1总则

1.0.1本规范规定了石油天然气工业中高含硫化氢（H2S）天然气管道输送系统中的碳钢和低合金钢管焊缝的焊接施工要求。

1.0.2本规范适用于天然气中H2S体积分数大于等于5%的天然气输送管道的焊接施工，本规范不替代与天然气集输、净化装置工艺管道焊接有关的其它技术标准和规范。

1.0.3高含硫化氢气田集输管道的焊接除应符合本规范规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

２术语

2.0.1氢致开裂(HIC)hydrogen-inducedcracking

当氢原子扩散进钢铁中并在陷阱处结合成氢分子（氢气）时，所引起的在碳钢和低合金钢中的平面裂纹。

2.0.2硫化物应力开裂（SSC）sulfide-stresscracking

在有水和H2S存在的情况下，与腐蚀和拉应力〔残留的和（或）外加的〕有关的一种金属开裂。

３焊接的一般规定

3.1基本要求

3.1.1本规范适用的焊接方法为焊条电弧焊、非熔化极气体保护焊、熔化极气体保护焊、药芯焊丝半自动焊或它们的任何组合。

3.1.2所有焊缝均应进行焊后热处理。

3.1.3所有焊缝均应具有抗SSC和HIC的能力，该能力应通过焊接工艺评定得到验证。

3.1.4焊接工艺评定应由业主指定的专业焊接技术单位进行。从事焊接工艺评定的人员为相关专业的技术人员和技能熟练的焊工。采用的焊接工艺，在进行施工前，应按本规范第4章要求进行评定。

3.1.5应根据评定合格的焊接工艺编制焊接工艺规程。焊接工艺规程应经试验单位焊接工程师审核，技术负责人审批后，报业主批准。管道工程的焊接作业应符合焊接工艺规程的规定。

3.1.6无损检测人员应由国家授权的专业考核机构考核并取得Ⅱ级资格、具有酸性气田工程经验的人员担任，应按考核合格的项目及权限从事检测工作。审核人员应具有Ⅲ级资格证。

3.2焊接设备

3.2.1所使用的焊接设备应能满足焊接工艺的要求，能准确地显示相关工艺参数，具有良好的工作状态和安全性。

3.3材料

3.3.1管材和管件应符合下列规定：

1管道材质和规格应符合设计文件要求；

2管子及管件应有材质证明书管材及管件应有材料质量证明书，其技术参数其质量不得低于国家现行标准的规定；

3管材和管件应进行抗SSC和HIC的试验，评定合格后方可使用。

3.3.2焊接材料必须具有制造厂的质量证明书和抗SSC和HIC的试验报告。焊接材料使用前，应对不同批号的焊接材料化学成分和力学性能进行复验，其结果应符合相关标准规定。

3.3.3焊接材料的外观应满足下列要求：

1焊条的偏心度不超出规定的要求，药皮应均匀紧密的包裹在焊芯周围。焊条药皮不应有裂纹、气泡、杂质、剥落、凸节、空洞等缺陷。

2焊丝的包装应密封完好，表面光滑、洁净，无油污和其它脏物。

3.3.4焊接材料使用前应按规定要求进行烘干。

3.3.5施工现场的焊接材料储存场所及烘干、去污设施，应符合国家现行标准《焊接材料质量管理规程》JB/T的规定，并建立保管、烘干、清理、发放及回收制度。

3.3.6氩弧焊所采用的氩气应符合现行国家标准《氩》GB/T的规定，且纯度不应低于99.99%。

3.3.7二氧化碳气体保护焊所采用的二氧化碳气体纯度不应低于99.5%，含水量不应超过0.%。当瓶内气体压力低于0.98MPa时，应停止使用。

4焊接工艺评定

4.1一般规定

4.1.1高含硫化氢条件下管道焊接施工前，应进行焊接工艺评定。工艺评定的内容应包括抗硫化物应力腐蚀开裂试验（SSC）和抗氢致开裂（HIC）试验。

4.1.2应对各项焊接工艺评定进行详细记录，焊接工艺评定报告应对评定的焊接工艺的各项细节进行详细记录，可参照附录A进行编制。

4.1.3对接试件评定合格的焊接工艺亦适用于角焊缝试件。

4.2焊接工艺规程

4.2.1焊接工艺规程应包括以下内容，可参照附录B进行编制。

1应指明是使用焊条电弧焊、钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊、药芯焊丝半自动焊或它们的任何组合方法。

2应指明电流种类和极性，规定使用焊条或焊丝的电弧电压和焊接电流的范围。

3管材及管件材料。

4直径和壁厚。

5接头设计应画出简图。简图应指明坡口角度、钝边尺寸及根部间隙等。

6应指明填充金属的种类和规格、焊缝最少层数及焊道顺序。

7应指明是旋转焊或是固定焊。

8应指明焊接方向是上向焊或是下向焊。

9应规定完成根焊道之后至开始第二焊道时的最长时间间隔。

10应规定对口器的类型和拆移的类型，如果使用对口器，应规定撤离对口器时根焊道的长度。

11应规定预热的加热方法，以及层间温度的范围及温度控制方法。

12应规定焊后热处理的加热方法、温度控制方法，以及焊后热处理的规范。

13应规定保护气体的纯度、配比及流量范围。

14应规定各焊道的焊接速度范围。

15应规定焊接热输入的范围。

4.3焊接工艺规程的变更

4.3.1当焊接工艺规程如有本标准下列规定的基本要素的变更时，应对焊接工艺重新进行评定。

1焊接方法的变更。

2管材及管配件的生产厂家和钢级的变更。

3接头设计的重大变更（如V型坡口改为U型坡口，或反之）。坡口角度、钝边和间隙的变更不属于基本要素的变更。

4输送气质腐蚀性更苛刻时。

5焊接位置的变更，如由旋转焊变为固定焊；或从垂直固定焊接位置（2G）变为水平固定焊接位置（5G），或反之。45°固定管焊接位置（6G）可替代水平固定焊接位置（5G）和垂直固定焊接位置（2G）。

6壁厚超出表4.3.1范围的变更：

7填充金属生产厂家和牌号的任何变更。

8从下向焊改为上向焊、或反之。

9一种保护气体换成另一种保护气体。

10电流类型和极性的改变（直流正极负极、交流或脉冲）。

11预热温度比焊接工艺评定时预热温度低预热温度低于评定试验认定值50℃以上时；

12焊后热处理的恒温温度、时间和加热与冷却速度范围与评定试验认定不相同时。

4.3.2当焊接工艺规程有4.3.1以外的变更时，应修订焊接工艺规程，但不必对焊接工艺重新评定。

4.4对接焊的焊接接头试验

4.4.1试样应从能满足外观检查、无损检测验收标准和模拟实际焊后热处理的试件上采集，若试件不能满足取样数量的要求，应增加试验焊口的数量。试样取样应按图4.4.1指定的位置进行，试样的最少数量及试验项目见表4.4.1，试样应按照图4.4.1～图4.4.6的要求准备。对于直径小于或等于33.4mm的管材，可用一个完整管段（全截面）试样的拉伸试验代替两个刻槽锤断试样和两个背弯试样。全尺寸试样的试验应按照本规范4.4.2的规定进行，且应符合本规范4.4.2的要求。

注：1-拉伸试样；2-面弯或侧弯试样；3-背弯或侧弯试样；4-刻槽试样；5-抗氢致开裂试样；6-抗硫化物应力开裂试样；7-冲击试样；8-金相、硬度、化学分析试样；（12）、（3）、（6）、（9）-水平固定位置时的定位标记

4.4.2拉伸试验

拉伸试验应符合现行国家标准《焊接接头拉伸试验方法》GB/T

4.4.3弯曲试验

弯曲试验方法应符合《焊接接头弯曲及压扁试验方法》GB/T

4.4.4刻槽锤断试试验

4.4.5夏比冲击试验

试验温度应符合设计文件规定。试验方法应符合《焊接接头冲击试验方法》GB的规定。

4.4.6硬度试验

硬度试样的制取和试验应符合《焊接接头及堆焊金属硬度试验法》GB/T的规定。应进行10kg载荷的维氏硬度试验，要求任何试验点最大硬度值HV10不超过。

4.4.7抗氢致开裂（HIC）性能试验

抗氢致开裂（HIC）性能试验应按GB/T《管线和压力容器用钢抗氢诱发裂纹性能的评定》的要求进行，试验采用A溶液，试件数量为3个，试验时间96小时。每个试件三个断面的平均值不超过下列指标：

裂纹长度率（CLR）≤10%

裂纹厚度率（CTR）≤3%

裂纹敏感率（CSR）≤1%

试验结果还应满足《天然气地面设施抗硫化物应力开裂和抗应力腐蚀开裂的金属材料要求》SY/T、GB/T《石油天然气工业油气开采中用于含硫化氢环境的材料》的要求。

4.4.8抗SSC试验

应按GB/T《硫化氢环境中抗特殊形式的环境开裂材料的实验室实验方法》的要求进行试验，按A溶液/模拟现场腐蚀条件进行四点弯曲试验。试验结果还应满足《天然气地面设施抗硫化物应力开裂和抗应力腐蚀开裂的金属材料要求》SY/T、GB/T《石油天然气工业油气开采中用于含硫化氢环境的材料》的要求。

4.5.9化学成分分析

焊缝金属化学成分分析可根据GB《钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差》或GB《碳素钢中低合金钢的光电发射光谱分析方法》进行。

4.4.10宏观金相检验

1试样制作：按图4.4.1试样位置截取试样，试样的一个断面打磨抛光后作为检验面。

2方法：用浸蚀剂对试样检验面侵蚀后，进行宏观金相分析。

结果：不允许出现未熔合或裂纹。

4.5返修焊焊接工艺评定

4.5.1返修焊规程可参照本规范第4.2节和第4.3节内容执行，并应增加缺陷的清除和认定。

4.5.2返修焊焊接工艺评定应包括以下内容:

1)返修焊位置应为3点一6点以及6点一9点。当返修焊缝长度达不到取件数量要求时，应增加返修焊缝长度或焊口数量。返修焊位置及取样要求见图4.5.20。

2)返修焊时，返修焊焊接工艺评定试验项目和取样数量应4.5.2的规定。

5焊工

5.1焊工资格认定

5.1.1从事高含硫化氢天然气管道焊接的焊工，应持有按国家质量监督检验检疫部门颁发的《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》，由国家或省级技术监督部门签发的特种作业操作证。《特种设备焊接操作人员考试细则》TSGZ-。

5.1.2业主或监理部门应进行焊工资格审查。

5.2上岗考核

5.2.1资格认定合格的焊工，应进行上岗考核，合格后方可进入施工现场焊接。

5.2.2上岗考核应在业主指定的单位进行，并由业主或监理监督执行。

5.2.3上岗考核应符合下列要求：

1上岗考核可按照单人考核，或者按机组组合方式进行。

2若焊工考核按照单人考核进行，则每个焊工应使用经评定合格的焊接工艺规程，焊接三个完整的管接头作为考试焊口，并应按本规范的要求进行外观检测、无损检测。

3上岗考核若按机组组合方式进行，应明确根焊焊工、填充焊焊工及盖面焊工，每个机组的焊工应使用经评定合格的焊接工艺规程，焊接三个完整的管接头作为考核焊口，并应按本规范的要求进行外观检测、无损检测。

4三个考核焊口经外观检测、无损检测均合格后，应随机抽取一个焊口进行力学性能试验，试验合格后可给该焊工或机组焊工签发该工程的上岗证。

5机组组合焊工考核只能按机组评定合格或不合格，不得分别按根焊焊工、填充层焊工、盖面焊焊工评定合格或不合格。

6若三个考核焊口中，外观检查、射线探伤、超声波探伤、力学性能试验中，若有任意一项不合格，准许单人焊工或机组重新焊制三个焊口补考一次，按照本规范进行检测和试验。其结果均合格后，则上岗考试合格。

7当对某个合格焊工或机组焊工的能力有疑问时，可要求其重新进行上岗考核。

8应对每个焊工或机组焊工的考核过程资料进行记录。

6现场焊接

6.1一般规定

6.1.1现场管道焊接应由合格的焊工，根据评定合格的焊接工艺规程进行施焊。

6.1.2当现场焊接条件与焊接规程规定不符时，不应进行生产焊接。

6.1.3组焊中必须对管道的起始端进行封堵，以防止焊接时的穿堂风造成对根焊的质量影响。

6.2组对

6.2.1两相邻管的制管焊缝（直焊缝、螺旋焊缝）在对口处应相互错开，距离不应小于mm；焊接作业时，制管焊缝宜在钢管周长的上半部。

6.2.2相邻环焊缝的间的距离应大于一倍的钢管直径。

6.2.3对接端的组对应尽量减小对接空间的偏移，相同壁厚的管子，最大许可错变量为1.6mm，该错边应沿管子圆周均一分布。

6.2.4不等壁厚管子对接时，必须按工艺规程开制过渡型坡口。

6.2.5开始根焊道后，不应移动管子，不得敲打焊接接头。

6.3接地

6.3.1应安全接地，避免电极下的电弧烧伤，接地电极不应焊在需要焊接的管材或管件上。

6.4对口器的使用

6.4.1使用的对口器应符合焊接规程的要求。

6.4.2使用内对口器时，在根焊道未施焊完毕前不得撤除内对口器夹具。

6.4.3使用外对口器时，应在根焊道均匀对称完成50%以上后方可拆除，对口支撑和吊具应在根焊道完成后方可拆除。

6.5气候条件

6.5.1施焊环境温度、湿度，必须符合焊接规程的规定。

6.5.2在下列任何一种环境下，若无有限防护措施，不得施焊：

1下雨、下雪；

2低氢型焊条电弧焊，风速大于5m/s；

3药芯焊丝半自动焊，风速大于8m/s；

4气体保护焊：风速大于2m/s。

5环境温度低于0℃的极端条件。

6.6作业空间

6.6.1在管沟内焊接接头时，应有一个足够的作业空间。

6.6.2焊接架空管线接头时，焊缝外接头周围的工作间隙不能低于mm。

6.7层间清理

6.7.1应采用手动或电动工具清除每一焊道的渣壳及起弧点、收弧点和焊道中的局部凸起。

6.7.2采用自动焊或半自动焊接时，焊道点蚀坑群和局部凸起都应在熔敷下一金属层前磨平。

6.7.3除合格的焊接规程另有说明外，前一焊道完成前不能开始新焊道。在圆周同一位置，不应使两个焊道起弧、收弧处重合。

6.7.4盖面焊完成后，应清理焊缝熔渣及飞溅物。焊缝的整个圆周余高应均匀，引弧点、收弧点超过准许焊缝余高部分可以用电动工具磨除，但必须圆滑过度。

6.7.5每一个焊缝宜在当天连续施焊完成。当天无法完成的焊口，熔敷金属厚度至少应为壁厚的50%且不得少于6mm。并应对整个焊口进行防雨包扎。

6.7.6在重新焊接前，应按规定进行预热，达到规定的层间温度要求。

6.8预热

6.8.1预热的方法及温度应按合格的焊接工艺规程进行。

6.8.2应保证预热温度的均一性，如果整个根部焊道作业期间层间温度跌至规定的最低温度值，应重新预热。可用任何适宜的方法完成预热。

6.8.3应采用测温仪器检测预热温度。

6.9焊道层间及冷却温度控制

6.9.1在多焊道的焊接期间，应保持焊接规程规定的层间温度。当层间温度低于焊接工艺规程规定时，可在焊道间重新加热。

6.9.2应采取措施控制焊缝在任一焊道后的冷却速度。

6.10焊口标记：

6.10.1焊口完成后，应按规范要求的标示方法作焊口标识，但不允许采用打钢印的方法进行标识。

7焊缝检验

7.1一般要求

7.1.1只有经外观检查合格的焊缝，才能进行焊缝的无损检测。

7.1.2有延迟裂纹倾向的焊缝，应在焊接完成后宜在焊接完成后24小时后小时进行无损检测。有再热裂纹倾向的材质应在热处理后增加一次无损检测。

7.1.3检验前应认真清除焊缝及其两侧50mm范围内的熔渣、飞溅物和其它污物。

7.2外观检查

7.2.1所有焊缝应进行外观检查，焊缝外观应整齐、均匀，无裂纹、表面气孔、表面夹渣等缺陷。

7.2.2焊缝外表面不应低于母材表面，焊缝余高不宜大于1.6mm，连续长度不大于50mm范围内的余高不应大于2.5mm。余高超过部分时应进行打磨，打磨后应与母材圆滑过渡，不得伤及母材。

7.2.3焊缝外表面宽度应比外表面坡口宽度每侧增加0.5mm～2.0mm。

7.2.4咬边深度，当母材厚度T＜8mm时，不得超过0.3mm；当母材厚度T≥8mm时不得超过0.5mm。每单个咬边长度不得超过30mm，且焊缝两侧咬边的累计长度不应大于≤10%焊缝全长。

7.3无损检测

7.3.1所有环焊缝均应进行%射线和%超声波检测。

7.3.2焊缝的射线和超声波检测合格级别应符合设计要求。

7.3.3根焊不允许内咬边。射线探伤应进行内咬边判定。

8带缺陷焊缝的返修

8.0.1焊缝返修前，应采用砂轮打磨法消除缺陷并确认缺陷已经完全清除。

8.0.2焊缝的返修应按返修焊焊接工艺规程进行。

8.0.3返修焊前必须对整个管口进行预热。

8.0.4焊缝同一部位的返修只允许进行一次，一次返修不合格的焊缝应采用机械方法切除。

8.0.5焊缝返修焊的最小长度不应小于50mm，最大返修长度不应大于钢管周长的30%。

8.0.6根焊缺陷不允许返修。

8.0.7裂纹性缺陷不允许返修。

8.0.8返修处应用原来使用的检测方法重新进行检验。

9焊后热处理

9.1一般规定

9.1.1热处理设备及其附件，应具有良好的工作状态和安全性，并在检定有效期内使用。

9.1.2焊接工作全部结束，经无损检测合格后，宜采用电加热法进行焊后热处理。

9.1.3热处理应按焊接工艺规程规定的焊后热处理工艺进行升温、恒温和降温的操作。

9.1.4在缺乏可靠防护的情况下，不允许在雨雪天气进行热处理。

9.1.5热处理后，应进行硬度检验；当硬度检验不合格时，允许再进行一次热处理。硬度不合格时可再进行一次热处理，进行第二次热处理后应按规定进行硬度检测，如硬度仍不合格，则该焊口应从管线上割除。

9.1.6凡经二次热处理的接头，均应再次进行超声波检测，合格级别应符合设计要求后仍应按规定进行硬度检测。

9.1.7当不能及时进行焊后热处理时，宜对该接头进行℃以上焊后保温。

9.1.8从事热处理工作人员必须经过专业技术培训。

9.2温度控制设备

9.2.1.热处理自动控制应选用可编程序输入方式的控制设备。温度控制和加热电源输入宜选用智能温控装置，输入热处理工艺参数后，整个热处理过程按输入的参数自动完成。热处理温度数据及曲线可打印输出。

9.2.2.热处理所用的仪器、仪表、热电偶等，使用前应到有资格的单位进行校验，检验合格后方可使用。

9.3绝热保温

9.3.1保温材料宜选用硅酸铝纤维棉，厚度应不小于50mm。

9.3.3保温材料应防潮保管。

9.3.4热处理的加热范围为焊缝两侧各不小于焊缝宽度的3倍，且不少于25mm。加热区以外mm范围内应予以保温，且管道端口应封闭。

9.4焊缝热处理质量检查

9.4.1热处理完成后，应按现行行业标准《标准名称高含硫化氢气田地面集输系统设计规范》SY/T要求进行母材、热影响区和焊缝的硬度检查，其结果应符合设计要求。

9.4.2硬度检测宜采用带有打印功能的便携式硬度检测仪器。