316L管道焊接方案.doc

6.8.1 编制说明 1）编制说明 云南富瑞化工有限公司60万吨/年DAP项目设计了316L不锈钢，为保证焊接施工质量，特编此方案以指导施工。 316L为Cr-Ni系超低碳奥氏体不锈钢， 主要化学成分(%)如下： C：≤0.030 Cr：18.0～20.0 Ni：11.0～15.0 Mo：3.0～4.0 该钢种具有良好的抗晶间腐蚀和应力腐蚀开裂性能。焊接上要求选用适当的焊接方法并采取严格的焊接工艺措施，以确保优良的焊接质量。 以前，我们先后在河北省元氏化肥厂改产尿素工程、山东潍坊化肥厂改产尿素等工程中成功地解决了316L及δ不大于0.6%的纯奥氏体不锈钢316L-MOD高压管道的焊接技术问题，而且“河北省元氏化肥厂316L-MOD高压不锈钢管焊接工程”被中国工程建设焊接协会评为优秀焊接工程，本公司《316L-MOD不锈管道焊接工法》被列为总公司工法。 317L具有与316L-MOD接近的化学成分和相似的理化性能、焊接特性。我们借鉴316L-MOD不锈钢管道焊接施工经验制订了本方案， 以指导317不锈钢管道现场焊接施工。 2）编制依据 (1) 安装工程施工招标文件及相关文件。 (2)《316L-MOD不锈钢管道焊接工法》。 (3)《十六化建焊接工艺评定汇编》(见附表)。 (4)《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50239-98。 6.8.2 工程简介 本工程位于云南安宁盆地，距昆明市40km，装置区内不锈钢管道材质主要为316L。 6.8.3 焊接特性 1）焊接特性 (1) 导热系数小而线膨胀系数大，焊后残余变形和残余应力大。 (2) 易形成方向性强的柱状晶焊缝组织，有利于杂质的偏析和液态夹层的形成，焊缝热裂倾向较大。 (3) 钢材中的Cr、Mo元素含量高，和氧的亲合力强。在空气中形成的Cr、Mo的氧化物薄膜熔点高，从而使焊缝中易产生氧化物夹杂，未熔合等缺陷。 (4) 母材上敏化腐蚀是焊接接头的主要腐蚀形式。应避免母材敏化区高温停留时间过长。 ( 5) 317L系超低碳不低钢，焊接过程中应避免铁质材料污染，防止焊缝耐腐蚀性下降。 2）焊接特性对焊接工艺的要求 317L不锈钢管道焊接应采用能量集中的焊接方法和小线能、快速、多层多道焊、低层间温度的焊接工艺。 6.8.4 焊接施工 1） 管道焊接施工工序流程如下 施工准备→下料→坡口加工→焊丝、坡口表面清理→焊件组对及管内充氩保护→焊接→焊缝酸洗钝化处理→焊缝检验。 2） 焊接施工要求 (1) 焊接方法的选择 DN≤2采用TIG(手工钨极氩弧焊) ，DN 2时采用GTAW打底，SMAW(手工电弧焊)表面填充盖面。 (2) 焊接材料的选用 采用熔敷金属合金系统为317L的焊丝和焊条 (焊接材料由制造商同管材一起提供)。 (3) 焊接工艺评定及焊工考试 施工前应按JB4708-92，JB/T4709-92标准规定重新进行焊接工艺评定，并根据评定结果编制的焊接工艺说明书指导焊工严格进行培训。焊工按《锅炉压力容器焊工考试规则》规定，考试合格者方可上岗施焊。 (4) 下料坡口加工和焊前清理 ①管子下料时采用砂轮或等离子弧切割切割。 ②坡口采用车床加工或角向磨光机打磨坡口。 ③坡口及附近约20mm内外表面焊前用不锈钢丝刷清理表面氧化膜，并用丙酮擦拭，清理水份，油污；焊丝焊前用砂纸打磨，并用丙酮擦拭。 (5) 组对和充氩(氮)保护 组对时应做到内壁齐平，内壁错边量不超过壁厚的10%，点固焊跟正式相同。 GTAW打底时，管内必须充氩(氮)保护防止焊缝根部氧化。充氩(氮)保护分三种情况： ① DN6的管子转动焊时，按图2安装充氩(氮)堵头。 堵头用3mm胶皮制作，外径大于管内径5-10mm，两充氩(氮)堵头相距不超过300mm，焊完后将堵头取出。 ② DN≥6的管子转动焊时，充氩(氮)堵头型式。胶皮大于管内径10mm，铁皮厚1mm，直径小于管内径20mm，用小螺栓将铁皮和胶皮固定。两充氩(氮)堵头在管内相距300mm，焊完将堵头取出。 ③ 管子固定焊时，用水熔性纸堵塞两头，用针头接软管从坡口间隙处通入氩(氮) 保护。焊完后水溶性纸堵头，不用取出。 充氩(氮)保护除采取上述措施外，焊前还必须用耐热胶布将焊口封闭，防止氩(氮)气从间隙处泄漏，焊接时，边焊边撕。 焊接时应提前充氩(氮)，待氩(氮)气将管内空气排尽后才能焊接。氩(氮)气流量应合适，一般为3～4L/min。 (6) 焊接工艺 ① 焊接工艺参数选用见附表 ② 层间氧化膜、焊渣清理干净。 ③ SMAW焊时应在坡口两侧涂上白垩粉，防止飞溅。 ④ 焊缝接头应错开。 ⑤ 焊接电缆在工件上卡紧。不得在母材上随意