【HG化工标准】 尿素高压设备耐腐蚀不锈钢管子-管板的焊接工艺评定和焊工技能评定

ICS71.120.10;75.180.20;23.020.30G93
备索号：10957—2002wwW.bzxz.Net
中华人民共和国化工行业标准
HG/T 3178-: 2002
代替HG/T3178--1988
尿素高压设备耐腐蚀不锈钢管子-管板的焊接工艺评定和焊工技能评定Welding procedure qualification and welder performancequalification of corrosion resistant stainless steeltube-tubesheet joints for high pressure urea equipments2002-09-28发布
2003-06-01实施
中华人民共和国国家经济贸易委员会发布前
HG/T 3178—2002
本标准代替推荐性化工行业标准HC/T31781988≤尿索高压设备耐腐蚀不锈钢管子管板的焊接工艺评定和焊工技能评定”。本标准根据多年实施HG/131781988取得的经验，结合近年来国内外工程公可的标准，规范，对HG/T3187—1988修订而戏。
本标推与HG/T3178-1988的工要技术差异：增加了定义及相应条文。
增加了近年来在尿素高压设备中成功应用的三种换热管规格.即：19.05×2.11、26.5×2、#27×3.5。
提高广选择性腐蚀试验的验收标准。对焊接变素明确了量化考核指标。熔敷金属化学成分略有变化。
本标准的附录 A 为资料性附录。本标准出原国家石油和化学工业局政策法规司提出。本标准由化学工业机械设备标准化技术委员会归口。本标准起草单位：大连冰山集团金州重型机器有限公司。本标准主要起草人：郭传江、刘晓书。参加起草人有：刘静、曲孟盛、杨占波、蔡洋本标准1988年首次发布为化工专业标准ZB/TG930071988.1997年调整为推荐性化.T.行业标谁，并重新编号为HG/T31871988.(3)
1范围
尿素高压设备耐腐蚀不锈钢管子-管板的焊接工艺评定和焊工技能评定HG/T 3178—2002
本标准规定了尿素高压设备（主要指二氧化碳汽提塔、高压冷凝器、高压洗涤器）耐腐蚀超低碳Cr-NiMo奥氏体不锈钢（以下简称\尿素级不锈钢”)管子管板的焊接上艺评定和焊.T.技能评定的基本原则、试验方法、检验要求。
通过焊接工艺评定或焊工技能评定，焊接设备和焊接材料也同时证明满足使用要求。本标准仅适用于钨极填丝氩弧焊（GTAW)及焊条电孤焊（SMAW，一般仪用于设备维修）2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。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）或修订版均不适用于本标准.然而，鼓励根据本标准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，其最新版本适用于本标准。
HG/T 3172民
尿素高压设备制造检验方法尿素级超低碳铬镍钼奥底体不锈钢品间腐蚀倾而试验的试样制取
HG/T3173尿素高压设备制造检验方法尿紫级超低碳铬镍钼奥氏体不锈钢晶间腐蚀倾向试验
尿素高压设备制造检验方法尿素级超低碳铬镍钼奥氏体不锈钢的选择性腐蚀检HG/T 3174
查和金相捡查
HG/T3179尿素高压设备堆焊工艺评定及焊工技能评定JB4730压小容器无损检测
3术语
下述术语适用于本标准。
焊接工艺评定Weldingprnecdurequalification3.2
为验证所定的焊件焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结果评价。焊工技能评定Welderperformancequalification为验证焊工能否焊出满足规定要求的致密的焊缝而进行的试验过程及结果评价。试件Test piece
按照预定的焊接工艺制成的用于焊接工艺和/或焊工技能评定试验的焊件。试件包括母材和焊接接头两部分。
焊接接头Welded joint
由两个或两个以1零件要用焊接组合或已经焊合的接点。检验接头性能应考虑焊缝、熔合区、热影响区甚至母材等不同部位的相互影响。(5)
HG/T3178—2002
焊缝Weld
焊件经焊接后所形成的结合部分。4材料
4.1尿素级不锈钢材料
用于评定的尿素级不锈钢材料（含换热管、带极堆焊用钢带/焊剂、焊条、氩弧焊丝）应符合有关的国家标准、行业标准、工程标准及图样规定，质量证明15合格齐全，并经复验合格。4.2碳钢材料
用于评定的基层碳钢材料按表1选用。表1碳钢材料选用表
产品基材在常温下的屈殿强度
392 MPa
392 MPa
5般要求
试板材料
与产品相同
任何类型碳钾
5.1程序
管了-管板焊接工艺评定和焊工技能评定，一股应在尿素高压设备堆焊评定合格后进行。若同时进行，则评定的有效性应以堆焊评定合格为前提。焊接工艺评定合格后进行焊工技能评定，也可以在焊工技能评定试验完毕后，选择一名合格的焊工技能评定的试验结果，作为焊接工艺评定。评定的程序·般为：
提出焊接评定的任务书。
b）编制评定用焊接T艺规程,
制订焊接评定计划
d）试验，并做详细记录。
填写焊接评定试验报告：
5. 2 煤T
5.2.1焊接评定试板的焊工，必须经锅炉压力容器不锈钢材料焊工资格考试合格，具有较好的焊接操作技能，并且具有焊接尿素级不锈钢的基本知识。对于初次参加尿素级不锈钢焊接的焊工，应进行必要的理论和专业知识培训并通过考试5.2.2焊工技能评定不合格者，允许在一个月内参加补考·次。补考不合格或未参加补考者，经短期培训后可重新申请评定，但与前次评定的间隔至少为三个月。5.2.3焊工技能评定试验完毕后，可选择-名合格的焊T的技能评定，作为焊接工艺评定（即根据技能评定的结果，出具焊接工艺评定报告，也可以分别进行焊接工艺评定和焊工技能评定，此时应先进行焊接T艺评定，合格后进行焊工技能评定。5.3授权检验
如果合同有要求时，评定试验应在合同要求的检验机构代表监督下进行。6评定的变素
6.1煤接工艺评定的变素
当出现下述情况之一·时需要重新进行工艺评定：2
焊接方法及其组合的改变。
焊接材料的牌号、类型、规格的改变。b)
焊接位置的改变。
d）管板耐腐蚀层堆焊工艺或堆焊材料的改变。比已评定合格的最高层间温度超过20℃以上。c)
HG/T31782002
管子-管板接头型式的改变，包括管子公称尺寸、公称管间距山大变小、坡口型式、管子伸出高f
度等。但管子伸出高度低于评定试验时的伸出高度时，不必重新评定，g）
管子材料类型的改变。
电流种类（交流/直流）或极性（直流正接/反接）的收变。h)
电流和/或电压范围的改变超过工10%。保护气体类型的改变和/或任一组成成分的变化超过土5%。保护气体流量比评定合格的范围的下限值降低10%或降低2L/min(取两者中的较大值)以上时。焊枪喷嘴尺寸或结构型式的改变。焊接速度的改变（一般是计每根管子的焊接时间）超过十10%。m)
焊接层数或分段焊接的方向、顺序的改变。没有完整的焊接工艺评定报告，6.2焊工技能评定的变素
当出现下述情况之·时需要重新进行焊工技能评定：焊接工艺方法及其纽合的改变。a）
焊接材料的牌号、类型、尺寸的改变。焊接位置的改变。
比已评定合格的最高层间温度超过20℃以上。管子管板接头型式的改变，包括管了公称尺寸、公称管间距由大变小，坡口型式、管了伸出高e
度等。但管子伸出高度低丁评定试验时的伸出高度时，不必重新评定。f）电流种类（交流/直流）或极性（直流止接/反接）。电流和/或电压范围的收变超过士10%。h)
保护体类型的改变和/或任-组成成分的变化超过士5%。保护气休流量比评定合格的范国的下限值降低10%或降低21/min（取两者中的较大值）以上i
时或取消保护气体，
煌枪喷嘴尺寸或结构型式的改变。j
焊接速度的改变（一般是计每根替了的焊接时间)超过士10%。k)
焊接层数或分段焊接的方向、顺序的改变。评定合格的焊工中断评定合挤项日焊接二个月或三个月以1时，应重新进行焊工技能评定，m
似是，在检验机构的代表认可时，可以延长三个月。n）当用或其代表有要求时。
0）没有完整的焊工技能评定报告。6.3其他
除了满足本标准之外，若用户和/或图纸、技术条件另有要求，也应该补充到本标准所规定的评定内容中。
7试件制备
7.1堆焊试板
接IIG/T3179制备的堆焊试板，一部分作为璀焊工艺评定用，待堆焊评定合格后，另--部分作为(7)
HG/T317B—2002
管子算板的焊接工艺评定及焊工技能评定用，试板寸可视评定数壁和内容情增大。或者再单独堆煤试板，试板按图1制备。
7.2管子管板评定
手工堆焊
常极堆焊
臂子-管板捍接评定试板
图1堆焊试板
些75单位为毫米
管子管板焊接工艺评定和焊工技能评定的试板见图2.管子数量至少-七根。试板分A，B两种型式。对于焊接工艺评定，A型试板适用丁管子与带极和/或焊条电弧堆焊的管板焊接，B型试板适用于管子与带极堆焊的管板焊接。A型试板评定合格后，B型试板免评。对于焊接技能评定，可任选A型或B型试板，
7.3模拟管
耐蚀层
过滩层
手工聪焊
换热管
希极堆焊
带极堆焊
HG/T3178—2002
1一横裁面（即沿了中轴线的纵问截面）检存试样：I一平行截面（即沿垂立管子中轴线的横向截面)试样：Ⅱ晶间腐蚀倾向试验试样图2篮子-曾板评定试板
高压二氮化碳汽提塔上管板的焊接工艺评定和焊L技能评定，试板边缘应增设至少六根模拟管（或称障碍管），见图2中患线所示。评定时，模拟管可以不必焊接，但需要进行点固，伸出高度与其他管根同。
7.4焊接
焊接时应严格按焊接工艺规程执行，如果来用多层焊，控制层间温度小于等于100℃。7.5热处理
管子-管板接头不允许进行焊后热处理。7.6试样截取
管子-管板试样按图2所示截取，为减少试件及试样质量，可在管子-管板焊后，将部分碳钢加工么掉.使剩余碳钢厚度大于等于20mm。8检验与评定
8.1试板堆焊
HG/T3178—2002
堆焊过程中及完工后的试板检验·按HG/T3179的要求进行。如果产品上管板堆焊后需要迹行机加工（比如为了使堆焊表面平齐），则堆焊试板也要按相同的工艺进行加工。8.2管子管板接头
8.2.1渗透检测
管子-管板焊接完成后按JB4730的要求进行渗透检测，I级合格，8.2.2化学成分
熔金属的化学成分分析，应该在焊链上取样分析C、Cr、Ni、Mo、Mn.Si和N等七种元素。化学成分的要求见表2。
表2熔敷金属的化学成分要求
25-22-2型
316L改良型
注：表中单个值为最大值。
8.2.3铁素体含量测定
1. 90-~2. 70
2. 20-- 3. 00
质量分数（%）
管子-管板接头应进行铁素体含量测定，包括焊缝表面及管板耐腐蚀堆焊层的表面。铁素体合量的测定，应采用经校正和检定的铁素体测量仪。接头铁素体含量不得超过0,6。
8.2.4焊接缺陷的检验
8.2. 4. 1检验的内容
a）裂纹。
b）夹渣。
金属氧化物夹杂（仅在手工钨极惰性气体保护焊时产生，这种缺陷一般表现为细线型，是由于焊接时，焊丝的前端或熔池表面失去气体保护形成的氧化膜，夹杂在焊缝中，特别是在起弧与熄孤的瞬间）。
气孔。
管壁术烯合。
焊道间末熔合。
管壁睿深。
管璧烧穿。
根部(第一层)熔透情况。
管子管接头焊缝的计算厚度。
管壁唆肉。
夹鸽（仅在于工钨极情性气体保护焊时)。m）金属夹杂物（铁铬化合物，仅在手工电弧焊时），8.2.4.2检验部位
8.2.4.2.1横截面（即沿管子中轴线的纵向截面）.见图2中试样1及图3。8.2.4.2.2平行截面（即沿垂直管子中轴线的横向截面），见图2中试样Ⅲ及图4。在一2mm，3mm、-4mm1等每--平行截面1:.直到有50为以上的接头焊缝（按焊缝长度累计）已经松脱为止。该项检验有时也称做（管子-管板接头的）逐层刨削试验。6
图3横截面
8.2.4.3试样表面的加工
焊辫项部
I1G/T 3178-- 2002
换热管
图4平行截面
8.2.4.3.1表面的加工采用带有水冷的磨削或精刨（铣）后再磨削的方法。在磨削时应尽可能减少对焊接试样的热影响，然后用碳化链水磨砂纸（180号～-600号）由粗到细逐次研磨。对于第一平行截面（即0mm截面)的加丁，不需要全部加工至所有管子焊缝的顶端，只需要30%的管子焊缝项端（按焊缝长度累计）被加工到即可，加工方法可先用铣床加工掉管了伸山部分，使剩余伸出量为1mm左右.然后进行磨削。8.2.4.3.2试样的浸蚀应连续进行（般只需4s~-6），直垒焊道和管子材料清晰可见。浸蚀剂应在使用前即时配制.浸蚀剂的成分比应为（体积比）：HNO（65%）：HCI(36%）：H.O(30%)=1 : 2 : 1.
8.2.4.4试样的梭验
8.2.4.4.1采用双月体视显微镜（放大借数为20~25倍）拍摄横截面和每个平行截而照片（拍照比例为1：1~-1：1.5）.照片必须能够清晰显示山：a）对于半行截面应表示出与检验面有关的试样总厚度。如果四个角的厚度差人于1mm，则应将试样的每个面上每个角的厚度列成表，对于平行截面试样号或其他清晰的识别号见图5，在试样一侧加工出不同数量的沟作为标b)
记·随止混淆，
所有焊接缺陷用不同的符号表示在试样上，按不同类型标上顺序号，对缺陷尺寸测量后列表记录。
照片的比例必须用和试样检验面一起照相的刻度尺(暑米刻度)表示。d
试样A
图5试样标记——沟槽
试样！
8.2.4.4.2横截面焊缝尺寸的检验应测量图3的四个焊缝断面尺小，并编号列表记录。必要时要对晶间腐蚀倾向试验试样的焊缝断面寸进行测量。需要测量的人寸分别见图6和图7。注意，多层焊时，应分别测量每·层焊接时的管壁辫深P1、P2。(11)
HG/T3178—2002
(--焊的腰高(即焊喉尺寸);
h·焊缝高度;P—管壁熔深
图 6单层焊
不同类型的焊接缺陷表示方法见表 3。表3
缺陷名称
金属氧化物类杂
熔化缺陷
管壁熔深过大
管壁烧穿
管子松脱
金属央杂物
8.2.4.5焊接缺陷检验报告
焊接缺陷表示符号
a一炽缝的腰高(焊喉尺寸)：
h一焊經商度;P...管壁燎深
图7多层焊
两种焊接方法组合焊时
仅手工钨极氟焊
仅于工.钙极氩焊时
仅在于工电孤焊时产生，不作为缺陷所有的焊接缺陷、标记、数据应列人每·个被检验平面和横截面的汇总表，记录表的形式签见附录A中表A.1.表A.2，对于平行截面，在报告中还应注明由一个截面贯穿到下-个截面的焊接缺陷，8.2.5接缺陷检验的验收标准
8.2.5.1横截面
8.2.5.1.1对于GTAW、腰高α大十等丁3mm。对于SMAW，腰高α大于等于4mIn对于(12)
HG/T 3178 -2002
GTAW/SMAW.腰高a大于等于4mm。8.2.5.1.2管壁熔深P(多层焊时取P)、P2中的最大值)大于管子公称壁厚的75%（即tP小子等于0.25t)时，为熔深过大-合格与否出买方或其指定的第三方决定。双方有争议时，根据8.2.5.2之规定逊行逐层创削试验来判断是否合格，tP小于等于0.31时.应记录四截面的管壁熔深。8.2.5.2平行截面
8.2.5.2.1缺陷定义：
裂纹，长度人于0.6um。
夹渣.长度大于0.6mm
金属氧化物夹杂.长度大于0.6mm夹钨，长度大于1.5mm
气孔，长度大于0.6mm
壁熔深过大.见8.2.5.1.2。
熔化缺陷（包括未熔合及熔深过小），长度大于2.0mm江：如来在某一截而某处标明为管于松脱，但是在下一裁面的同一位胃如果不是松脱而是致辫的焊缝，则该处仍应视为烯化缺陷。
8. 2. 5. 2. 2
2Umm截面和：1mm截面都不得有任何缺陷。8. 2. 5. 2. 3
2mn、3mm.等截面各种焊接缺陷的评判要求见表4、表5。表4缺陷的验收标准
缺陷类型
焊焊道和/或奸链
上的裂纹
热彩响区裂纹
弧坑裂纹
条虫状孔穴
熔化缺陷
脊壁烧穿
允许的缺陷数益
SMAW或
GTAW/SMAW
缺陷最大尺』
1.缺陷数量的计望以4条完整的管子-管板烨缝为计算基谁，
2.缺陷连续从一个截面穿透到下一战面是不允诈的，同时，如果已经标明不同符弓和记号的缺陷足在同一位暨（例划、一2mm截面标记为^，3n1m截面标记为口，且两个缺陷在同一位督上)，则应视为个连续性的缺陷，试样判胺。
3．缺陷不允许集中在·个区域。4.管瞬熔深小充许太不规则，
5，如果超过允许存在的缺陷数量或最大尺寸，试样判为合格。
HG/T3178—2002
缺陷的位
焊經上
晶间腐蚀倾向试验
表 5夹钨的验收标准
缺陷的充许值
尺寸 mm
21. 0 ~,1. 5
>0. 4-~51. 0
20. 3.0. 4
每个截面
最多数遣
一5 mm截面累计
-2 intm~--
每根管子
每个截面
-2mm~-5mm截面累计
每根管子
每个藏面
2 mm~-
-5rm截面系计
如果超过允许存在
的缺陷数量或最大尺
寸,试样判为不合格
8.2.6.1腐蚀试验试样的制备按HC/T3172进行8.2.6.2试样的尺可及表面积的计算方法见表6～表10。根据产品的实际情况，试样取自于图2中A型或B型试板上，即试样Ⅲ，
注：表6~表10中的注内容相同,详见表10中，注1、注2、注3、注4。表6晶间腐蚀倾向试验试样尺寸及表面积的计算方法25.4
管子，外径19.05mt，壁厚2.11 1mm管间：25.4mm
表面积计算方猪
(51.4×13：元/4×14.83*)×2
(51.1×13-14.83)×2Xt
元×14.83(H ; t)
xX19.05LH212(1c-2))
4×2.11×1
总表面积Ficm2
单位为亳米
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