1、12Cr5Mo 合金钢管道的施工管理摘要：石油化工装置高温管线经常采用 CrMo 珠光体耐热钢钢管。因其使用温度较高, CrMo 合金钢的焊接在石油化工装置施工中要求比较严格。现在对催化装置 12Cr5Mo 管道的焊接及管配件材料，结合施工管理实践谈几点认识。 关键词：焊接，12Cr5Mo，石油化工，施工管理 中图分类号： TU71 文献标识码： A 文章编号： 某公司 350 万吨/年催化裂化装置 12Cr5Mo 管道共计 1935 米（N25DN550） ，法兰、弯头、三通、大小头等管件 1584 件，阀门 283只；管道内工艺介质主要是产品油浆、循环油浆、分馏一中油、分馏二中油等，生产操
2、作温度 280-350；管道主要分布在装置总图区、分馏区、吸收稳定区。该装置工程由某施工单位负责施工，由于该施工单位在 12Cr5Mo 管道的施工中质量管理不力，到装置工程中交前，经理化检测，共发现 106 道焊口硬度超标，最高达 HB357；包括法兰、三通、弯头、阀门等 26 个点材料用错。鉴于 12Cr5Mo 管道的使用环境、焊接工艺的特殊性等，要确保全装置 12Cr5Mo 管道材料、焊接万无一失，必须从源头查找原因，采取有针对性的措施。 一、管道的焊接 根据石油化工铬钼耐热钢焊接规程 （SH/T35202004）的要求,CrMo 钢管线焊接应使用同质焊材焊接。由于 CrMo 钢在空气中焊
3、接极易淬硬,所以 CrMo 钢的焊接必须采取焊前预热、焊后后热及焊后热处理等工艺措施。 该公司 350 万吨/年催化裂化装置 12Cr5Mo 管道采用同质焊材焊接,焊材选用 H1Cr5Mo 氩弧焊封底, R507 焊条盖面，焊接工艺参数见表 1。 表 1：同质焊材焊 12Cr5Mo 管道工艺参数 (1)焊口组对及点焊固定 焊口组对形式见图 1。点焊固定的焊接工艺与正式焊接工艺相同,每道焊口四个定位焊点均匀分布,焊点高度不大于壁厚的 2/3,焊点长度1015 mm。 (2)焊前预热采用电加热带在焊缝两侧各 100 mm 范围内均匀加热,加热区以外 100 mm 以内应保温。由温度控制柜将预热温度
4、控制在250350范围内。 (3)施焊正式焊接前管内需充氩气保护。每道焊口应在预热温度下,一次连续焊接完成,在焊至定位焊点时应将焊点磨去,底层焊道焊完后立即进行面层焊道的焊接,层间温度不低于预热温度。如因故焊接中断,心须采取后热措施,在进行再焊接前应进行检查,确认原焊道无裂纹后方可继续施焊。 (4)焊后后热若焊后不能立即进行热处理或因故中断焊接应采取后热措施。焊后后热的方式、范围与预热时相同,温度控制在 300350,时间约 1530 min。 (5)焊后热处理管道焊缝的焊后热处理采用电加热法,加热及保温范围在焊缝两侧各不小于 100 mm,测温采用热电偶,每条焊缝测温点分三点均匀分布,并用温
5、度自动记录仪记录热处理曲线。热处理温度控制在760780,保温 12 h。热处理曲线见图 2。 (6)焊缝检验焊缝首先进行外观检验,焊缝与母材应圆滑过渡,焊缝余高不大于 1.5 mm,两侧增宽不大于 2 mm。焊缝表面不允许有裂纹、夹渣、气孔等缺陷,咬边总长度不大于焊缝总长的 10%,深度不大于 0.5 mm。其次进行 X 射线探伤,执行钢熔化焊射线照相及质量分级(GB 3323-87),级合格。热处理后的焊缝还应进行硬度检测,每条焊缝不少于一处,一处三点,合格标准硬度不大于 HB241。 二、焊口硬度超标的原因 鉴于该装置 12Gr5Mo 管道共发现 106 道焊口硬度超标，业主项目部为此召
6、开专题会，会议分析认为，施工单位对该装置 12Gr5Mo 管道焊接的工艺没有问题，问题出在热处理上。该装置 12Gr5Mo 管道的热处理单位是 12Gr5Mo 管道施工单位的分包单位，该分包单位在对 12Gr5Mo 管道进行热处理时没有严格执行通过的热处理方案 ，电加热带在焊缝两侧加热的长度不足 100 mm，加热区以外没有进行保温，虽然热处理记录曲线是合格的，但由于管线较粗，管道较长，焊道散热过快，因而造成焊道的硬度超标。 三、焊口硬度超标的处理措施 由于 12Cr5Mo 管道材料的力学性能及其使用环境、焊接工艺的特殊性等，对于硬度超标的焊道必须重新热处理，热处理时，须严格执行通过的热处理方
7、案 ，采用电加热法，加热及保温范围在焊缝两侧各不小于 100 mm，测温采用热电偶，热处理温度控制在 760780，保温 12 h。并符合石油化工有毒、可燃介质钢制管道工程施工及验收规范（SH3501-2011）要求，硬度不大于 HB241。对于重新热处理的焊口，硬度检测合格后，每道口还需用 100%X-射线探伤，直至每道口硬度、射线检测全部合格。 四、法兰、三通、弯头、阀门等管件材料用错的原因及整改措施 按照石油化工有毒、可燃介质钢制管道工程施工及验收规范（SH3501-2011）要求，业主项目部委托检测单位对 12Cr5Mo 管道用光谱分析进行检测，共检测出包括法兰、三通、弯头、阀门等管件
8、 26 个点材料用错，为此，业主项目部召开了专题会议，会议分析认为，造成12Cr5Mo 管道材料用错的主要原因，是该施工单位材料管理混乱，没有按照规范要求，对不同的材料分类存放并做好标识，同时材料出、入库记录台帐不全。会议决定，在对 26 个点用错材料分别更换后，由业主项目部牵头，监理、施工单位、检测单位联合对 350 万吨/年催化裂化装置所有 12Cr5Mo 管道，沿工艺流程全面进行光谱分析检测，不遗漏一个点，确保全装置 12Cr5Mo 管道材料万无一失。 五、结束语 石油化工装置高温管线经常采用 12Cr5Mo 管道，因其材料的力学性能及其使用环境、焊接工艺的特殊性等，在管道的施工过程中必须严格管理，从材料的入库检验、分类存放、材料标识、发放记录、管道焊前预热、管道焊接、焊后热处理、无损检测等每个坏节，都必须严格按照相关规范要求，使全装置 12Cr5Mo 管道材料、焊接万无一失，从而确保装置工艺生产安全。
