15CrMo铬钼钢管道焊接与热处理施工方案

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1、gg河南开祥化工有限公司甲醇联合装置建筑安装工程15CrMo铬钼钢管道焊接及热处理施工方案中国化学工程第十四建设公司二OO四年十一月二十八日nngg目录1、工程概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2、编制依据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3、15CrMo耐热钢管道焊接性分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4、焊接人员和焊接设备要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5、焊工代号、焊接材料管理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6、焊接准备⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7、焊接及热处理施工程序⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8、焊接及热处理工艺⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9、焊接检查⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10、焊接和热处理防护措施⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11、质量保证措施⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12、安全保证措施⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯nngg1、工程概况20万吨/年甲醇联合装置部分工艺管道采用了15CrMo耐热钢材质，15CrMo管道可焊性较差，需焊前预热，焊后要求进行热处理。15CrMo管道的焊接是本装置焊接施工的难点这一。施工时必须由具备15CrMo管道焊接资格和经验的优秀焊工施焊。焊前要求进行焊接工艺评定、焊工考试和编制出合理的焊接工艺措施。2、编制依据2.1《现场

3、设备、工业金属管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236-98）2.2《钢制压力容器焊接工艺评定》（JB4708-2000）；2.3《石油化工工程铬钼耐钢管道焊接技术规程》（SHJ520-91）；2.4我公司承建的多套炼油、石化、化肥和甲醇装置《焊接方案》及施工经验；2.5我公司《焊接工艺评定汇编》。3、15CrMo耐热钢管道焊接性分析3.115CrMo属低合金珠光体耐热钢，具有良好的金属抗氧化性、热强性和抗氢蚀性能。该钢种经正火加回火或高温回火后的显微组织是铁素体加珠光体。但在焊接状态下，焊接头内往往出现贝氏体和FeC，这对耐氢蚀性能和耐高温性能是不利的。特别是贝氏体，它是合金元素和残余

4、奥氏体的偏转造成的。具有高的含碳量和显微硬度，需要通过回火来消除。因此要求焊接必须预热，焊后进行热处理。预热温度150~200℃，焊后热处理温度380~720℃。15CrMo有一定过热倾向，焊接过程中严重过热时，焊接接头内会出现网状铁素体和粗大魏氏组织，使接头脆化。因此焊接过程中应控制焊接热输入（包括预热温度、层间温度、焊接线能量）。15CrMo钢焊后进行高温回火处理可达到降低焊接接头的硬度，促使氢从焊接区逸出，使组织稳定，改善机械和高温性能的目的。另外15CrMo管焊后会产生很大的残余应力。对耐氢蚀很不利。焊后高温回火也可以消除焊接头的残余应力。3.2控制焊接区组织转变的进程是焊接质量控制

5、的要点。在焊接过程中必须严格控制焊件的层间温度，使其保持在预热温度或更高的温度。其次要控制从层间温度冷却至焊接后热处理开始的时间间隔。焊后若不能及时进行焊后热处理，应立即进行后热处理。nngg15CrMo管道的化学万分和机构性能见下表15CrMo管道化学成分和机械性能元素含量(%)CMnSiCrMoSP0.12~0.1804~0.70.17~0.3708~1.104~0.55≤0.03≤0.035机械性能σb(Mpa)σs(Mpa)δHBAk(J/cm2)≥440≥29422≤1871184、焊接人员和焊接设备要求4.1焊工参加15CrMo铬钼钢管道焊接的焊工必须按《锅炉压力容器焊工考试规则

6、》经过考试，取得技术监督部门颁发的焊工合格证，具备15CrMo管焊接合格项目，且具备15CrMo管焊接经验，才能参加本工程15CrMo管道焊接施工。4.2焊接和热处理责任工程师本工程建立安装质量保证体系，15CrMo管道焊接时焊接和热处理责任工程师必须到岗。焊接责任工程师和热处理责任工程师，应具备15CrMo管道焊接及热处理经验。4.3焊接检验员焊接检验员即无损检测人员须具备II级以上射线探伤资格证。4.415CrMo管道焊接人员配备计划见表4-4（表4-4）序号工种人数资格1焊工4具备D/Ws2-13、14焊接合格项目2热处理工23焊接技术员1焊接责任工程师担任4热处理技术员1热处理责任工

7、程师担任5焊接检查员1质检责任工程师担任nngg6焊接检验员2具备RTII级探伤资格证4.5焊接及热处理设备要求及配备15CrMo管道焊接全部采用先进的ZX7-400ST型电弧焊/氩弧焊两用直流逆变焊机。焊后使用绳型电加热器和DWA-180KW电脑温控设备进行热处理。5、焊工代号、焊接材料管理5.1焊工代号管理对参与本工程施工的焊工进行统一编号。焊工代号一经确定，在施工过程中不再变动，一名焊工离岗后，与其对应