3锅炉本体受热面管组合安装焊接已改.docx

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3锅炉本体受热面管组合安装焊接已改

作业指导书

编号:

HS—HJ—02

工程名称：

凯迪霍山生物质能热电厂1×30MW机组工程

作业项目名称：

锅炉本体受热面组合、安装焊接

编制单位：

江苏华能建设工程集团有限公司霍山项目部

批准：

审核：

编制：

时间：

时间：

时间：

出版日期

2011.07.13

版次

第一版

目录

1作业任务1

2编写依据1

3作业准备和条件2

4作业方法及工艺质量控制措施6

5作业质量标准及检验要求10

6．技术记录要求13

7．职业安全健康、环境管理措施和文明施工13

8有关计算及其分析16

9附录16

1作业任务

1.1工程概况

霍山凯迪生物质能发电厂拟安装一台120t/h循环流化床锅炉，锅炉为杭州锅炉厂生产，锅炉型号KG120-540/13.34-FSWZ1锅炉，配30MW汽轮发电机组。

本锅炉为“”型布置，自然循环，露天布置。

1.2作业项目范围

本作业指导书适用于霍山凯迪生物质能热电厂1×30MW机组工程的锅炉受热面管子及炉外连接管道的焊接工作。

锅炉汽水系统受热面主要包括：

省煤器系统、过热器系统、水冷壁管、下降管、连接管及集箱组成。

过热器系统按蒸汽流向分为三级：

低温过热器、屏式过热器、高温过热器。

1.3工程量

本项施工涉及20G、12Cr1MoV、15CrMoG、SA213-TP347H等钢材的同种或异种钢对接，焊口具体数量见焊接工程一览表和各项目施工技术交底。

1.4工期要求

严格按照项目部的施工进度进行施工，保证焊接质量及施工工艺。

2编写依据

2.1DL/T869-2004火力发电厂焊接技术规程

2.2电力建设施工质量验收及评价规程（焊接篇）（DL/T5210.7-2010）

2.3电力建设施工质量验收及评价规程（管道篇）（DL/T5210.5-2010）

2.4DL/T868-2004焊接工艺评定规程

2.5DL/T819-2002火力发电厂焊接热处理技术规程

2.6DL438-2000火力发电厂金属技术监督规程

2.7DL/T820-2002管道焊接接头超声波检验技术规程

2.8DL/T821-2002钢制承压管道对接接头射线检验技术规程

2.9江苏华能建设工程集团有限公司焊接工艺评定报告

2.10DL/T679—1999焊工技术考核规程

2.11锅炉压力容器焊工考试规则

2.12施工组织设计

2.13霍山凯迪电厂锅炉设计图纸、说明书

2.14DL5009.1-2002电力建设安全工作规程（火力发电厂部分）

3作业准备和条件

3.1作业人员

3.1.1专项技术员一人，质检员一人（经培训取证上岗）、安全员一人（经培训取证上岗）。

3.1.2高压焊工的数量根据各施工项目的具体工作量情况灵活调配，所有焊工必须经过焊接基本知识和实际操作技能的培训，并遵照《焊工技术考核规程》或《锅炉压力容器考核规程》考核，取得相应的合格证书方可上岗，合格证到期的须及时分批进行培训和复试。

热处理工必须有热处理工资格证书。

3.1.3合格焊工不得担任超越其合格项目的焊接工作。

3.2技术准备

3.2.1焊工在施焊前应认真熟悉作业指导书，凡遇与作业指导书要求不符时，焊工应拒绝施焊。

当出现重大质量问题时，报告有关人员，不得自行处理。

3.2.2担任锅炉受热面管子焊接的焊工，在施焊前须进行同材质、同规格管子的模拟练习，并经外观检查及无损检验合格并经二级质检员认可后方可上岗焊接。

3.3材料准备

3.3.1入库的焊接材料质量应符合国家标准。

焊条、焊丝应有制造厂家的质量合格证书，存放一年以上的焊接材料用于重要部位的焊接时，如对其质量产生怀疑，应重新做鉴定，符合质量要求方可使用。

3.3.2焊条、焊丝应存放于干燥、通风良好、温度大于5℃、且相对空气湿度小于60%的二级库房内；二级库房应备有焊条烘干箱、温度计和湿度计，并确实使用性能良好。

3.3.3焊条在使用前应按说明书要求进行烘焙,重复烘焙不得超过两次。

焊接时，焊条在使用中均应装入保温筒内，随用随取。

对工作中剩余的焊条应及时的退回焊条库，以减少浪费。

3.3.4焊丝在使用前应清除表面的油、污和锈，直到露出金属光泽。

3.3.5氩气纯度不低于99.99%，氧气纯度在98.5%以上,乙炔气纯度符合乙炔应符合GB6819《溶解乙炔》的规定。

3.4主要机具

3.4.1施工现场的电焊机根据施工需要灵活调配。

施工现场的电焊机应装设在电焊机集装箱内，统一调配。

在施工过程中为确保焊口质量，提高一次合格率，所使用的电焊机性能要良好。

焊机应装置电流表、电压表，所用的焊机及电动工器具都必须经认可后方能投入现场使用；焊工专用的工具如焊条保温筒、錾子、面罩、焊钳、氩弧焊枪以及其它工具，由焊工自行保管，以备使用。

焊接电流和氩气流量调节器引入至现场，其它工器具还有烘把、焊缝检验尺、半园锉、氩气流量计、焊接电缆、立式砂轮机等。

3.4.2焊接设备（含热处理设备、无损检测设备）及仪表应定期检查，需要计量的部分应定期校验；所有焊接和焊接修复所涉及的设备、仪器、仪表在使用前应确认与承担的焊接工作相适应。

3.4.3测温器具应在规定的计量检定有效期内测温和效验，加热设备应具有可靠的控温系统。

3.4.3焊缝检验尺、温度计、干湿度仪等计量器具定期效验，确定在检定合格有效期内。

3.5作业条件

3.5.1力能供应

3.5.1.1电焊机集中布置，统一使用。

根据现场实际情况现拟在锅炉受热面组合场布置1～2箱（1箱4台）逆变电焊机、2～3箱交流电焊机；锅炉安装现场在0米层、13.6米层、23.6米层和30.8米层的固定端、扩建端各布置2台逆变电焊机。

3.5.1.2在安装高峰期可调用部分组合场焊机至安装现场。

电焊机应满足电源稳定、电流调节灵活、安全可靠的要求。

在作业前，应对拟配备该项目施工的电焊机进行机械认可，合格后方可使用。

3.5.2力能配备

3.5.2.1电焊机电源委托电气专业人员布置和连接。

氩气采用氩气瓶装现场供气。

氧、乙炔气由氧、乙炔站集中管道供气，在锅炉0米层、9.4米层、17米层、23.6米层、30.8米层的固定端和扩建端分别设置管道接口，集中供气。

3.5.3管口（道）对口要求

3.5.3.1提供合金钢管口（道）材质光谱复查报告；

3.5.3.2坡口由厂家提供，若要安装时制备，应采用机械方法加工，坡口形式应按设计图纸规定加工，如无规定，按表1加工；

表1

序号

坡口形式

图形

焊件

厚度

（mm）

接头结构尺寸

α

β

b

（mm）

p

（mm）

R

（mm）

1

V

形

≤16

30～35

/

1～3

1～2

/

2

U

形

16～60

10～15

/

2～3

2

5

3.5.3.3焊件下料与坡口制备宜采用机械加工的方法；如采用热加工方法下料，切口部分应留有加工余量，以便于除去淬硬层。

淬硬倾向较大的合金钢采用热加工方法下料后，对切口部分应先进行退火处理再进行机械加工，经表面探伤检验合格；

3.5.3.4坡口内及边缘20mm内母材无裂纹、重皮、坡口破损及毛刺等缺陷；

3.5.3.5锅炉受热面管子焊口，其中心线距离管子弯曲起点或联箱外壁或支架边缘至少70mm，同根管子两个对接焊口间距离不得小于150mm；

3.5.3.6容器筒体的对接焊口，其中心线距封头弯曲起点应不小于容器壁厚加15mm，且不小于25mm。

相互平行的两相邻焊缝之间的距离应大于容器壁厚的3倍，且不小于100mm；

3.5.3.7管接头和仪表插座不可设置在焊缝或焊接热影响区内，不宜在管道焊缝及其边缘上开孔；

3.5.3.8焊件在组装前应将焊口表面及附近母材内外壁每侧10-15mm范围内的油、漆、垢、锈等清理干净，直至发出金属光泽；

3.5.3.9组合场支架应预先找平；管道焊口组装时，应垫置牢固，以免在焊接和热处理过程中产生变形和附加应力；

3.5.3.10除设计规定外的冷拉口外，其余焊口禁止强力对口，不允许利用热膨胀法对口；

3.5.3.11焊口局部间隙过大时，应设法修整到规定尺寸，严禁在间隙内加填塞物；

3.5.3.12管件或管件对接焊缝组合时应做到内壁（根部）齐平，如有错口，其错口值不宜超过管壁厚度的10%，且不应大于1mm；

3.5.3.13对接管口端面应与管子中心线垂直，其偏斜度不大于管径的1%，且满足下表2：

表2

管子外径（mm）

≤60

＞60～159

＞159～219

＞219

偏斜面度

0.5

1.0

1.5

2.0

3.5.3.14在联箱、承压管道和设备上开孔时应采取机械加工，不得使用火焊切割。

3.5.4工作环境

3.5.4.1焊接和切割现场应有灭火设施，如消防栓、灭火器等；在露天场所焊接和切割时，焊接电弧1m范围内的相对湿度不得大于90%，手工电弧焊焊接时的风速不应超过8m/s，氩弧焊焊接时风速不得大于2m/s，否则应有挡风设施；

3.5.4.2焊接现场应该具有防潮、防雨、防雪措施。

高空作业的下方应有可靠的隔离措施，以防止火星飞溅引起火灾；

5.3.4.3焊接、切割与热处理场所应具有良好的照明，应采取措施排除有害气体、粉尘和烟雾等，在人员密集的场所进行焊接作业时，宜设挡光屏；

5.3.4.4在焊接、切割地点5m范围内，应清除易燃、易爆物品，确实无法清除时，必须采取可靠的隔离或防护措施。

5.3.4.5允许进行焊接操作的最低环境温度因钢材不同分别为：

a）碳素钢为-10℃；

b）低合金钢、普通低合金钢为0℃；

c）中高合金钢为5℃；

d）不锈钢不作规定。

e）异种钢焊接的施焊现场最低环境温度为5℃，并具有遮风、避雨、防雪和防寒设施。

4作业方法及工艺质量控制措施

4.1作业主体方案

锅炉受热面管道焊接时用Ws或Ws/Ds方法焊接。

钨极氩弧焊宜选用铈钨棒作电极，要求钨极易引弧、不夹钨。

焊接材料应根据钢材的化学成分、力学性能、使用工况条件和焊接工艺评定的结果选用。

严格要求由技术员发放焊接材料，不得乱用和误用，焊接材料的选择见表3，焊接工艺参数的选择参见表4。

表3焊材选用一览表

母材

焊丝

焊条

20

TIG-J50

J507

15CrMo

TIG-R30

R307

SA213-TP347H

TC-ER347

A137

12Cr1MoV

TiG-R31

R317

管道氩弧焊封底时，采用直流正接，热输入要适中，宜选用小规范，见下表：

表4管道封底焊焊接工艺参数表

管径/mm

钨棒直径/mm

焊丝直径/mm

电流/A

电压/V

氩气流量/L·min-1

38

2.0

2

75～90

11～13

6～8

42

2.0

2

75～95

11～13

6～8

60

2.0

2

75～100

11～13

7～9

76

2.5

2.5

80～105

14～16

8～10

108

2.5

2.5

90～110

14～16

9～11

133

2.5

2.5

90～115

14～16

10～12

159

2.5

2.5

95～120

14～16

11～13

219

2.5

2.5

100～120

14～16

12～14

273

2.5

2.5

110～125

14～16

12～14

325

2.5

2.5

120～140

14～16

12～14

管道电弧焊盖面焊接，与封底焊相邻的填充焊道应采用直径为2.5mm的焊条，工艺参数见下表5：

表5

焊条直径/mm

电源极性

焊接电流/A

电弧电压/V

焊接速度/cm·min-1

2.5

直流反接

65～80

22～24

5～6

3.2

80～110

6～7

4.0

100～140

7～8

4.2作业方法与步骤

4.2.1定位焊

定位焊时，除其焊接材料、焊接工艺、焊工和预热度等应与正式施焊时间相同外，还应满足下列要求：

a）在对口根部定位焊时，定位焊后应检查各个焊点质量，如有缺陷应立即清除，重新进行定位焊；

b）厚壁大径管若采用填加物方法定位，填加物必须采用同种材料，当除去临时填加物时，不应损伤母材，并将其焊疤清除干净、打磨修整；

c）定位焊的数量、长度、厚度等的确定，一般以除去对口卡具以及施焊中，定位焊缝不会因载荷或热膨胀等作用而撕裂为原则。

4.2.2焊接工艺

4.2.2.1合金含量较高的耐热钢（铬含量≥3%或合金总含量＞5%）管子和管道对接时内壁必须充氩气保护或采取其他防止内侧焊缝金属被氧化的措施，并确认保护有效；

4.2.2.2严禁焊工在被焊工件表面引燃电弧、试验电流或随意焊接临时支撑物，高合金钢材料表面不得焊接对口卡具。

4.2.2.3焊接时，管子或管道内不得有穿堂风。

4.2.2.4采用钨极氩弧焊打底的根层焊缝检查合格后应及时进行次层焊缝的焊接。

多层多道焊缝焊接时，应进行逐层检查，经自检合格后方可焊接次层焊缝。

4.2.2.5厚壁大径管应采用多层多道焊，当管件壁厚大于35mm时，应满足：

a）氩弧焊打底的焊层不小于3mm；

b）对于铬含量≥5%或合金总含量不小于10%的耐热钢焊缝，其单层焊道厚度不能超过焊条直径，焊道宽度不能超过焊条直径的4倍；

c）其他材料单层焊道的厚度不大于所用焊条直径加2mm；单焊道宽度不大于所用焊条直径的5倍

4.2.2.6外径大于194mm的管子和锅炉密集排管（管子间距不大于30mm）的对接接头宜采取二人对称焊；

4.2.2.7焊接过程中尽可能采用小的热输入量，多层多道焊，严格控制层间温度，应特别注意接头和收弧的质量，收弧时应将熔池填满。

多层多道焊的接头应错开。

4.2.2.8施焊过程除工艺要求分段完成外，应连续完成，若被迫中断时，应采取防止裂纹产生的措施（如后热、缓冷、保温等）。

再焊时，应仔细检查并确认无裂纹后，方可按照工艺要求继续施焊。

4.2.2.9焊口焊完后应进行清理，经自检合格后做出可追溯的永久性标识。

4.2.2.10焊接接头有超过标准的缺陷时，可采取挖补方式返修，但同一位置上的挖补次数一般不得超过三次，耐热钢不得超过两次，需进行热处理的焊接接头，返修后应重做热处理。

4.2.2.11安装管道冷拉口所使用的加载工具，需待整个对口焊接和热处理完毕后方可卸载。

4.2.2.12不得对焊接接头进行加热校正。

4.2.2.13所有根部氩弧焊封底的焊口，打底焊缝均采用填充焊丝的方法，严禁无间隙对口和不加焊丝封底的现象。

4.2.2.14不锈钢焊口焊接任务必须由通过特殊工种安全技术操作考核，并经国家电力公司考核，取得焊工合格证，并在合格有效期内的焊工担任。

焊接过程中需要做到以下几点：

a）焊件组装前必须将焊口表面及附近清理所使用的砂轮片打磨不锈钢，所用的钢丝刷及清除焊渣的工具一律皆由不锈钢制成；

b）采用WS或WS/DS方法焊接；

c）在用根层WS方法施焊过程中，管内同时进行充氩保护；

d）施焊时，应采用较小线能量（即小电流、低电压（短弧焊）和窄焊道快速焊）焊接；

e）不锈钢焊接前一般不需预热，在多层多道焊接过程中应控制层间温度＜100℃；

f）在焊接过程中，为防止接头过热等不利影响，可加快焊缝冷却速度，推荐采用起淬硬冷作用的铜垫块；

g）为了减少熔池热量，平焊时，弧长一般控制在2~3mm；

h）多层多道焊时，每层焊缝的交接处要错开，在可能条件下，每层施焊的方向应与前一层相反，并等待前层焊缝冷至60℃以下再清理焊渣和飞溅，再焊下一层。

i）为避免层间温度过高，必要时可用喷水或压缩空气吹的办法进行强制冷却。

j）不在非焊部位引弧，焊缝收弧时一定要将弧坑填满

4.2.3焊前预热及焊后热处理

4.2.3.1进行焊前预热及焊后热处理应根据钢材的焊接性、淬硬性、焊件厚度、结构刚性、焊接方法及使用条件等因素综合确定。

4.2.3.2本工程中需要预热及焊后热处理的受监焊口见《霍山凯迪生物质1×30MW机组工程锅炉部分焊接工程一览表》。

4.2.3.2热处理具体操作方法及工艺要点、注意事项见作业指导书。

4.3新技术、新工艺、新材料、新设备的应用

本作业项目无新技术、新工艺、新材料、新设备的应用。

4.4临时工作设施

本作业项目临时工作设施：

在0米层锅炉右侧位置搭设临时组装平台，面积约600米2，高度1米，用工字钢和槽钢焊接组成，待锅炉受热面管等大件吊装完毕后拆除。

4.5工艺质量控制措施

4.5.1为确保本工程的施工质量达到质量目标的求，将严格按照ISO9001质量管理体系标准要求开展工程质量管理，将“以顾客为关注焦点”和“持续改进”加以特别关注，以达到顾客的最终满意。

4.5.2本工程项目将以公司《质量、环境和职业健康安全管理手册》及其相应的质量管理程序为依据，根据公司对本工程的质量目标的承诺，基于对增强顾客满意、建设优质工程、减少环境污染、降耗节能、持续改进和提高管理水平的追求，建立本项目工程的质量管理体系；结合本工程施工的特点和具体运作需要，编制工程项目《质量计划》、质量控制措施、环境保护措施及配套的管理性和技术性文件，作为本工程项目所有活动必须遵循的准则，并保证有效地实施。

4.5.3本工程与质量有关的活动，都必须按质量计划的规定，制定工作计划、作业指导书、质量保证措施、质量检验和试验计划等，明确各级人员的职责，确保质量管理体系有效运行，向业主交付满意工程。

4.5.4在本项目中进行目标细化，把细化的目标落实到责任部门和责任人；

4.5.5制定工程项目质量控制措施和创优措施。

4.5.6严格控制施工工艺，开展样板工程活动，保证工艺质量目标的实现。

4.5.7识别施工过程环境因素，分析对环境产生影响的程度，判定重大环境因素，评价其控制现状及可控能力，进行技术、经济、环境可行性分析，制定相应的目标、指标和环境管理方案及环境保护措施，并通过不断审核的机制，产生环境绩效，实现持续改进，不断减少负面环境影响，以提高企业形象，节约能源资源、降低能耗，促进安全文明施工。

4.5.8公司质量保证部和项目经理部质保部定期组织对体系文件的审查，对不适用的地方及时进行修改，保证管理体系文件的适宜性和有效性。

4.5.9公司还坚持质量与经济挂勾原则，设立专项质量奖励基金，签定质量保证合同，制定质量奖罚细则，对施工中造成的各种质量事故、质量缺陷按“四不放过”的原则，坚决追查到底并严肃处理。

4.5.10对于管理体系运行中可能发生的不合格和潜在的不合格制定纠正措施和预防措施。

5作业质量标准及检验要求

5.1作业质量标准

5.1.1主要质量控制标准

按电力建设施工、验收及质量验评汇编（上册）焊接篇表焊2.2执行。

5.1.2工艺质量要求

5.1.2.1应重视焊接质量的检查和检验工作，实行焊接质量四级检查验收制度，贯彻自检与专业检验相结合的方法，做好焊接前、焊接过程中和焊接结束后三个阶段的质量检查，对重要部位的焊接可安排焊接全过程的旁站监督，严格按照检验项目和程序进行，做好验评工作。

5.1.2.2焊缝外观质量标准执行《火电施工质量检验及评定标准》焊接篇（1996版）及《火力发电厂焊接技术规程》DL/T869-2004的规定。

5.1.2.3焊工本人应对所焊接头进行外观检查。

焊接质量检查人员按规定比例进行检验，必要时应用焊缝检验尺或5倍放大镜检验。

5.1.2.4对重要部位应该在焊接过程中监视焊接变形，并在焊接及热处理完成之后进行最终尺寸检查。

焊缝角变形允许值如下：

直径<100：

a≯1/100MM

直径≥100：

a≯3/200MM

管口外壁错口值不得超过以下规定：

锅炉受热面管子：

≤10%δ且≤1mm

其余管道：

≤10%δ且≤4mm

焊缝外形允许尺寸见下表6（单位：

mm）

表6

焊缝类别

接头位置

Ⅰ

Ⅱ

焊缝余高

平焊

0～2

0～3

其他位置

≯3

≯4

焊缝余高差

平焊

≤2

≤2

其他位置

≤2

≤3

焊缝宽度

比坡口增宽

＜4

≤4

焊缝表露缺陷允许范围见表7

表7

焊接接头类别

缺陷名称

质量要求

Ⅰ

Ⅱ

裂纹、未熔合

不允许

根部未焊透

不允许

深度≯10%焊缝厚度，且≯1.5mm，总长度≯焊缝全长的10%，氩弧焊打底焊缝不允许

气孔、夹渣

不允许

咬

边

不要求修磨的焊缝

深度≯0.5mm；焊缝两侧总长度：

管件≯焊缝全长的10%，且≯40mm

深度≯0.5mm，焊缝两侧总长度：

管件≯焊缝全长的20%

要求修磨的焊缝

不允许

根部凸出

≯2mm

直径≥108mm的管件：

≯3mm

管件直径＜108mm时以通球为准，要求是：

管外径≥32mm时，为管内径的85%，管外径＜32mm时，为管内径的75%

内凹

≤1.5mm

≤2mm

5.1.2.5焊缝返修

5.1.2.5.1焊接接头内部有超标缺陷时，可采用挖补方式进行返修，但焊缝同一部位返修次数不得超过三次，耐热合金钢不得超过二次。

5.1.2.5.2焊缝返修应由相应合格项目的持证合格焊工担任。

5.1.2.5.3返修前应分析缺陷性质、缺陷长度和宽度，确认缺陷的部位。

5.1.2.5.4返修前应彻底清除缺陷，当采用火焰吹割法时，需将吹割后的坡口表面磨去淬硬层或过热组织，坡口应尽量规则，避免坡口底部有尖角、轮廓突变及毛刺等。

5.1.2.5.5返修的焊接工艺应与正式焊接工艺相同，返修时预热应取预热温度的上限，加热范围也应适当扩大。

5.1.2.5.6需进行热处理的焊接接头，返修后应重做热处理，热处理结束后，焊补区表面经修整打磨，使其外形与原焊缝基本一致。

5.1.2.5.7返修完毕，按不低于原焊缝质量标准对补焊区进行检验，发现有不允许缺陷时，应重挖补返修。

5.1.2.5.8过程监督与检验按照《锅炉安装监督检验规则》TSGG3002-2004的相关规定执行。

5.2检验要求

5.2.1试验项目目录

5.2.1.1焊接接头无损检验

5.2.1.1.1外观检查不合格的焊缝，不允许进行其它项目检查；

5.2.1.1.2无损检测比例详见焊接工程一览表（锅炉部分）

5.2.1.1.3对修复后的焊接接头，应100%进行无损检验。

5.2.1.2焊缝金属光谱分析

5.2.1.2.1耐热钢部件焊后对焊缝金属按照《火力发电厂金属光谱分析导则》，进行光谱分析复查，规定如下：

a）现场用合金材料，安装前必须100%光谱检验，安装后必须100%光谱复查，光谱复查时要求监理全程旁站，签验验收。

b）对高合金部件进行光谱分析后应磨去弧光灼烧点。

c）经光谱分析不符的焊缝应进行返工。

5.2.2本项目见证点、停工待检点和旁站点目录

5.7.1锅炉本体范围内每个单项的管道焊口的坡口制备及对口状况，作为W点，对W点的检验必须按有关质量标准进行检验；

5.7.2焊口焊完后的全面清理、修正、检查作为H点，锅炉受热面管道焊口结束后，对H点的检验按有关质量标准进行检验；

6．技术记录要求

建立完整的施工技术档案有:

焊口施焊记录表（编号HJ-JS-002）；特种工种资格审查表（编号SG-GL-01）；分项工程焊接接头表面质量检验评定表（编号WA-001）；分项工程工程焊接综合质量等级评定表（编号WA-002）；自检记录表（编号WC-001）；焊口返修记录表