TP321 316L尿素级超低碳不锈钢管道焊接技术

一、 前 言

内蒙亿鼎煤化工30万吨合成氨、52万吨尿素装置工艺管道的输送介质种类较多，并具有高温、高压、易燃、有毒、强腐蚀等特点，尤其是材质为TP321 316L的尿素级不锈钢工艺管线的施工和焊接，管道内介质高温、高压、高危害、强腐蚀，在施工方面管道清洁度要求极其严格，焊缝不尽需要无损检测100%合格，而且需要检测焊缝铁素体含量，对焊接各项参数及焊接工艺要求苛刻，质量要求达到：焊缝最大铁素体含量为0.6%；坡口渗透检测100%合格；焊缝无损检测100%合格，合格等级为Ⅰ级片；焊缝渗透检测100%合格；管道压力试验合格。

尿素装置所用尿素级管道输送介质具有高温、高压、易燃、易爆、易腐蚀等特点。其焊接特点是：焊接工程量大、焊接难度大、焊接质量要求高，这就要求我们必须严格执行正确的焊接工艺和焊接技术要求。

尿素生产中的液氨、尿液溶液、甲铵溶液等均为腐蚀性介质，其中腐蚀性最强的介质为高温高压下的甲铵溶液，对不锈钢具有很强的晶间腐蚀能力。当含碳量低于0.03%的超低碳不锈钢由于碳含量极低，使不锈钢在敏化状态时(奥氏体不锈钢敏化温度范围为450~850℃)在晶间析出的碳化铬Cr23C6明显减少，而具有良好的抗晶间腐蚀能力。另外，采用含铬量较高的母材和焊接材料，能使不锈钢钢体表面生成组织致密的氧化膜，从而提高耐蚀性。

本装置用于甲铵液等强腐蚀介质的管道及管道组成件材质为TP321 316L ，焊接材料焊丝为R25.22.2LMN(φ2.0)、焊条为E25.22.2LMNB或E25.22.2LNB22 (φ3.25、φ4.0)。管道及管道组成件和焊接材料的奥氏体形成元素(Ni、C、N、Mn等)和铁素体形成元素(Cr、Mo、Si等)的平衡应使得在焊后能获得完全奥氏体组织，以满足输送强腐蚀介质的要求。

为确保焊接质量和施工工期，我公司采用了一系列焊接工艺试验，制定了合理的施工方案，特别是对TP321 316L管道现场组对焊接管道清洁度控制、焊缝充氩保护效果以及焊缝抗晶间腐蚀性能进行技术攻关并获得成功，因而高效的完成了施工任务。 2、特 点

本工法具有技术先进，设备简单，实用性强的特点，将工程中的人、机、料、法、环进行详细要求，将工程中的原有的设备、机械进行组合利用，对每一步施工工序

进行精细化要求，制定详细的焊接工艺，通过成品保护、充氩器具设计、控制焊接熔池热量最小、小电流快速焊、层间温度控制等，对焊接管道清洁度控制、焊缝充氩保护效果，获得良好的焊接质量，最终使焊缝抗晶间腐蚀性能满足在高压下输送强腐蚀介质的要求。 三、适用范围

本工法操作简单，适用性广，可广泛用于对管道洁净度或对晶间组织有较高要求的超低碳不锈钢施工中，通过焊接参数、层间温度等的控制，及工法组织、保证手段来满足焊接质量要求。 四、工艺原理

1 TP321 316L管道的设计技术条件和标准 1.1 设计技术条件

1.1.1 管道及管件材质为TP321 316L，其化学成分（表一）如下表：

表1 TP321 316L管化学成分（重量百分比）

成份 C 材质 TP321 0.011 1.62 0.021 0.002 0.28 17.25 13.30 2.53 0.0665 铁素体Mn P S Si Cr Ni Mo N 含量 ≤0.6 316L 1.1.2 焊接质量要求：焊接接头系数为1，焊缝要求进行100%无损检测，合格等级为Ⅰ级试验压力全部为高压。 1.2 技术标准

1.2.1《工业金属管道工程施工及验收规范》 GB50235-2010；

1.2.2《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》 GB50236-2011； 1.2.3《石油化工铬镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程》SH/T3523-2009 1.2.4 TP321 316L焊接工艺评定报告及焊接作业指导书 2工艺特点及焊接工艺

2.1工艺特点：尿素装置316L尿素级不锈钢高压管道的焊接，不仅要解决焊接接头强度问题，更为重要的是要解决316L尿素级不锈钢高压管道焊接接头耐腐蚀问题。铁素体含量的高低是判断316L尿素级不锈钢材料及焊接接头耐腐蚀性强弱的重要因素；铁素体含量的测量则是施工现场判断316L尿素级不锈钢材料及焊接接头质量是否符合要求的重要指标，也是唯一检验手段。因此正确掌握铁素体含量检验方

法及焊缝铁素体含量超标的预防措施对保证316L尿素级不锈钢高压管道施工质量是非常重要的。

2.2、焊接工艺

2.2.1、焊接准备、焊接材料及焊接方法 （1)焊接准备

a、坡口形式：壁厚＜15mm，采用单V型坡口；壁厚≥15mm采用双V型坡口或U型破口；

b、破口边缘焊接区和相邻区域（离边缘约100mm），焊接之前应该用丙酮或酒精清洗干净；

c、破口加工时，要求边加工时边加水（水中氯离子含量最大为25ppm）；坡口打磨时，应平缓地打磨母材使之不至于变成蓝色。

（2)焊接材料及化学成分 表2 焊接材料及化学成分 成份 C 材质 R25.22.2L0.011 4.40 0.014 0.003 0.1 24.95 21.95 2.02 0.043 0.082 0.133 — 铁素体Mn P S Si Cr Ni Mo Co Cu N 含量 MN(φ2.0) E25.22.2L0.03 4.53 0.018 0.006 0.44 24.53 21.19 2.39 — — 0.12 ≤0.6 NB22 （3)焊接方法

a、壁厚≤8mm，采用全氩弧焊焊接；

b、壁厚＞8mm，采用氩弧焊与手工电弧焊相结合焊接，氩弧焊打底焊接一层，其余各层采用手工电弧焊，只能采用窄的堆焊焊缝。

2.2.2、焊缝检查

（1）、公称直径≤40mm，最终焊接后检查：外观检查、铁素体含量检查、渗透检查，（对于对接焊缝采用射线检测代替渗透检测）。

（2）、公称直径＞40mm，壁厚≤5mm的焊缝，最终焊接后应进行如下检查：外观检查、铁素体含量检查（如有可能检查管内焊缝）、渗透检测、射线检测100%。

（3）、公称直径＞40mm，壁厚＞5mm的焊缝：

a、打底焊层和第一层填充焊接后应进行如下检查：外观检查、铁素体含量检

查（如有可能检查管内焊缝）、渗透检测；

b、最终焊接后应进行如下检查：外观检查、渗透检测、射线检测100%； c、最终焊接后应进行如下检查：外观检查、渗透检测、射线检测100%； 五、工艺流程 1焊接方法的选择

1.1壁厚≤8mm，采用全氩弧焊焊接；

1.2壁厚＞8mm，采用氩弧焊与手工电弧焊相结合焊接，氩弧焊打底焊接两层，其余各层采用手工电弧焊，焊接时焊条不摆动，采用多层多道焊焊缝。

2焊接材料的选择，见表3

表3 焊接材料

钢 号 焊 丝 焊 条 E25.22.2LMNB 不锈钢 TP321 316L R25.22.2LMN(φ2.0) （E25.22.2LNB22） (φ3.25、φ4.0) 3焊接技术要求

3.1坡口型式及加工要求

3.1.1、TP321 316L尿素级超低碳不锈钢管道的切割必须采用机械方法，不允许用等离子弧、气割、碳弧气刨加工，本工程使用车床（车刀必须为不锈钢材质）加工坡口，现场使用不锈钢砂轮片打磨。

3.1.2、在加工坡口时，考虑到TP321 316L尿素级超低碳不锈钢导热系数小、线膨胀系数大等特性，为了减少焊接变形，坡口倾角和底部R相应减小。坡口表面应平整光滑，不得有裂纹、毛刺、分层等缺陷。

3.1.3、TP321 316L尿素级超低碳不锈钢管道坡口型式如图1。

图1 坡口型式图

3.1.4、加工时考虑到TP321 316L尿素级超低碳不锈钢的特性，为了防止渗碳，设置了专用预制区，与碳钢、合金钢管等充分隔离。预制平台采用木质或不锈钢板搭置。搬运时采用尼龙或纤维吊带。不锈钢加工工具为专用，禁止与碳钢、合金钢管加工工具混用。打磨用的砂轮片采用不锈钢专用砂轮片。

3.1.5、加工坡口时，边加工边浇水（水中氯离子含量最大为25ppm）；坡口打磨时，平缓地打磨母材使之不至于变成蓝色。

3.1.6、坡口加工后进行包裹，避免碰撞污染渗碳。焊接前用丙酮（或酒精）清洁坡口及其相邻区域(离边缘约100mm范围内)，去除油脂，并用石棉板包扎坡口两侧，以防止焊接时渗碳和飞溅熔粘母材发生选择性腐蚀。

3.2焊工人员要求

3.2.1、从事TP321 316L焊接作业的焊工，必须经专项焊接培训，并取得相应焊接资质，否则不得从事此材质焊接工作，所有焊接作业焊工持证上岗。

3.2.2、焊工在施焊前应了解母材的材质、所采用的焊接工艺，包括坡口型式、焊接方法、焊材牌号、焊接电流、电压、层间温度、焊接线能量等。

3.3焊材保管、烘干、发放及回收 3.3.1、焊材保管

焊材的正确使用是保证TP321 316L尿素级超低碳不锈钢焊接质量的前提。对此我们建立了严格的保管、烘干、发放和回收制度，使焊材从保管、烘干、发放到回收的全过程均能进行追踪。

焊材仓库要通风干燥，入库焊材必须包装良好，质量证明文件齐全，物证相符，有完备的入库手续。焊材应妥善保管，堆码层数不宜过高，且距地面、墙面的距离不小于0.3m，以使通风良好，防止受潮;同时TP321 316L焊接材料应与其它焊接材料分开保存；

焊条、焊丝、氩气、钨棒等焊接材料应有制造厂家的质量证明书，焊材应按型号、规格、分开保管，并挂牌标识。焊材入库、领用出库必须轻拿轻放，避免摔砸碰伤，以免药皮脱落。

焊材保管中应随时注意观察有无受潮、锈蚀、包装破损等，发现问题及时向主管领导汇报，以查明原因及时处理。

焊材库应保持清洁，非工作需要其它人不得进入库内。 3.3.2、焊材的烘干

焊条烘干使用单独的烘干箱，严禁与其他焊条同时烘干；焊条经325℃烘干一小时后才可以领用；焊条烘干次数不得超过2次。烘干好的焊条不使用时须在恒温

箱内保存,恒温温度100---120℃。由烘干员填写烘干相关记录，焊接检查员定期检查。

3.3.3、焊条的发放

焊材领用必须由施焊焊工填写焊材领用申请单，标明施焊部位，由焊接技术员审核、焊接检查员确认后保管员按单发放。领用焊条时必须使用贴有焊材牌号标识的保温筒，同一保温筒内不能混装有两种焊条，在整个施工过程中发放与使用始终处于受控状态。

3.3.4、焊材回收

已发放未使用完的焊材应及时退库保管；退库保管的焊条在下次使用前应优先烘干、发放，并有回收记录。

3.4焊接环境控制

3.4.1、对TP321 316L尿素级超低碳不锈钢焊接进行严格的环境控制，制作防风防雨篷，并设专人对焊接环境进行监测

3.4.2、焊接时风速：手工电弧焊控制在3m/s以下，氩弧焊控制在0.5m/s以下。 3.4.3、焊接现场必须保持清洁，其他无关机具禁止进入焊接现场。 3.5焊接组对和定位焊接

3.5.1、组对前，对坡口尺寸进行核查，并进行铁素体含量检查。δ≥12mm的坡口进行渗透检查。由于TP321 316L尿素级超低碳不锈钢焊接时液态金属流动性、浸润性较差，熔深较小，为防止未焊透等缺陷，组对时应内壁齐平，内壁错边量不大于0.5mm。为防止内凹，精确组对间隙，加工制作TP321 316L不锈钢材质300×20×2.5和200×15×2.0两种规格的组对定距块。

3.5.2、TP321 316L尿素级超低碳不锈钢定位焊采用氩弧焊焊接，正式焊接时将定位焊点彻底打磨掉。为保证底层焊道成型良好、减少应力集中，焊缝应平滑过渡到母材，并将焊缝两端打磨成斜坡状。正式焊接时，起焊点在两定位焊缝之间。组对时尽可能不使用直接焊接在母材上的卡具，以免损伤母材。

3.5.3、焊接在母材上的卡具必须用TP321 316L尿素级超低碳不锈钢材料，不允许使用碳钢、合金钢管，严防渗碳。卡具的拆除需使用不锈钢专用砂轮打磨，不得采用敲打、掰扭等方法。拆除后修磨平整，如有凹陷必须补焊，并作渗透检查。组对过程中严禁强力组对，以免造成应力集中。

3.6焊接过程控制

3.6.1、TP321 316L尿素级超低碳不锈钢焊接应尽可能减小线能量输入，减轻焊接接头的敏化程度，从而提高耐蚀性。因此要求采用多层多道窄焊道焊接工艺，

采用小线能量、短电弧、不摆动或小摆动的焊接方法。

3.6.2、自根部厚度为8mm的部分为第一部分，采用氩弧焊焊接，剩余部分为第二部分，采用手工电弧焊焊接。焊缝填充高度超过10mm时，进行多道焊，不允许任意摆动堆宽焊道。

3.6.3、多层焊时，每焊完一层焊缝，彻底打磨清渣，并经质量检查合格后方可进行下一层的焊接。多层焊的层间接头应错开。严格控制层间温度，层间温度不得超过150℃。层间温度采用红外线测温仪测量。

3.6.4、DN≤50的管子焊接时，因加热集中，散热缓慢，易造成晶粒长大严重，热裂纹倾向加大，可采用在焊缝两侧用湿布擦拭焊缝两侧等强迫冷却的措施，但注意不可直接在焊缝上进行。

3.6.5、焊接过程中注意清洁保护。焊接前，用丙酮对焊丝、钨极进行清洗擦拭，去除油脂和其它杂质，防止渗碳。焊接过程中一次未用完的焊丝端部氧化烧损部位禁止熔入焊缝，必须先剪切或打磨去除，方可用于焊接。钨极打磨后要用丙酮重新清洗。

3.6.6、焊接期间不允许在工作区内进行喷漆工作，防止油脂进入，造成渗碳。预制和焊接过程中，施工人员的手套、衣服等用品要保持清洁，以免过程中发生污染，影响焊接质量。

3.6.7、管道焊接检验合格后及时对焊接接头进行酸洗钝化处理。 3.6.8、焊接过程中必须在坡口内进行引弧，管壁上严禁出现电弧擦伤。 3.6.9、焊接过程中严格遵循焊接工艺评定、焊接工艺指导书的相关要求。 3.7氩弧焊的氩气保护

3.7.1、氩气选用纯度为99.99%，选用合格的氩气供应厂家，使用时现场进行检验，在操作方法正确的前提下，清除锈迹碳钢表面引弧，起弧后在原位置停留5-10秒，然后熄弧。观察熔化后金属状态，表面呈亮白色为最佳，表面发黄就说明氩气纯度较差，不能使用。

3.7.2、氩弧焊的氩气保护至关重要。氩弧焊始焊时应提前送气，停焊时滞后停气。

3.7.3、焊接保护气流量一般为8~15L/min。为防止氩弧焊时背面焊道表面氧化而降低焊缝质量，焊道背面必须采取充氩保护措施。充氩保护可采用整体或部分充氩两种方法，见图3、图4。管内充氩时，应在封头处留有吹除孔(φ5~10mm)。充氩开始时流量可适当加大，确保管内空气完全排除。焊接时氩气流量应适当降低，保持平稳，以免造成焊缝背面因氩气吹托在成形时出现凹陷。背面保护气流量一般为

10~15L/min。充氩时，尽可能采用部分充氩，以免造成浪费。为此，经过多次现场试验，制作了内充氩气垫，形式见图5。

图3 整体充氩示意图

图4 部分充氩示意图

图5 内充氩气垫形式示意图

3.7.4、氩气保护效果可根据焊缝颜色变化进行判断。焊接过程中，焊工可根据颜色调整保护气，使焊缝达到最好的保护效果。

焊缝颜色和保护效果对照表，见表4

表4 焊缝颜色和保护效果对照表

焊缝颜色 保护效果 银白、金黄 最好 蓝色 良好 红灰色 较好 灰色 不良 黑色 最差 3.7.5、焊接设备供气系统应保持清洁，尤其是氩气输送带内必须保持清洁，使用前将氩气带内杂物吹出，避免将杂物带入焊缝熔池内。

3.8 焊接检验

3.8.1、焊工在焊完自检后，应在焊缝侧100mm以内，作代号标识。标识采用防水墨水书写，墨水不应含氯。禁止在不锈钢管上打钢印。

3.8.2、管径φ≤40mm壁厚≤5mm的管线，最终焊接后作直观检查、铁素体含量检查、液体渗透检查。

3.8.3、管径φ＞40mm、壁厚＞5mm的管线，打底焊和第一层填充焊后进行直观检查、铁素体含量检查、液体渗透检查，如无缺陷，应用丙酮清洗坡口表面，清洗后进行第二层的焊接。第二层焊接后进行液体渗透检查，如无缺陷，进行射线探伤。

最终焊接后进行直观检查、液体渗透检查和射线检查。直观检查要求焊缝圆滑过渡到母材，不允许有裂纹、气孔、夹渣、咬边、凹陷、未熔合等缺陷。焊缝余高要求：母材δ≤12.5mm时，余高δ1≤1.5mm；母材δ为12.5~25时余高δ1≤2.0mm；母材δ＞25时余高δ1≤3.0mm mm。

3.8.4、液体渗透检查采用水洗型着色渗透法，并用湿式显示剂。工件的表面温度在15~50℃之间，渗透时间最少为15分钟。

3.8.5、铁素体的含量使用探头式铁素体测量仪检测，最大铁素体含量应低于0.6%。检验前，用丙酮清洗校验试件、检验探头及焊缝，使其无锈浮物、油脂等杂质，确保检验精度。检验过程中，要常清洗探头，确保不受污染，保证检测值的准确性。当检测点铁素体含量超标时，可用专用砂轮片进行打磨处理，用丙酮清洗打磨处，再进行测试，仍不合格，应核对母材、焊材铁素体检测报告、焊材使用正确性及组对施焊过程进行分析，制定纠正措施，进行修复，保证铁素体含量在要求范围内。

射线探伤比例为100%，具体见设计管道表，一次合格率保持在98%以上。 3.9焊缝返修

经无损检测不合格的焊缝必须消除缺陷，修复处理。缺陷消除采用不锈钢专用砂轮打磨的方法，坡口修整成适合补焊的形状。严禁使用碳弧气刨清除缺陷，以防止渗碳。补焊前应采用渗透检测确认缺陷是否清除。返修焊缝的焊接难度较高，氩弧焊比较容易保证质量，且线能量小，因此，返修采用氩弧焊进行。同一部位的返修次数不应超过二次，若超次返修，应分析原因，制定措施，并经技术负责人批准后进行。

六、材料与设备

1 TP321 316L管道及其配件应具有生产厂家的产品合格证及质量证明书，经复检，其规格、化学成分、力学性能及供货状态均应符合要求。

原材料及焊材的奥氏体形成元素（Ni、C、N、Mn）和铁素体形成元素（Cr、Mo、Si）的平衡应使得母材及母材焊接后能获得完全奥氏体组织（最大铁素体含量为0.6%）.铁素体含量可用铁素体测量仪检测.

原材料及焊材质量证明应列有材料在交货条件下的化学成分和力学性能,并包括休氏试验的试验号、休氏试验和选择性浸蚀试验结果以及有关材料的铁素体含量和金相组织说明。 2 焊接材料

根据我公司焊接工艺评定报告，本装置TP321 316L尿素级高压不锈钢管道

焊接材料焊丝为R25.22.2LMN(φ2.0)，焊条为E25.22.2LNB22（φ3.2、φ4.0），焊材单独存放，烘烤时使用专用焊条烘箱。

2.3氩气：工业纯氩，纯度不得低于99.99%，含水量小于50mg/m3，氩气在使用前先检查瓶体上的出厂合格证，以检验氩气的纯度指标，然后检查瓶阀有无漏气或失灵现象。

2.4钨极：选用Ф2.0～Ф3.0铈钨极； 3焊接设备：

3.1焊机： 选用型号为：YC-300WP的直流氩弧焊机，焊机应有良好的工作特性和调节特性，同时配备有精确地电流表和电压表。

3.2焊炬：采用QQ-/300A及500A型风冷式TIG焊炬，焊炬应具有结构简单，轻巧耐用，体严密，绝缘良好，气流稳定，夹乌棒牢固，适合全方位焊接的特点。 3.3氩气输送管：应采用半硬质塑料管，不宜采用橡胶软管及其他吸湿材料，使用时应专用，不与输送其他气体的管道混用，氩气带不宜过长，一般不超过30m，避免因压降过大，造成气流不稳，影响焊接质量。 4机加工设备

4.1管道下料及坡口加工加工时考虑到316Lmod尿素级超低碳不锈钢的特性，为了防止渗碳，设置了专用预制区，与碳钢、合金钢管等充分隔离。

4.2小直径管道使用切割机下料时，切割片选用不锈钢专用切片。

4.3尿素级不锈钢高压管道的开孔,使用专用钻头在钻床上开孔.热电偶组件开孔.

5辅助设备：焊工面罩、磨光机、焊工锤、不锈钢丝刷、记号笔。 6主要工机具配置如下表5：

表5 施工工机具一览表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 名称 直流氩弧焊机 氩弧焊 氩弧焊 干湿温度计 风速计 智能调压控温箱 管道加工站 红外测温仪 规格 YC-300WP QQ-/300A QQ-/500A 上海前山 AR-872D 单位 台 个 个 个 个 套 个 数量 6 6 6 3 1 1 1 3 ZWK/WCK-120-0612 台 9 10 角向磨光机 内磨机 Ф100、Ф150 台 台 3 3 七、质量控制

1质量体系：

施工队项目负责人施工队质量负责人设备工程师材料工程师设备工程师焊接工程师热处理工程师 质量经理质检员

2、质量控制措施

2.1严格按图纸设计要求施工，在工程施工中严格执行技术规范、工艺标准和操作规程，严格执行公司制定的技术管理规定。

2.2认真做好施工组织设计、施工方案等的编制、实施、检查，对施工操作人员必须做好技术交底。

2.3施工管理人员必须认真熟悉图纸，掌握图纸，按设计图纸控制工程施工。 2.4项目部技术人员、质检人员必须跟踪检查验收重要的分項工程，如实做好各项检查记录。

2.5凡进入现场的材料必须有真实的材质合格证，合格证由材料员、技术员负责收集存档。

2.6随着工程的施工，及时做好各项施工原始技术数据记录、各项施工检查记

机具负责人热处理工焊工质检员探伤工材料员录，及时整理资料，以备归档。

2.7进场各种材料、成品、半成品，由材料部门设专人检查验收，检查外观质量和书面材质证明证件，记录由现场材料员和专职检查员签字并终身负责。

2.8原材料：保证原材料的进货渠道正规，做到原材料无合格证、无化验单（试验单）不予进货，否则不予验收。对材料等有疑义时要进行取样试验。

2.9现场检查：保证施工按规范确定的程序按图施工，做到决不偷工减料。严格现场检查执行三检制，由质检组负责施工现场的施工，对违规施工的及时给予制止。由技术组对施工人员进行技术交底，确保工程按图准确施工。此外，接受建设单位现场管理人员监督检查，从而确保工程的质量。

2.10事后检查验收：严格执行施工验收标准，按程序验收。分部分项工程完工后，首先由施工班组自检，确认无漏之后报项目经理部验收，项目经理部验收合格后，报建设单位验收。对不合格的项目，要及时修整。

2.11特殊工种作业人员必须持证上岗，如：电焊工、电工、起重工等。 八、安全措施

8.1遵守中国化学工程第十六建设公司及安全管理规章制度的有关安全方针、安全目标及有关安全规定。

8.2全体施工班组、施工人员要积极参加安全会议、安全培训、安全交底。焊接人员必须按规定着装，并穿戴好安全防护用品，

8.3各种施工设备与机具要完好，使用要符合安全规定。电焊机等设备要有良好的接地，接地线应接在焊机外壳上。

8.4进入装置区禁止吸烟及携带火种。焊接工作场地和电焊机房应备有足够的消防器材。

8.5用磨光机打磨焊缝时，应戴耳塞，以防噪声伤害听力，砂轮片的有效半径磨损到原半径的1/3时必须更换，砂轮片有缺损或裂纹者严禁使用；

8.6焊接电缆绝缘必须良好，如有破损，须用胶布包好或更换。电缆线严禁和起重钢丝绳相碰。

8.7高空焊接作业必须系安全带。

8.8每天施工结束，应将各种工具、把线等及时清理，并检查焊接设备的完好。 8.9氩弧焊工磨钨棒时应处于上风口。

8.10管工组对时应戴防紫外线眼镜，防止氩弧焊时所产生的强烈弧光灼伤眼睛。 8.11合理安排探伤时间，探伤期间要设立醒目的警界标志，防止其它人员误入而致受误伤。

九、环保措施：本工法注重对环境的影响，基本不会产生环境污染问题 1、注意焊条头回收，焊渣清理至垃圾场，防止对当地的土壤环境造成破坏。 2、焊接时注意焊接弧光对施工人员的眼睛及皮肤伤害；

3、射线探伤期间要设立醒目的警界标志，防止其它人员误入而致受误伤。对焊缝或母材做渗透检测时要注意将渗透剂清洗并回收，避免对土壤或地下水造成污染。 十、效益分析

1、技术效益：通过施工实践证明，本工法工艺成熟，先进，特别是焊缝层间温度控制及焊缝冷却，设备简单，便于操作，容易掌握，在施工现场具有广泛实用性。

2、质量效益：在整个尿素合成氨装置TP321 316L尿素及不锈钢管道施工过程中，严格执行焊接工艺，获得了较好的质量效果，外观成形及焊接接头经下列检验均取得良好的效果：

2.1、外观检查：所有焊接接头焊缝表面及成形良好，与母材圆滑过渡，无表面气孔，裂纹、凹凸等缺陷，成形满足表6要求，结果优良率99%，合格率100%：

表6 焊缝外观质量要求 焊缝外型尺寸 焊缝成型 与母材圆滑过渡 焊缝余高(mm) 0~2 焊缝每侧增宽 (mm) ≤2 夹渣 不允许 焊缝表面缺陷 裂纹、气孔、咬边尺寸 深度mm ＜0.5 长度mm ∑1≤10%L 2.2 、X射线无损检测：检测的鉴定和分类按照Ⅱ级合格进行，检测结果为一次合格率98.2%，二次合格率100%。

2.3、着色检查：承插焊缝及管道支吊架处焊缝进行着色检查，合格率100%。 2.4、压力试验：TP321 316L管道经安装检查合格后，进行压力试验，，试验结果为100%合格。

3、经济效益：TP321 316L管道的焊接成功为公司创造了价值，直接经济利润达30余万元，为尿素合成氨装置顺利投产奠定了基础，由于在尿素及不锈钢管道焊接上的出色表现，项目受到了中石化及业主的一致好评，亿鼎项目公用工程及辅助工程总包未经招投标，直接将800万元的安装工程交予我方施工。 十一、应用实例

应用项目：亿鼎煤化工合成氨尿素项目

工程地点：鄂尔多斯市杭锦旗亿利清洁能源基地，地处鄂尔多斯高原西北部，海拔1000～1619米，著名的库布其沙漠起源于本旗西部，横贯东西。

本项目是由中石化宁波工程有限公司承担该项目的设计、采购、施工等总承包工作，装置中的所有管道安装工程均由我公司承担。

管道工程量：见表7

表7 尿素级不锈钢管道工程量清单及设计参数 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

材料名称 无缝钢管 无缝钢管 无缝钢管 无缝钢管 无缝钢管 无缝钢管 无缝钢管 无缝钢管 无缝钢管 无缝钢管 无缝钢管 规格 DN150 XXS DN15 XXS DN200 SCH160 DN150 SCH160 DN100 SCH160 DN80 SCH160 DN50 SCH160 DN40 SCH160 DN25 SCH160 DN20 SCH160 DN15 SCH160 材质 A312 UNS S31050 UG A312 UNS S31050 UG A312 TP316L UG A312 TP316L UG A312 TP316L UG A312 TP316L UG A312 TP316L UG A312 TP316L UG A312 TP316L UG A312 TP316L UG A312 TP316L UG 单位 m m m m m m m m m m m 数量 0.5 6 48.5 132 88.5 21.5 6 1 42.5 4 46 备注