15CrMo鉻鉬鋼管道焊接與熱處理施工方案

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1、gg河南開祥化工有限公司甲醇聯(lián)合裝置建筑安裝工程15CrMo鉻鉬鋼管道焊接及熱處理施工方案中國化學(xué)工程第十四建設(shè)公司二OO四年十一月二十八日nngg目錄1、工程概況???????????????????????2、編制依據(jù)???????????????????????3、15CrMo耐熱鋼管道焊接性分析?????????????4、焊接人員和焊接設(shè)備要求????????????????5、焊工代號(hào)、焊接材料管理????????????????6、焊接準(zhǔn)備???????????????????????7、焊接及熱處理施工程序?????????????????8、焊接及熱處理工藝????????

2、???????????9、焊接檢查???????????????????????10、焊接和熱處理防護(hù)措施????????????????11、質(zhì)量保證措施????????????????????12、安全保證措施????????????????????nngg1、工程概況20萬噸/年甲醇聯(lián)合裝置部分工藝管道采用了15CrMo耐熱鋼材質(zhì)，15CrMo管道可焊性較差，需焊前預(yù)熱，焊后要求進(jìn)行熱處理。15CrMo管道的焊接是本裝置焊接施工的難點(diǎn)這一。施工時(shí)必須由具備15CrMo管道焊接資格和經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)秀焊工施焊。焊前要求進(jìn)行焊接工藝評(píng)定、焊工考試和編制出合理的焊接工藝措施。2、編制依據(jù)2.1《現(xiàn)場(chǎng)

3、設(shè)備、工業(yè)金屬管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50236-98）2.2《鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定》（JB4708-2000）；2.3《石油化工工程鉻鉬耐鋼管道焊接技術(shù)規(guī)程》（SHJ520-91）；2.4我公司承建的多套煉油、石化、化肥和甲醇裝置《焊接方案》及施工經(jīng)驗(yàn)；2.5我公司《焊接工藝評(píng)定匯編》。3、15CrMo耐熱鋼管道焊接性分析3.115CrMo屬低合金珠光體耐熱鋼，具有良好的金屬抗氧化性、熱強(qiáng)性和抗氫蝕性能。該鋼種經(jīng)正火加回火或高溫回火后的顯微組織是鐵素體加珠光體。但在焊接狀態(tài)下，焊接頭內(nèi)往往出現(xiàn)貝氏體和FeC，這對(duì)耐氫蝕性能和耐高溫性能是不利的。特別是貝氏體，它是合金元素和殘余

4、奧氏體的偏轉(zhuǎn)造成的。具有高的含碳量和顯微硬度，需要通過回火來消除。因此要求焊接必須預(yù)熱，焊后進(jìn)行熱處理。預(yù)熱溫度150~200℃，焊后熱處理溫度380~720℃。15CrMo有一定過熱傾向，焊接過程中嚴(yán)重過熱時(shí)，焊接接頭內(nèi)會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)狀鐵素體和粗大魏氏組織，使接頭脆化。因此焊接過程中應(yīng)控制焊接熱輸入（包括預(yù)熱溫度、層間溫度、焊接線能量）。15CrMo鋼焊后進(jìn)行高溫回火處理可達(dá)到降低焊接接頭的硬度，促使氫從焊接區(qū)逸出，使組織穩(wěn)定，改善機(jī)械和高溫性能的目的。另外15CrMo管焊后會(huì)產(chǎn)生很大的殘余應(yīng)力。對(duì)耐氫蝕很不利。焊后高溫回火也可以消除焊接頭的殘余應(yīng)力。3.2控制焊接區(qū)組織轉(zhuǎn)變的進(jìn)程是焊接質(zhì)量控制

5、的要點(diǎn)。在焊接過程中必須嚴(yán)格控制焊件的層間溫度，使其保持在預(yù)熱溫度或更高的溫度。其次要控制從層間溫度冷卻至焊接后熱處理開始的時(shí)間間隔。焊后若不能及時(shí)進(jìn)行焊后熱處理，應(yīng)立即進(jìn)行后熱處理。nngg15CrMo管道的化學(xué)萬分和機(jī)構(gòu)性能見下表15CrMo管道化學(xué)成分和機(jī)械性能元素含量(%)CMnSiCrMoSP0.12~0.1804~0.70.17~0.3708~1.104~0.55≤0.03≤0.035機(jī)械性能σb(Mpa)σs(Mpa)δHBAk(J/cm2)≥440≥29422≤1871184、焊接人員和焊接設(shè)備要求4.1焊工參加15CrMo鉻鉬鋼管道焊接的焊工必須按《鍋爐壓力容器焊工考試規(guī)則

6、》經(jīng)過考試，取得技術(shù)監(jiān)督部門頒發(fā)的焊工合格證，具備15CrMo管焊接合格項(xiàng)目，且具備15CrMo管焊接經(jīng)驗(yàn)，才能參加本工程15CrMo管道焊接施工。4.2焊接和熱處理責(zé)任工程師本工程建立安裝質(zhì)量保證體系，15CrMo管道焊接時(shí)焊接和熱處理責(zé)任工程師必須到崗。焊接責(zé)任工程師和熱處理責(zé)任工程師，應(yīng)具備15CrMo管道焊接及熱處理經(jīng)驗(yàn)。4.3焊接檢驗(yàn)員焊接檢驗(yàn)員即無損檢測(cè)人員須具備II級(jí)以上射線探傷資格證。4.415CrMo管道焊接人員配備計(jì)劃見表4-4（表4-4）序號(hào)工種人數(shù)資格1焊工4具備D/Ws2-13、14焊接合格項(xiàng)目2熱處理工23焊接技術(shù)員1焊接責(zé)任工程師擔(dān)任4熱處理技術(shù)員1熱處理責(zé)任工

7、程師擔(dān)任5焊接檢查員1質(zhì)檢責(zé)任工程師擔(dān)任nngg6焊接檢驗(yàn)員2具備RTII級(jí)探傷資格證4.5焊接及熱處理設(shè)備要求及配備15CrMo管道焊接全部采用先進(jìn)的ZX7-400ST型電弧焊/氬弧焊兩用直流逆變焊機(jī)。焊后使用繩型電加熱器和DWA-180KW電腦溫控設(shè)備進(jìn)行熱處理。5、焊工代號(hào)、焊接材料管理5.1焊工代號(hào)管理對(duì)參與本工程施工的焊工進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)。焊工代號(hào)一經(jīng)確定，在施工過程中不再變動(dòng)，一名焊工離崗后，與其對(duì)應(yīng)