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加工中东含硫原油及生产清洁燃料配套改造工程 800*10 T/A 常减压蒸馏（二）
工艺管道焊接施工技术方案
1 适用范围
本方案适用于中国股份有限公司广州分公司加工含硫原油及生产清洁燃料配套
改造工程工艺管道的焊接施工。
2 编制依据
a） 《剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》 SH3501-2002；
b） 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》 GB50236-98；
c） 《施工安全技术规程》 SH3505-1999；
d） 《铬钼耐热钢焊接规程》 SH/T3520-2004；
e） 《低温钢焊接规程》 SH/T3525-2004；
f ） 《异种钢焊接规程》 SH/T3526-2004；
g） 《铬镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程》 SH/T3523-1999。
3 工程概况及特点
a） 本工程涉及到的材料主要包括以下几个类别：碳素钢—— 20#、20G、Q235A；
低合金钢—— 16Mn；铬钼耐热钢—— 15CrMoG、 1Cr5Mo；奥氏体不锈钢——
0Cr18Ni9 等。
b） 焊接接头种类繁多，既有同种、同类材料之间的连接，又有不同类型、不同材
质之间的异种钢接头；管径从 DN2400～DN15、管壁厚度从 3.0mm～ 52mm不
等，施工工艺复杂。
c） 工作量大，折合寸 D数约 17 万 2601.75 寸。
4 焊接施工准备
4.1 焊接工艺管理
施工前在进行详细技术交底的基础上，焊接工程师针对各类焊接接头编制《焊
接工艺卡》，施焊过程严格按照工艺卡要求的参数进行。
4.2 焊工管理
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参加施焊的焊工应持有有效期内相应材质、相应位置的《锅炉压力容器焊工考
试规则》合格证或对应的《现场设备、工业管道焊接施工及验收规范》合格
证，经项目质检站确认后方可上岗施焊，严禁无证上岗或越岗施工 .
4.3 焊材管理
a） 焊材检验及存放保管
1） 入库材料应具有合格质量证明文件，规范要求复验的焊接材料应进行复验。低
温钢焊条应按批进行扩散氢含量的检验。
2） 焊接材料分类存放保管，专人负责，统一管理，作好记录，由材料工程师定期
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，架子上宜放置干燥剂。
3） 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。
b） 焊材选配：焊材选配见附表 1。
c） 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，若无明确要求，则按表 1 的
要求。
d） 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。
e） 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。
f ） 焊接设备管理
1） 焊接设备双表（电流表、电压表）齐全，且均在检定期内。
2） 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。
3） 每台电焊机单独接地，实行一机一闸保护。
4） 地线应直接接到焊件上，不得接到钢结构或设备上，以防电弧击伤管道或设
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备。
表 1 焊条烘干参数一览表
焊条牌号 烘干温度 烘干时间 恒温温度
序号
或型号 （℃） （ h） （℃）
1 J427 35 1 80— 120
2 J507 400 1 80— 120
3 R307 350 1 80— 120
4 R407 350 1 80— 120
5 A107 250 1 80— 120
6 A137 250 1 80— 120
7 A307 250 1 80— 120
5 一般环境要求
a） 空气相对湿度≤ 90%。
b） 氩弧焊时风速小于 2m/s，手工电弧焊时风速小于 8m/s。
c） 无雨天气。
d） 满足不了上述要求时搭设防风挡雨棚。
6 施工工艺
6.1 坡口加工
a） 碳素钢、低合金钢采用氧 — 乙炔火焰加工坡口；铬钼耐热钢、奥氏体不锈钢、
低温钢、高温合金的管道的坡口原则全部采用机械加工，个别管段由于口径大
无法进行机械加工时，也可采用火焰加工，在修磨坡口时将切割热影响区打磨
干净。
b） 采用火焰加工的坡口修磨完毕后，应对坡口表面进行检查，确保坡口表面不存
在裂纹、分层、挂渣等缺陷。坡口尺寸详见《焊接工艺卡》。
c） 管道及管件壁厚不同施工详见“管道施工方案”
6.2 焊前清理
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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。
6.3 焊前预热
a） 对接焊缝原则采用电加热法。壁厚 δ小于 20mm且管径 φ小于 300mm的焊缝采
用履带式加热片加热，达到预热温度后拆除加热片开始施焊；壁厚大于 20mm
或管径大于 300mm的焊缝采用绳式加热器进行预热，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。施焊过程中随时用电子点温计测温。
b） 角焊缝及个别小口径焊缝采用火焰加热，电子点温计测温。
c） 定位焊缝采用火焰加热。
d） 预热温度作好相应数据记录（无须打印自动记录曲线）。
e） 各种材质焊缝的预热要求见表 2。（详见管道合金钢焊接措施）
≥ 350
50 50
２５０
绳式加热器
保温区
6.4 焊接工艺 图 1
a） 一般工艺要求
1） DN≤ 60 或壁厚 δ≤ 4 的焊缝采用全氩弧焊，其余焊缝采用氩弧焊打底、手工电
弧焊填充及盖面的工艺或手工电弧双面焊工艺。
2） 所有伴热线均采用氩弧焊工艺。
3） 承插焊缝至少焊接两遍。
4） 多层焊时各层、道之间的接头相互错开。
b） 表 2 预热及热处理参数
焊前预热 焊后热处理
材料牌号
规格（ mm） 温度（℃） 规格（ mm） 温度（℃）
15CrMoG δ ≥ 12 150— 250 δ＞ 13 700— 750
1Cr5Mo 任意 250-350 任意 750-780
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16Mn δ ≥ 15 150— 200 δ≥ 19 600— 650
c） 铬钼钢焊接工艺要点
壁厚小于 30mm的焊缝应尽可能一次连续焊完，壁厚大于 30mm的焊缝打完底并
焊至 15mm厚度时进行射线探伤，合格后继续施焊剩余部分。需进行预热焊缝
若被迫中断施焊，重新焊接时先检查确认表面无裂纹后重新预热方可施焊；需
热处理焊缝中断焊接或焊接完毕时应对焊缝进行 300～350℃、 30 分钟的后热
缓冷，需热处理焊缝的无损检测在热处理完毕后进行。
具体详见合金钢管道焊接施工措施
d） 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（图示尺寸为
最小尺寸）。热处理时每一焊缝应至少安放一支测温热电偶，热电偶应在检定
有效期内。升降温参数详见《焊接工艺卡》， 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。除表 3 所示焊缝需进行热处理外。
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，合格标准为：热处理后焊缝的硬度值，应不超过母材布氏硬度（ HB）加
100，且不超过下列规定为合格：
1） 合金总含量小于 3%时， HB小于或等于 270
2） 合金总含量为 3%~10%时，HB小于或等于 300
3） 合金总含量大于 10%时， HB小于或等于 350
硬度值超过规定值时，应加倍检验，仍不合格时应重新进行热处理，且重新测
定硬度值。
L
保温区
绳式加热器
图 2
e） 焊接电流，电压等参数见《焊接工艺卡》。
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f ） 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，氩气纯度不低于 99.9%，DN≥ 400 的
焊缝由于口径大，内部充氩保护较难达到效果，安装焊缝采用不需充氩的药芯
焊丝进行施焊（不包括压缩机润滑有管线）作为钨极氩弧焊的补充。
2） 采用小线能量施焊。
3） 层间用角向磨光机进行彻底清理，打磨使用白钢玉砂轮片。
4） 层间及表面采用不锈钢钢丝刷清理，且不得与碳素钢混用。
5） 管材及配件用胶皮或石棉布垫放，且不得与碳钢混放。
6） 焊接并检验完毕后应及时对焊缝外表面进行酸洗。
7） 现场安装时若存在交叉作业，应对管道对可能的污染部位覆盖石棉布。
7 质量要求及焊缝返修
a） 外观质量要求
焊缝与母材圆滑过渡，表面应无裂纹、气孔、夹渣等缺陷，焊缝不应低于母材
表面，余高不超过 1+0.1b （b 为组对完毕后坡口最大宽度）且不超过 3mm。
b） 内部质量要求
内部质量检查按照设计要求及《管道焊缝射线探伤抽检管理办法》执行。
c） 表面缺陷修补
1） 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。
2） 缺陷打磨时，使砂轮片与焊缝平行，避免磨削过多。
d） 内部缺陷返修
1） 经射线检测判定为不合格的焊缝在缺陷清除后进行焊接修补。
2） 缺陷的清除采用角向磨光机打磨，并将打磨部位修整成约 50°的坡口角度。
3） 焊缝返修按正式施焊工艺要求进行。
4） 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。
5） 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。
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6） 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。
8 安全注意事项
a） 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。
b） 其余有关事项详见“管道施工方案”。
附表 1 焊材选配一览表
序号 接头材质 焊丝牌号（型号） 焊条牌号 备注
1 20#、 Q235、 H08Mn2SiA J427
2 A106B H08Mn2SiA J427
3 16MnR 、 16Mn H08Mn2SiA J507
4 15CrMoG H13CrMoA R307
5 20# + 16Mn （ R） H08Mn2SiA J427
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