专题四十：焊接环境（风速、湿度、温度）具体有啥要求

前言：

化工建设中焊接是很重要的一部分，从开始的“桩基焊接”—“土建钢筋焊接”—“地下管道焊接”—“钢结构焊接”—“厂房屋架焊接”—“设备本体焊接”—“储罐制作焊接”—“伴热管线焊接”。

焊接贯穿整个化工厂，从建设到投运，再到维护运行，检修 。

那么，实际现场施工中，虽做不到100%的规范要求，最起码要知道规范是怎么要求的？

项目建设阶段，好多施工单位和监理单位，老是询问：

1、什么情况下，焊接时要预热？

2、什么风速时，要搭设防风棚？

3、什么温度下，要烘烤？

4、下雨、下雪能不能焊接？对钢结构、地管、动力锅炉、设备、储罐、焊接不同材质，碳钢和不锈钢有什么不一样的规定？

5、环境温度多少度以下不能焊接碳钢？不锈钢？等

一、GB/T 20801-2006 《压力管道规范 工业管道》

1.2 范围：本标准所指的工业金属压力管道（简称压力管道）包括了工艺装置、辅助装置以及界区内公用工程所属的压力管道。

1.3 本标准适用于《特种设备安全监察条例》规定了“压力管道”的设计和建造。该条例规定的“压力管道”系指最高工作压力大于或等于0.1MPa的气体、液化气体、蒸汽介质或可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或等于标准沸点的液体介质，且公称直径大于25mm的管道。（2010年修改为50mm的管道）

1.3 本标准也适用于公称直径小于或等于25mm、最高工作压力低于0.1MPa或真空、不可燃、无毒、无腐蚀性液体压力管道的设计和建造。

7.3 焊接环境

7.3.1 焊接环境温度应能保证焊件的焊接温度和焊工技能不受影响（即让焊工能接受的环境） 。环境温度低于0℃时，应符合8.2.1的规定。（8.2.1详见下面）

8.2.1 材料的最低预热温度应符合表5的规定。当环境温度低于0℃时，表5中的推荐温度即为最低预热温度的规定值。

表5 预热温度

表5 预热温度

7.3.2 应采取防风措施保证焊接时的风速不大于以下规定值：

a) 对于手工电弧焊、埋弧焊和氧乙炔焊，规定风速为8m/s；

b) 对于钨极气体保护焊和熔化极气体保护焊，规定风速为2m/s；

7.3.3 焊接电弧周围1m范围内的相对湿度应符合以下规定：

a) 铝及铝合金的焊接，相对湿度应不大于80%；

b) 其他材料的焊接，相对湿度应不大于90%；

7.3.3 当焊件表面潮湿、雨淋或覆有冰雪且无保护措施时，应停止施焊。（也就是说，有保护措施时，可以施焊）

二、GB 50236-2011《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》

1.0.1 为提高工程建设施工现场设备和工业金属管道焊接工程的施工水平，加强焊接工程施工过程的质量控制，保证工程质量和安全，制定本规范。

1.0.2 本规范适用于碳钢、合金钢、铝及铝合金、铜及铜合金、钛及钛合金、镍及镍合金、锆及锆合金等材料的焊接工程的施工。

1.0.3 本规范适用的焊接方法包括气焊、焊条电弧焊、埋弧焊、钨极惰性气体保护焊、熔化极气体保护电弧焊、自保护药芯焊丝电弧焊、气电立焊和螺柱焊。

3.0.5 施焊环境应符合下列规定：

1 焊接的环境温度应符合焊件焊接所需的温度，并不得影响焊工的操作技能。（环境不能对焊工造成影响）

2 焊接时的风速应符合下列规定：

1）焊条电弧焊、自保护药芯焊丝电弧焊和气焊不应大于8m/s；

2）钨极惰性气体保护电弧焊和熔化极气体保护电弧焊不应大于2m/s；

3 焊接电弧1m范围内的相对湿度应符合下列规定：

1）铝及铝合金的焊接不得大于80%；

2）其他材料的焊接不得大于90%；

4 在雨雪天气施焊时，应采取防护措施。

三、GB 150-2011 《压力容器》

1.1 本标准规定了金属制压力容器（简称容器）的建造要求。

1.2 本标准适用的设计压力：

1.2.1 钢制容器不大于35MPa；

1.2.2 其他金属材料制作的容器按相应引用标准确定；

1.3 本标准适用的设计温度范围

1.3.1 设计温度范围：-269℃—900℃；

1.3.2 钢制容器不得超过按GB 150.2中列入材料的允许使用温度范围；

1.3.3 其他金属材料制作的容器按本部分相应标准中列入的材料允许使用温度确定；

1.4 本标准适用的结构形式

1.4.1 本标准适用钢制容器的结构形式按本部分以及GB 150.2-150.4的相应规定；

1.4.2 本标准适用范围内的特定结构容器以及铝、钛、铜、镍及合金、锆制作容器，其结构形式和适用范围还应满足下述标准的相应要求：

a) GB 151《管壳式换热器》

b) GB 12337《钢制球形储罐》

c) JB/T 4731《卧式容器》

d) JB/T 4710《塔式容器》

7.1 焊前准备及施焊环境

7.1.1 焊条、焊剂及其他焊接材料的贮存库应保持干燥，相对湿度不得大于60%；

7.1.2 当施焊环境出现下列任一情况时，且无有效防护措施时，禁止施焊：

a) 焊条电弧焊时风速大于10m/s；—-有的标准为8m/s

b) 气体保护焊时风速大于2m/s；

c) 相对湿度大于90%；

d) 雨雪环境；

e) 焊件温度低于-20℃；

7.1.3 当焊件温度低于0℃但不低于-20℃时，应在施焊处100mm范围内预热到15℃以上。

四、GB 12337-2014《钢制球形储罐》

1.1 本标准规定了钢制球形储罐（简称储罐）的设计、制造、组焊、检验与验收的要求

1.2 本标准适用于设计压力不大于6.4MPa、设计温度范围按钢材允许使用温度的桔瓣式以支柱支撑的球罐。

8.3.1 施焊环境

8.3.1.1 当施焊环境出现下列任一情况，且无有效防护措施时，禁止施焊：

a) 焊条电弧焊时风速大于10m/s；

b) 气体保护焊时分速大于2m/s；

c) 相对湿度大于90%；

d) 雨雪环境；

e) 焊件温度低于-20℃。

注：相对湿度应在距球罐表面500-1000mm处测得。

8.3.1.2 当焊件温度低于0℃但不低于-20℃时，应在施焊处100mm范围内预热15℃以上。

五、GB 50128-2014《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》

1.0.1 为规范立式圆筒形钢制焊接储罐施工，保证工程质量，做到技术先进、经济合理、安全适用，制定本规范。

1.0.2 本规范适用于储存石油、石化产品及其类似液体的常压或接近常压的立式圆筒形钢制焊接储罐罐体及与储罐相焊接附件的施工，不适用于埋地、储存极度或高度危害介质、人工制冷液体的储罐。

6.1.1 从事储罐焊接的焊工，必须按《特种设备焊接操作人员考核细则》TSG Z6002的规定考核合格，并取得相应项目的资格后，方可在有效期内担任合格项目范围内的焊接工作。

6.1.3 当出现下列情况之一时，应采取有效的防护措施后再进行焊接：

1 雨天及雪天

2 采用气体保护焊时风速超过2m/s，采用其他方法焊接时风速超过8m/s；

3 焊接环境温度：碳钢焊接时低于-20℃；低合金钢焊接时低于-10℃，不锈钢焊接时低于-5℃；罐壁钢板为最低标准屈服强度大于390MPa的低合金钢低于0℃焊接时；

4 相对湿度在90%及以上。

六、NBT 47015-2011《 压力容器焊接规程》（JBT4709）

1 范围：本标准规定了钢制、铝制、钛制、铜制、镍制、复合金属制作的压力容器的焊接基本要求；本标准适用于气焊、焊条电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、等离子弧焊、气电立焊和螺柱焊焊接的压力容器；本标准不适用于气瓶。

3.6.3 焊接环境

3.6.3.1 焊接环境出现下列任一情况时，应采取有效防护措施，否则禁止施焊：

a) 风速：气体保护焊大于2m/s，其他焊接方法大于10m/s；

b) 相对湿度大于90%；

c) 雨雪环境；

d) 焊件温度低于-20℃；

3.6.3.2 当焊件温度为-20℃-0℃时，应在始焊处100mm范围内预热到15℃以上。

七、TSG G0001-2012《锅炉安全技术规程中规定》

1.1 目的：为了加强锅炉安全监察，防止和减少事故，保障人民群众生命和财产安全，促进经济发展，根据《特种设备安全监察条例》的有关规定，制定本规程。

1.2 适用范围：本规程适用于符合《特种设备安全监察条例》范围内的固定式承压蒸汽锅炉、承压热水锅炉、有机热载体锅炉、以及 以余热（废热）利用为主要目的的烟道式、烟道与管壳组合式余热（废热）锅炉。

1.2.1 锅炉本体：由锅筒、受热面及其集箱和连接管道，炉膛、燃烧设备和空气预热器（包括烟道和风道），构架（包括平台和扶梯），炉墙和除渣设备等所组成的整体。

1.2.2 锅炉范围内管道：

（1）电站锅炉：包括锅炉主给水管道、主蒸汽管道、再热蒸汽管道等；

（2）电站锅炉以外的锅炉：分为有分气缸（水缸、油缸）的锅炉和无分汽缸（水缸、油缸）的锅炉；

1.2.3 锅炉安全附件和仪表：包括安全阀、压力测量装置、水位测量、温度测量、排水排污装置等；

1.2.4 锅炉辅助设备及系统：包括燃料制备、汽水、水处理等；

4.3.1 焊接操作人员管理：（1）焊接锅炉受压元件的焊工应当按照TSG Z6002的规定进行考核，取得《特种设备作业人员证》再作业。

4.3.3 焊接作业

4.3.3.1 基本要求：

（1）受压元件焊接作业应当不受风雨雪等影响的场所进行，采用气体保护焊施焊时应当避免外界气流干扰，当环境温度低于0℃时应当有预热措施。

（2）焊件装配时不应当强力对正，焊件装配和定位焊的质量符合工艺文件的要求后，方能进行焊接。

八、DLT 869-2012 《火力发电厂 焊接技术规程》

1 范围：本标准规定了火力发电厂设计、安装、维修、改造工程及其配套加工制造的锅炉、压力容器、压力管道、钢结构和在受压元件上焊接非受压元件的焊接工作，以及主、辅机部件的焊接修复工作的技术要求。

本标准适用于焊条电弧焊（SMAW）、钨极氩弧焊（TIG）、熔化极（实芯和药芯焊丝）气体保护焊（GMAW、FCAW）、气焊（OFW）、埋弧焊（SAW）等焊接方法。

本标准也适用于非承压结构、密封及一般支撑结构的焊接。

5 焊接工艺

5.1 环境要求

5.1.1 允许进行焊接操作的最低环境温度因钢材不同分别为：

A-I 类为-10℃；A-II、A-III、B-I类为0℃；C类不应做规定。

最低环境温度可在施焊部位为中心的以1m为半径的空间范围内测量。

注：钢材的分类见DL/T 868

5.1.2 应采取防风措施，焊接环境风速应符合以下规定：

a) 气体保护焊，环境风速应不大于2m/s；

b) 其他焊接方法，环境风速应不大于8m/s；

5.1.3 焊接现场应该具有防潮、防雨、防雪设施。

5.2 预热及层间温度

5.2.1 焊前预热的加热方法、加热宽度、保温要求、测温要求等执行DL/T 819的相关规定；

5.2.2 推荐各种钢材施焊前的预热及层间温度见表3—后面专门做一期预热专题

5.2.3 特殊情况下的焊前预热温度的确定：

a) 异种钢焊接时，预热温度按照DL/T 752规定执行；

b) 接管座与主管焊接时，预热温度应按主管选择；

c) 非承压件与承压件焊接时，预热温度应按主管选择。

5.2.4 奥氏体不锈钢及镍基合金、9%-12%Cr马氏体耐热钢的层间温度应符合附录E、F 的的规定。

九、DLT 1118-2009《核电厂常规岛焊接技术规程》

5 焊接工艺

5.1 焊接环境条件

5.1.1 现场施焊的最低环境温度要求如下：

a) 碳钢为-20℃；

b) 低合金高强度钢、低合金耐热钢为-10℃；

c) 中、高合金耐热钢为0℃以上；

d) 奥氏体不锈钢不作规定；

5.1.2 现场焊接的风速应符合GB 50236的规定，当采用气体保护焊时现场风速超过2m/s，其他焊接方法超过8m/s，应有防风措施，否则禁止施焊。

5.1.3 焊接区域1m范围内的相对湿度不应高于85%。—其他标准90%，所以说有时标准都不统一，建议制作标准的人也好好反思一下

5.1.4 母材金属表面潮湿、覆盖有冰雪，或施焊区域有雨雪冰雹等直接侵袭时，不得施焊。

十、以上标准大总结：

1. 工业管道（压力管道）焊接：现场设备焊接：压力容器焊接；钢制球形储罐焊接：圆筒形储罐焊接；锅炉焊接（包括锅炉受热面、水冷壁、烟道等）；火力发电厂焊接；
2. 环境温度：只要室外温度低于0℃，焊工就要提醒自己，是否需要预热，针对不同的母材（如碳钢20#、Q235、16Mn；合金钢：Q345；不锈钢：304），再结合母材厚度，在结构标准，决定是都预热，预热多少度。但是，理论上是可以这样说，实际施工过程中，不能这么教条，咱们又不是制作原子弹，所以，要结合现场情况，也就是说室外温度（现场温度）低于0℃，焊接碳钢和合金钢时，就拿气焊稍微把开始焊接处烘烤30秒，然后开始焊接，后续不需要预热或烘烤。因为只要焊接开始，后续母材温度就起来了。除非中间停歇时间长。有的标准很宽泛的说只要环境温度在-20℃-0℃时，就要预热15℃以上。环境温度低于-20℃时，要专门注意预热。还有的标准明确了碳钢焊接时，-20℃以下，要预热，换言之，-20℃以上，不要预热，直接施焊；低合金钢在-10℃以下，要预热，换言之，-10℃以上，不要预热，直接施焊；不锈钢-5℃以下，要预热，-5℃以上，不热直接施焊；其他0℃以下，预热，0℃以上，直接施焊。锅炉要求低于0℃，就要预热；
3. 风速要求：风速大于8m/s，那么焊条电弧焊、埋弧焊、气焊（氧乙炔焊）就要搭设防风棚，不能直接焊接；气体保护焊焊接时要求风速小于2m/s（注意：气体保护焊和气焊不同）。有的标准手工电弧焊要求风速不超过为10m/s，所以，咱自己心里要有数。
4. 湿度要求：湿度大部分标准统一了，有两点：一是铝及铝合金要求湿度小于80%就可以焊接；二是其他金属焊接要求湿度小于90%就可以。
5. 雨雪冰雹天气：大部分标准要求，只要遇到这类天气，就必须做好防护措施。挡雨棚、预热、电炉子等。