无缝钢管焊接作业指导书
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审批：
四川华源石油天然气有限公司
2016年4月
前言
为保证本公司各项目部、施工队无缝钢管焊接作业的规范性、合理性及可操作性，使各工程焊接质量能得到有效的管理及监控，同时杜绝胡乱施工、违规施工所导致的质量问题，故制定本施工作业指导书。
本施工作业指导书根据国家相关规范、行业规定及目前我司实际情况进行编制。依据的国家规范、行业规定如下：
1.《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》GB50236-2011 2.《现场设备、工业管道焊接工程施工质量验收规范》GB50683-2011 3.《城镇燃气输配工程施工及验收规范》CJJ 33-2005
注：①.因国家规范、行业标准更新的不确定性，如在本施工作业指导书实行的过程中遇相关规范更新，
应依据最新规范进行施工。
②.公司会根据实际情况出台与最新规范保持同步的作业指导书。
一、焊工及焊工证
1. 焊接操作人员必须持证上岗，且考试口合格后才可施焊，间断焊接时间超过6
个月，再次上岗前应重新考试。
2. 焊工需在证书的有效期及合格范围内从事焊接工作。 3. 焊工证
焊工证批准项目代号含义
表示方法：1-2-3-4/5-6-7
含义（不出现某项时则不填） 1：焊接方法代号 2：试件钢号分类代号
3：试件型式位置代号（带衬垫加K） 4：焊缝金属厚度 5：试件外径 6：焊条类别代号 7：焊接要素代号 常见焊接方法代号包括：
GTAW——钨极气体保护焊（氩弧焊） SMAW——焊条电弧焊 GMAW――气体保护焊 SAW――埋弧焊 试件钢号分类代号
代号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 类别 碳素钢 低合金钢 马氏体钢、铁素体不锈钢 奥氏体不锈钢、双相不锈钢 适用范围 Ⅰ ⅠⅡ ⅠⅡⅢ Ⅳ 等级（焊接难易程度）：Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ，Ⅳ与前三类区分。例，若焊工证上代号为Ⅱ，则该焊工可焊ⅠⅡ两类钢材。 试件型式位置代号
焊条类别代号
FI――钛钙型（酸性）焊条
F3J――低氢型（碱性）焊条 F4――不锈钢（酸性）焊条 F4J――不锈钢低氢型（碱性）焊条
Fefs——全部实芯焊丝或药芯焊丝 在上述焊材中，除了碱性焊条考试焊工后可以代替酸性焊条的考试，其他之间不能相互代替。
焊接要素代号
焊接工艺因素 无 钨极气体保护焊、等离子弧焊用填充金属丝 钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊和等离子弧焊时，背面保护气体 手工焊 钨极气体保护焊电流类别与极性 实芯 药芯 有 无 直流正接 直流反接 交流 熔化极气体保护焊 机动焊 钨极气体保护焊自动稳压系统 喷射弧、熔滴弧、脉冲弧 短路弧 有 焊接工艺因素代号 01 02 03 10 11 12 13 14 15 16 04 机动化程度 无 钨极气体保护焊 各种焊接方法自动跟踪系统 各种焊接方法每面坡口内焊道 自动焊 摩擦焊
目视观察、控制 遥控 有 无 单道 多道 连续驱动摩擦 惯性驱动摩擦 05 19 20 06 07 08 09 21 22 含释
GTAW-FeⅡ-6G-3/42-Fefs-02-11/12
45°固定（全位置） 无直流正接 实芯焊丝 全部实芯焊丝或药芯焊丝 焊缝金属厚度为3，试件外径为42
SMAW-FeⅡ-6G（K）-2/42-Fef3J
焊缝金属厚度为2，试件外径为42 低氢型（碱性）焊条 低合金钢、碳素钢 钨极气体保护焊（氩弧焊）
45°固定（全位置）（带衬垫）
低合金钢、碳素钢 焊条电弧焊 管外径为42，壁厚为5，打底层氩弧焊厚度为3，盖面层手工电弧焊厚度为2
二、施焊环境
1.施焊的环境温度应符合焊接焊接所需的温度，并不得影响焊工的操作技能。 2.焊接时的风速应符合下列规定：
焊条电弧焊、有自动保护药芯焊丝电弧焊和气焊不应大于8m/s 钨极惰性气体保护电弧焊和熔化极气体保护电弧焊不应大于2m/s 3.焊接电弧1m范围内的相对湿度应符合下列规定： 铝及铝合金的焊接不得大于80% 其他材料的焊接不得大于90% 4.在雨雪天气施焊时，应采取防护措施。 三、焊接方法及焊接材料
1.管道采用上向熔焊工艺，焊接方式为焊条电弧焊与惰性气体保护焊相结合的氩电联焊方式（即惰性气体保护焊打底、手工电弧焊填充及盖面）。惰性气体采用氩气。 2.焊接材料：
底层焊接均选用型号为H08Mn2SiA氩弧焊丝，其直径为Φ2.5mm；
当管径小于或等于D108时，填充及盖面层焊接选用型号为E4315的电弧焊焊条，
其牌号为J427，直径为Φ2.5mm；当管径大于D108时，填充及盖面层焊接选用型号为E4315的电弧焊焊条，其牌号为J427，直径为Φ3.2mm。 严禁使用与管材焊接工艺不符的焊接材料。 3.焊条使用
焊条使用前必须对其进行烘烤及保温。其烘烤温度为350℃-400℃，烘烤时间为1.5-2h，在烘烤完毕、未使用前应放入保温桶中进行保温处理，保温桶温度为100-150℃，随用随取
若焊条在常温下放置超过4h时，使用前应重新烘干
当天未用完的焊条应回收存放，重新烘干后使用，重新烘干的次数不得超过2次
严禁焊丝焊条在焊接时随手放（插）地上；焊接完成后应回收焊条短节；焊条头浪费不得超过1/3 4.焊条层数的选择
焊接层的选择可通过以下公式来估算:
N=δ/(0.8~1.2)d,
其中δ是焊件的厚度,d为焊条直径。
如，Φ57管道可选氩弧焊底层厚度为1.5mm，手工焊层厚度为2.0mm； Φ管道可选氩弧焊底层厚度为2.0mm，手工焊层厚度为2.5mm。 5.焊接电流的选择
焊接电流的选择应根据焊条种类等因素选择合适的焊接电流值，电流与板厚、焊丝直径成正比。根据经验公式，I=（35-55）D进行选择。 四、焊接步骤
1.切管
2.坡口清理及坡口制作
钢管采用V型坡口，其尺寸如下表：
序号 1 2 壁厚S（毫米） 3≤S＜9 9≤S＜26 坡口角度（度） 钝边（毫米） 对口间隙（毫米） 65—75 55—65 0—2 0—3 1—2 2—3 坡口清理
管体在防腐厂做3PE防腐时，已采取了抛丸除锈的方式清洁管体表面，其表面除锈等级已达到Sa2.5级标准。
采用砂轮机及钢丝刷清理管端，清理后的管端满足St3级除锈标准。 清理时保护管子内、外表面。清理后的管端及坡口处无可见的油脂和污垢，无附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物，显露部分的表面具有金属光泽。 坡口制作
防腐管出厂前已采用车床切削的方式将管端加工成“V”型坡口。 现场管道坡口的制作采用砂轮机切割的方法进行。
为满足坡口角度及钝边的要求，再次采用角向砂轮机打磨坡口，使其符合相关技术规范。
3.对口
对口前，用托管布将管道内杂物清扫干净。 对口时管道失圆部分应割除，严禁强力组对。
对口须保证内壁齐平，内壁错边量不超过管壁厚度的10%，且不得大于2毫米。 对口时需留一定的间隙。 焊接接头组对应符合下表规定：
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 检查项目 坡口 管内清扫 管口清理（≥20mm）和修口 管端直焊缝余高打磨 两管口直焊缝间距 错边量 钢管短节长度 相邻和方向相反的两个弯管中间直管段长 管子对接 手工焊作业空间 规定要求 符合“焊接工艺规程”要求 无任何杂物 管口完好无损，无铁锈、油污、油漆、毛刺 端部150mm范围内焊缝余高打磨，平缓过渡 错开间距不小于10mm弧长 不大于2.0mm，沿周长均匀分布 不小于1.5mm 不小于1.5mm 不允许割斜口。由于管口没有对准而造成的O3以内的偏斜，不算斜口。 距管壁大于0.4m 4.点焊
点焊厚度与第一层焊接厚度相近，但不应超过管壁厚度的70%。
点焊位置须均匀、对称，其长度和间距如下表。
管径 15—80 80—150 200—300 点焊长度（毫米） ？ 15—30 40—50 点数（处） ？不限？ 4 4
正式焊接前须打磨点焊处。
5.焊接
管道采用上向熔焊工艺，焊接方式为焊条电弧焊与惰性气体保护焊相结合的氩电联焊方式（即惰性气体保护焊打底、手工电弧焊填充及盖面）。惰性气体采用氩气。 焊接时不得在坡口以外的母材表面引弧和试验电流，并应防止电流擦伤母材。
6.打磨
焊缝打磨要求：打磨后焊缝符合检验标准，焊缝外观成形良好，不应有电弧擦伤，焊道与焊道、焊道与母材之间应平滑过渡，焊渣和飞溅物应清除干净，不允许破坏母材。
五、检验方法及合格标准 1.外观检验
焊缝外观成型均匀一致，焊缝及其附近表面上不得有裂纹、气孔、凹陷、夹渣、飞溅、未焊满等缺陷。
焊缝表面不应低于母材表面，焊缝余高应符合《现场设备、工业管道焊接工程施工质量验收规范》GB50683-2011中的表8.1.2-2《管道焊缝外观质量（余高和根部凸出）》中的规定，其中等级标准为II级。超标部分可以进行打磨，但不能伤及母材并需与母材进行圆滑过渡。
管道焊缝外观质量（余高和根部凸出）（mm） 母材厚度T 检查等级Ⅱ级 T≤6 ≤1.5 6＜T≤13 ≤3.0 管道组对的内壁错边量≤0.1T，即≤壁厚的10%，且不应大于2.0mm。 焊缝宽度为两侧外表面坡口宽度每侧增加2.0 mm～3.0mm，壁厚不等时，厚壁一侧的焊缝宽度为外表面坡口宽度增加3.0 mm～5.0mm,薄壁的一侧的外表面坡口宽度每侧增加2.0 mm～3.0mm。
咬边深度不超过0.5mm；咬边深度小于0.3mm的任何长度均为合格；咬边连续长度≤100mm，两侧咬边总长度≤10%焊缝全长的属合格。超过该标准的属不合格。 根部收缩应符合：深度≤0.2+0.02T且≤0.5mm的任何长度均为合格。 其余规定见《现场设备、工业管道焊接工程施工质量验收规范》GB50683-2011中的表8.1.2-1《管道焊缝外观质量》，其中等级标准为II级。
2.无损检测
焊缝外观质量检查合格后，应进行焊缝无损探伤。焊缝无损探伤应符合下列规定： X射线探伤应符合《无损检测》GBT 12605-2008的规定，合格级别为Ⅱ级。 六、常见焊口缺陷
1.焊缝成形差：熔焊时，液态焊缝金属冷凝后形成的焊缝外形叫焊缝成形，焊缝成形差是指焊缝外观上，焊缝高低、宽窄不一，焊缝波纹不整齐甚至没有等。 2.咬边：由于焊接参数选择不当，或操作工艺不正确，沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷。（焊缝部分没悍满，是焊件与焊口交接处有一道凹陷的沟）
焊缝成形差 咬边
3.余高差：余高高于要求或低于母材。 4.错边：对接焊缝时两母材不在一平面上。
错边
开孔位置距离焊缝过近
5.漏焊：要求焊接的焊缝未焊接。表现在整条焊缝未焊接、整条焊缝部分未焊接、
未填满弧坑、焊缝未填满未焊完等。
未焊满
6.飞溅。
飞溅 飞溅
7.在木材上引弧。
焊口成形差 在木材上引弧 在木材上引弧
