尿素級超低碳不銹鋼管焊接技術內蒙古伊定煤化工30萬噸合成氨、52萬噸尿素裝置工藝管道輸送介質種類多，具有高溫、高壓、易燃、毒性大，腐蝕性強。 它是以尿素為原料的尿素級不銹鋼工藝管道的施工和焊接。 管道中的介質為高溫、高壓、高危害、強腐蝕。 檢測焊縫鐵素體含量對焊接參數和焊接工藝有嚴格要求，滿足質量要求：焊縫最大鐵素體含量為0.6%； 溝槽貫入試驗100%合格； 焊縫無損檢測100%合格，合格等級為鋼片； 焊縫熔深試驗100%合格； 管道試壓合格。 尿素廠使用的尿素級管道輸送介質具有高溫、高壓、易燃、易爆、易腐蝕等特點。 其焊接特點是：焊接工程量大、焊接難度大、焊接質量要求高，這就要求我們嚴格執行正確的焊接工藝和焊接技術要求。 尿素生產中的液氨、尿液、甲銨溶液等都是腐蝕性介質，其中腐蝕性最強的介質是高溫高壓下的甲銨溶液，對不銹鋼有很強的晶間腐蝕能力。 含碳量小于0.03%的超低碳不銹鋼當含碳量極低時，當不銹鋼處于敏化狀態（奧氏體不銹鋼的敏化溫度范圍為450～850℃）時，鉻晶粒間析出的碳化物明顯減少。 并具有良好的抗晶間腐蝕能力。

此外，使用鉻含量高的賤金屬和焊接材料，可在不銹鋼體表面形成一層致密的氧化膜，從而提高耐蝕性。 本裝置用于銨甲基銨液等強腐蝕性介質的管道及管件采用材質，焊接材質為R25.22.2LMN（φ2.0），焊條為E25.22..25， φ4.0)。 管材和管件及焊接材料的奧氏體形成元素（Ni、C、N、Mn等）和鐵素體形成元素（Cr、Mo、Si等）的平衡應使經過后可獲得完全奧氏體焊接。 體組織滿足輸送強腐蝕性介質的要求。 為保證焊接質量和工期，我公司通過了一系列的焊接工藝試驗，制定了合理的施工方案，特別是對焊接管道清潔度的控制，焊縫充氬保護效果焊縫和焊縫的抗晶間作用。 開展了防腐性能技術攻關并取得圓滿成功，圓滿、高效地完成了施工任務。 這種施工方法具有技術先進、設備簡單、實用性強的特點。 對工程中的人、機、料、法、環等提出詳細要求，結合利用工程中原有的設備和機械。 細化工藝要求，制定詳細的焊接工藝，控制焊接管路的潔凈度，通過產品保護、充氬設備設計、焊接熔池最低熱度控制、小電流快速焊接對焊縫進行充氬、層間溫度控制等保護作用，獲得良好的焊接質量，最終使焊縫的抗晶間腐蝕性能滿足高壓下輸送強腐蝕介質的要求。

3、適用范圍該施工方法操作簡單，適用性廣。 可廣泛用于對管道潔凈度或晶間組織要求較高的超低碳不銹鋼的施工。 通過對焊接參數和層間溫度的控制，以及工法組織，保證手段滿足焊接質量要求。 4 工藝原理 管道設計技術條件及標準 1.1 設計技術條件 1.1.1 管道及管件材質，其化學成分（表1）如下： 管道化學成分（重量百分比） 1.1.2 焊接質量要求：焊接接頭系數為1，焊縫要求100%無損檢測，合格等級為1級。試驗壓力均為高壓。 1.2技術標準 1.2.1《工業金屬管道工程施工及驗收規范》-2010； 1.2.2《現場設備及工業管道焊接工程施工及驗收規范》-2011； 1.2.3《石油化工用鉻鎳奧氏體鋼、鐵鎳合金及鎳合金管道焊接規程》SH/T3523-20091.2。 焊接工藝評定報告及焊接作業指導書工藝特點及焊接工藝 2.1工藝特點：尿素廠316L尿素級不銹鋼高壓管道的焊接，不僅要解決焊接問題，更重要的是接頭強度問題解決316L尿素級不銹鋼高壓管道焊接接頭耐腐蝕問題。 鐵素體含量的高低是判斷316L尿素級不銹鋼材料及焊接接頭耐蝕性的重要因素； 鐵素體含量的測量是判斷316L尿素級不銹鋼材料及焊接接頭質量是否符合施工現場要求的重要指標，也是唯一的檢驗手段。

因此，正確掌握鐵素體含量的檢驗方法及焊縫鐵素體含量超標的預防措施，對保證316L尿素級不銹鋼高壓管道的施工質量十分重要。 2.2. 焊接工藝 2.2.1． 焊接準備、焊接材料及焊接方法 (1)焊接準備 a． 溝槽形式：壁厚小于15mm，采用單V型溝槽； 壁厚15mm，采用雙槽口； 焊前應先用丙酮或酒精清潔斷口邊緣的焊接區域及鄰近區域（距邊緣約100mm）； C。 破片加工時，要求邊加工邊加水（水中氯離子含量最大為25ppm）； 斜面磨口時，應輕磨母材，使其不至于發藍。 (2) 焊接材料及化學成分 焊接材料及化學成分 (3) 焊接方法a、壁厚8mm，采用全氬弧焊； b、壁厚>8mm，采用氬弧焊與手工電弧焊相結合，底層焊層采用氬弧焊，其余各層采用手工電弧焊，只能采用窄面堆焊。 2.2.2. 焊縫檢驗（1），公稱直徑40mm，焊后最終檢驗：外觀檢驗，鐵素體含量檢驗，滲透檢驗，（對接焊縫用射線探傷代替滲透檢驗）。 (2) 對于公稱直徑>40mm、壁厚5mm的焊縫，終焊后應進行以下檢查：外觀檢查、鐵素體含量檢查（如有可能，檢查管內焊縫）、滲透試驗、和 100% 射線檢測。 (3)公稱直徑＞40mm，壁厚＞5mm的焊縫：a． 底焊層和第一層填充焊后應進行以下檢查：外觀檢查、鐵素體含量檢查（如有可能，檢查b.終焊后應進行以下檢查：外觀檢查、焊透探傷、射線探傷 100%； c. 終焊后應進行以下檢查：外觀探傷、滲透探傷、射線探傷 100%； 工藝焊接方法的選擇 1.1 壁厚 8mm，采用全氬氣電弧焊；1.2壁厚>8mm采用氬弧焊和手工電弧焊相結合，兩層采用氬弧焊，其余各層采用手工電弧焊，焊接時電極不擺動，焊縫接縫為多層多道焊。

焊接技術要求 3.1 坡口型式及加工要求 3.1.1 尿素級超低碳不銹鋼管的切割必須采用機械方法，不得采用等離子弧、氣割和碳弧氣刨。 本項目使用車床（車刀必須是不銹鋼加工斜角，現場使用不銹鋼砂輪磨削。 3.1.2.加工槽時，考慮導熱系數小，線膨脹大的特點尿素級超低碳不銹鋼的系數，為減少焊接變形，坡口和底部R的坡度角相應減小。坡口表面應平整光滑，無裂紋、毛刺、分層等3.1.3. 尿素級超低碳不銹鋼管坡口型式見圖1 坡口型式圖3.1.4. 考慮到尿素級超低碳不銹鋼在加工過程中的特點，順序為防止滲碳，特設預制區，與碳鋼、合金鋼管充分隔離，預制平臺采用木板或不銹鋼板搭建，使用nylo n 或纖維吊索用于搬運。 不銹鋼加工工具專用，嚴禁與碳鋼、合金鋼管加工工具混用。 磨削用砂輪采用不銹鋼專用砂輪。 3.1.5. 加工槽時，邊加工邊澆水（水中最大氯離子含量為25ppm）； 磨槽時，要輕輕打磨基材，使其不會發藍。 3.1.6. 溝槽加工后包扎，避免碰撞污染滲碳。 焊接前，用丙酮（或酒精）清洗坡口及其鄰近區域（距邊緣約100mm以內），清除油脂，坡口兩側用石棉板包裹，防止焊時母材滲碳飛濺熔化。焊接。 選擇性腐蝕。

3.2 焊工要求 3.2.1． 從事TP321 316L焊接作業的焊工，必須經過專門的焊接培訓，取得相應的焊接資格。 否則不得從事該材料的焊接工作。 所有焊接工作的焊工必須持證上崗。 3.2.2. 焊接前，焊工應了解母材的材質和所用的焊接工藝，包括坡口類型、焊接方法、焊接材料牌號、焊接電流、電壓、層間溫度、焊接熱等。 3.3 焊接材料的儲存、干燥、配送和回收 3.3.1． 焊材的儲存正確使用焊材是保證TP321 316L尿素級超低碳不銹鋼焊接質量的前提。 對此，我們建立了嚴格的儲存、干燥、配送和回收制度，使焊材從儲存、干燥、配送到回收的全過程可追溯。 焊材倉庫應通風干燥，焊材包裝完好，質量證明文件齊全，物證一致，入庫手續齊全。 焊材應妥善保管，堆放層數不宜過高，與地面和墻壁的距離不應小于0.3m，以保證通風良好，防止受潮； 同時，TP321 316L焊材應與其他焊材分開存放； 焊條、焊絲、氬氣、鎢棒等焊接材料應有生產廠家的質量證明書。 焊材進出庫時必須輕拿輕放，避免掉落、砸傷、碰傷，防止涂層脫落。 焊材保??管過程中，要隨時觀察包裝有無受潮、銹蝕、破損等情況，發現問題及時報告主管，查明原因，及時處理。

焊材庫房應保持清潔，除工作需要外，其他人員不得進入庫房。 3.3.2. 焊接材料的干燥使用單獨的干燥箱干燥焊條，嚴禁與其他焊條同時干燥； 焊條經325℃烘干1小時后方可使用； 焊條烘干次數不宜超過2次。 干燥后的電極不用時，必須存放在恒溫100-120℃的恒溫箱中。 烘干相關記錄由烘干人員填寫，焊檢人員定期檢查。 3.3.3. 焊條的發放 焊材必須由焊工、焊工填寫，注明焊接位置，經焊接技術人員審核，焊接檢驗員確認，由保管人按訂單發放。 收焊條時，必須使用貼有焊材標簽的保溫筒。 兩種焊條不能混裝在同一個絕緣筒內。 在整個施工過程中，分配和使用始終處于受控狀態。 3.3.4. 焊材回收 已放行未使用的焊材應及時退回倉庫存放； 退回庫房的焊條應干燥后分發，方可下次使用，并應有回收記錄。 3.4 焊接環境控制 3.4.1． TP321 316L尿素級超低碳不銹鋼焊接進行嚴格的環境控制，制作防風雨棚，并配備專人監控焊接環境。 3.4.2. 焊接時風速：手工電弧焊控制在3m/s以下，氬弧焊控制在0.5m/s以下。 3.4.3. 焊接現場必須保持清潔，禁止其他無關設備進入焊接現場。 3.5 焊接對中定位焊 3.5.1 對中前應檢查坡口尺寸，檢查鐵素體含量。

δ 12mm 槽，用于穿透檢查。 由于TP321 316L尿素級超低碳不銹鋼焊接時金屬液的流動性和潤濕性差，熔深小，為防止未焊透等缺陷，裝配時應將內壁齊平，內壁錯位量不應大于0.5mm。 TP321 316L不銹鋼.5和.0兩種規格3.5.2和尿素級超低碳不銹鋼采用氬弧焊加工制造，以防止壓痕和精確對準間隙。 徹底打磨它。 為保證底部焊道形成良好，減少應力集中，焊縫應平滑過渡到母材，焊縫兩端應磨成斜坡。 正式焊接時，焊接起點在兩個定位焊縫之間。 裝配時盡量不要使用直接焊在母材金屬上的夾具，以免損壞母材。 3.5.3. 焊接在母材上的夾具必須采用TP321 316L尿素級超低碳不銹鋼。 不允許使用碳素鋼和合金鋼管，以防滲碳。 夾具的拆卸應使用專用不銹鋼砂輪打磨，不得采用敲打、擰絞等方法。 拆卸后，應打磨平整。 如有凹陷處，必須進行補焊，并進行滲透檢查。 配對過程中嚴禁強配對，以免造成壓力集中。 3.6 焊接過程控制 3.6.1． TP321 316L尿素級超低碳不銹鋼的焊接，應盡可能減少線能量的輸入，以降低焊接接頭的敏化程度，從而提高耐蝕性。

因此要求采用多層多道窄焊道焊接工藝，采用輸入能量小、電弧短、無擺動或擺動小的焊接方法。 3.6.2. 從根部起厚度為8mm的部分為第一部分，采用氬弧焊焊接，其余部分為第二部分，采用手工電弧焊焊接。 焊縫角角高度超過10mm時應采用多道焊，焊縫寬度不允許有任何擺動。 3.6.3 多層焊時，每一層焊縫焊完后，應徹底打磨、清除熔渣，質量檢驗合格后方可進行下一層焊接。 多層焊的層間接頭應錯開。 嚴格控制層間溫度，層間溫度不得超過150℃。層間溫度采用紅外測溫儀測量。 3.6.4 DN50管道焊接時，由于受熱集中，散熱慢，易造成晶粒長大嚴重，增加熱裂紋傾向。 可采用用濕布擦拭焊縫兩側等強制冷卻措施。 ，但要注意不要直接在焊縫上進行。 3.6.5. 焊接時注意清潔和保護。 焊接前，用丙酮清洗擦拭焊絲和鎢極，去除油脂等雜質，防止滲碳。 焊接過程中，焊絲末端氧化燒焦的部分，一次未用完，嚴禁熔入焊縫，必須切割或打磨后方可用于焊接。 鎢極打磨后要用丙酮重新清洗。 3.6.6. 焊接時不允許在工作區噴漆，防止油脂進入造成滲碳。 在預制和焊接過程中，施工人員的手套、衣服等用品應保持清潔，以免過程中受到污染，影響焊接質量。

3.6.7. 管道焊接檢驗合格后，及時對焊接接頭進行酸洗和鈍化處理。 3.6.8. 焊接過程中必須在坡口內引弧，管壁嚴禁電弧劃傷。 3.6.9. 焊接過程中嚴格按照焊接工藝評定和焊接工藝指導書的有關要求進行。 3.7 氬弧焊用氬氣保護。 3.7.1. 氬氣純度為99.99%。 現場檢查，在操作方法正確的前提下，去除碳鋼表面的銹跡引弧，起弧后在原位置停留5-10秒，然后熄弧。 熔化后觀察金屬狀態，光亮的白色表面最好，黃色表面說明氬氣純度差，不能使用。 3.7.2. 氬弧焊的氬氣保護非常重要。 氬弧焊開始時應提前供氣，停止焊接時應稍后停氣。 3.7.3. 焊接保護氣體的流量一般為8~15L/min。 為防止氬弧焊時背面焊道表面氧化，降低焊縫質量，必須對焊道背面進行氬弧保護。 充氬保護有兩種方法：全部或部分充氬，見圖3和圖4。管子充氬時，頭部應有吹氣孔（φ5～10mm）。 開始充氬氣時可適當增加流速，以保證管內空氣完全排除。 焊接時應適當減少氬氣流量并保持穩定，以免因吹氬氣造成焊縫背面凹陷。 后保護氣流量一般為10~15L/min。 充氬時，盡量采用部分充氬，以免造成浪費。

為此，經過多次現場試驗，制成了充氬氣墊，其形式如圖5所示。 3.7.4充氬氣墊形式示意圖。 可以根據焊縫的顏色變化來判斷氬氣保護的效果。 在焊接過程中，焊工可以根據顏色調整保護氣體，使焊縫達到最佳保護效果。 焊縫顏色與防護效果對照表見表4。 3.7.5 焊縫顏色與防護效果對照表。 焊接設備供氣系統應保持清潔，尤其是氬氣輸送帶必須保持清潔。 吹出內部雜物，避免將雜物帶入熔池。 3.8 焊接檢驗 3.8.1． 焊接自檢后，焊工應在焊縫邊100mm范圍內標注代號。 標志用防水墨水書寫，不應含有氯。 禁止在不銹鋼管上蓋章。 3.8.2 管徑為φ40mm、壁厚為5mm的管道，終焊后應進行外觀檢查、鐵素體含量檢查和液體滲透檢查。 3.8.3 管徑φ＞40mm、壁厚＞5mm的管道，應在打根焊和第一層填充焊后進行外觀檢查、鐵素體含量檢查和液體滲透檢查。 如無缺陷，用丙酮清洗坡口表面，清洗干凈后進行第二層焊接。 第二層焊后應進行液體滲透探傷，如無缺陷則進行射線探傷。 最終焊接后進行外觀檢查、液體滲透檢查和射線檢查。 外觀檢查要求焊縫與母材平滑過渡，不允許有裂紋、氣孔、夾渣、咬邊、凹陷、未熔合等缺陷。

焊縫補強要求：母材δ12.5mm 11.5mm； 母材δ 12.5~25 12.0mm； 母材δ > 25 13.0mmmm。 3.8.4. 液體滲透檢驗采用水洗著色滲透法，使用濕法顯示劑。 工件表面溫度在15-50℃之間，滲透時間至少15分鐘。 3.8.5. 鐵素體含量用探頭式鐵素體測量儀測定，鐵素體含量最大應小于0.6%。 檢驗前用丙酮清洗檢定試片、檢驗探頭和焊縫，使其無鐵銹、浮物、油脂等雜質，以保證檢驗精度。 在檢測過程中，應經常清洗探頭，確保其不受污染，保證檢測值的準確性。 當檢測點鐵素體含量超標時，用專用砂輪磨削，用丙酮清洗地面，再進行試驗，如仍不合格，應檢查母材、焊材鐵素體檢測報告，并焊材的正確性。 并且團隊對焊接工藝進行分析，制定糾正措施，進行返修，確保鐵素體含量在要求的范圍內。 射線探傷率100%，詳見設計流水線表，一次合格率保持在98%以上。 3.9 焊縫修復 無損檢測不合格的焊縫必須消除缺陷并進行修復。 用專用不銹鋼砂輪打磨消除缺陷，并將坡口修整成適合補焊的形狀。 嚴禁用碳弧氣刨去除缺陷，以防滲碳。 補焊前應采用滲透試驗確認缺陷是否已去除。 返修焊縫的焊接難度較高，氬弧焊更容易保證質量，熱輸入小。 因此，返工采用氬弧焊。

同一部位的修理次數不得超過兩次。 超過修理次數的，應分析原因，制定措施，經技術負責人批準后實施。 6、材料和設備 管道及其附件應有生產企業的產品合格證和質量證明書。 經復驗，其規格、化學成分、機械性能、供貨情況均應符合要求。 原材料和焊材中奧氏體形成元素（Ni、C、N、Mn）和鐵素體形成元素（Cr、Mo、Si）的平衡應使母材和焊后母材獲得完整的奧氏體組織（最大鐵素體含量為 0.6%)。 鐵素體含量可用鐵素體測量儀檢測。 原材料和焊材的質量證明書應列明材料在交貨條件下的化學成分和力學性能，并包括Hugh試驗的試驗編號、Hugh試驗和選擇性腐蝕試驗的結果，以及對相關材料的鐵素體含量和金相組織的描述。 焊接材料 根據我公司焊接工藝評定報告，本裝置TP321 316L尿素級高壓不銹鋼管道焊接材料為R25.22.2LMN（φ2.0），焊條為E25.22。 (φ3.2、4.0)，焊接材料分開存放。 使用專用焊條烘箱烘烤。 2.3 氬氣：工業純氬不銹鋼管道316l，純度不低于99.99%，含水量小于50mg/m3。 使用氬氣前不銹鋼管道316l，先查看瓶體上的出廠合格證，檢查氬氣的純度指標，再檢查瓶閥。 沒有泄漏或故障。

2.4 鎢極：選用2.0～3.0 焊接設備： 3.1 焊機：選用YC-300WP直流氬弧焊機，焊機應具有良好的工作特性和調節特性，并配備準確的電流表和電壓表。 3.2焊槍：采用QQ-/300A、500A風冷TIG，結構簡單，輕巧耐用，槍身緊密，絕緣性好，氣流穩定，夾桿牢固，適合全方位焊接。 3.3 氬氣輸送管：應使用半硬質塑料管代替橡膠軟管等吸濕材料。 應專用，不得與其他輸氣管混用。 氬氣帶不宜過長，一般不超過30m。 避免壓降過大，造成氣流不穩定，影響焊接質量。 機加工設備 4.1 管材下料和坡口加工考慮了尿素級超低碳不銹鋼的特性。 為了防止滲碳，設置了專門的預制區，將其與碳鋼、合金鋼管充分分開。 4.2 小口徑管材采用切割機切割材料時，切割片采用特制不銹鋼片。 4.3 尿素級不銹鋼高壓管道的開孔，采用專用鉆頭在鉆孔機上開孔。 熱電偶元件的孔。 施工工具清單 VII. 質量控制 質量體系：施工隊項目組長、施工組質量組長、設備工程師、材料工程師 設備工程師 焊接工程師 搬運工程師 質量經理 質檢員 2.質量控制措施 2.1嚴格按照圖紙設計要求施工，嚴格執行技術規范，項目建設過程中的工藝標準和操作規程，嚴格執行公司制定的技術管理規程。

2.2認真做好施工組織設計、施工方案等的編制、實施和檢查工作，并向施工單位進行技術交底。 2.3施工管理人員必須認真熟悉圖紙，掌握圖紙，按設計圖紙控制工程施工。 2.4 項目部技術人員、質檢人員必須跟蹤跟蹤重要子項目的驗收情況，如實做好各項檢查記錄。 2.5 所有進場材料必須有真實的材料合格證，合格證由材料人員和技術人員收集存檔。 2.6隨工程施工，施工原始技術資料記錄及施工檢驗記錄負責人、熱處理工、焊工、質檢員、探傷員、材料人員的記錄及時做好記錄，及時整理材料歸檔。 2.7 進場的各種材料、成品、半成品均由材料部專人驗收，檢查外觀質量，并出具書面材料證明書。 2.8 Raw : that the raw are in , and no raw will be of and test (test ), they will not be . test be out when there is doubt about etc. 2.9 On-site : that the is out in with the by the and to the , and never cut . on-site the three- , and the team is for the on the site, and stops . The team will to the to that the is to the .

In , the and of the on-site of the unit, so as to the of the . 2.10 and : the and check and to the . After the sub- are , the team will first self- and to the for after that there are no leaks. After the the , it will to the unit for . For items, they be in time. 2.11 types of must hold a to work, such as: , , , etc. 8. 8.1 with the , and of Pipe Co., Ltd. and rules and . 8.2 All teams and must in , , and . must dress to the and wear . 8.3 All kinds of and tools must be in good , and their use must with . such as must be well , and the wire be to the shell of the . 8.4 and fire are in the area. and rooms be with fire- . 8.5 When the weld seam with a , be worn to from noise . The of the wheel must be when it wears down to 1/3 of the . If the wheel is or , it is to the cable. It must be in good . If it is , it must be with tape or . It is for to with wire ropes. 8.7 belts must be worn high- .

8.8 At the end of the daily , all kinds of tools and wires be up in time, and the of the be . 8.9 Argon arc be at the upper air when rods. 8.10 The team wear anti- to the eyes from being by the arc light argon arc . 8.11 flaw time , and set up eye- signs flaw to other from by and . 九。 : This pays to the on the , and will not cause . 1. Pay to the of rod heads, and clean up slag to the dump to to the local soil . 2. Pay to the eye and skin by arc light ; 3. A mark be set up the to other from by and . When on welds or base , care be taken to clean and the to avoid soil or . 10. 1. : The that this is and , the of the weld and the of the weld. The is , easy to , easy to , and has wide in the site . 2. : the of TP321 316L urea and steel in the urea plant, the was , and good were . The and have good the : 2.1. : The weld and shape of all are good, with the base metal, no pores, , and other , and the shape meets the of Table 6. The rate of the is 99%, and the pass rate is 100%. 2.2 : The and of the test are out to the level of , and the test is 98.2% of the first pass rate and 100% of the pass rate.

2.3. : welds and welds at pipe and are for , with a pass rate of 100%. 2.4. test: After the TP321 316L is and to pass the test, the test is 100% . 3. : The of TP321 316L has value for the , and the has more than 300,000 yuan, the for the of the urea plant. And the of the owner, the of works and works of over the of 8 yuan to us for . 十一. : Coal Urea : Yili Clean Base, , Ordos City, in the of the Ordos , with an of 1000-1619 . The in this The west of the flag runs the east and west. This is by Pipe Co., Ltd. as the for the , and of the . All in the are by our . : see Table 7