管道焊接技术标准（四）

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6.现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范（管道焊接）（GB 50236）

1)一般规定

①本章适用于含碳量小于或等于0.30%的碳素钢、低合金结构、低温钢、耐热钢、不锈钢、耐热耐蚀高合金钢现场焊接设备和管道的手工电弧焊、氩弧焊、二氧化碳气体保护焊、埋弧焊及氧－乙炔焊。

②焊缝的设置应避开应力集中区，便于焊接和热处理，并应符合下列规定。

a.钢板卷管或设备、容器的筒节与筒节、筒节与封头组对时，相邻两纵向焊缝间的距离应大于壁厚的3倍，且不应小于100mm；同一筒节上两相邻纵缝间的距离不应小于200mm。

b.加热炉受热面管子的焊缝中心与管子弯曲起点、联箱外壁及支、吊架边缘的距离不应小于70mm；同一直管段上两个对接焊缝间的距离不应小于150mm。

c.除焊接及成形管件外的其他管子对接焊缝的中心到管子弯曲起点的距离不应小于管子外径，且不应小于100mm；管子对接焊缝与支、吊架边缘之间的距离不应小于50mm。同一直管两对接焊缝中心面间的距离：当公称直径大于或等于150mm时不应小于150mm；公称直径小于150mm时不应小于管子外径。

d.不宜在焊缝及其边缘上开孔。

③焊缝的坡口形式和尺寸应符合设计文件和焊接作业指导书的规定。当无规定时，埋弧焊焊缝坡口形式及尺寸应符合现行国家标准《埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》GB 986的规定，其他焊缝坡口形式和尺寸应符合表20的规定。

2)焊前准备

①焊件的切割和坡口加工宜采用机械方法，也可采用等离子弧、氧－乙炔焰等热加工方法，在采用热加工方法加工坡口后，必须除去坡口表面的氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层，并应将凹凸不平处打磨平整。

②焊件组对前应将坡口及其内外侧表面不小于10mm范围内的油、漆、垢、锈、毛剌及镀锌层等清除干净，且不得有裂纹、夹层等缺陷。

③除设计规定需进行冷拉伸或冷压缩的管道外，焊件不得进行强行组对。

④管子或管件对接焊缝组对时，内壁应齐平，内壁错边量不宜超过管壁厚度的10％，且不应大于2mm。

⑤设备、容器对接焊缝组对的错边量应符合表21及下列规定：

表21  设备、容器对接焊缝组对时的错边量

母材厚度δ/mm

错边量/mm

纵向焊缝

环向焊缝

δ≤12

≤δ/4

≤δ/4

12＜δ≤20

≤3

≤δ/4

20＜δ≤40

≤3

≤5

40＜δ≤50

≤3

≤δ/8

δ＞50

不小于δ/16，且不大于10

不小于δ/8，且不大于20

a.只能从单面焊接的纵向和环向焊缝，其内壁最大错边量不应超过2mm；

b.复合钢板组对时，应以复层表面为基准，错边量不应超过钢板复层厚度的50%，且不应大于1mm。

⑥不等厚对接焊件组对时，薄件端面应位于厚件端面之内。当内壁错边量超过本规范焊前准备④、⑤条规定或外壁错边量大于3mm时，应对焊件进行加工。

⑦焊件组对时应垫置牢固，并应采取措施防止焊接和热处理过程中产生附加应力和变形。

⑧当焊件采用半自动或自动焊接时，纵焊缝两端宜装上与母材相同材质的引弧板和熄弧板。

⑨不锈钢焊件坡口两侧各100mm范围内，在施焊前应采取防止飞溅物沾污焊件表面的措施。

⑩焊条、焊剂在使用前应按规定进行烘干，并应在使用过程中保持干燥。焊丝使用前应清除其表面的油污、锈蚀等。

3)焊接工艺要求

①焊条、焊丝的选用，应按照母材的化学成分、力学性能、焊接接头的抗裂性、焊前预热、焊后热处理、使用条件及施工条件等因素综合确定，且应符合下列规定。

a.焊接工艺性能应良好。

b.同种钢材焊接时，焊缝金属的性能和化学成分应与母材相当。低温钢应选用与母材的使用温度相适应的焊材；耐热耐蚀高合金钢，可选用镍基焊材。

c.异种钢材焊接时的焊条选用。当两侧母材均为非奥氏体钢或均为奥氏体钢时，可根据合金含量较低一侧母材或介于两者之间的选用焊材；当两侧母材之一为奥氏体钢时，应选用25Cr-13Ni型或含镍量更高的焊材。

d.复合钢板焊接时，基层和复层应分别选用相应焊材，基层与复层过渡处的焊接，应选用过渡层焊材。

e.碳素钢及合金钢焊接材料的选用，宜符合设计技术文件、焊件作业指导书及工艺文件的规定。

②埋弧自动焊时，选用的焊剂应与母材和焊丝相互匹配。

③定位焊缝应符合下列规定。

a.焊接定位焊缝时，应采用与根部焊道相同的焊接材料和焊接工艺，并应由合格焊工施焊。

b.定位焊缝的长度、厚度和间距，应能保证焊缝在正式焊接过程中不致开裂。

c.在焊接根部焊道前，应对定位焊缝进行检查，当发现缺陷时，应处理后方可施焊。

d.与母材焊接的工、卡具其材质宜与母材相同或同一类别号。拆除工、卡具时不应损伤母材，拆除后应将残留焊疤打磨修整至与母材表面齐平。

④严禁在坡口之外的母材表面引弧和试验电流，并应防止电弧擦伤母材。

⑤对含铬量大于或等于3%或合金元素总含量大于5%的焊件，氩弧焊打底焊接时，焊缝内侧应充氩气或其他保护气体，或采取其防止内侧焊缝金属被氧化的措施。

⑥焊接时应采取合理的施焊方法和施焊顺序。

⑦施焊过程中应保证起弧和收弧处的质量，收弧时应将弧坑填满。多层焊的层间接头错开。

⑧管子焊接时，管内应防止穿堂风。

⑨除工艺或检验要求需分次焊接外，每条焊缝宜一次连续焊完，当因故中断焊接时，应根据工艺要求采取保温缓冷或后热等防止产生裂纹的措施，再次焊接前应检查焊层表面，确认无裂纹后，方可按原工艺要求继续施焊。

⑩需预拉伸或预压缩的管道焊缝，组对时所使用的工、卡具应在整个焊缝焊接及热处理完毕并经检验合格后方可拆除。

⑾低温钢、奥氏体不锈钢、耐热耐蚀高合金钢以及奥氏体与非奥氏体异种钢接头焊接时应符合下列规定：

a.应在焊接作业指导书规定的范围内，在保证焊透和熔合良好的条件下，采用小电流、短电弧、快焊速和多层多道焊工艺，并应控制层间温度；

b.对抗腐蚀性能要求高的双面焊缝与腐蚀介质接触的焊层应最后施焊，宜对低温钢焊缝表面焊道进行退火处理。

⑿复合钢焊接应符合下列规定：

a.严禁使用基层和过渡层焊条焊接复层；

b.焊接过渡层时，宜选用小的焊接线能量。

⒀应根据设计规定对奥氏体不锈钢焊缝及其附近表面进行酸洗、钝化处理。

4)焊前预热及焊后热处理

①进行焊前预热及焊后热处理应根据钢材的淬硬性、焊件厚度、结构刚性、焊接方法及使用条件等因素综合确定。

②要求焊前预热的焊件，其层间温度应在规定的预热温度范围内。

③当焊件温度低于0℃时，所有钢材的焊缝应在始焊处100mm范围内预热到15℃以上。

④对有应力腐蚀的焊缝，应进行焊后热处理。

⑤非奥氏体异种钢焊接时按焊接性较差的一侧钢材选定焊前预热和焊后热处理温度，但焊后热处理温度不应超过另一侧钢材的临界点Ac1。

⑥ 调质钢焊缝的焊后热处理温度，应低于其回火温度。

⑦焊前预热的加热范围，应以焊缝中心为基准，每侧不应小于焊件厚度的3倍；焊后热处理的加热范围，每侧不应小于焊缝宽度的3倍，加热带以外部分应进行保温。

⑧焊前预热及焊后热处理过程中，焊件内外壁温度应均匀。

⑨焊前预热及焊后热处理时，应测量和记录其温度，测温点的部位和数量应合理，测温仪表应经计量检定合格。

⑩对容易产生焊接延迟裂纹的钢材，焊后应及时进行焊后热处理，当不能及时进行焊后热处理时，应在焊后立即均匀加热至200～300℃，并进行保温缓冷，其加热范围应与焊后热处理要求相同。

⑾焊前预热及焊后热处理温度应符合设计或焊接作业指导书的规定，当无规定时，常用管材焊接的焊前预热及焊后热处理温度宜符合表22的规定；设备、容器焊接的焊前预热及焊后热处理温度应符合现行国家标准《钢制压力容器》GB150的有关规定。

⑿当采用钨极氩弧焊打底时，焊前预热温度可按表22规定的下限 温度降低50℃。

表22  常用管材焊前预热及焊后热处理工艺条件

钢   种

焊前预热

焊后热处理

壁厚δ/mm

温度/℃

壁厚δ/mm

温度/℃

C

≥26

100～200

＞30

600～650

C-Mn

≥15

150～200

＞20

Mn-V

560～590

C-0.5Mo

600～650

0.5Cr-0.5Mo

650～700

1Cr-0.5Mo

≥10

150～250

＞10

1Cr-0.5Mo-V

≥6

200～300

＞6

700～750

1.5Cr-1Mo-V

2.25Cr-1Mo

5Cr-1Mo

250～350

任意壁厚

9Cr-1Mo

750～780

2Cr-0.5Mo-WV

3Cr-1Mo-VTi

12Cr-1Mo-V

⒀焊后处理的加热速率、热处理温度下的恒温时间及冷却速率应符合下列规定。

a.当温度升至400℃以上时，加热速率不应大于（205×25/δ）℃/h，且不得大于330℃/h。

b.焊后热处理的恒温时间应为每25mm壁厚恒温1h，且不得小于15min，在恒温期间内最高与最低温差应低于65℃。

c.恒温后的冷却速率不应大于（60×25/δ）℃/h，且不得大于260℃/h，400℃以下可自然冷却。

⒁热处理后进行返修或硬度检查超过规定要求的焊缝应重新进行热处理。

5)焊件的坡口形式和尺寸

钢焊件坡口形式和尺寸应符合表20的规定。

7.输油输气管道线路工程施工及验收规范（SY0401－1998）

1)总则

①为提高输油、输气管道线路工程施工水平，确保管道工程质量，降低工程成本，制定本规范。

②本规范适用于新建或改、扩建的陆地输送原油、天然气的管道线路工程的施工及验收。本规范不适用于输油、输气场站内部的工艺管道，油气田集输管道，城市燃气输配管网及工业企业内部的油、气管道，以及投入运行的油、气管道改造、大修工程。

③管道线路工程施工主要分为：测量放线，施工作业带清理和修筑施工便道，管沟开挖材料、设备检验、材料存放和钢管运输，管道防腐绝缘，组装焊接，管道下沟、回填、试压、清管及输气管道干燥，线路截断阀安装，管道穿跨越工程线路以及附属工程。

④施工前，应进行施工图会审、设计交底和现场交底，并做好记录。应编写施工组织设计，根据工程量、工期、沿线自然条件等情况合理地安排施工。

⑤施工单位应建立质量保证体系，编制合理的质量计划和检验计划，确保工程质量。

⑥承担输油、输气管道线路工程施工的企业，必须取得国家或行业主管部门颁发的石油施工企业资质证，并在资质证规定的施工范围内承担工程。

⑦输油、输气管道线路工程施工的职业安全卫生、环境保护、文物保护等方面的要求应符合国宝、地方规范。

⑧输油、输气管道线路工程施工及验收除应符合本规范规定外尚应符合国家现行有关强制性标准（规范）的规定。

2)管道焊接及验收

（1）一般规定

①管道焊接适用的方法包括手工焊、半自动焊、自动焊或上述任何方法的组合。

②管道焊接设备的性能应满足焊接工艺要求，并具有良好的工作状态和安全性能，适合于野外工作条件。

③焊接施工前，应根据设计要求，制定详细的焊接工艺指导书，并据此进行焊接工艺评定。然后根据评定合格的焊接工艺，编制焊接工艺规程。焊接工艺评定应符合《钢质管道焊接及验收》SY/T 4103的有关规定。

④焊工应具有相应的资格证书。焊工资格考试应符合SY/T4103的有关规定。

⑤在下列任何一种环境中，如未采取有效防护措施不得进行焊接：

a.雨天或雪天；

b.大气相对温度超过90%；

c.药皮焊条手工焊时，风速超过8m/s；气体保护焊时，风速超过2.2m/s；药芯焊丝自保护焊时，风速超过11m/s；

d.环境温度低于焊接规程中规定的温度。

（2）管道组对与焊接

①对接焊坡口设计应符合图5的规定。

②等壁厚对接焊接头设计应符合图6的规定。

③不等壁厚对接焊接头设计应符合图7的规定。

④管道组对应符合表23的规定。

表23  管道组对规定

序号

检&nbs, p; 查  项  目

规  定   要  求

1

管内清扫

无任何杂物

2

管口清理（10mm范围内）和修口

管口完好无损，无铁锈、油污、油漆

3

管端螺旋焊缝或直缝余高打磨

端部10mm范围内余高打磨掉，并平缓过渡

4

两管口螺旋焊缝或直缝间距

错开间距大于或等于100mm

5

错口和错口校正要求

错口坡于或等于1.6mm，沿周长均匀分布，个别使用锤击

6

钢管短节长度

大于管径，且不小于0.5m

7

相邻和方向相反的两个弹性敷设中间直管段长

大于或等于0.5m

8

相邻和方向相反的两个弯管中间直管段长

不小于管外径，且不小于0.5m

9

分割以后，小角度弯头的短弧长

大于51mm

10

管子对接偏差

小于或等于3°，不允许割斜口(禁用虾米腰)

11

双联管旋转焊平台

联管对直，转动时无跳动

12

手工焊接作业空间

大于0.4m(距管壁)

13

头号自动焊接作业空间

大于0.5m(距管壁)，沟下焊两侧大于0.8m

⑤焊接材料应符合下列要求。

a.焊条应无破损、发霉、油污、锈蚀；焊丝应无锈蚀和折弯；焊剂应无变质现象；保护气体的纯度和干燥度应满足焊接工艺规程的要求。

b.低氢型焊条焊前应烘干，烘干温度为350～400℃，恒温时间为1～2h，烘干后应在100～150℃条件下保存。焊接时应随用随取，并放入焊条保温筒内，但时间不宜超过4h。当天未用完的焊条应回收存放，重新烘干后首先使用。重新烘干的次数不得超过两次。

c.纤维素焊条烘干温度应为80～100℃，烘干时间为0.5～1h。在包装良好，未受潮情况下纤维素焊条可不烘干。

d.在焊接过程中，如出现焊条药皮发红、燃烧或严重偏弧时，应立即更换焊条。

⑥焊接过程中，对于管材和防腐层保护应符合下列要求：

a.施焊时不应在坡口以外的管壁上引弧；

b.焊机地线与管子连接应牢固，应防止地线与管壁产生电弧而烧伤管材；

c.对于环氧粉末防腐管，焊前应在焊缝两端的管口缠绕一周宽度为0.8m的保护层，以防焊接飞溅灼伤。

⑦使用对口器应符合下列要求：

a.使用内对口器时，应在根焊完成后拆卸和移动对口器，移动对口器时，管子应保持平稳；

b.使用外对口器时，应在根焊完成50%后方可拆卸，所完成的根焊应分为多段，且均匀分布。

⑧焊前预热应符合下列要求：

a.应根据焊接工艺规程规定的温度进行焊前预热；

b.焊接过程中的层间温度不应低于其预热温度；

c.当焊接两种具有不同预热要求的材料时，应以预热温度要求较高的材料为准；

d.预热宽度应为焊缝两侧各50mm，应使用红外线测温仪或其他测量工具测温，预热结束时的温度宜高于规定温度但不应超过50℃。

⑨管道焊接应符合下列规定：

a.下向焊应符合《管道下向焊接工艺规程》SY/T4071的规定；

b.根焊必须熔透，背面成形良好，根焊完成后，焊工应仔细检查是否有裂纹，如有裂纹，应消除后重焊；

c.使用的焊条直径、焊接极性、电流、电压、焊接速度、运条方法等应符合焊接工艺规程的要求。

⑩焊缝焊完后应将其表面焊渣和飞溅清除干净。

⑾对需要后热或热处理的焊缝，应按焊接工艺规程规定进行后热或热处理。

⑿每日下班前应将管道端部口临时封堵好，防止异物进入。沟下管道还应注意防水。

⒀焊口标志应由焊工或流水作业焊工组的代号及他们所完成焊口的数量组成，标志可用记号笔写在距焊口（油、气流动方向）下游1m处防腐层表面，并同时做好焊接记录。

（3）焊缝的检验与验收

①焊缝应先进行外观检查，外观检查合格后方可进行无损检测。焊缝外观检查应符合SY/T4103－1995第6.4条的规定，焊缝盖面尺寸应符合下列规定。

a.宽度：坡口上口宽+2～4mm。

b.余高：0～1.6mm。局部不超过3mm，且长度不大于50mm。

②射线和超声波探伤时，焊缝验收标准分别采用《石油天然气钢质管道对接焊缝射线照相及质量分级》SY 4056和《石油天然气钢质管道对接焊缝超声波探伤及质量分级》SY 4065标准，合格级别应符合下列规定。

a.输油管道设计压力小于或等于6.4MPa时合格级别为Ⅲ级；设计压力大于6.4MPa时合格级别为Ⅱ级。

b.输气管道设计压力小于或等于4MPa时，一、二级地区管道合格级别为Ⅲ级，三、四级地区管道的合格级别为Ⅱ级；设计压力大于4MPa时合格级别为Ⅱ级。

③根据需要，焊缝无损检测验收标准亦可选用SY/T 41031995第9章的规定。

④输油管道的探伤比例可任选下面其中之一。

a. 100%超声波探伤后，再对每个焊工或流水作业焊工组每天完成焊口数量的5%进行射线探伤复验。

b.不进行超声波探伤，只进行射线探伤抽查。抽查比例为每个焊工或流水作业焊工组每天完成焊口数量的15%。

⑤输气管道的探伤比例可任选下面其中之一。

a. 100％超声波探伤后，再对每个焊工或流水作业焊工组每天完成的焊口按比例进行射线探伤复验，复验比例应符合下列规定：

一级地区   5％；

二级地区   10％；

三级地区   15％；

四级地区   20％。

b.不进行超声波探伤，只进行射线探伤抽查。对每个焊工或流水作业焊工组每天完成焊口数的抽查比例应符合下列规定：

一级地区   10％；

二级地区   15％；

三级地区   40％；

四级地区   75％。

⑥射线探伤复验或抽查时，如每天的焊口数量达不到比例数要求时，可以以每千米为一个检验段，并按规定的比例数随焊随查，均匀地复验、抽查。

⑦射线探伤复验、抽查中，有一个焊口不合格，应对该焊工或流水作业焊工组在该日或该检查段中焊接的焊口加倍检查，如再有不合格的焊口，则对其余的焊口逐个进行射线探伤。

⑧对穿越河流、水库、公路、铁路，穿越地下管道、电缆、光缆的管道焊口，钢管与弯头连接的焊口，试压后接头的碰口应进行100％射线探伤。

⑨焊接缺陷的清除和返修应符合SY/T 4103－1995第10章的规定。对于X60及以上级别的管材，返修后还应按《常压钢制储罐及管道渗透检测技术标准》SY/T0443进行渗透检查。

⑩无损检测人员按国家有关部门规定方法考取资格证书，并按资格等级规定的工作范围人事无损检测。