SHT 3525-2015 石油化工低温钢焊接规范.pdf

ICS 25. 160 P 72 备案号12097-2015 中华人民共和国石油化工行业标准 SH/T 3525-2015 代替SHT3525-2004 石油化工低温钢焊接规范 Welding specification of low temperature steel in petrochemical industry 2015-04-30 发布2015-05-01实施 中华人民共和国工业和信息化部发布 2 0 16 . 0 3. 18 工程技术部 韦开棣 S8/T 3525-2015 目次 前言..................................................................................................................III 1 范围 2 规范性引用文件.. 3 术语和定义................................................................................................2 4 材料验收......................................................................................................2 4.1 一般规定.........................................................................................................2 4. 2 钢材验收................................................................................................2 4. 3 低温冲击韧性试验“3 4.4 焊接材料验收.. 4. 5 材料管理................................................................................................4 5 焊工资格和焊接工艺评定....................................................................................4 6 焊前准备.........................................................................................................5 6. 1 坡口制备..................................................................................................5 6.2 组对定位.......................................5 7焊接工艺......................................................................................................7 7. 1 一般规定..................................................................................................7 7.2 预热......................................................................................................7 7.3 焊接...............8 8 焊后热处理.........................................................................................................8 9 焊接检验............................................................................................................8 9.1 外观检查................................................................................................8 9. 2 无损检测..................................................................................................9 10 焊缝返修......................................................................................................9 附录A资料性附录国内常用低温铜板、铜管及锻件低温冲击试验..........................10 附录B资料性附录美国ASME常用低温铜板、钢管、锻件......................................11 附录c资料性附录日本常用低温钢板、钢管、锻件......................................................15 附录D资料性附录常用低温钢焊接材料选用.......... 附录E资料性附录常用低温钢焊接材料化学成分.........................................................18 附录F资料性附录AWS常用低温焊条...........................................................22 附录G资料性附录AWS常用低温焊丝..........................................................23 附录H资料性附录低温用焊条冲击试验规定...............................................................25 本规范用词说明................................................................................................28 附条文说明.........................................................................................................29 SH/T 3525-2015 Contents Foreword...............................................................................................................III Scope.....................................................................................................................1 2 Normative documents quoted“1 3 Terms and definitions..2 4 Material inspection and acceptance........2 4. 1 General specifications“2 4. 2肌1aterialinspection and acceptance2 4. 3 The low temperature impact toughness test3 4.4 Welding material inspection and acceptance..3 4. 5 Material management............4 5 Welder qualification and welding procedure qualifications4 6 Welding preparation5 6. 1 Groove processing“5 6. 2 Assembly of joints........5 7 Welding procedure“. 7 7. 1 General specifications.......7 7. 2 Preheating7 7.3 Welding .....................8 8 PWHT“................8 9 Welding inspection................8 9. 1 Visual examination.......8 9.2 NDT............9 10 Weld repair.........9 Annex A CInative Common low temperature steel plates, steel pipes and forgings in domestic“10 Annex B Inative Common low tempera阳resteel plates, steel pipes, forgings in US ASME .........11 Annex C CInative Common low temperature steel plates, steel pipes, forgings in Japan“15 Annex D Inative Common low tempera阳resteel welding materials selection.................17 Annex E Inative Chemical composition of common low tempera阳resteel welding materials“18 Annex F CInative AWS common low temperature electrode“n Annex G Inative AWS common low welding wire“.........23 Annex H Onative Specification for low tempera阳reelectrode impact test............25 Explanation of wording in this specification...........28 Add Explanation of articles“ .......................29 Il SH/T 3525一一2015 刚昌 根据中华人民共和国工业和信息化部2012年第二批行业标准制修订计划工信厅科[2012J119 号的要求，规范编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国际标准和国外先进标准， 并在广泛征求意见的基础上，修订本规范。 本规范共分10章和8个附录。 本规范的主要技术内容是材料验收、焊工资格和焊接工艺评定、焊前准备、焊接工艺、焊后热 处理、焊接检验、焊缝返修。 本规范是在SH/T3525-2004 石油化工低温钢焊接规程的基础上修订而成，修订的主要技术 内容是 一一-扩大了适用范围 一一对规范的结构作了适当调整 增加了低温钢材料现场管理的要求 一一对低温钢焊接材料按新标准作了调整 增加了焊后热处理控制的具体要求 一一无损检测方法增加了衍射时差法超声检测TOFD。 本规范由中国石油化工集团公司负责管理，由中国石油化工集团公司施工技术淄博站负责日常管 理，由中石化第十建设有限公司和惠生工程中国有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中 如有意见和建议，请寄送日常管理单位和主编单位。 本规范日常管理单位中国石油化工集团公司施工技术淄博站 通讯地址山东省青岛市黄岛区漓江西路677号 邮政编码266555 电话0532-55681827 传真0532-58681000 本规范主编单位中石化第十建设有限公司 通讯地址山东省淄博市临淄区建设路29号 邮政编码255438 惠生工程中国有限公司 通讯地址上海浦东中科路699号 邮政编码201203 本规范参编单位胜利油田胜利石油化工建设有限责任公司 本规范主要起草人员张立平张桂红唐元生赵秀兰姜俊荣汤日光 本规范主要审查人员吉章红葛春玉吴忠宪李永红段瑞李雪梅王一帆胡联伟 张永明袁永苏良骥任鹏举张立芳张贤俊刘知跃 本规范1992年首次发布，2004年第1次修订，本次为第2次修订。 I l I SH/T 3525-2015 石油化工低温钢焊接规范 1 范围 本规范规定了低温钢的材料验收、焊接工艺评定和焊工考试、焊接准备、焊接工艺、焊后热处理 和焊接检验等要求。 本规范适用于石油化工、天然气化工和煤化工工程低温钢设备和管道的焊条电弧焊、埋弧焊、鸽 极气体保护焊、熔化极气体保护焊的焊接施工。 2 规范性引用文件 下列文件对于本规范的应用是必不可少的，凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规 范。凡是不注日期的引用文件，其最新版本包括所有的修改单适用于本规范。 GB150 压力容器 GB/T229 金属材料夏比摆锤冲击试验方法 GB/T 983 不锈钢焊条 GB/T 3375 焊接术语 GB 3531 低温压力容器用低合金钢钢板 GB/T4842氧 GB/T 5117 非合金钢及细晶粒钢焊条 GB/T 12470 埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂 GB/T 13814 镰及镰合金焊条 GB/T 14976 流体输送用不锈钢无缝钢管 GB/T 15620 镰及镰合金焊丝 GB/T 17493 低合金钢药芯焊丝 GB/T 17853 不锈钢药芯焊丝 GB/T 17854 埋弧焊用不锈钢焊丝和焊剂 GB/T 18984 低温管道用无缝钢管 GB 19189 压力容器用调质高强度钢板 GB 24510 低温压力容器用9Ni铜板 GB 24511 承压设备用不锈钢板及钢带 NB/T 47009 低温承压设备用低合金钢锻件 NB/T 47010 承压设备用不锈钢和耐热钢锻件 NB/T 47013 承压设备无损检测 NB/T 47014 承压设备焊接工艺评定 NB/T47018 承压设备用焊接材料定货技术条件 JB/T 3223 焊接材料质量管理规程 SH/T 3517 石油化工钢制管道工程施工技术规程 SH/T 3526 石油化工异种钢焊接规范 SH/T 3537 立式圆筒形低温储罐施工技术规程 SH/T 3543 石油化工建设工程项目施工过程技术文件规定 SH/T 3525-2015 SH/T 3554 石油化工钢制管道焊接热处理规范 YB/T 5092 焊接用不锈钢丝 TSG Z 6002 特种设备焊接操作人员考核细则 3 术语和定义 GB/T 3375和NB/T47014确立的及下列术语和定义适用于本规范。 3. 1 低温钢Low temperature steel 设备在一20 0C 以下、管道在一29 0C 及以下使用的无镇、含镇低温合金钢和奥氏体不锈钢的统称。 4 材料验收 4. 1 一般规定 4. 1. 1 低温受压元件所采用的材料应是镇静例。国外材料应符合合同规定的材料标准和技术条件。 4.1.2 低温钢及焊接材料应具有质量证明文件，其内容应包括 a 材料标准代号 b 材料规格、牌号 c 订货合同中规定的各项特性数据的检验结果 d 生产批号和供货状态 e 生产单位名称 f 检验印鉴标志。 4.1.3 低温钢质量证明文件应具在低温夏比V形缺口冲击试验值。其合格标准应符合相应的产 品标准。 4.1.4 不得在低温钢表面刻划或敲打材料标记和焊工钢印等导致产生缺口效应的划痕。 4.1.5 当材料有下列情况之→时，不得使用 a 质量证明文件的特性数据不符合产品标准和订货技术条件或对其有异议 b 实物标识与质量证明文件不符1 c 要求复验的材料未进行复验或复验不合格 d 材料外观质量检查不合格者。 4.2 钢材验收 4. 2. 1 常用低温钢板、铜管、锻件的钢号及低温冲击韧性试验要求参见附录A，验收检验项目和技术 指标应符合下列要求 a 钢板应符合GB3531、GB19189、GB24510、GB24511、GB150的规定 b 铜管应符合GB/T18984、GB150、GB/T14976的规定 c 锻件应符合NB/T47009、NB/T47010的规定。 4.2.2 使用奥氏体不锈钢材料时，当其设计温度高于196oC，可免除低温冲击试验。 4.2.3 直接与受压元件焊接的非受压件应是具有良好焊接性的钢材，其低温冲击韧性及焊接接头性能 应与受压元件匹配。 4.2.4 材料在使用前应按相应产品标准和订货技术条件进行质量验收，并符合下列要求 a 进行质量证明文件的审查，并与实物核对标识 b 按设计文件或标准要求进行复验 c 表面不得有裂纹、折叠、夹层、结疤等缺陷 d 表面的锈蚀、凹陷及其他机械损伤的深度不应超过相应产品标准允许的厚度负偏差。 4.2.5 锻件经外观检查，应无肉眼可见的裂纹、夹层、折叠、夹渣等有害缺陷。如有缺陷，允许清 2 SH/T 3525-2015 除，当缺陷存在于非机械加工表面，清除深度不应超过该处公称尺寸下偏差。当缺陷存在于机械加工 表面，清除深度不应超过该处余量，修磨部分应圆滑过渡。 4. 2. 6 国外材料应按合同规定的材料标准和技术条件进行验收，部分国外低温用钢板、铜管参见附录 B和附录Co 4. 3 低温冲击韧性试验 4.3.1 低温冲击试验方法应执行GB/T229的规定，并符合下列规定 a 标准冲击试样尺寸为lOmmX10mmX 55mm; b 小尺寸冲击试样为7.5mmX 10mmX 55mm和5mmX10mmX55mm; c 当能制备标准尺寸试样时，不应采用小试样进行试验 d 当无法制备标准试样试验时，宜采用尽口j能大的小尺寸试样ill行试验。 4.3.2 材料截面尺寸无法制1件应符合合同规定的技术条件，焊接材料验收项目和技术指标应符合 下列要求 a 11合金钢及细晶粒制焊条山符合GB/T5117的规定 b 不锈钢焊条应符合GBT983的规定 c 慷及镰合金焊条应符合GB/T13814的规定 d 埋弧焊用低合金钢焊线及焊剂应符合GB/T12470的规定 e 低合金钢药芯焊丝应符合GB/T17493的规定 f 不锈钢焊丝应符合YBT5092的规定 g 不锈钢药芯焊丝应符合GBT17853的规市 h 埋弧焊用不锈钢焊丝歧州剂应符合GB/T17854的规定 i 镇及镰含金焊丝应符合GBT15620的规定 j 承压设备用焊接材料应符合NB/T47018的规定。 4.4.2 低温压力容器使用的低氢焊条应按批次进行药皮含水量成熔敷金属扩散氢含量的复验，其复验 方法及结果应符合相应标准丰11技术文件要求。 4.4.3 所用氧气应符合GB/T4842规定，其纯度小应低于99.99，吁瓶装氧气的压力低于0.5MPa 时应停止使用。 4.4.4 熔敷金属的化学成分和力学性能应与即材相近，低KA冲击韧性值不低于母材标准值，当设计文 件无规定时，焊接材料向按下述原则选用 a 焊条电弧焊应选用低氢型药皮焊条 b 埋弧焊应根据钢种选用与之相匹配的焊丝、焊剂 c 焊接含Ni低温钢所用焊材的含Ni量应与母材相近或稍高 d 9Ni钢焊接宜选用恪镇奥氏体或镰基焊条 e 异种钢焊接应按SH/T3526选用焊接材料。 4.4.5 常用低温钢推荐选用的焊接材料参见附录D，常用低温焊接材料化学成分参见附录E、附录F、 附录G。 4.4.6 选用GB/T5117标准规定的焊条，焊条焊缝金属夏比V形缺口冲击试验温度、断后延伸率和 3 SH/T 3525-2015 冲击功应满足设计文件的要求，尚应符合附录H的规定。 4. 5 材料管理 4.5.1 经验收合格的低温铜板材、管材、焊材及配件，应做好标识。 4.5.2 低温钢材料与其他材质的材料宜分开堆放，板材、管材应在下面垫道木或木块，与地面距离宜 100mm以上，管材管口应进行封堵。 4.5.3 低温钢管配件宜设库房管理。 4.5.4 低温场合使用的不锈钢、镇及银基材料，应进行覆盖或库房存放，不宜露天堆放。 4.5.5 低温钢发放应由专人负责，且应建立明细台账。 4. 5. 6 焊接材料仓库储存及保管应符合JB/T3223规定。 4.5.7 焊条、焊剂应按产品说明书烘干，并应由专人负责，记录应符合SH/T3543要求。 4.5.8 焊材的领用、回收应有记录。 4. 5. 9 领用的低温钢焊条应采用完好无损的保温桶保存，随用随取。 5 焊工资格和焊接工艺评定 5. 1 从事低温钢压力容器及压力管道的焊工应按TSGZ6002的规定取得焊工资格证书，并在有效期 内方能承担相应资格项目焊接施工作业。 5.2 低温钢的焊接工艺评定应符合NB/T47014的规定。 5.3低温钢焊接工艺评定应进行焊缝和热影响区低温夏比V型冲击试验，当无法制备 5mmX 10mmx 55mm小尺寸冲击试样时，可免做冲击试验。冲击试验取样方法及合格标准应符合 GB/T 229和NB/T47014的规定要求。低温冲击功试验值应符合表5.3规定。 表5.3低温冲击功试验值 试样尺寸厚宽长 mm 标准试样小尺寸试样 项 标准抗拉强度 10X 10X55 7. 5X 10X55 5X 10X55 下限值Rm 最小冲击功Akv 目 MPa J 3个试样单个3个试样单个3个试样单个 平均试样平均试样平均试样 主三45020 14 15 10.5 10 7 铁素体铜 45016 600650 1. 5Ni 3. 5Ni 16 600650 8. 2 低温钢管道焊缝焊后热处理执行SH/T3554。 8.3 低温钢设备焊缝焊后热处理执行GB150。 9 焊接检验 9. 1 外观检查 最少保温时间 口lln 15 15 按最厚少度保确温定时的间 min/mm 厚度小于50mm时为2.4min/mm，加厚;1 度大于50mm时为2h15 min每增 25mm 9. 1. 1 焊后应对焊缝外观质量进行检查。检查前应将焊缝表面上的熔渣、飞溅等杂物清理干净。 9.1.2 焊缝外观质量应符合以下规定 a 焊缝与母材圆滑过渡 8 SH/T 3525-2015 b 焊接接头表面不允许有裂纹 c 焊缝表面不得有气孔、夹渣、弧坑、未填满等缺陷1 d 焊缝不得有咬边。 9. 1.3 焊缝余高应符合下列规定 a 低温钢容器对接接头焊缝余高应不大于壁厚的10，且不大于3mm; b 管道对接接头，当接头中较薄壁厚小于或等于6mm时，外表面焊缝余高应不大于1.5mm, 当管道接头中较薄壁厚大于6mm时，外表面焊缝余高应不大于2.5mm; c 对接接头内表面焊缝宜与内壁平齐 d 角焊缝应圆滑过渡，否则应进行打磨处理。 9.2 无损检测 9.2. 1 焊缝的无损检测应在焊缝外观质量检查合格后进行。 9. 2. 2 无损检测工艺和缺陷评定应执行NB/T47013的规定，井符合以下要求 a 压力容器焊缝的检测方法、检测比例和合格标准应符合GB/T150的规定 b 管道焊缝的检测方法、检测比例和合格标准应符合SH/T3517的规定 c 储罐焊缝的检测方法、检测比例和合格标准应符合SH/T3537的规定。 9.2.3 当采用TOFD检测方法进行检测时，检测工艺应执行NB/T47013.1O的规定，且应符合F列条 件 a 设备焊缝壁厚应等于或大于12mm; b 管道焊缝壁厚应等于或大于16mm且等于或大于DN200。 10 焊缝返修 10. 1 焊缝表面缺陷应用砂轮打磨，打磨部位应与母材圆滑过渡。 10.2 焊缝返修应执行经评定合格的焊接工艺。 10.3 热处理后进行返