T-CWAN 0099-2023 液化天然氣用奧氏體不銹鋼管焊接工藝規(guī)程

ICS25.160.10CCSJ33團體標準Weldingprocedurespecificationofausteniticstainlesssteelpipesforliquefiednat中國焊接協(xié)會發(fā)布T/CWAN0099—2023 2規(guī)范性引用文件 3一般要求 4工藝要求 35檢驗 56返修 57焊后處理 58安全防護 5T/CWAN0099—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。本文件由中國焊接協(xié)會提出并歸口。本文件起草單位：廣州黃船海洋工程有限公司、中船黃埔文沖船舶有限公司、中國船級社廣州分社、哈爾濱工程大學、北部灣大學。本文件主要起草人：雷炳育、邵丹丹、梁劍明、曾鶴鳴、鄭登勇、張繼軍、王孟果、劉桑、譚國平、金濤、黃楚暢、朱曉林、劉立輝、羅玖田、苗玉剛、董啟航、尹寶福、蔣巍、邱炎旺。T/CWAN0099—20231本文件規(guī)定了氣體運輸船液化天然氣用奧氏體不銹鋼管焊接的一般要求、工藝要求、檢驗、返修、焊后處理、安全防護等內(nèi)容。本文件適用于外徑≥11mm的、壁厚2.1mm~16mm范圍內(nèi)的氣體運輸船液化天然氣用奧氏體不銹鋼管焊接。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB9448焊接與切割安全GB/T229金屬材料夏比擺錘沖擊試驗方法GB/T4842氬GB/T25774.1焊接材料的檢驗第1部分：鋼、鎳及鎳合金熔敷金屬力學性能試樣的制備及檢驗GB/T29713GB/T32964GB/T38810不銹鋼焊絲和焊帶液化天然氣用不銹鋼焊接鋼管液化天然氣用不銹鋼無縫鋼管CB/T3558船舶鋼焊縫射線檢驗工藝和質(zhì)量分級CB/T3559船舶鋼焊縫超聲波檢驗工藝和質(zhì)量分級CB/T3761船體結(jié)構(gòu)鋼焊縫修補技術要求CB/T3802船體焊縫表面質(zhì)量檢驗要求CB/T3958船舶鋼焊縫磁粉檢測、滲透檢測工藝和質(zhì)量分級AWSD18.2奧氏體不銹鋼管內(nèi)部焊接變色等級指南（Guidetowelddiscolorationlevelsoninsideofausteniticstainlesssteeltube）3一般要求3.1焊接方法液化天然氣用奧氏體不銹鋼管焊接宜選用鎢極氬弧焊。3.2環(huán)境要求3.2.1不銹鋼管焊接生產(chǎn)場地應與碳鋼管、有色金屬管、其他不銹鋼管等焊接生產(chǎn)場地分開，避免材料T/CWAN0099—20232及工具混用。3.2.2施焊環(huán)境風速不宜大于2m/s，若施焊環(huán)境風速大于2m/s，應采取相應的擋風、防風措施。3.2.3在雨、雪天氣環(huán)境下，應避免露天施焊，采取相應的防雨、防雪措施。3.3焊接設備3.3.1焊接設備和裝置應適合于擬定的用途，并保持在有效的工作狀態(tài)下。3.3.2焊接設備的儀器儀表應計量合格，并在檢定有效期內(nèi)。3.4焊接人員3.4.1焊接施工人員應具備認定的技能資格，經(jīng)考核合格后持證上崗。3.4.2焊接施工人員應熟悉生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境，且經(jīng)過焊接作業(yè)安全培訓。3.4.3焊接施工人員應熟悉焊接設備操作流程，熟悉焊絲使用要求及焊接工藝參數(shù)特點。3.4.4焊接施工人員應熟悉相關的設計圖紙、焊接工藝文件等，能夠按照設計圖紙、焊接工藝文件等要求進行施工。3.5焊接材料3.5.1不銹鋼管母材應符合GB/T32964和GB/T38810的要求。3.5.2焊接材料應與不銹鋼管的化學成分相匹配，宜選用表1規(guī)定的焊接材料，或選用強度等級、化學成分相當?shù)钠渌麡藴始靶吞柕暮附硬牧?。?焊接材料序號母材焊絲①統(tǒng)一數(shù)字代號牌號1S3040806Cr19Ni10GB/T29713的308L2S30403022Cr19Ni103S3160806Cr17Ni12Mo2GB/T29713的316L4S30603022Cr17Ni12Mo25S3216806Cr18Ni11TiGB/T29713的347L6S3477806Cr18Ni11Nb注：①焊接材料熔敷金屬應按GB/T229的規(guī)定進行夏比V型缺口（KV2）沖擊試驗，沖擊試樣尺寸及取樣位置按GB/T25774.1的規(guī)定，沖擊試驗溫度為-196℃,測定五個沖擊試樣的沖擊吸收能量（KV2）。在計算五個沖擊吸收能量（KV2）的平均值時，應去掉一個最大值和一個最小值。余下的三個值中有兩個應不小于29J，另一個可小于29J，但不應小于20.3J，三個值的平均值不應小于29J。3.5.3焊絲表面應無油污、水分等影響焊接質(zhì)量的雜質(zhì)。3.5.4焊接用保護氣體氬氣應符合GB/T4842規(guī)定的純氬技術指標要求，氬氣純度應不低于99.99％。4工藝要求4.1焊前準備4.1.1不銹鋼管焊接坡口宜采用V型坡口，坡口示意見圖1。其中坡口角度α控制在60±5°范圍內(nèi)，根T/CWAN0099—20233部間隙b控制在1.5mm~3.5mm范圍內(nèi)。標引序號說明：D——管子外徑；t——管子壁厚；α——坡口角度；b——根部間隙。圖1焊接坡口示意圖4.1.2焊接坡口加工宜采用機械加工、等離子切割方法。若采用等離子切割方法進行坡口加工時，坡口加工后宜采用不銹鋼專用的機械打磨工具去除坡口面氧化層。4.1.3管段切割后切口應修整光順，同時應去除坡口的加工殘留毛刺。4.1.4對焊接坡口面和坡口兩側(cè)50mm范圍內(nèi)進行清理，去除銹蝕、油污、水分等影響焊接質(zhì)量的雜質(zhì)。4.1.5焊接前管內(nèi)應充氬氣保護，采用膠帶等密封材料封堵所焊不銹鋼管接縫兩端面及坡口面，一端充氬氣，另一端開小孔進行排氣。焊接前不銹鋼管內(nèi)部氧氣含量應小于或等于25ppm，保持管內(nèi)充氣流量為12L/min～18L/min范圍內(nèi)。4.1.6不銹鋼管對接裝配時，不銹鋼管接口的錯邊量d應不大于0.5mm，如圖2所示。圖2裝配錯變量示意圖4.1.7不銹鋼管對接裝配可采用定位焊固定方法或碼板固定方法。4.1.8若采用定位焊固定方法進行裝配時，宜在坡口根部做定位固定，定位焊數(shù)量和長度見表2。表2定位焊數(shù)量和長度4.2焊接管子外徑D定位焊數(shù)量個定位焊長度D≤100≥2100＜D≤200≥4D＞200≥64.2.1打底焊接時，先撕開坡口面上一定長度的密封材料，焊完一段后，再撕開下一段的密封材料，T/CWAN0099—20234逐段焊接。4.2.2采用直流正接的電流極性，待焊母材接電源正極，焊炬接電源負極。4.2.3不銹鋼鋼管的焊接通常以低熱輸入、短電弧的方法進行焊接。焊接時，應使電弧穩(wěn)定而快速地直線運動，避免兩邊擺動。4.2.4焊接參數(shù)宜按表3的要求進行選定。表3推薦焊接工藝參數(shù)管子壁厚tmm焊層焊絲直徑mm焊接電流A電弧電壓V焊接氣體流量L/min2.1≤t≤3打底層2.070~90蓋面層2.075~953＜t≤8打底層2.075~95填充層2.0蓋面層2.08＜t≤16打底層2.4填充層2.4蓋面層2.44.2.5焊接引弧應在坡口內(nèi)進行。4.2.6當焊接熄弧后重新引弧時，應采用不銹鋼專用打磨工具將弧坑打磨成圓弧過渡狀態(tài)，剪掉焊絲端部被氧化部分，再在弧坑后面重疊焊縫5mm~10mm處引弧。電弧引燃后，保持焊接電弧在引弧處停留，直至重疊焊縫完全熔化，再沿著焊接方向繼續(xù)焊接。4.2.7焊接過程中應控制道間溫度不超過150℃。4.2.8對于壁厚≤6mm的不銹鋼管焊接，焊接全過程應保持管內(nèi)充氬氣保護，焊接結(jié)束停留數(shù)分鐘后，再停止管內(nèi)充氣保護。4.2.9對于壁厚＞6mm的不銹鋼管焊接，焊縫厚度焊接至6mm以上時，方可停止管內(nèi)充氣保護。4.2.10焊接結(jié)束時，應逐漸減小焊接電流，使熔池逐漸變小。熄弧后，氬氣在收弧處延時保護，直至熔池冷卻，焊炬方可移開。5檢驗5.1.1不銹鋼管內(nèi)部焊接變色程度應符合或優(yōu)于AWSD18.2規(guī)定中2號試樣的焊接變色程度。5.1.2對焊縫表面進行目視檢測，焊縫質(zhì)量應符合CB/T3802的要求。5.1.3焊縫表面的無損檢測宜采用滲透檢測方法。滲透檢測應符合CB/T3958的要求，除特殊要求外，其質(zhì)量等級不應低于II級。5.1.4焊縫內(nèi)部的無損檢測可采用射線檢測或超聲波檢測方法。射線檢測應符合CB/T3558的要求，除特殊要求外，其質(zhì)量等級不應低于II級。超聲波檢測應符合CB/T3559的要求，除特殊要求外，其質(zhì)T/CWAN0099—20235量等級不應低于II級。6返修6.1.1焊縫返修應按CB/T3761的要求執(zhí)行。6.1.2焊縫缺陷超標時，應選用不銹鋼專用打磨工具或其他機械清理方法去除焊接缺陷。6.1.3返修焊的焊接電流應選用表中規(guī)定的焊接電流下限。6.1.4若去除焊接缺陷后焊縫的有效厚度≤6mm時，返修焊前管內(nèi)應充氬氣保護。6.1.5返修焊的焊縫應重新進行無損檢測。6.1.6同一位置的焊縫返修不應超過兩次。7焊后處理7.1.1不銹鋼管焊接接頭焊后宜進行鈍化