SH 3520-04石油化工铬钼耐热钢焊接规程.pdf
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1、I C S 2 5 . 1 6 0 P 7 2 备奏号J 3 9 9 一2 0 0 4 中华人 民共和 国石油科 上 L 行现 r 1 1 “准 S H / T 3 5 2 0 - 2 0 0 4 代替S H 3 5 2 0 一1 9 9 1 石油化工铬相耐热钢焊接规程 We ld i n g s p e c if ic a t i o n o f c h r o m e m o l y b d e n u m s t e e l f o r p e t r o c h e mi c a l e n g i n e e r i n g 2 0 0 4 - 1 0 - 2 0发布2 0 0 5
2、- 0 4 - 0 1实施 国 家 发 展 和 改 革 委 员 会 发 布 洲八3 5 2 0 -2 0 0 4 石油化工铬钥耐热钢焊接规程 范围 1 . 1 本规程规定了铬铝耐热钢的焊接工艺评定、焊工考试、 焊接工艺、 焊接检验及焊后热处理的要求。 本规程适用于石油化工铬铝耐热钢管道 ( 包括工业炉管) 和设备的焊接施工。 1 . 2 铬铝耐热钢焊接方法包括: a )焊条电弧焊; b ) 钨极氢弧焊; c )熔化极气体保护焊; d )埋弧焊。 规范性 引用文件 下列文件, t , 的条款通过本规程的引用而成为本规程的条款。 凡是注日期的引用文件, 其随后所有的 修改单( 不包括勘误的内 容)
3、 或修订版均不适用于本规程, 然而, 鼓励根据本规程达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版适用于本规程。 G B 1 5 0 钢制压力容器 G B I T 9 8 3 不锈钢焊条 G B /T 3 3 7 5 焊接术语 G B 4 8 4 2 纯氢 G B / T 5 1 1 8 低合金钢焊条 G B / T 5 3 9 3 埋弧焊剂 G B 1 2 4 7 0 低合金钢埋弧焊用焊剂 G B 1 4 9 5 7 熔化焊用钢丝 G B 5 0 2 3 5 工业金属管道工程施工及验收规范 G B 5 0 2 3 6 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规
4、范 J B 4 7 0 8 钢制压力容器焊接工艺评定 J B 4 7 3 0 压力容 器无损检测 J B / T 4 7 4 7 压力容器用钢焊条订货技术条 件 S H 3 5 0 1 石油化工有毒、可燃介质管 道工程施工及验收规范 Y B / T 5 0 9 2 焊接用不锈钢丝 质技监局锅发 1 9 9 9 1 1 5 4 号 压力容器安全技术监察规程 国质检锅 2 0 0 2 1 1 0 9 号锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则 3 术语和定义 G B / T 3 3 7 5和J B 4 7 0 8 确立的及以下术语和定义适用于本规程。 S H / T 3 5 2 0 -2 0 0 4
5、 3 . 1 铬相耐热钢 C r - M o h e a t - r e s i s t i n g s t e e l 用合金元素铬和铝提高高温蠕变强度的合金钢。 4总 则 4 . 1 材料 4 . 川钢管、 钢板、管件、阀门、 法兰及锻件应具有质量证明文件, 质量证明文件应包括下列内 容: a )材料标准代号; b )材料规格、牌号及特性数据; c )材料生产批号及供货状态; d )生产单位名称; e )检验印鉴标志。 常用国内、外铬铝耐热钢 钢号、 化学成分及力学性能参见附录A o 4 . 1 . 2 当 材料有下列情况之一时, 不得使用: a ) 质量证明文件特性数据不符合产品标准及订
6、货技术条件或对其有异议; b ) 实物标识与质量证明文件标识不符; c ) 要求复 验的材料未经复验或复验不合格。 4 . 1 . 3 用于压力容器的铬铝耐热钢材料应执行 GB 1 5 0的相应规定;用于管道的铬铝耐热钢材料应执 行 S H 3 5 0 1 的相应规定。 4 . 1 . 4 钢管、 钢板、 管件、 阀门、 法兰及锻件经验收合格后应做上合格标记。 入库贮存应按不同 材质、 规格分别放置,妥善保管。 4 . 1 . 5 材料在使用前应核对其材质、牌号和规格,进行外观质量检查,并符合下列要求: a ) 表面不得有裂纹、折叠、发纹、夹层、 结疤等缺陷; b )表面锈蚀、凹陷划痕及其他机
7、械损伤的 深度不应超过相应产品标准允 许的厚度负偏差; c )有符合产品规定的标识。 4 . 1 . 6 若钢管或钢板表面局部存在不允许的缺陷时, 应子以消除。 但缺陷消除后减薄量不超过材料厚 度负偏差。 4 . 2 焊接材料 4 . 2 . 1 焊接材料的选择应根据被焊钢材的 化学成分、 力学 性能以 及使用和施焊条件综合考虑。选择原 则如下: a ) 选用与被焊钢材化学成分相当的 焊接材料; b )熔敷金属的抗拉强度值应不低于钢材标准抗拉强度值的下限; c )具有良好的焊接工艺性能; 部分铬铂耐热钢焊接材料的 选用参见附录B o 4 . 2 . 2 当 设计温度低于4 2 5 , 且因现场
8、施Z .条件限制难于进行焊后热处理时,经设计单位或建设单 位同意,可选用高铬镍 ( 2 5 % C r - 1 3 %N i 及以上)奥氏体焊接材料进行焊接,焊后不做热处理。 4 . 2 . 3 铬铝耐热钢与 碳素钢或不同 钢号的铬钥耐热钢之间组成的异种钢焊接接头,可按合金含量较低 一侧的钢材选用焊接材料。 铬铝耐热钢与奥氏体钢组成的异种钢焊接接头,当设计温度低于4 2 5 时,宜选用2 5 % C r - 1 3 % N i 及以上的奥氏体焊接材料;当设计温度高于或等于4 2 5时,应选用镍基焊接材料。 S H / T 3 5 2 0 - 2 0 0 4 异种钢焊接材料的选用参见附录Ba 4
9、 . 2 . 4 铬铝耐热钢焊接所用焊接材料应有质量证明文件,其质量应符合 下列标准的规定: a )焊条符合G B / T 5 1 1 8和G B / T 9 8 3的规定; b )焊丝符合G B 1 4 9 5 7与 Y B /T 5 0 9 2的规定; c )焊剂符合G B 1 2 4 7 0的规定; d )用于i t . 力容器制造的焊材尚应符合 J B / T4 7 4 7的规定。 焊接铬铝耐热钢常用焊接材料熔敷金属的化学成分和力学性能参见附录Co 4 . 2 . 5 未列入国家标准的焊接材料应符合合同规定的技术条件,并进行熔敷金属试验验证,且经设训 单位或建设单位确认后使用。 4 .
10、 2 . 6 进u焊接材料应符合合同规定的技术标准,并具有质量证明文件及商检合格证。国、内外焊接 材料化学成分及力学性能对照参见附录 C o 4 . 2 . 7 焊接材料验收合格并标识后入库储存。 库内应设置温度计、 湿度计, 保持库内 温度不低于5 、 空气相对湿度应不高于6 0 %0焊材库应干燥通风,并 应符合下列要求: a )焊材应存放在架子上,且离地面与墙壁的距离均不少于 3 0 0 mm; b ) 按种类、 牌号、 批号、 规格分类堆放。 4 . 2 . 8 焊条应设 专 人负责保管、烘干、发放和回收,并有记录,且应符合下列规定: a ) 使用前应按焊条说明书进行烘干和保温; b )
11、若焊条说明书 未做规定,则参照表 1 规定进行烘干和保温; C )焊条领出超过4h未用应重新烘干,烘干次数不得超过两次。 表 1 焊条的烘干温度 标准号 焊条型号 烘 ! 温度 恒温时间 h 保温温度 GB/ I 51 1 7EX X 1 53 5 0- 4 0 021 0 0- 1 2 0 G B / r 51 1 8 E X X 1 5 一 X 3 5 0, - 4 0 021 0 0- 1 2 0 G B / T 98 3E X X X1 5 一 X2 0 0- 2 5 021 0 0- 1 2 0 4 . 2 . 9 焊丝使用前应进行清理, 除油、除诱。 4 . 2 . 1 0 氢弧焊
12、所用氢气应符合 G B 4 8 4 2规定,其纯度不低于 9 9 .9 6 %. 4 . 2 . 1 1 - - 氧化碳气体保护焊采用的二氧化碳气体纯度,应不低于 9 9 .5 %,含水量应不超过 0 . 0 0 5 %, 使用前应预热和 燥。当瓶内气体庄力低于 0 .9 8 MP a 时,应停止使用。 4 . 3 焊接工艺评定 4 . 3 . 1 焊接工艺评定的方法和内容执行J B 4 7 0 8的规定。 4 . 3 . 2 焊接工艺评定合格后应编写焊接工 艺评定报告( P Q R ) , 并 按文件管理程序批准, 作为编制焊接 J 一 艺文 件的依据。 4 . 4焊工 4 . 4 . 1
13、参加铬钥耐热钢焊接的焊工必须按 锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则规定进行考 试。考试合格的焊工方能承担相应项目的焊接施工。 4 . 4 . 2 进行焊接 艺评定的焊 _ ,焊接工艺评定合格后则该焊工可为相应项目的合格焊工。 焊前准备 5 . 1 坡口 制备 5 . 1 . 1 坡口形式及尺寸的选用应根据易于保证焊接质量、填充金属量少、熔合比小、便于操作等原则 斗创T 3 5 2 0 -2 0 0 4 综合考虑。也可参照表 2 及表 3进行选用。 表2 手工电 弧焊及气体保护焊坡口形式和尺寸 S H / T 3 5 2 0 -2 0 0 4 表2 手工电弧焊及气体保护焊坡口形式和尺寸 (
14、续) 接头名称坡口形式 厚度 T n】 n】 深度 H 】 】 】 n 】 间隙 C nv n 钝边 P m m 坡口角度 u月 骑座式三通 支管坡口、上 40 22 31 - 24 5 5 5 户 口 目 , 插入式三 通 支管坡口 )40 2. 52 - 31 25 0 6 0一 !: 沙/ 、. ! 以今 少 国i v n . . i I I 表 3 埋弧焊坡口形式和尺寸 接头名称坡口形式 厚度 T n】 】 1 i 深度 H n】 n】 间隙 C m m 钝边 P n】 n】 坡口角度 u于 对接 Y型坡口 、三 燕 户斗 1 0 2 4 02 . 55 - 85 0 - 80 1 0
15、 3 0 0 2.5 6 - 1 04 0 - 8 0 双面 X型坡口 FE白自 2 4 6 00 - 2 .55 - 1 0 5 08 0 5 0 - 团 U Y形坡口 刀 一Rh y 4 0- 1 6 09- 1 10 2 . 52- 37 08 05 - 1 0 5 . 1 . 2 坡口加工宜采用机械方法。当采用火焰切割时,应清除熔渣、氧化皮,并打磨除去影响焊接质 量的淬硬层,且不得有裂纹、分层和夹渣等缺陷。 5 . 1 . 3 经火焰切割的坡口 表面,必要时应按 J B 4 7 3 0进行磁粉或渗透检测。 检测范围为坡口 及其两 侧 各2 0 mm o 5 . 2 组对与定位 S H
16、/ T 3 5 2 0 -2 0 0 4 5 . 2 . 1 压力容器对接接头组对应符合 G B 1 5 0的规定。 5 . 2 . 2 有毒、可燃介质管道对接接头组对应符合S H 3 5 0 1 的规定。 5 . 2 . 3 其他管道和设备对接接头组对应符合 G B 5 0 2 3 6的规定。 5 . 2 . 4 不同壁厚的对接接头,需要处理时可用下列方法进行加工: a )壁厚差大于2 m m时可用机械加工; b )壁厚差小于 或等于2 m m时可 用锉刀或手砂轮磨削。 5 . 2 . 5 焊前应将坡口 及其边缘内 外表面不小于2 0 m m范围内的 油、漆、 垢、 锈等清除干净。 5 .
17、2 . 6 定位焊焊缝应均匀分布, 其尺寸见表 4 。 正式焊接要求预热时, 则定位焊缝也应按相同的要求预 热,且取预热温度的 卜 限,预热范围为从焊缝中心向两侧各不小于三倍壁厚,且不小于 5 0 m m。定位焊 缝作为正式焊缝组成部分时应符合下列规定: a )山合格焊工 按合格的焊接工艺 施焊; b )定 位焊缝应无焊接缺陷。 表4 定位焊缝尺寸单位: m m 焊 件 厚 度 T焊 缝 厚 度焊 缝 长 度 焊 缝 问 距 55 0 - 1 0 0 4 1 01 0 03 0 0 2 0 2 02 5 04 加 5 . 2 . 7 当采用工卜 具定位,且工卡具与母材焊接时, 工卡具材料宜与母
18、材化学成分相同或相近,并有 合格的 焊接 艺。 正式焊接要求顶 热时,工 卡具挥接也应预热, 预 热温度取正式焊接时预热温度的上 限, 预热范围 从 r卡 具各边向外不小于尸倍壁厚,且不小于 5 0 m mo r 卡具拆除后应修磨 焊痕,做渗透检测无裂纹为合格,并应符合下列规定: a )应在热处理及耐压试验之前进行; b ) 用火 焰切割或砂轮割除; c )不得用敲打法去除。 6 焊接 工艺 6 . 1 一般规定 61 1 施1 -T 前 应编制焊接工艺文件,并按文件控制程序审 批后实施。 6 . 1 . 2 当焊接环境出 现下列任一 情况时, 应采取有效防护措施,否则不得施焊: a ) 焊条
19、电弧焊、 理弧焊时风速大于8 m / s ; b ) 气体保护焊时 风速大于2 m / s ; c) 相对湿度大于 9 0 %; d )下雨或下雪; e )焊件温度低于一2 0 6 . 1 . 3 当焊件温度为一2 0 *C-0且无预热要求时,应在始焊处 1 0 0 m m范围内预热到 1 5以 1 -. 6 , 2 预热 6 . 2 . 1 施焊前应根据钢材的淬硬性、焊件厚度、结构刚性、焊接方法及焊接环境等因素综合考虑预热 温度,必要时通过试验确定。常用铬铝耐热钢预热温度的选择见表 5 0 S H / T 3 5 2 0 -2 0 0 4 表5 常用铬铝钢预热温度 钢的公称成分 ( 钢号)
20、氛 9m m 预热温度 0 .5 C r - 0 . 5 Mo ( 1 2 C r Mo ) 1 01 5 0 2 0 0 I C r -0 .5 M o ( 1 5 C r M o , Z G2 0 C r M o ) 1 C r -0 .5 M o - V ( 1 2 C r I Mo V, Z G2 0 C r Mo V) 62 0 0 - 3 0 0 l .S C r - I Mo- V ( Z G1 5 C r I Mo 1 V) 2 . 2 5 C r - I M o ( 1 2 C r 2 M o ) 2 C r -0 .5 Mo - WV ( 1 2 C r 2 M o W V
21、 B) 3 C r - I Mo - V T i( 1 2 C r 3 M o V T i B ) 1 2 C r - 1 Mo - V 5 C r - 0 .5 Mo ( I C r 5 M o ) 任意 2 5 0 - 3 5 0 9 C r - I Mo 6 . 2 . 2 当采用钨极氛弧焊打底时,管道焊前预热温度可按表4规定的下限温度降低 5 0。 6 . 2 . 3 预热宜采用电加热法, 并应 在坡口 两侧均匀进行, 防止局部过热。 6 . 2 . 4 预热范围以对口中心线为基准,两侧各不小于三倍壁厚,且不小于 1 0 0 m m,如图2所示。加热 区以外的 1 0 0 m m范围内
22、宜予以保温。 最 小加热范围 2 焊件壁厚 图2 预热加热范围示意 6 . 2 . 5 不同铬t Mm 焊接时,预热应按淬硬倾向 大的一侧预热温度进行。铬铝耐热钢与 奥氏体钢组成的 焊接接头,奥氏体钢一侧可不预热。 6 . 2 . 6 预热温度宜在距对F l 中 心5 0 m m - 1 0 0 m m范围内 进行测量,测量点应根 据焊件情况均匀分布。 设备宜在预热的另 一 侧测量。 6 . 3 焊接 6 . 3 . 1 焊件达到预热温度后应及时 进行焊接。 在保持预热温度的 条件下,每条焊缝宜一次连续焊完。 6 . 3 . 2 对接接头的底层焊道单面焊 接时宜采用钨极 氢弧焊, 也可采用打底
23、焊条手工 焊。 6 . 3 . 3 对接接头底层焊道采用钨极氢弧焊方法并用奥氏 体焊材焊接时,焊缝的 背面 应充氢气保护。 6 . 3 . 4 对含铬量人于3 %或合金元素总 含量大于5 %的焊件, 单面钨极氨弧焊打底焊接时, 焊缝内 侧应 充氢气或充混合气体保护 6 . 3 . 5 焊后有热处理要求的焊缝因故中断焊接时应进行后热, 再次焊接前应进行检查,确认无裂纹后 方可按原工艺要求继续施焊。 6 . 3 . 6 多层焊时层间温度应等于或稍高于预热温度,且每层的接头处应错开。 6 . 3 . 7 需焊后热处理的焊缝, 焊接完毕后应立即进行2 0 0 0C -3 5 0 、1 5 m in 的
24、后热, 然后保温缓冷。 6 . 3 . 8 安装管道预拉伸口所用的工卡具应在焊接接头热处理完毕后拆除。 S H / T 3 5 2 0 -2 0 0 4 焊接检验 外观检查 焊缝应在焊接完毕后立即 清理, 去除焊渣、 飞 溅物等, 进行外观检查。 焊缝与母材应圆滑过渡, 焊缝形状尺寸应符合本规程 7 . 1 . 2条相应标准的要求。 7 . 1 . 2 压力容器焊缝外观检查执行 G B 1 5 0的规定,有毒、可燃介质管道焊缝外观检查执行 S H 3 5 0 1 的规定; 其他管道和设备焊缝外观检查执行G B 5 0 2 3 6 的规定。 7 . 2 无损检测 7 . 2 . 1 管道和设备的
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