管道焊接技术交流 日期：2014年10月.

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1 管道焊接技术交流 日期：2014年10月

2 目录 一.管道设计的总体介绍 二.管道焊接用母材 三.管道用焊接材料 四. 管道焊接评定介绍 五.产品焊接 六.产品的焊后热处理要求
七.焊缝的无损检测要求 八.补焊要求

3 一、管道设计的总体情况介绍 安全1级管道 安全2级管道 安全3级管道 非核级管道
ASME BPVC-II、 ASME BPVC-III-NB、 ASME BPVC-V、 ASME BPVC-IX、 ASME BPVC-XI 安全1级管道 ASME BPVC-II、 ASME BPVC-III-NC、 ASME BPVC-V、 ASME BPVC-IX、 ASME BPVC-XI 安全2级管道 ASME BPVC-II、 ASME BPVC-III-ND、 ASME BPVC-V、 ASME BPVC-IX、 ASME BPVC-XI 安全3级管道 ASME BPVC-IX、ASME B31.1 非核级管道

4 二、管道焊接用母材 碳钢 低合金钢 不锈钢 安全1级 安全2、3级 非安全级 304、304L、316、 316L、316LN /
CF3、CF3M CF8、CF8M 安全2、3级 SA-105、GR LF2、GR WPL6、WCB、WCC GR WP11 CL1、GR F11 CL.2、GR WPB、WC6、LCB 非安全级 SA-105、WCB、WCC、GR B60 CL32 、GR WPB、 GR WP11 CL1、GR F11 CL.2、WC6、

5 三、管道焊接用焊接材料 碳钢焊材 低合金钢焊材 不锈钢焊材 安全1级 安全2、3级 非安全级 308L、316L
/ 308L、316L 安全2、3级 E7015、E7016、 E7018、ER70S-6 E8018-B2、ER80S-B2 308L、309L、316L 非安全级

6 四、管道焊接评定介绍 1）焊接的特殊性 按ISO的原则，做任何一件事，必须明确：由谁去做？用什么去做？怎么去做？
对于焊接来说，就是焊工资格、焊接材料、焊接设备、和焊接工艺评定/焊接工艺规程，这4个主要的问题。

7 四、管道焊接评定介绍 1）焊接的特殊性（续-1） 焊接涉及电弧、飞溅、易燃、易爆，是一项具有一定危险性的作业。
焊接本身因为有毒、有害气体、弧光、烟尘、高温，焊接是一项艰苦的工作。 焊接质量直接涉及结构的安全，特别是锅炉、压力容器等。 因此，焊接作为特种作业中的重要一类，特别受到社会各方面的关注。 焊接工艺评定和焊工考试取证是焊接生产企业必不可少的两件大事。

8 四、管道焊接评定介绍 2）焊接工艺评定 所谓的焊接工艺评定，是针对特定的钢材、结构，选用的焊接材料、焊接工艺、焊后热处理等措施，在与实际工程焊接施工一致的条件下，按照规定的步骤，进行试验性的焊接。 焊接后按照ASME规范，进行检测和试验验证，并按ASME规范的要求进行评判。 试验测试结束后，编制完整的焊接试验报告，对整套焊接工艺方案作出最终的评定、认可。 进而，根据焊接工艺评定的结果，编制焊接工艺规程，指导焊接生产。 每个制造商或承包商应通过试件的焊接和试验来评定焊接工艺规程，并将焊接数据和试验结果记录在焊接工艺评定报告中 不允许制造商或承包商外包试件的焊接。

9 四、管道焊接评定介绍 2）焊接工艺评定（续-1） 焊接工艺评定-试验-报告 WPQ、WPQT、WPQR、PQR
Welding Procedure Qualification Test Record 焊接工艺规程 WPS Welding Procedure Specification

10 四、管道焊接评定介绍 2）焊接工艺评定（续-2） 作为整个生产、技术、质量控制链中的一环、焊接工艺评定试验是非常重要的。

11 四、管道焊接评定介绍 2）焊接工艺评定（续-3）
焊接工艺评定的目的在于评定及验证焊接生产所需要的焊接工艺，最终归纳并确定为焊接工艺规程WPS。 对于施工单位采用的钢材、焊接材料、选用的焊接方法、初步制定的焊接工艺、焊后热处理工艺等，进行验证，进而确定所定方案的正确性。 特别对首次应用的钢材、焊接材料、焊接工艺的应用性进行考核、验证。 在焊接工艺评定试验的基础上，针对焊接工艺评定试验所代表的所有规格、条件，制定详细的焊接工艺规程、指导实际生产。

12 四、管道焊接评定介绍 2）焊接工艺评定（续-4）
焊接工艺评定同时又是对焊接生产单位实际焊接生产能力、焊接接头的使用性能符合实际要求的评估。因此，焊接工艺评定试验不允许袭用外单位的试验结果，一般由本单位，或在其他机构的指导下，独立完成。 此外，由于工程中的焊接接头不可能现场实物取样，进行破坏性检验，构件制作前进行的焊接工艺评定，也是对不需要制作焊接见证件试板的焊接接头性能的旁证。 所以，焊接工艺评定，既是对企业焊接工艺，乃至焊接生产和管理体系的考核，又是焊接产品质量的保证。

13 四、管道焊接评定介绍 2）焊接工艺评定（续-5）
管道焊接前，焊接或返修焊，都应进行焊接工艺评定试验，或具有经过评定合格的焊接工艺规程(WPS）支持。 管道的焊接工艺评定试验，应当符合ASME Ⅸ 焊接和钎焊评定标准的要求。 焊接工艺评定的试验过程，由监检人员进行监督。 焊接工艺评定试验完成后，焊接工艺评定试验报告（PQR)和焊接工艺规程（WPS)由制造单位焊接责任工程师审核，技术负责人批准，经质量工程师签字确认。 焊接工艺评定试验报告长期保存，至失效为止。 经工艺评定试验合格后的焊接工艺规程方可使用。

14 四、管道焊接评定介绍 2）焊接工艺评定（续-6） 焊接工艺评定一般应包括以下要求： （1）母材的牌号、级别、厚度和交货状态；
（2）焊接材料的型号和规格以及气体的类型和纯度； （3）焊接设备的型号和主要性能参数； （4）坡口设计、加工要求以及衬垫材料（如有时）； （5）焊道布置和焊接顺序； （6）焊道位置（平、立、横、仰焊等）； （7）焊接参数（电源极性、电流电压、焊接速度等）； （8）焊前预热和道间温度、后热、以及焊后热处理措施等； （9）施焊环境：现场施焊或车间施焊； （10）其他有关的特殊要求。

15 四、管道焊接评定介绍 2）焊接工艺评定（续-7） 焊接工艺评定试验的步骤：

16 四、管道焊接评定介绍 2）焊接工艺评定（续-8） 焊接工艺评定，主要包括以下几个主要环节：
a）承包商根据所承担产品结构的设计节点形式、材料类型、规格、采用的焊接方法、焊接位置等，制定焊接工艺评定方案。必要时进行焊接工艺性预试验，拟定相应的预焊接工艺(PWPS),或者说是焊接工艺评定指导书。 b）按工艺评定指导书的内容，在监督人员的监督下，施焊试件，进行焊接工艺评定试验（WPQT)。 c）对试板进行外观检验、无损检测、切取加工试样，在具有认证资格的单位，在监督人员到场监督下，进行检测、试验；将检验、检测、试验结果汇总，形成报告（WPQR)。 d）根据焊接工艺评定试验报告，编制焊接工艺规程（WPS)，并上报批准。

17 四、管道焊接评定介绍 2）焊接工艺评定（续-9） 焊接工艺评定前，先确定焊接参数，原则上是根据被焊焊材的焊接性试验结果制定。
a）对于焊接性已经被充分了解，有明确的指导性焊接工艺参数，并在实践中长期使用的成熟钢种，一般不需要由承包商进行焊接性试验。 b）对于国内新开发生产的钢种，或者由国外进口未使用过的钢种，应由钢厂提供焊接性试验评定资料。 c）否则承包商应进行焊接性试验，以作为制定焊接工艺评定参数的依据。

18 四、管道焊接评定介绍 2）焊接工艺评定（续-10） 要点： a）焊接方法：根据工厂的条件、工况、决定焊接方法、焊接位置和接头形式。
b）焊接材料：根据使用的钢材、设计要求、已有的焊接技术、经验，确定配套的焊接材料和规格。 c）焊接工艺：根据已有的焊接技术、经验、设计坡口，制定焊接工艺参数。 d）试板厚度：根据产品中同一焊接工艺使用的板厚范围，规范规定的适用范围，全面统筹，确定试板的厚度。 确定试板板厚时，要考虑尽可能少的试验项目，满足生产，以及今后生产发展所需要的工艺评定覆盖范围。

19 四、管道焊接评定介绍 2）焊接工艺评定（续-11） 要点：
e）焊接工艺评定所用的设备、仪表的性能应与实际工程施工相一致，并处于正常工作状态。 f）焊接工艺评定所用的钢材必须满足标准的要求，焊接材料必须与实际工程所用的一致，并符合相应标准要求，具有质保证书。 g）工艺评定的试板由承包商的技能熟练的焊接人员施焊。 h）评定试件的焊后热处理时间应至少为为产品可能用到的焊后热处理总时间的80%。 i）必须记录试验过程中的所有数据。 j）坡口焊接试件的取样数量见QW-451，角焊缝的试验项目见QW-462。

20 四、管道焊接评定介绍 3）焊接技能评定 对于安全级管道，焊接技能评定按HAF603。
对于非安全级管道，焊接技能评定按ASME Ⅸ或HAF603的要求。

21 五、产品焊接 1）预热和道间温度控制 a）当焊接环境低于0℃时，待焊产品在始焊处100mm范围内应预热到15℃以上。
b）对于奥氏体不锈钢的母材，一般不需要预热。 c）对于碳钢母材，对于碳含量≤0.03%，且厚度超过38mm的材料，推荐预热温度至少为95℃；对于碳含量≥0.03%，且厚度超过38mm的材料，推荐预热温度至少为120℃ d）对于低合金钢母材，预热温度至少到120℃以上。 e）对于不锈钢母材，道间温度应≤177℃；对于碳钢和低合金钢母材，道间温度应≤250℃

22 五、产品焊接 2）主管道焊接技术 a）主管道采用远程控制的窄间隙TIG焊接方法；
b）窄间隙自动焊接能减少了熔敷金属量，提高焊接效率，缩短了焊接工期； c）降低焊接接头的残余应力，减小焊接收缩变形量，使焊接变形较易控制； d）减少人为因素对焊接质量的影响，降低了缺陷率；降低焊接操作工劳动强度。

23 五、产品焊接 2）主管道焊接技术（续-1）

24 五、产品焊接 3）其他管道焊接技术 a）对于LBB管道应采用TIG焊进行焊接(APP-GW-P0-008 3.5.7章节）；
b）对于P4类的母材的现场焊接，为避免现场焊后热处理，应在车间预制时预堆碳钢的焊接材料。 c）焊接接头的错边应符合ASME规范的要求。 d）焊接接头的余高应满足ASME规范和无损检测的要求。

25 六、产品的焊后热处理要求 a）焊后热处理的目的降低焊接接头的残余应力、改善热影响区的组织和性能、稳定结构的尺寸等作用；
b）对于奥氏体不锈钢的焊接接头，不需要进行焊后热处理。 c）对于碳钢的焊接接头，当接头的名义厚度≥38mm时，需要进行焊后热处理，热处理的温度范围为595℃-620℃。 d）对于低合金钢的焊接接头，所有的焊接接头均应进行焊后热处理，热处理的温度范围为595℃-620℃ 。

26 六、产品的焊后热处理要求（续1） 焊后热处理要求始于ASME标准1927版，过去认为焊后热处理对于碳钢和低合金钢是有利的。但目前的时间经验表明，焊后热处理将降低低合金钢母材和焊缝的强度和断裂韧性。

27 七、焊缝的无损检测要求 PT/MT UT/RT 安全1、2级 安全3级 非安全级 100%PT或MT A、B类焊接接头100%RT
C类全焊透的焊接接头100%RT D类全焊透的对接焊接接头，以及接管名义直径大于100mm全焊透的角接接头，应进行100%RT。 安全3级 抽样比例为10% 非安全级 建议按5% 抽样比例为5%

28 八、补焊要求 a）补焊应采用评定合格的焊接工艺评定。 b）安全级管道，同一部位仅允许补焊1次，非安全级部件，同一部位允许补焊2次。
c）要求进行焊后热处理的管道焊缝，应在焊后热处理前进行焊缝返修，如在焊后热处理后进行返修，应视补焊的深度考虑是否进行焊后热处理。 d）补焊产生的残余应力较高，如焊后热处理不可行，应考虑采用回火焊道的补焊方法。

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