高压\超高压管线施工质量控制
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摘要:高压、超高压管线是乙烯装置中常见的工艺管线，具有材质特殊、焊接要求高、焊接难度大的特点，它的焊接质量对生产的安全运行起着非常关键的作用。本文根据中石化镇海100万吨/年乙烯装置超高压蒸汽管道监理工作体会，对施工过程质量控制的要点进行了总结。
关键词：高压、超高压工艺管道、合金钢、焊接质量
中图分类号：TV523 文献标识码：A 文章编号：
一、工程概况
乙烯装置中的高压、超高压蒸汽管线比较多，管线的试验压力、蒸汽温度都非常高，材质主要是合金钢A335-P22和 A335-P11,壁厚达到73mm，焊接难度较大,焊接有冷裂倾向,要进行焊前预热、焊后热处理。乙烯装置的三大压缩机是整个装置的心脏，而输送压缩机动力的就是高压、超高压蒸汽，一旦蒸汽管线的焊接出现质量问题，则会造成压缩机停车，对装置造成很大的安全隐患。因此，在乙烯装置中将高压、超高压蒸汽管线的焊接质量作为重中之重进行控制。
二、质量控制措施
1、进场材料的检验
（1）物资供应部门必须对到货的管子、配件质量证明文件认真审查，并与实物核对。检查合格后在材料合格证上加盖验收合格章。
（2）施工单位要对所有管道做外观检查，对合金钢管道组成件采用光谱分析或其他方法对材质进行复查，并做好标记。
（3）管子和配件要逐根、逐件采用超声波或千分卡尺测厚，壁厚偏差不得超过制造标准允许的负偏差。
（4）所有检验过的管道组成件必须作好标记，检验编号、色标按统一规定标定。若有一件不合格，必须加倍抽检，若还有不合格，则该批管道组成件不得使用。
2、焊工的现场考试
（1）焊工必须持有按照《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》考试取得的在有效期内的焊工合格证，且焊工合格项目代号必须符合焊接要求，合格项目钢号类别必须满足施焊母材钢号类别要求。
（2）焊工应该持有GTAW-Ⅱ-6G-2/89-02和SMAW-Ⅱ-6G(K)-12/89-F3J等同或以上的合格项目。
（3）焊工资格审查合格后，要进行现场考试，要选用与现场同材质的管线进行焊接，并且采用的工艺评定要与焊接实体管线的相同。
（4）焊接完成后，由考试委员会专家对外观进行检查，合格后送到有资质的检测单位进行检测，符合要求后发给焊工上岗作业证。
3、焊接工艺评定及焊接方法的的选择
（1）要针对高压、超高压管线所使用的材质、不同规格，编制相应的焊接工艺，进行焊接工艺评定试验，并编制作业指导书。
（2）焊接工艺卡要张贴在现场醒目的地方，每个焊工要严格按照焊接工艺卡中的要求进行施焊。
（3）现场管道焊接采用手工氩弧焊打底，手工电弧焊盖面的焊接工艺方法,部分管道采用全手工氩弧焊焊接工艺。
4、焊接过程中的质量控制
（1）管道预制
a.管子预制前，按照施工图纸核对有关材料的规格和色标，确保一致。
b.要将下完料的管段进行标记移植。
c.在下料预制过程中要对管段进行及时封口。
（2）管道安装
a. 管道安装前，应将内部清除干净，在安装过程中要及时封口。
b. 管道上的开孔应在管段安装前完成。必须在已安装的管道上开孔时，管内因切割而产生的异物应清除干净。
c. 超高压蒸汽管道热位移较大,在施工管托时,应仔细核对管托垫板长度及滑动管托的起始安装位置。
(3)管道焊接
a. 焊接材料的质保资料要齐全：焊材应有生产厂家出具的产品合格证或产品质量证明书。
b.焊条的现场管理：
施工现场应设置二级焊条库，库房内应配有空调设备，除湿设备，并按焊接材料的牌号和规格分别摆放在货架上，货架离地、离墙应大于300 mm。
现场应有专人负责焊条的烘干、发放和回收工作，并作好记录。焊工一次性领用的焊条应在2~4小时内用完，超过4小时剩余的焊条应进行重新烘干，重复烘干次数不应超过二次。
现场焊工要配备带加热的保温桶，领用焊条必须装入焊条保温筒内，每次领取的焊条不应超出3公斤或50根，并应在4小时内用完，超过使用时间的焊条应退回烘烤室重新烘烤。焊条头应回收，焊条的重复烘烤次数不得超过两次。
现场保温桶中只能存放一种焊条。
c.焊接
点固焊完成后，可进行封底、填充及盖面焊，封底焊应连续焊完。焊接过程采用多层多道焊。所有焊缝宜当天完成，确实完不成的焊缝，应对焊缝采取相应的保护措施。第二次施焊时，必须进行干燥、预热等处理后，按正式的焊接工艺进行填充、盖面焊接。
合金耐热钢的焊接施工中，预制和安装时原则上都要采用管子局部充氩保护的焊接方法进行初层焊接。
5、焊口的热处理
（1）焊接预、后热
a.合金耐热钢管道焊缝的热处理工序，一般应在焊后立即进行，否则应立即进行焊后热处理，并保温缓冷。
b.预、后热和焊后热处理
焊口采用电加热来进行预、后热和焊接后热处理。低合金钢P11、P22焊接前，坡口及其两侧各150mm范围内应加热到200—300℃进行预热。焊接时，焊道层间温度应控制在200℃以上，层间接头应相互错开。
c.热处理
焊道焊完后，应及时进行焊后热处理。整条焊道应一次连续焊完，若因故中断，应立即进行后热，再焊时应对焊缝进行检查，确认无裂纹等缺陷后方可按原焊接工艺规程继续进行焊接。焊后热处理温度在300℃以上时进行曲线记录；升温速度按5125/δ℃/h计算，且不大于220℃/h；降温速度按6500/δ℃/h计算，且不大于260℃/h。δ为焊件壁厚mm。
经焊后热处理合格的部位，不得再从事焊接作业，否则应重新进行热处理。
(3)硬度检测
a.焊接接头热处理后，首先确认热处理自动记录曲线，然后在焊缝及热影响区各取一点测量硬度值，抽检数不得小于20％，且不小于一处。
b.热处理后的焊缝硬度值，不宜超过母材标准布氏硬度值加100HB，且应符合下列规定：a）合金总含量小于3％，不大于270HB；b）合金总含量小于3％～10％，不大于300HB；c）合金总含量大于10％，不大于350HB。
c.热处理自动记录曲线异常，且被检查部位的硬度值超过规定范围时，应按班次作加倍复检，并查明原因，对不合格焊接接头重新进行热处理。热处理合格完毕的焊缝，不得再从事焊接作业，否则应重新进行热处理。
(4)探伤、检验:
焊缝经热处理合格及外观检查合格后，要按照设计及施工规范要求进行无损检测，合格后方可进行管道的试压工作。
若经无损检测不合格，则要按照原来施工程序重新进行焊接、热处理等工序。
6、防雨、防风施工措施
（1）焊接环境
当焊接环境温度低于0℃要求时，应提高焊接环境温度到15—30℃左右：
当下列任一情况出现时，未采取有效措施不得施焊：
下雨或下雪。
电弧焊时，风速≥8m/s；氩弧焊时，风速≥2m/s；相对湿度＞90%；要采取除湿措施。
（2）针对本方案中管道施工正值多雨夏季的特点，施工单位为保证施工质量，主要采取措施如下：
采取搭防雨、防风棚的措施，现场制作多个防雨棚，若湿度超标时，采取在棚内挂设碘钨灯的措施；
加强焊材管理，严格按工艺要求进行焊条烘干、焊材发放和回收过程控制。要保证焊条保温桶单位完好无损。
雨季施工时，焊工焊材一次领用量严格按照工艺要求执行，必要时采取少量多次领用措施，领用焊条必须存放焊条保温筒内，必要时焊条保温筒插电保温。剩余焊条及时回收。
焊接、热处理工程雨期施工时应采用搭设防雨蓬措施，当环境相对湿度超过90%时和下雨、下雪天气而又未采取有效防护措施时，应停止焊接施工。尤其是热处理施工若整个回路无防护或者防护不足时，或者有防护措施但未通过安全部门检查要求时，严禁进行热处理作业。
当空气中相对湿度较大时，焊道坡口组对完毕焊接前视实际情况用火焊把对坡口烘烤，以去除水汽，保证焊接质量
三、结束语
通过采取上述措施，乙烯装置的高压、超高压管道焊接一次合格率达到98%以上，工程优良率达到90%以上，从而确保了乙烯装置开车、投料一次成功。