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第1章 长输管道施工工艺简介1

1.1长输管道施工工艺流程1

1.2施工准备1

1.2.1公共关系准备1

1.2.2人员准备2

1.2.3设备及物资准备2

1.2.4编制施工进度计划及对施工任务进行划分2

1.2.5技术准备3

1.2.6对施工地区的自然状况进行调查3

1.2.7营地建设3

1.3测量放线及作业带清理4

1.3.1接桩4

1.3.2补桩4

1.3.3测量放线及设立标志桩4

1.3.4移桩5

1.3.5施工作业带的清理5

1.3.6施工便道的修筑5

1.4管道的组装焊接5

1.4.1布管5

1.4.2钢管的组装6

1.4.3钢管的焊接6

1.4.4表面的清理及外观检查7

1.4.5焊接接头的无损检测7

1.4.6焊缝的返修8

1.5管道的防腐补口8

1.5.1金属腐蚀的基本原理和分类8

1.5.2埋地管道的腐蚀8

1.5.3防腐前对钢管表面的处理9

1.5.4管道防腐的常用涂料9

1.5.5防腐涂层的主要特性9

1.5.6管道防腐补口的一般步骤10

1.5.7管道防腐的一般要求10

1.6管沟的开挖、管道下沟回填及地貌恢复10

1.6.1管沟的开挖10

1.6.2管道的下沟10

1.6.3管道的回填及地貌的恢复11

1.7压力试验及通球扫线11

1.7.1压力试验11

1.7.2通球扫线11

第2章 长输管道施工焊接管理12

2.1焊接性试验及焊接工艺评定12

2.1.1焊接性试验12

2.1.2焊接工艺评定12

2.2焊接工艺规程的制定14

2.2.1通用性焊接工艺规程15

2.2.2专用性焊接工艺规程15

2.2.3焊接工艺规程的内容15

2.3焊工管理16

2.3.1焊工培训16

2.3.2焊工考试方法17

2.3.3焊工资格证管理17

2.3.4焊工档案管理17

2.4材料及设备管理18

2.4.1钢管管理18

2.4.2焊接材料管理18

2.4.3设备管理19

2.5焊接过程控制19

2.5.1焊前技术要求19

2.5.2环境监测20

2.5.3预热、后热和焊后保温缓冷20

2.5.4施焊工艺参数21

2.5.5层间清理及层间温度21

2.6焊缝检查22

2.6.1外观检查22

2.6.2无损检测23

2.6.3焊缝标志23

2.7焊缝的修补及返修23

2.8焊接资料的归档24

第3章 管道工程焊接工艺评定及焊接工艺规程25

3.1工程概况25

3.1.1国外某天然气管道工程概况25

3.1.2工程要求的焊接工艺评定项目25

3.1.3焊接工艺评定检验项目26

3.1.4编制焊接工艺评定程序文件26

3.2人员组织及设备配备26

3.2.1人员组织26

3.2.2对人员的基本要求26

3.2.3设备配备27

3.3工艺评定用场地及对安全和环境保护的要求28

3.3.1焊接工艺评定场地要求28

3.3.2安全要求28

3.3.3环境保护要求28

3.3.4对焊接材料的要求29

3.3.5钢管的管理29

3.3.6管口的组装30

3.3.7焊前预热30

3.3.8焊接30

3.3.9焊接工艺评定参数的测定和记录32

3.3.10无损检测32

3.3.11试样的切取33

3.3.12试样的加工33

3.3.13力学性能试验33

3.3.14焊接工艺评定报告34

3.3.15全过程接受监理的监督34

3.3.16几点体会34

第4章 管道焊接材料36

4.1管道焊接材料的分类36

4.1.1焊条的分类36

4.1.2焊丝的分类38

4.1.3焊剂的分类40

4.1.4保护气体41

4.2焊接材料的采购与验收、保管与管理42

4.2.1总则42

4.2.2采购43

4.2.3验收43

4.2.4入库43

4.2.5库存保管44

4.2.6出库44

4.2.7使用过程中的管理44

4.3管道施工常用焊接材料型号、牌号表示方法45

4.3.1焊条的型号、牌号表示方法45

4.3.2焊丝的型号、牌号表示方法52

4.3.3埋弧焊焊剂型号、牌号表示方法58

4.4管道施工常用焊接材料标准目录60

第5章 管道焊接设备62

5.1焊接设备的分类及型号62

5.1.1焊接设备的分类62

5.1.2我国焊接设备型号的表示方法62

5.2常用弧焊电源及其技术特性64

5.2.1焊接电源的空载电压和电源的外特性64

5.2.2弧焊电源的主要技术指标66

5.2.3弧焊电源类型66

5.3焊接设备的特点及应用70

5.3.1手工电弧焊设备70

5.3.2气体保护焊设备71

5.3.3埋弧焊设备71

5.3.4电阻焊设备71

5.3.5焊接机器人简介72

5.3.6专用成套焊接设备72

5.3.7管道全位置自动焊72

5.4手工电弧焊对电源的要求73

5.4.1对外特性的要求73

5.4.2对弧焊电源空载电压的要求75

5.4.3对弧焊电源调节特性的要求75

5.4.4对弧焊电源动特性的要求75

5.4.5对弧焊电源结构的要求76

5.5DC-400焊接电源与LN-23P送丝机76

5.5.1DC-400焊接电源76

5.5.2LN-23P送丝机78

5.6常用弧焊电源的选择、使用与维护83

5.6.1弧焊电源的特点83

5.6.2弧焊电源的选择84

5.6.3弧焊电源的正确使用与维护84

第6章 焊条上向焊焊接工艺85

6.1焊条上向焊原理、特点及工艺参数的选择85

6.1.1焊条上向焊的原理85

6.1.2焊条上向焊的特点85

6.1.3焊接工艺参数的选择86

6.2焊条上向焊的基本操作技术87

6.2.1引弧、运条和收弧87

6.2.2单面焊双面成形技术88

6.3板件的焊接89

6.3.1板件的平焊89

6.3.2板件的立焊92

6.3.3板件的横焊95

6.3.4板件的仰焊96

6.4管件的焊接98

6.4.1水平固定小径管对接焊98

6.4.2垂直固定小径管对接焊100

6.4.345°倾斜固定小径管的对接焊102

6.4.4水平固定大径管对接焊104

第7章 焊条下向焊焊接工艺107

7.1概述107

7.1.1焊条下向焊技术的应用与发展107

7.1.2焊条下向焊的特点108

7.1.3管道下向焊工艺过程108

7.2培训管口的组对方法及清理109

7.2.1培训用管圈的加工方法109

7.2.2管圈的组对方法110

7.2.3焊前清理110

7.3纤维素型焊条下向焊操作技术111

7.3.1根焊道操作技术111

7.3.2热焊、填充、盖面焊道操作技术113

7.4低氢型焊条下向焊操作技术114

7.4.1焊接设备、焊接材料及母材的选择115

7.4.2管口组对尺寸115

7.4.3焊接工艺参数115

7.4.4焊接技术要领115

7.5焊条下向焊常见缺陷的危害及预防措施117

7.5.1焊缝成形缺陷117

7.5.2未熔合119

7.5.3气孔与夹渣119

7.5.4裂纹120

第8章 药芯焊丝焊接工艺121

8.1药芯焊丝气体保护焊接工艺121

8.1.1工艺原理121

8.1.2工艺特点121

8.1.3气体保护药芯焊丝焊接工艺122

8.2自保护药芯焊丝焊接工艺125

8.2.1自保护药芯焊丝半自动焊的工艺特点125

8.2.2自保护药芯焊丝半自动焊焊接工艺参数126

8.2.3自保护药芯焊丝操作技术126

8.3自保护药芯焊丝焊接常见缺陷及防止方法129

8.3.1气孔的产生原因及防止方法129

8.3.2夹渣的产生原因及防止方法129

8.3.3未熔合的产生原因及防止方法130

8.3.4咬边的产生原因及防止方法130

8.3.5焊缝成形不良的产生原因及防止方法130

第9章 STT焊接技术132

9.1STT焊接技术的原理及特点132

9.1.1STT焊接技术的工作原理132

9.1.2STT焊接技术的特点132

9.2STT焊接设备133

9.2.1焊接电源133

9.2.2气瓶133

9.2.3气管133

9.2.4气体流量计133

9.2.5送丝机133

9.2.6焊枪133

9.2.7连接导线134

9.3STT操作方法及焊接工艺134

9.3.1坡口准备134

9.3.2焊前预热134

9.3.3根焊道的焊接134

9.3.4填充焊道的焊接135

9.3.5盖面焊道的焊接136

9.3.6焊接工艺参数136

9.4RMD焊接技术简介136

9.4.1RMD的控制原理及特点136

9.4.2RMD焊接工艺参数137

第10章 双管联焊技术138

10.1双管联焊施工工艺简介138

10.1.1国内外双管联焊施工概况138

10.1.2双管联焊施工的优势138

10.1.3双管联焊施工的局限性139

10.2双管联焊焊接工艺139

10.2.1手工电弧焊（SMAW）＋埋弧自动焊（SAW）139

10.2.2STT＋埋弧自动焊（SAW）143

10.2.3双面埋弧自动焊接工艺147

10.3双联管的运输151

10.3.1一次倒管151

10.3.2二次倒运152

10.3.3布管152

第11章 管道自动焊技术153

11.1管道自动焊的分类及特点153

11.1.1管道自动焊概述153

11.1.2管道自动焊的分类154

11.1.3管道自动焊的特点154

11.2焊接坡口的制备及组装要求156

11.2.1V形坡口156

11.2.2U形坡口156

11.2.3复合形坡口157

11.2.4X形坡口158

11.2.5I形坡口159

11.3管道自动内焊机及焊接工艺159

11.3.1概述159

11.3.2管道自动内焊设备159

11.3.3管道自动内焊坡口的准备161

11.3.4管道内焊机焊接工艺161

11.4管道自动外焊（根焊）设备及工艺162

11.4.1概述162

11.4.2管道自动外焊（根焊）设备163

11.4.3焊接操作及焊接工艺163

11.5管道自动外焊（填充、盖面）设备及工艺165

11.5.1概述165

11.5.2焊接设备166

11.5.3焊接操作及焊接工艺167

11.6双焊枪焊接工艺简介169

11.6.1双焊枪焊接工艺的特点169

11.6.2机组设备配备169

11.6.3机组人员组织170

第12章 管道无损检测方法171

12.1无损检测概论171

12.1.1无损检测的定义与分类171

12.1.2无损检测的目的171

12.1.3无损检测的应用特点172

12.2管道焊缝中常见缺陷及其产生原因173

12.2.1外观缺陷173

12.2.2气孔174

12.2.3夹渣175

12.2.4裂纹175

12.2.5未焊透176

12.2.6未熔合176

12.3管道的射线检测176

12.3.1射线检测的基本原理176

12.3.2通用射线检测设备179

12.3.3管道爬行器180

12.3.4射线检测操作步骤182

12.3.5底片评定183

12.3.6辐射防护183

12.4管道的超声波检测184

12.4.1超声波的发生及其性质184

12.4.2超声波检测原理186

12.4.3超声波检测方法的分类187

12.4.4超声波试块188

12.4.5超声脉中显示波检测程序189

12.5管道的全自动超声波检测190

12.5.1全自动超声波简介190

12.5.2全自动超声波检测原理191

12.5.3长输管道全自动超声波检测191

12.6其它检测方法195

12.6.1磁粉检测195

12.6.2渗透检测200

第13章 长输管道典型焊接工艺简介204

13.1陕京输气管道工程焊接工艺简介204

13.1.1工程概况204

13.1.2焊接工艺的选择204

13.1.3焊接工艺参数205

13.2西气东输一线管道工程焊接工艺简介206

13.2.1工程简介206

13.2.2管道全位置自动焊工艺207

13.2.3药芯焊丝半自动焊工艺209

13.2.4连头返修焊工艺211

13.2.5焊接工艺应用情况及影响212

13.3西气东输冀宁支线工程焊接工艺简介213

13.3.1工程简介213

13.3.2Noreast内焊机根焊＋Noreast外焊机填充、盖面焊工艺213

13.3.3连头焊工艺（焊条上向根焊十焊条下向填充、盖面焊）215

13.3.4返修焊工艺（焊条上向根焊＋焊条下向填充、盖面焊）215

13.3.5焊接工艺应用情况及影响216

13.4国外某天然气管道工程216

13.4.1工程简介216

13.4.2药芯焊丝半自动焊217

13.4.3手工焊接工艺218

13.4.4手工焊返修工艺219

13.4.5焊接工艺应用情况及影响220

附录221

附录1焊工培训考试及管理221

附录2油气长输管道工程施工及验收规范（摘要）（GB50369—2006）231

附录3管道及有关设施的焊接（摘要）（APIStd1104—2001）244

附录4石油天然气金属管道焊接工艺评定（摘要）（SY/T0452——2002）254

附录5现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范（摘要（GB50236—1998）259

附录6锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则（摘要）（国质检锅［2002］109号）265

附录7钢质管道焊接及验收（摘要（SY/T4103—2006）276

参考文献286