锅炉技改工程作业指导书5.docx

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锅炉技改工程作业指导书5

XX热电有限公司锅炉低氮改造

施

工

方

案

编制：

审核：

批准：

XX有限公司

（XX有限公司）

年月日

1、作业任务1

2、编写依据2

3、作业准备和条件2

4、作业方法及工艺质量控制措施8

5、作业质量标准及检验要求14

6、技术记录要求16

7、危险源、环境因素辨识及防范措施、文明施工标准17

8、附录19

1.作业任务

1.1工程概况

东吴热电原有无锡华光锅炉股份有限公司制造的3×130t/h高温高压循流化床锅炉。

为满足最新环保标准要求，需对锅炉进行低氮燃烧本体改造，蒸汽参数不变，改造锅炉的二次风系统，提高炉膛下部还原反应区高度，炉膛内增加受热面，降低NOx原始排放量。

该锅炉为燃煤循环流化床锅炉，其主要设备的技术规范为：

额定蒸发量130t/h

额定蒸汽温度540℃

额定蒸汽压力（表压）9.8MPa

给水温度215℃

锅炉排烟温度141℃

排污率≤2%

空气预热器进风温度20℃

锅炉设计热效率90.6%

燃料消耗量22.221t/h

石灰石消耗量0.93t/h

一次热风温度185℃

二次热风温度　　　　　　　　　190℃

一、二次风量比60：

40

循环倍率25～30

锅炉飞灰份额70%

脱硫效率（钙硫摩尔比为2.5时）≥85%1.2

1.2作业范围

1.2.1炉膛：

为了降低床温，降低氧量，在炉膛中布置二片“水冷屏”，宽度17*80=1360mm，高度约17.9m。

新增水冷屏从17875mm标高处穿进炉膛,从原集中下降管上引出Φ159×12管子接到水冷屏下集箱。

取消水冷壁后墙上集箱2根连接管，用以水冷屏出口集箱引出管Φ159×12引入锅筒。

具体施工项目：

水冷屏进口、出口集箱，下降管，顶部连接管，顶板吊杆，炉内屏及密封罩等。

1.2.2前墙水冷壁穿水冷屏处重新开孔让管，每个穿管处采用让6根管子，原开孔处使用直管和扁钢补上。

让管向火侧重新浇筑外部加密封罩。

1.2.3水冷屏屏从两层刚性梁中间穿入炉膛，刚性梁可以不改动。

1.2.4改造二次风管系统。

改变一、二次风比例，由原来的60：

40%改为50：

50%，既加大二次风量，减少一次风量，以强化循环床锅炉分级燃烧的强度。

增加一层二次风喷口，在标高11000mm处，其中前墙4根，后墙5根。

风管为管径为Φ325，以减少风管阻力。

由二次热风箱接出。

前、后墙水冷壁穿风管处重新开孔让管，每个穿管处采用让6根管子，宽度6×80=480mm，开孔处让管向火侧重新浇筑外部加密封罩。

原上、下层二次风保留，其中前、后墙各有2个接一次热风，其余5个接二次热风。

1.3主要工程量

序号

项目名称

重量（t）

备注

1

水冷壁

0.274

2

水冷屏安装

4.169

3

下降管安装

0.546

20G

4

顶部连接管

0.225

20G

5

本体管路

0.048

6

二次风管安装

3.24

20GB3087

本项施工涉及Q235A、Q235B、20、20G等钢材的焊接；受检焊口具体数量见焊接工程一览表。

1.4工期要求:

3#锅炉技术改造工程施工，暂定计划开工日期为2013年6

月9日，竣工日期为XXXX年XX月XX日。

工期为XX天。

2编写依据

2.1《电力建设施工及验收技术规范》（锅炉机组篇）

2.2DL/T869-2004火力发电厂焊接技术规程

2.3《电力建设施工质量验收及评价规程》锅炉机组（2009版）

2.4电力建设施工质量验收及评价规程（焊接）（DL/T5210,7—2010）

2.5DL/T868-2004焊接工艺评定规程

2.6DL438-2000火力发电厂金属技术监督规程

2.7DL/T821-2002钢制承压管道对接接头射线检验技术规程

2.8DL/T679—1999焊工技术考核规程

2.9锅炉压力容器焊工考试规则

2.10DL5009.1-2002电力建设安全工作规程（火力发电厂部分）

2.11图纸及有关安装说明书

3作业准备和条件

3.1作业人员

岗位/职务

姓名或人员

备注

施工负责人

1人

技术员

1人

质检员

1人

安全员

1人

安装工

4人

起重工

1人

普焊工

3人

满足施工要求

高压焊工

2人

后勤

1人

合计

15人

3.2技术准备

3.2.1图纸、说明书到达现场并经会审。

施工前根据图纸、厂家安装说明书及现场条件对水冷壁施工方案、安装步骤进行策划，编写作业指导书。

3.2.2进行施工现场危险源和环境因素识别；制定防范措施。

3.2.3组织施工班组进行技术交底会，让施工人员熟悉图纸及作业指导书，学习施工规范，掌握施工工艺。

3.2.4特殊工种人员需经培训合格，取证后方可上岗，证件必须在有效期内。

合格证到期的须及时分批进行培训和复试。

3.2.5焊工不得担任超越其合格项目的焊接工作。

3.2.6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。

3.2.7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及经质检员认可后方可上岗焊接。

3.3材料准备

3.3.1锅炉厂提供的相关设备材料已运至施工现场，并经过四方共同移交验收，数量、规格型号及材质与图纸相符。

3.3.2施工用辅材已备足，且质量符合规范要求。

3.3.3氧气、乙炔、氩气供应充足，均采用外购瓶装直供施工现场。

3.3.4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产品质量证明书，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。

3.3.5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，并确定使用性能良好。

3.3.6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。

3.3.7焊丝在使用前应清除表面的油、污和锈迹，直到露出金属光泽。

3.3.8氩气纯度不低于99.99%，氧气纯度在98.5%以上,乙炔气纯度应符合GB6819《溶解乙炔》的规定。

3.4主要机具

序号

名称

规格

数量

用途

1

汽车吊

50t

1台

吊装

2

卷扬机

10t

吊装

3

汽车吊

25t

1台

设备的装卸

4

平板拖车

1台

运输

5

坡口机

1只

切削内外口

6

角向磨光机

Φ100

4把

焊疤、割痕、毛刺

等打磨、

7

电磨头

2把

打磨内口

8

葫芦

5t

2t

10t

4只

6只

2只

构件吊装、消缺及找正

9

撬棒

2把

吊装就位组合

10

榔头

4磅

2磅

2把

2把

吊装用

11

工具袋

大袋

小袋

2只

6只

放置小型机工具

12

电焊机

／

5台

焊接及返修

13

割刀及皮带

／

2副

拆除、修改

14

千斤顶

10t

2台

找正

15

铳子

／

2只

划线后打眼

17

移动拖线盘

／

3只

电源线

18

对讲机

／

2对

吊装

19

钢丝绳

φ11mm~φ28mm

若干

起吊用

20

卸扣

1.4t—21t

若干

吊装用

22

软梯

内带钢丝L20m

4副

人员上、下用

23

安全网

滑线式、绑扎式

若干

炉膛及孔洞用

24

差速器

／

8只

挂安全带用

25

卡头

φ15mm

15只

安全行走扶绳卡

26

卷尺（经鉴定合格）

5m

30m

10把

1把

找正及测量

27

水平尺

L＝300mm

L＝500mm

2把

1把

找正及测量

28

直尺

L＝1m

1把

找正及测量

29

角尺

315mm

100mm

1把

1把

找正及测量

30

弹簧称

15~20kg

2把

控制拉力

31

经纬仪（经检定）

/

1台

测量垂直度

33

水平仪（经检定）

/

1台

测量标高

34

水平管

40m

1根

测量标高

35

花篮螺丝

/

4只

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、角向磨光机等。

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校验，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，确定在鉴定

合格有效期内使用。

3.5作业条件

3.5.1力能供应要求:

施工现场有充足的照明，现场设置施工电源二级盘一只。

氧气、乙炔、氩气采用瓶装供应，能满足现场的安装需要。

3.5.2施工场地要求:

通往锅炉房的运输道路畅通。

施工区域用红白带隔离起来，挂警告标牌，禁止其他无关人员进入。

3.5.3设备已到达现场，根据图纸和装箱清单，认真清点设备，对设备的

规格、型号、材质、数量及外观进行全面检查，并用记号笔进行编号，应无缺件、损坏件和与图纸不符件；合金材质应进行光谱分析，分析结果应与图纸要求相符。

3.5.4工作环境

3.5.4.1考虑现场场地有限，设备材料堆放应有序；运行机组和新建机组不同，拆除的旧设备材料应当天拆除当天运出厂房；当天运进厂房的设备材料应当天尽量施工完，尽量不要多运；施工的边角料不可随手乱扔，应集中堆放，统一运出；确保施工区域的整洁。

3.5.4.2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；

3.5.4.3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；

3.5.4.4焊接、切割场所应具有良好的照明（50lm/m2～100lm/m2），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；

3.5.4.5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。

3.5.4.6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

3.5.5临时工作设施

本作业项目临时工作设施：

在锅炉房0米层合适的位置（约10米×4米）搭设临时小型组装平台，平台高度1.2米，用工字钢和槽钢焊接组成，待水冷壁等大件吊装完毕后拆除。

组合支架设置如下：

组件宽度

立柱采用[16双拼槽钢制作，横梁槽钢选用[16，钢板厚度为δ=8~12mm，该组合架按水冷壁组件长度每3~4m设置一件，并以避开组对焊缝、刚性梁、人孔门等适当调整，距焊缝每边1~1.5m为宜。

3.5.6电焊机集中布置，统一使用。

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.

3.5.7管口（道）对口要求

3.5.7.1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

注：

此工程无壁厚大于16的管口。

3.5.7.2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；

3.5.7.3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；

3.5.7.4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；

3.5.7.5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；

3.5.7.6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；

3.5.7.7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；

3.5.7.8组合场支架应预先找平；管道焊口组装时，应垫置牢固，以免在焊接过程中产生变形和附加应力；

3.5.7.9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；

3.5.7.10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；

3.5.7.11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；

3.5.7.12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

3.5.7.13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。

3.5.8安全防护设施和用品

主要安全防护设施和用品配置

序号

名称

规格型号

单位

数量

备注

1

安全帽

/

只

25

2

安全带

/

根

15

3

安全网

/

米2

100

4

安全警示绳

/

米

200

隔离区域

5

安全防护绳

/

米

150

挂在钢架梁上

4作业方法及工艺质量控制措施

4.1作业方法与步骤

4.1.1安装前的准备

4.1.1.1图纸已会审，作业指导书已编制并审批。

4.1.1.2施工人员经过技术培训已熟悉图纸，了解图纸的设计意图及其安装工艺要求、质量标准，学习有关规程、规范。

4.1.1.3做好安全、质量、技术、交底工作。

4.1.1.4各种机具已准备并性能良好。

4.1.1.5上道工序施工完毕并且验收合格。

4.1.1.6设备清点，编号工作结束，合金钢部件光谱分析合格。

4.1.1.7安全设施已完善。

4.1.2组件组合

本工程因是运行机组，水冷壁屛不可以在地面进行大件组合，否则难以吊装就位。

在不影响吊装的前提下，尽可能增加地面组合焊口，组合件上的门孔及有关密封金属件的焊接装配等工作应在经过找正的有足够刚性的固定组合架上进行，并确保组装过程中组合架不变形，不下沉。

检查管组集箱各孔位方向的正确性。

检查管组集箱尺寸的正确性，不符合者应予以纠正。

各管组的对焊拼缝工艺，要保证整体水冷壁墙的几何尺寸符合图纸要求。

焊接时应采取措施防止变形。

组装时可将管端处鳍片从中间割开500-1000mm调整对口，对接焊后再补焊鳍片割口。

膜式壁的向火面、管组之间的鳍片的拼接缝应为边角焊缝，当连续焊缝熔深达到鳍片（扁钢）厚度60%时，则应在背火面加焊均匀的断续焊，每段焊缝长度不小于100mm，每段焊缝间距不大于焊缝长度的2倍。

焊缝处的补焊鳍片与原鳍片应平整，不能用搭接法密封。

组合件在地面与集箱等组合完毕，经验收后吊装。

吊装工作要求做到放置合理，起吊时吊点正确，速度缓慢，就位平稳。

4.1.3安装程序

施工人员熟悉图纸、有关规范、规程和作业指导书参加施工前的技术、质量、安全交底工作组合架搭设设备清理、编号、分类、保管、外检、内检通球设备上组合架找正组合验收对口焊接附件安装吊装、找正附件安装安装验收。

（1）设备清点要求

1）设备在组合、安装前应经建设单位（业主）组织“监造”和“安检”合格，并必须按规范的规定对设备进行复查。

如发现制造缺陷应提交业主与制造厂研究处理及签证。

由于制造缺陷致使安装质量达不到规范的规定时，应由业主和制造单位代表签证。

2）清点的设备应按种类、安装顺序分区存放，场地应平整坚实、无积水，设备底层垫枕应有足够的支承面，防止支点下沉，管排叠放时，应防止失稳、倾倒以及被压坏、变形。

3）清点的箱体易丢件和防潮件应入库，尤其是销轴、螺栓、螺母、吊挂装置等连接件。

设备开箱应会同有关部门进行清点，并作出记录，清点的零件应妥善保管，防止损坏、丢失，开箱的技术文件归口管理，设备开箱不得私自进行。

4）对清点发现的问题，如规格不符、数量不足、外观缺陷等应及时上报有关部门处理。

5）合金钢部件的材质应符合设备技术文件的规定；安装前必须进行材质复查，并在明显部位作出标记；安装结束后应核对标记，标记不清者再进行一次材质复查。

组合前首先要对集箱和水冷壁管组进行检查与清理。

检查管子外表面有无裂纹、擦伤、变形，管子缺陷深度超过0.5mm壁厚的要按有关规范要求进行处理。

清理集箱内部，不得存有异物，尤其要注意管座处有无“眼镜片”。

6）通球试验

组件在组合安装前必须进行通球试验，通球球径在“质量标准”中予以规定，试验用球采用钢球。

通球前应先用压缩空气吹扫管内杂物，通球的压缩空气压力不小0.6MPa，通球球径如下表所示：

通球试验的球径

管子外径

弯曲半径

D1≥60

32

D1≤32

R≥3.5D1

0.85D0

0.80D0

0.70D0

2.5D1

0.85D0

0.80D0

0.70D0

1.8D1

0.75D0

0.75D0

0.70D0

1.4D1

0.70D0

0.70D0

0.70D0

R<1.4D1

0.65D0

0.65D0

0.65D0

D0—管子内径（进口管子D0应为实测内径）；D1—管子外径；R—弯曲半径

水冷壁系统通球球径表：

设备名称

弯曲半径（㎜）

管子规格（㎜）

理论通球球径（㎜）

管排

选取0.85D0

φ60×5

44.2

通球时，所用球应专人保管好，用完及时归还。

若标准球通不过，必须作好记录，经有关部门作出处理，不得私自降低标准。

注意：

试验用球必须采用钢球，且必须编号和严格管理，不得将球遗留在管内；通球后应做好可靠的封闭措施，并做好记录；等单片水冷壁通完球后再进行组合焊接。

（2）水冷壁安装

1）水冷壁安装，应确保上集箱标高38120mm，下集箱标高17875mm（水冷壁屛最低一个管口中心标高）。

2）水冷壁在地面组合时，按吊装需要，在水冷壁鳍片上割洞连接吊耳，吊耳采用δ=25mm钢板和Ф30圆钢制作而成，规格350×180，分布图如下

水冷壁组件

对口调整吊耳

板起吊耳

3）汽车吊将水冷壁吊起缓慢送入炉膛内，再利用布置在炉膛内的10T卷扬机及20T开口葫芦进行二次接钩，将水冷壁组件缓慢移至安装标高位置。

然后用事先穿好的吊挂装置与水冷壁上集箱的吊耳连接固定。

4）根据钢架提供的横向和纵向基准线及标高为基准对水冷壁组件进行找正，标高调准后应及时进行紧固螺母固定，前后左右的位置找正后用型钢将水冷壁与周围就近的固定结构或平台连起来，以防水冷壁走动，并经验收合格。

5）对水冷壁进行拼缝，使水冷壁形成一个整体。

6）拼接完毕割除所有临时支撑，并打磨光滑，以保证水冷壁热态下的正常自由膨胀。

4.1.4焊接

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

20G

TIG-J50

J507

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

32

2.0

2

75～90

11～13

6～8

60

2.0

2

75～100

11～13

7～9

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

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

4.1.4.1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。

4.1.4.2焊接工艺

4.1.4.2.1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；

4.1.4．2.2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。

4.1.4.2.3焊接时，管子或管道内不得有穿堂风。

4.1.4.2.4采用钨极氩弧