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天原氯碱项目焊接工程施工方案

CHONGQINGMDICOMPLEXPROJECT

重庆市MDI一体化项目

CHONGQING(CHANGSHOU)CHEMICALINDUSTRIALPARK重庆（长寿）化学工业区

CHANGSHOUECONOMICANDTECHNOLOGICALDEVELOPMENTZONE长寿经济技术开发区

钢结构工程施工组织设计1承包商：重庆工业设备安装集团有限公司

装置名称：重庆天原化工有限公司30万吨/年氯碱项目

文件标题：焊接施工方案

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CCPHC文件编码：CQMCP1－31000－xxxx

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30万吨/年氯碱装置建筑安装工程

重庆工业设备安装集团有限公司天原化工项目部

1.工程概述…………………………………………………………………………1

1.1工程简介…………………………………………………………………………1

1.2工程概况…………………………………………………………………………1

1.3工程内容…………………………………………………………………………2

1.4工程特点…………………………………………………………………………2

1.5工程施工重点和难点…………………………………………………………2

2.编制依据……………………………………………………………………………3

3.施工工艺流程…………………………………………………………………5

3.1焊接施工流程…………………………………………………………………5

3.2焊接工艺评定流程…………………………………………………………5

4.施工准备…………………………………………………………………………6

4.1技术准备…………………………………………………………………………6

4.2作业条件…………………………………………………………………………6

4.3人员准备…………………………………………………………………………6

4.4焊接设备准备…………………………………………………………………7

4.5焊接工程材料准备………………………………………………………………8

4.6焊接材料管理…………………………………………………………………9

5.施工技术…………………………………………………………………………10

5.1坡口加工和检验………………………………………………………………10

5.2焊件对组…………………………………………………………………………13

5.3焊接工艺要求…………………………………………………………………14

5.4焊前预热…………………………………………………………………………16

5.5焊后热处理………………………………………………………………………17

6.焊接检验…………………………………………………………………………19

6.1焊前检查…………………………………………………………………………19

6.2焊接过程中的检查…………………………………………………………19

6.3焊后检查…………………………………………………………………………20

7.焊接工艺评定……………………………………………………………………21

7.1焊接工艺评定及试件选用………………………………………………………………21

7.2试件制备及焊接…………………………………………………………………………21

7.3试件检验要求及结果评定………………………………………………………………21

8.焊件返修及工程交接……………………………………………………22

8.1焊件返修要求…………………………………………………………………22

8.2工程交接…………………………………………………………………………22

9.焊接工程质量控制………………………………………………………23

9.1焊接施工质量控制……………………………………………………………23

9.2焊接工程质量控制和检验计划………………………………………23

10.安全施工要求…………………………………………………………………25

10.1安全目标…………………………………………………………………………26

10.2安全培训、教育及要求……………………………………………………26

10.3用电安全…………………………………………………………………………26

10.4防火安全…………………………………………………………………………27

10.5高空作业安全…………………………………………………………………27

10.6季节性施工安全………………………………………………………………28

重庆天原化工有限公司30万吨/年氯碱装置建筑安装工程

重庆市长寿经济技术开发区

重庆工业设备安装集团有限公司

计划工期：约450日历日，以实际开工日期为准

达到国家和行业有关施工质量验收规范、技术规范、技术标准和规程及工程设计文件要求，焊接一次合格率大于97%，工程一次验收合格。

重庆天原化工有限公司30万吨/年氯碱项目位于重庆市长寿经济技术开发区，距长寿主城区8km、重庆主城区76km。该项目是以重庆MDI一体化项目为投资主体，在重庆（长寿）化工园区建设的以MDI项目为核心的上、中、下游产品链全面配套的大型化工一体化工程。

该项目包括一次盐水精制工序（包括卤水的接收和卤水除氨）、电解工序（包括二次盐水精制、电解和淡盐水脱氯）、蒸发及固碱工序（包括片碱库房）、氯气处理工序、废气处理工序、氢气处理工序（含氢气高压压缩和氢气净化）、液氯工序（包括液氯包装）、氯化氢合成及盐酸工序（含热水单元）、盐水浓缩工序（包括膜法脱硝单元、盐水浓缩制盐单元和产品元明粉生产及包装）、液氯汽化及精制工序（包括脱氧单元、脱溴单元和液氯汽化及输送）、冷冻工序、装置罐区、盐酸脱吸工序、110KV变电站、中低压变电站、机柜间、中控分析站、污水处理池、界区内管廊、职业卫生室、厂区公路等构成。

本焊接方案主要针对重庆天原化工有限公司30万吨/年氯碱项目一次盐水精制工序（包括卤水的接收和卤水除氨）、氯气处理工序、废气处理工序、氢气处理工序（含氢气高压压缩和氢气净化）、氯化氢合成及盐酸工序（含热水单元）、冷冻工序、装置罐区、盐酸脱吸工序、界区内管廊的工艺管道焊接及钢结构焊接。

工程需焊接的材料主要有碳钢(Q235A、Q235B、Q345、20#、L245)，不锈钢(00Cr17Ni14Mo2、00Cr19Ni10、00Cr18Ni10、0Cr18Ni9),合金钢(16Mn),塑料复合管(FRP/CPVC、FRP/UPVC、)。其中碳钢主要采用手工电弧焊；合金钢主要采用氩电联焊；不锈钢根据母材厚度及设计文件要求采用氩弧焊、氩电联焊；塑料复合用承插粘接、热风焊。管焊接范围包括压力容器、压力管道焊接，钢结构焊接。

重庆天原化工有限公司30万吨/年氯碱装置建筑安装工程是一个以焊接为主要连接方式的工程。工程材料种类多样，尺寸大小不一，有些材质结构复杂，对焊接安装强度、精度等要求高。本安装工程约历日450日，焊接施工经历春、夏、秋、冬四个季节，气候因素差别大，影响焊接施工因素多。

1.5焊接工程施工重点和难点

1.5.1工程施工重点：

a.工程材料和焊接材料验收及管理；

b.工程材料预制及焊接坡口加工；

c.焊工资格及施焊过程管理；

1.5.2工程施工难点

工程材料和焊接材料的验收、管理、发放严格安装国家现行相关标准及本工程相关要求；

工程材料预制及坡口加工、焊件对组严格按照国家现行相关标准及本工程相关要求；

焊件多道焊过程温度的控制及焊道清理；

雷雨天及冬季风冷天条件下施焊。

本方案的编制主要依据工程设计图纸及国家现行的相关规范（见表2）

《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》

《钢制压力容器焊接规程》

《石油化工铬镍不锈钢、铁镍合金和镍合金焊接规程》

《焊接材料质量管理规程》

《承压设备焊接工艺评定》

《钢、镍及镍合金的焊接工艺评定试验》

《特种设备作业人员考核规则》

《特种设备焊接操作人员考核细则》

《无损检测人员资格鉴定与认证》

《承压设备无损检测第一部分：通用要求》

《承压设备无损检测第二部分：射线检测》

《工业管道的基本识别色、识别符号和安全标识》

《气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口》

《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》

《惰性气体保护焊接用不锈钢棒及钢丝》

《石油天然气工业用非金属复合管》

《工业金属管道工程施工质量验收规范》

《石油化工非金属管道工程施工质量验收规范》

《石油化工金属管道工程施工质量验收规范》

《现场设备、工业管道焊接工程施工质量验收规范》

《钢结构工程施工质量验收规范》

《石油天然气金属管道焊接工艺评定》

“焊接材料质量管理规定”

“焊接工程质量管理规定”

3.2焊接工艺评定流程

4.1.1组织现场施工作业人员熟悉施工图纸、设计说明，掌握与现场施工相关的设计技术资料、工程材料数据等，及时掌握变更的工程资料和数据，明确焊接工程的施工内容及施工范围，确保现场焊接施工作业人员人人熟知焊接工程施工方案，提前做好焊接施工准备。

4.1.2准备好所有要求记录施工的文件、表格及相关工具，做好及时记录焊接过程中需记录、标记的准备。

4.2焊接施工的作业条件

4.2.1检查焊接施工现场的安全防护措施，确保电焊机和电缆线等通电设施处于良好状态，防止触电事故发生。

4.2.2焊接施工现场环境的温度应高于0℃；雨雪天气施焊必须做好防护措施，否则不得施焊。

4.2.3焊条电弧焊焊接时，风速不得超过8m/s；气体保护电弧焊时，风速不得超过2m/s。

4.2.4碳钢和合金钢焊接时焊接电弧1m范围内的相对湿度不得大于90%。

4.2.5焊接施工现场环境不能满足以上要求时，应采取搭设防护棚，提高环境温度降低空气相对湿度等措施后方可进行焊接施工。

a.入场焊工必须持有国家授权的专业部门颁发的焊工合格证。

b.工艺管道等承压类设备焊接，焊工必须通过国家质量监督检验检疫总局组织的考试，且取得相应项目的《特种设备作业人员证》。

c.入场焊工必须通过重庆化医MDI一体化项目OPMT质量安全部组织的焊工技能考试并取得“焊工作业证”。

d.焊工根据考试通过的项目，焊接与其对应的材质；不得焊接考试为通过的材质。

4.3.2焊接质检人员应接受过专门的焊接技术培训，有一定的焊接实践经验和技术水平，并具有焊接质检人员上岗资格证。

4.3.3无损探伤人员：

无损探伤人员必须由国家授权的专业考核机构考核合格，其相应等级证书应在有效期内，并按审核合格项目及权限从事焊缝无损检测和审核。

射线探伤人员必须国家卫生防疫部门颁发的《放射工作人员证》证书。

工艺管道焊接检测的检测人员必须持有特种设备安全监察机构颁发的、并与其检测项目、级别相对应的资格证书。

4.3.4焊接材料管理人员应具备相关材料的基础知识，并经过现场培训取得上岗资格证。

4.3.5热处理人员必须必须经过专业培训，取得上岗资格证。

4.4.1本工程所用焊接设备及其附件必须符合项目的HSE的相关质量、安全管理规定并通过HSE质量、安全部门检查。

4.4.2焊接设备及其附件必须保持性能良好，且在有效使用期内：焊接设备的电流表、电压表、气流量表等指示仪表灵敏有效，并在规定的效验期内，设备上有效验标识。

4.4.3焊机、焊条烘烤保温箱及其他与焊接相关机具必须经过项目HSE安全检查合格，且有合格标识。

4.4.4焊接工程施工现场各种焊接检验设备必须满足焊接工程要求并进行定期效验，标识清楚。

4.5焊接工程材料准备

4.5.1焊接工程中使用的所有母材必须具有制造厂的质量证明文件，并符合国家现行标准和设计文件或设计图纸的规定。

4.5.2母材使用前，应按照国家现行有关标准和设计文件的规定进行检查和验收，材料标识应清晰完整，并能够追溯到产品质量证明文件。

4.5.3焊接材料必须符合设计文件和下列规定：

焊接材料须并得到具有独立试验能力的第三方（如劳氏，DNV以及ABS等）承认的制造商购买。

焊条、焊丝必须具有制造厂的质量文件，其质量不得低于国家现行标准的要求。

碳素钢及合金钢焊条、焊丝应分别符合国家现行标准《碳钢焊条》GB/T5117、《低合金钢焊条》GB/T5118、《不锈钢焊条》GB/T983、《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB/T8110、《惰性气体保护焊接用不锈钢棒及钢丝》YB/T5091的规定

焊接用二氧化碳气体应符合现行行业标准《焊接用二氧化碳》HG/T2537的规定，其纯度不低于99.9%,含水量不应大于0.005%，使用前应预热和干燥。当瓶内气体压力低于0.98%MPa时，不得继续使用。

焊接用氩气应符合现行国家标准《氩》GB/T4842，其纯度不应低于99.99%，当瓶装氩气的压力低于0.5MPa时，不得继续使用。

焊接用氧气纯度不的低于99.5%；乙炔气应符合现行国家标准《溶解乙炔》GB/T6819的规定，乙炔的纯度不得低于98%，当气瓶中的剩余压力低于0.05MPa时，不得继续使用。

钨极惰性气体保护电弧焊采用铈钨极。

塑料焊所需焊接材料必须符合国家现行相关标准和规范。

4.5.4焊接材料使用前必须按照设计文件和国家现行有关标准规定检查和验收，并符合下列规定：

焊接材料包装应完好，无破损、受潮现象；包装标记应完整、清晰。

焊接材料的质量证明文件所提供的数据应完整齐全，并符合要求。

焊丝使用前应按规定除油、除锈及清洗处理；焊接材料表面不应受潮、污染、存在药皮破损及储存过程中产生影响焊接质量的缺陷，焊丝表面光滑、整洁。焊接材料识别标记应清晰、牢固，并应与产品实物相符。

应根据有关标准或供货协议的要求进行相应的材料试验或复验。

4.6.1焊接材料的保管、烘干、清洗、发放、使用和回收必须符合现行行业标准《焊接材料质量管理规程》JB/T3222的规定。

4.6.2焊接材料烘干和保管库房必须完善，库房内焊接材料（焊条、焊丝）必须按照牌号、批号、规格等标识清楚、摆放整齐。

4.6.3现场存放焊接材料的库房温度要保持在5℃以上，相对湿度不得大于60%。库房温度、湿度应可以控制，焊材管理员每天按早、中、晚三次记录库房温度和湿度情况，并填写室内《气象记录》。

4.6.4焊条必须经过严格烘干才能发放给焊工；焊材的烘干必须按照每个工程需要的焊材的烘干、保温、保管的技术交底进行。及时填写好《材料烘干记录》和《焊材发放记录》。

4.6.5本工程所需所烘干焊材见表4.6.5

表4.6.2焊材的烘干

E4303（J422）

E4315（J427）

E5015（J507）

注：焊条烘烤的升温与降温速度不应过急，升温速度一般不超过150℃/h。

降温不超过200℃/h。

4.6.6焊材必须全部在焊接材料烘干室发放。一个焊材筒内，禁止装放两种不同牌号的焊材。

4.6.7焊材发放时必须核对焊材型号和色标，按照规定详细记录。焊条按根数发放，焊丝按米数发放。焊工每次领取焊条数量不应超过3kg，焊材随用随领，剩余的焊材及时退回；领用的焊条必须在4小时内用完，超过4小时须重新烘干后方可使用，保管员对发放及回收的焊材应做好详细的记录，及时填写《焊材发放记录》。焊条再干燥次数不应超过两次，再干燥两次以上的焊条不得用于受压元件的焊接。

5.1.1碳钢和碳锰钢可以采用机械方法或火焰切割方法。

5.1.2合金钢坡口加工宜采用机械方法。

5.1.3不锈钢坡口加工应采用等离子切割方法，热切边缘2mm的范围必须使用机械打磨的方法除去缺口，毛刺和氧化物。坡口两端采取防飞溅措施。

5.1.4采用等离子弧、氧乙炔焰等热加工方法加工坡口后必须出去坡口表面的氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层，并将凹凸不平处打磨平整。

5.1.5碳素钢和合金钢焊条电弧焊、气体保护电弧焊焊接坡口如图5.1.5(1)、(2)、(3)、(4)、(5):

焊接母材对接厚度为1～3mm时，取图（1）：Ⅰ型坡口。

焊接母材对接厚度为3～26mm时，取图（2）：V型坡口。

图（3）T型接头I型坡口T=2～30mm，c=0～2mm；V型坡口T=6～30mm，

c=0～4mm，p=0～4mm，a=40～50°；K型坡口T=20～40mm，c=0～3mm，p=2～3mm，a=40～50°

图（4）安放式焊接支管坡口c=2～3mm，a=45～60°

承压式焊接支管坡口T=3～26mm，c=1～3mm，p=0～2mm，a=45～60°

图（5）：A为平焊法兰与管子连接头，E=T，且不大于6mm；

B为承插焊法兰与管子连接头，c=1.5mm；C为承插焊管件与管子连接头，c=1.5mm。

T型接头焊接组装规范见图（3）；安放式焊接支管与承插式焊接支管焊接坡口规范见图（4）；法兰与管子连接，管子与管子承插式连接见图（5）。

5.1.6非金属管道的切割和坡口加工不得火焰切割和加工，切割前应进行标识移植。

5.1.7金属管道切口端面倾斜偏差Δ不应大于管子外径的1%DBJ46-010-2020 海南省建设工程“绿岛杯”奖评选标准.pdf，且不大于3mm。

5.1.8非金属管道切口及坡口应符合下列规定：

切口或坡口表面应平整，且无裂纹、分层、凹凸或缩口等缺陷；

切口端面应与管子轴线垂直，切口端面倾斜偏差Δ（图5.1.7）不应大于管子外径的1%，且不大于5mm。

图5.1.7管道切口端面倾斜偏差

5.1.9切割后的玻璃钢管及玻璃钢朔料管应当天施工，否则切口应涂树脂保护，树脂应涂刷均匀。

5.1.10钢骨架聚乙烯复合管加工后的管段宜采用封口机封口，封口处焊缝应平整均匀，外露钢骨架应完全遮掩。

某商城桩基础工程施工组织设计5.1.11塑料管热风焊焊接坡口形式见图5.1.10：

图5.1.10单V型坡口