER50-6 ER50-6 TIG-R30 ER308 ER347 ER70S-G 焊条 J427 J427 J427 J507 R307 A107 E347 E8016-G 备注 20g Q245R A672 15CrMoR 304 321 A333 GR.6 3.4焊接考试管理
执行惠生焊工考试的相关规定。 3.5焊接设备管理
焊接设备双表（电流表、电压表）齐全，且均在检定期内。 焊接电缆线采用橡皮软线，接头不超过2个以充分保证焊接电流。 每台电焊机单独接地，实行一机一闸保护。
地线直接接到焊件上，不得接到钢结构或设备上，以防电弧击伤管道或设备。 3.6资源准备
管道施工劳动力需用计划见下表
劳动力需用计划
序号 人员类别及专业(工种) 工程技术人员 管道工 力工 钳工 5月 6月 7月 2013年 8月 9月 10月 4 40 12 2 11月 4 30 8 2 12月 4 30 8 2 1 2 3 4 4 20 8 2 4 30 8 2 4 40 12 2 4 40 12 2 4 40 12 2 页脚内容4
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5 6 7 8 9 电焊工 起重工 气焊工 电工 热处理工 12 3 2 2 0 18 3 2 2 0 26 6 4 2 6 26 6 4 2 6 26 6 4 2 6 26 6 4 2 6 18 4 4 2 6 18 2 2 2 0 管道施工手段及措施用料见下表
管道施工手段及措施用料一览表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 钢板 钢跳板 安全网 架杆 道木 无缝钢管 钢板 钢板 镀锌铁丝 电焊把线 电焊钳 气焊工具 普通砂轮片 14 普通砂轮片 15 专用砂轮片 16 专用砂轮Φ400 页脚内容名称 型号规格 单位 数量 备注 δ=2～30 Φ48×5000 220×160×2500 1/2”～3/4” δ20 δ30 10# Φ100/Φ180 m2 块 m2 t 根 m m2 m2 Kg m 把 套 片 80 2000 400 25 100 120 10 8 200 1600 30 30 800/500 试压用 试压用 试压用 Φ400 片 200 Φ100/Φ180 片 100/50 碳化硅 片 5
50 碳化硅 页眉内容
片 17 18 胶皮管 易溶纸 DN25 m kg 500 15 管道施工机具见下表
管道主要施工机具一览表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 名称 履带吊 汽车吊 汽车吊 载重汽车 装载机 氩弧焊机 等离子切割 机 砂轮磨光机 焊条烘干箱 手拉葫芦 坡口加工机 切割机 台钻 超声波探伤 仪 射线探伤仪 热处理机 三联试压泵 里氏硬度仪 250kV WDK6360 360KW 台 台 台 台 4 2 2 2 台 2 Φ100、Φ180 高温箱、恒温箱 1～5t 台 套 台 台 台 台 50 2 20 4 1 2 台 规格型号 75t 25t 16t 9～15t 5t 单位 台 台 台 台 台 台 数量 1 4 2 2 1 40 2 备注 运输管件 4一般环境要求
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空气相对湿度≤90%。
氩弧焊时风速小于2m/s，手工电弧焊时风速小于8m/s。
风、雨天气作业时采取适当措施，如搭设防风挡雨棚等；对于潮湿的焊件焊接前需用火焰烤干。 5施工工艺
管 道 焊 接 工 艺 要 求
类别 焊接材料 钢号 20# 20G TGS-50 J427 焊条烘干温度℃/h 300—350℃ ×1h 120—保温温度 ℃ 120—150℃ 预热温度℃ 层间温度℃ 焊后热处理 焊丝 焊条 碳 钢 Q245R Q235B （镀锌） A672 TGS-50 J507 TGS-50 J422 环境温度＜5℃≥300 不要求 (除非设计要求) 150℃ ×1h (350-400)℃×1h 100—120℃ 120—150℃ 时，预热50℃,否则不预热 环境温低温钢 A333 GR.6 ER70S-G E8016-G (350-400)℃×1h 120—150℃ 度＜5℃时，预热50℃,否则不预热 ≥200 不要求 (除非设计 要求) 15CrM合金钢 o 15CrMoR A312 TP304 ER-308 TIG-R30 R307 (350-400)℃×1h 100-150 150～250℃ 150～300 T≥10mm时（650～700）℃×3T (150-200)A 107 A 107 ℃×1h (150-200)℃×1h (150-200)℃×1h 100-150 ≤ 150 ≤150 不锈钢 0Cr18Ni9 A312 TP321 ER-308 100-150 ER-347 A137 100-150 5.1坡口加工
碳钢、合金钢采用管道坡口机火焰切割加工，坡口打磨时将切割的热影响区打磨掉，并修整出所要求的坡口，合金钢坡口需进行PT检测。
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不锈钢管道坡口采用砂轮磨光机使用专用磨光片加工。
工艺管道坡口加工形式
组对尺寸 坡口名称 坡口形式 壁厚T间隙钝边坡口角度（mm） C（mm） P（mm） α(β)（°） T 1~3 3~9 T C 钝边备注 管子对接 I形坡口 管子对接 V形坡口 C 0~1.5 0~2 0~3 — 0~2 0~3 - 60~65 55~60 a 9~26 管子对接 双V形坡口 α a h C β T 钝边20~60 0~3 1~3 65~75 (10~15) h=8~12 不等厚管壁对接V形 坡口 h=8~a T1 C T过渡坡T2-T1≤10mm 支管管径φ76~133 0~2 0~2 a为65～75 b为15 安放式焊接支座坡口 C T a 2~3 0~2 45~60 K为T的1.25 倍，且不应小于3mm K为T的1.4 倍与法兰颈部厚度两者中的较小焊角 承插焊法兰与管了子接头 T C 1.5 — － K K T — — — 平焊法兰与管子的角焊 接头 E 页脚内容8
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组对尺寸 坡口名称 坡口形式 壁厚T间隙钝边坡口角度（mm） C（mm） P（mm） α(β)（°） 备注 值;E＝T,且不大于6 5.2焊前清理
组对前用角向磨光机、棒式砂轮机、钢锉等将坡口及内外两侧不小于10mm范围内的母材表面清理干净，直到露出金属光泽。 5.3焊口组对
管子坡口加工型式根据W.P.S.如图-1，焊口组对遵循内壁齐的原则，图中L
4(S1-S2)。
605° S2
0-2m2-3mm 相同壁厚坡口
S2
不同壁厚坡口 S1 L L S1
5.4定位焊
图-1 碳钢焊缝定位焊采用氩弧焊，永久焊缝。合金钢焊缝采用氩弧焊、过桥式，正式焊接焊到该处时将点固焊缝磨掉；定位焊缝长度10～20mm，厚度2～4mm，沿焊缝均布。 5.5合金钢钢管道焊前预热及层间温度控制
所有焊缝均采用电加热，如图1所示，焊接过程中不拆除，维持预热状态以控制层间温度。其余焊缝采用火焰加热。预热温度以电子点温计所测定的温度为准。加热范围为每侧不小于焊缝厚度的3倍，图中所示为最小尺寸要求。 定位焊缝采用火焰加热。
预热温度作好相应数据记录（无须打印自动记录曲线）。 15CrMoR预热温度为150℃。
55页脚内容≥350 9 ２５０ 页眉内容
5.6焊接工艺 5.6.1一般工艺要求
所有伴热线均采用氩弧焊工艺。 承插焊缝至少焊接两遍。
DN≤50采用氩弧焊工艺，DN＞50采用氩电联焊工艺。 多层焊时各层、道之间的接头相互错开。 5.6.2合金钢焊接
每条焊缝应尽可能一次连续焊完，若因故被迫中断，应立即对焊缝进行保温缓冷。重新焊接时先检查确认表面无裂纹，重新预热方可施焊，焊缝的无损检测在热处理完毕后进行。 各种焊缝的预热、层间温度参数详见《焊接工艺卡》 5.6.3奥氏体不锈钢的焊接
1）所有焊缝均采用氩弧焊打底的焊接方法，管内使用充氩保护；氩气纯度不低于99.96%。 2）手工电弧焊填充及盖面时，在坡口两侧各不小于100mm范围内的母材上涂以白垩粉，以防焊接飞溅损伤母材。 3）采用小线能量施焊。
层间用角向磨光机进行彻底清理，打磨使用白刚玉砂轮片。 层间及表面采用不锈钢钢丝刷清理，且不得与碳素钢混用。 焊接并检验完毕后应及时对焊缝外表面进行酸洗、钝化。
不锈钢管道严禁与碳钢接触；现场安装时若存在交叉作业，应对可能的污染部位进行保护。
5.6.4异种钢焊接
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异种钢由于物理和化学性能差别较大，异种金属的焊接问题比同种金属复杂，施焊中的主要问题是如何防止裂纹、脱碳和组织不均匀性。 焊接工艺必须以工艺评定为基础。
焊工资格确认必须严格，优先安排优秀焊工进行施焊。 焊接规范参数按工艺评定和焊接工艺卡要求严格执行。 施焊时采用小线能量操作，摆动幅度尽可能小，以减少熔合比。 5.6.5低温钢的焊接
1）所有焊缝均采用氩弧焊打底的焊接方法，焊接管内防止穿堂风。
2）本工程中低温钢厚度小于16 mm，正常情况下不需要进行焊前预热及焊后热处理，当环境温度＜5℃时，预热50℃。
3）采用小线能量施焊，采用多层多道焊，各层焊道应错开30~50 mm，层间温度控制在200℃以下。
4）焊缝宜一次焊接完成。 5.7焊缝后热及焊后热处理
焊缝的无损检测在热处理完成后进行。
铬钼钢焊缝焊接完毕后如不能进行焊后热处理，立即进行300～350℃、不小于2小时的后热并保温缓冷，条件具备时及时进行焊后热处理。
热处理采用电加热方式，加热器及保温层的固定位置如图2所示。热处理时≤300mm焊缝应至少安放一支测温热电偶，300mm～600mm焊缝对称安放2支热电偶，＞600mm焊缝应对称安放4支热电偶。热电偶应在检定有效期内。加热器在安置前，应将热电偶的热端，用细铁丝固定在焊缝中心，热端上面用5mm厚的硅酸铝覆盖10mm×10mm面积，然后，再安置加热器，以防热电偶测温不准，外部使用硅酸铝包扎严密。对于水平管道，测温点应设置在顶部；对于非水平管道，测温点可从上往下用细铁丝固定在焊缝中心。 升降温参数见表2，300℃以下升降温速度不限，但降温时应待冷却至常温后方可拆除保温层。保温材料选用耐火纤维毯，厚度选择100mm，可根据管径及实际升温情况调整。 热处理过程中突然断电时，增加保温层使加热区域缓冷，待电源正常后重新进行热处理工作。
热处理后的焊缝均需进行硬度检测，检测部位为焊缝、两侧热影响区、两侧母材，合格
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标准为：
20g/Q245R——≤180HB 15CrMoR——≤225HB
图2
加热器 保温区 L 表2. 管道焊缝热处理参数一览表
序号 1 2 厚度材质 （mm） 20g/Q245R 15CrMoR δ≤25 δ≤25 升温速恒温温恒温时降温速度（℃/h） 度（℃） ≤200 ≤200 593~649 704~746 间（h） 度（℃/h） 0.5h 2h ≤250 ≤250 6质量要求及焊缝返修 6.1 质量目标
管道安装工程一次交验合格率100%，优良率92%以上，管道射线透照检测一次合格率96%以上。
6.2 质量管理体系图
页脚内容项目经理：郑斌 项目副经理：李玉项目施工经理：熊天项目总工程师：叶同12 专职质量工程师 页眉内容
6.3焊缝管理 6.3.1焊口标注
为配合单线图施工，加强压力管道安装质量控制，单线图发放班组之前，管道技术员预先标注单线图焊口号，复印后交班组。没有焊口号的单线图班组不得施工。按照惠生对单线图的管理规定，建立EXCEL《管道焊接日报表》数据库，以便对质量进度的控制和管理。 6.3.2日报及实物标注
施工班组每天下午下班之前必须上交《管道焊接日报表》，焊缝焊完以后，按下表统一进行标注，并在预制段上标注管线号，以便安装使用。 A．焊缝标识
管线号 焊口号 焊工号 页脚内容 13
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焊接日期 B.管段标识
□□□------□□□□------□□
主项代号 管线号 管段号 6.4焊接管理
(1)图纸会审:施工图纸是现场施工的第一依据，开工前，技术负责人会同业主、监理及设计单位对施工图进行仔细、详实的会审，明确设计意图，并作好图纸会审纪要。 (2) 技术交底:开工前，技术负责人和质量检查员向全体施工人员进行技术交底，明确技术要求，并牢固树立“质量第一，预防为主”的观念。
(3) 严格执行原材料的检查验收制度，严禁有不符合质量要求的材料进入施工现场。 (4) 施工前做好施工人员的培训工作，对上岗人员特别是特种作业人员，必须培训合格并取得上岗资格后，方可上岗操作。
(5)严格检查验收制度：各个施工过程必须严格执行“三检”制度，自检、交接检及专职检，上一道工序不合格，绝不允许进入下一道工序。
(6)焊接工程严格按照焊接工艺评定、焊接工艺指导书参数进行，有无损检测要求的焊口及时委托检测单位。
(7)耐热钢焊接过程中，质量检查员全过程跟踪测量焊前预热温度、焊缝层间温度，并做好记录。
(8)加强过程材料检验及中间预制件标识，防止混用材料，禁止材料代用。 (9)热处理过程中做好挡风、防雨措施。
6.5外观质量要求
外观质量按照《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236-2011）的要求进行检查。
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6.5.1 焊缝外观成型应良好，且应平滑过渡；焊缝宽度应以每边不超过坡口边缘2mm为宜；焊缝表面不得低于母材表面；焊缝余高Δh≤1+0.2b（b为焊缝宽度），且不应大于3mm，角焊缝的焊脚高度应符合设计规定。
6.5.2 焊缝表面不允许有裂纹、未熔合、气孔、夹渣和飞溅等缺陷存在。
6.5.3 焊缝咬边深度应≤0.5mm，连续长度应≤100mm，且焊缝两侧咬边总长度不得超过该焊缝长度的10%。
6.5.4 低碳奥氏体不锈钢管道的焊接需要将表面渗碳控制在20ppm以下，以保证焊接接头不经酸洗即有良好的外观，且大大减少应力腐蚀的可能性。
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6.5.5 螺纹接头采用密封焊时不得用密封带材料。其外露螺纹不应过长，并全部由密封焊缝覆盖。
6.6 NDT要求
6.6.1 焊缝内部质量检验，采用无损检测方法。对接焊缝采用射线透照(RT)；角焊缝采用磁粉检测（MT）或渗透检测（PT）方法。射线检测应在外观检查合格后进行。 6.6.2 焊缝无损检测比率执行设计文件。
6.6.3 抽样检测的焊接接头，由监理及质量检查员根据焊工和现场的情况随机确定，抽检检测的范围应覆盖所有管线编号。最终填写SH/T3503-J412管道焊接接头射线检测比例确认表。
6.6.4 在检测的焊接接头中，固定焊的焊接接头不得少于检测数量的40%，且不少于一个焊接接头。
6.6.5对于角焊缝用磁粉或着色检测，检测比例同上表，合格等级均为I级。 6.7表面缺陷修补 执行返修工艺规程。
表面缺陷用角向磨光机进行清除，缺陷清除后，焊缝厚度不低于最小厚度时，表面打磨平整圆滑即可；若焊缝厚度小于最小厚度，则进行焊缝修补。 缺陷打磨时，使砂轮片与焊缝平行，避免磨削过多。 6.8内部缺陷返修 执行返修工艺规程。
经射线或超声波检测判定为不合格的焊缝在缺陷清除后进行焊接修补。 缺陷的清除采用角向磨光机打磨，并将打磨部位修整成约60°的坡口角度。 焊缝返修按正式施焊工艺要求进行。
需预热焊缝进行修补时预热温度取上限，采用火焰进行加热。 需焊后热处理的焊缝修补完毕后按原工艺进行热处理及硬度检测。 焊缝返修完毕后按照原检查程序进行外观检查和无损检测。 7 HSE措施
执行本项目工艺管道施工方案中有关HSE措施。
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焊前预热时，需对所有预热用电缆接头进行检查，确认绝缘良好后方可通电加温。施焊过程中，应确保加热器的所有接头均远离作业人员或用保温棉进行有效隔离。
进行消应力热处理时，应在热处理区周围设置警戒标志，以防触电或烫伤。夜间进行热处理作业时，应在保温区上方搭设防雨棚，以防突然下雨导致热处理过程中断影响消应力效果。热处理时电阻丝应尽量用新的，以防热处理过程中烧毁。 8工作危险性分析
工作危险性分析见附表。
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