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焊接方案

宜化电厂扩建工程

5#锅炉安装焊接方案

（UG130/5.3-M5）

批准：

审核：

编制：

中国化学工程第十六建设公司

第四工程公司宜化项目部

二00三年九月一日

目录

1.编制说明

2.编制依据

3.焊接工程慨况

4.焊工资格审查

5.焊接前准备工作和注意事项

6.焊接工艺措施

7.焊接管理和质量控制

8.焊接质量检验

9.焊接安全技术措施

10.锅炉安装焊接材料、机具表

附表1.各类焊件焊接规范参数表

附表2.焊接工程一览表

1.编制说明

宜化集团热电厂扩建工程安装的UG-130/5.3-M5中温次高压循环流化床锅炉炉室采用膜式水冷壁全悬吊结构，尾部竖井烟道布置两级二组对流过热器，过热器下部布置两组膜式省煤器。

其安装工期短，交叉作业多，施工难度大。

为了保证焊接施工质量及进度，特编制本方案作为指导锅炉安装焊接施工的管理和质量控制，各级施工人员都必须严格执行。

2编制依据

2.1UG-130/5.3-M5型锅炉安装图纸及随机资料

2.2《蒸汽锅炉安全技术监察规程》劳人锅[1996]276号

2.3《电力建设施工及验收技术规范火力发电厂》（焊接篇DL/5007-92；锅炉机组篇DL/5047-95）

2.4《电力建设施工及验收技术规范》（钢制承压管道对接接头射线检验篇DL/5069-1996）

2.5碳钢焊条GB5117-95

2.6低合金钢焊条GB5118-95

2.7焊接用钢丝GB/T14957-94

2.8《锅炉压力容器焊工考试规则》国质检锅（2002）109号

3.焊接工程慨况

本锅炉为无锡锅炉厂制造，额定蒸汽压力为5.3Mpa，额定蒸汽为450℃，额定蒸发量为130t/h。

主要由汽包.水冷系统.过热系统.汽水系统.省煤系统.空预器.密封装置.燃烧装置及钢架等组成。

4.焊工资格的审查

4.1焊接工艺评定必须满足锅炉安装的需要并据此指导焊工的培训。

4.2焊工须按劳人锅[1998]1号标准取得合格证后方可从事相应项目的焊接。

4.3持证焊工中断从事锅炉压力容器焊接工作六个月必须重新考试。

4.4持证焊工在受热面管子施焊前，应进行与实际条件相适应的练习。

试件经无损检测合格后方可上岗施焊。

4.5持证焊工若焊接质量低劣，应取消其对锅炉受压元件的焊接资格。

5.焊前准备工作和注意事项

5.1对锅炉零部件的要求：

5.1.1锅炉受压元件须有供货厂家的质量证明书，对合金钢零部件还须做光谱复验。

5.1.2零部件的数量.规格等均应符合图纸要求。

5.1.3受热面管安装前应放样检查.校正，以保证对口质量，对变形.破损严重的零部件必须用材质.规格均同的更换。

5.2对焊接材料的要求

5.2.1焊材须有供货厂家质量证明书，无合格证或焊材出厂达一年以上的及对其有怀疑时，必须抽查复检。

焊材在库内堆放必须挂牌标识及隔潮措施。

5.2.2施工现场应设焊条烘干室，并派专人烘烤.发放.回收，应做好记录。

（烘烤要求：

酸性焊条升温至150℃并恒温1小时，碱性焊条升温至350℃，升温时间不少于1.5小时并恒温1小时。

）应实行可追溯性，执行公司相关文件规定。

5.2.3烘好的焊条应置于焊条保温筒内。

施焊过程中并接好电源使其温度保持在100℃左右，随用随取。

5.2.4焊丝取用时，应除去油锈.污物，呈现金属光泽。

5.3对母材坡口的要求

5.3.1管子坡口上的加工尺寸应符合图纸的规定。

如图纸无规定时按下表加工。

坡口形式

简图

焊件壁厚mm

焊接方法

坡口结构尺寸mm

b

p

a

δ≤6

GTAW/SMAW

1-3

0.5-2

60º-70º

δ≤16

GTAW/SMAW

1-3

1-2

60º-70º

5.3.2对变形的管口必须找圆后再加工坡口。

返修的焊口必须去掉原先的熔敷金属后再加工坡口。

5.3.3采用机械方法加工坡口。

对火焰切割的坡口应去的去掉熔渣和氧化物和飞溅物并打磨干净。

5.4焊口对接时的要求

5.4.1对接焊口两端内外10-15毫米范围内去除油、垢、漆、锈等杂物，直至呈现金属光泽，并无裂纹、夹层等缺陷。

5.4.2对接焊口点固前必须检查管口端面的偏斜值（受热面管子≤

60mm，⊿f≤0.5mm，D≤159mm，⊿f≤1mm）。

5.4.3对接焊口要做到内壁平齐，焊缝错口值应小于壁厚的10%，对口中心线的偏差值在距焊缝中心200mm处测量，应不大于1mm。

对水平焊口，直径≤60mm的管子可只在平焊位置点焊一处，长度约20-30mm；›159mm的一般在平焊及立焊位置点焊3处，焊点长约30-50mm。

垂直焊口与水平焊口相同，根据具体情况而定。

点固焊也是正式焊接的一部分，其质量、技术要求也与正式焊接一样。

如发现缺陷应修整。

5.4.4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。

对水冷壁、包墙管组对时应先点焊间隙合适的，对间隙较大的应在焊接过程中注意观察，当间隙收缩到符合要求后及时点焊。

5.4.5除设计规定的冷拉口外，其余焊口应禁止用强力对口，更不允许利用热膨胀法对口，以免引起附加应力。

5.4.6已点焊的管子不得随意敲打或搬动，以免遭受破坏。

焊接过程中一切主要受力的对口器具不许拆除以免外力使打底焊缝开裂。

5.4.6管子对接焊缝位置应符合图纸及电建规管道篇、焊接篇的规定。

5.5氩弧焊钨极端部形状对电弧稳定和焊缝成形都有很大影响，较为理想的形状是钨极末端磨成钝角或带有平顶的锥形。

钨极端部不应磨的太尖，以免碰断造成夹钨缺陷。

5.6氩弧焊时氩气的纯度应≥99.99%。

5.7水冷壁向火面的焊缝在焊接完毕后应磨平。

6.焊接工艺措施

6.1本锅炉受热面管子和锅炉范围内管道，若Φ≤60mm，采用手工钨极氩弧焊焊接，若Φ›60mm，采用手工钨极氩弧焊打底、手工电弧焊填充盖面。

所有结构部分均手工电弧焊焊接。

6.2焊工在施焊前，应按焊接工艺卡的要求，先要对焊件焊材等进行检查，确认无误后方可施焊。

对有特殊要求的焊接施工，焊接技术人员应现场交底指导，质检人员应现场监督检验。

6.3严禁在焊件上试验电流，随意引弧或未经批准点焊临时支撑物。

6.4管子焊接时，管内不得有穿堂风。

除防风、雨、雪外，还应防止踩压气体输送管和移动管件，对不慎而造成的缺陷应坚决铲除后重新焊接。

6.5氩弧焊始焊时需提前送Ar，停焊时则需滞后断Ar，以保护焊缝免受周围空气侵害。

引弧要在坡口内进行。

采用接触法引弧时操作要轻、稳、快，防止钨极端部烧损碰断而产生夹钨现象。

停焊收弧时要多加焊丝，填满弧坑并应将电弧引至坡口边缘再熄弧。

焊接过程应尽量避免停弧，减少接头数量。

6.6膜式管排在施工现场成片水平组对时，两名焊工分别在上下部焊接同一焊口。

为了使整个管排对角线符合要求，焊前将管排两侧最外边的焊口先进行点固焊，以中心线分界逐根组对点固，对称间隔焊接施工。

6.7小口径管氩弧焊接时采用内填丝法，大口径管采用外填丝法。

打底焊结束时应仔细观察焊缝背面成形情况，发现问题及时处理。

整圈结束后应进行外观检查，合格后及时进行下一工序的施工。

6.8多层多道焊接时，应注意及时消除各层的缺陷，须自检合格后方可焊接次层，且接头应错开，收弧时弧坑必须填满。

20#钢焊接层间温度≥100℃；有预热要求的焊缝，层间温度≥预热温度。

焊口要求一次焊完。

大管子在焊接时不要滚动、搬动、起吊、施加压力和敲打。

6.9管口焊接完毕后，焊工应进行认真清理和检查，自检确认合格后，在距焊缝中心20mm处明显部位打上焊工低应力钢印代号，作好焊接施工记录。

6、10吊挂管、高温过热蛇形管系、高过出口集箱至汇汽集箱连接管材质为15CrMoG，属珠光体耐热钢，焊后在空气中冷却时易产生马氏体组织，使热影响区有冷裂倾向。

焊接前必须按要求制定焊前预热、焊后保温措施。

6.11焊缝需返修时必须制定返修措施。

同一位置返修不能超过两次。

7.焊接管理和质量控制

7.1施工现场设焊接工程师一名，负责焊接技术管理，协同质检人员进行焊接质量的控制。

7.2严格执行锅炉安装方案的焊接施工程序，上道工序不合格不得进行下道工序施工。

7.3贯彻预防为主、全过程监控的质量管理原则，坚持自检与专检相结合的质检方法，确保质量目标的实现。

7.4严格控制焊缝外观，提高焊接质量。

8.焊接质量检验

8.1现场组装焊接外观自检率100%，专检抽检率25%，其质量标准见下表

焊缝外形允许尺寸（mm）

焊缝形式

加强面高度

加强面低差

焊缝宽度

平焊

其它位置

平焊

其它位置

比坡口宽

一侧宽

对接

≯3

≯4

≯2

≯3

≯4

≯2

焊缝表面缺陷允许范围

缺陷名称

允许范围

裂纹、未熔合、根部未焊透、表面气孔和夹渣

不允许

咬边

咬边深度≤0.5mm。

焊缝两侧咬边总长度：

对于板件不超过焊缝全长的15%，管件为焊缝全长的20%

焊接角变形允许范围

焊件

偏差值

Q（度）

A（mm）

板件

≯3

管径‹100mm

≯1/100

管径≥100mm

≯3/200

8.1.2受热面管安装前对于制造焊口，应先核对厂家合格证件（质保书）和安检合格通知书，并作外观检查。

若有不合格者，应及时提交建设单位与制造厂研究处理并办理签证。

8.2代样或割样检查

8.2.1锅炉受热面管、碳钢管及合金钢管，每种规格的焊接接头作一组或两组质量检验试件。

实际操作时，以该部位的上岗焊工分别做水平固定及垂直固定的模拟试件（代样）。

模拟检查试件经无损检测合格后，该焊工方可正式上岗施焊。

各部位代样数量见附表。

8.2.2检查试件（割、代样），仍按公司B级锅炉安装的合格的焊接工艺评定下达焊接工艺卡并制作。

8.3无损检测

8.3.1工作压力≥3.82Mpa但<9.8Mpa的管子、管道、管件和环焊缝，其外径≤159毫米时，X射线检测率不少于接头数的25%。

8.3.2当外径>159mm或者壁厚≥20mm时，每条焊缝应进行100%X射线无损检测。

8.3.3对接接头的射线检测应按GB323-87的规定执行，射线照相的质量要求不应低于AB级。

对接接头的质量不低于Ⅱ级为合格。

8.3.4各部件X射线检测率见附表2

8.4对合金钢部件的光谱复验和硬度抽查。

对于受热面合金钢管子的对接环焊缝，应对10%的接头进行光谱复验和对5%的接头进行硬度抽查。

若焊缝硬度HB>270，则应对焊缝进行热处理，直至合格为止。

9、焊接安全技术措施

9.1焊机应设置在干燥场地，并采取遮阳挡雨措施，其外壳应可靠接地，电焊工作使用的导线必须绝缘良好。

9.2下雨雪时不可露天进行焊接工作。

如必须进行时，应采取防雨雪措施。

9.3在汽包、油箱等金属容器内进行焊接工作，应有下列防止触电的措施。

9.3.1电焊时焊工应避免与铁件接触，要站立在橡胶绝缘垫上或穿橡胶绝缘鞋，并穿干燥的工作服。

9.3.2容器内使用的行灯，电压不准超过12V，行灯变压器不得置于容器内，其外壳应可靠接地，不准用自耦变压器当行灯变压器。

9.3.3容器外面应设有可看见和听见焊工工作的监护人，并应设开关，以便根据焊工的信号切断电源。

9.4高空作业必须按规定正确使用安全带，不得将工具、材料上下投掷，要用绳系牢后吊送。

上下交叉作业应戴安全帽，并有可靠防护隔离措施。

9.5夏季施工应作好防暑降温措施。

9.6焊接工作完毕后，焊工应切断电源，检查现场有无残余火种。

9.7电焊设备的装设、检查、修理工作，必须在切断电源后进行。

10、焊接设备、材料计划

锅炉安装所需设备和人员应按锅炉安装方案的规定配置进场。

所需焊接材料见表。

锅炉安装焊接材料表

序号

材料名称

规格牌号

单位

数量

备注

1

电焊条

J426Φ4.0

kg

100

2

电焊条

J426Φ3.2

300

3

电焊条

J422Φ4.0

300

4

电焊条

J422Φ3.2

500

5

电焊条

R317Φ3.2

20

耐热合金钢

6

电焊条

J506Φ3.2

20

集箱封头

7

电焊条

A307Φ3.2

20

二次风管、瓦板

8

电焊条

A407Φ3.2

20

过热器防磨装置

9

焊丝

TIGR31Φ1.6

10

10

焊丝

H08Mn2SiAΦ2

100

11

焊丝

H08Mn2SiAΦ1.6

20

12

焊丝

H1Cr19Ni9TiΦ1.6

5

取样管用

13

氩气

高氩99.99%

瓶

80

14

氩气

普氩99.95%

40

15

氧气

纯度≥98.5

450

16

乙炔气

450

17

砂轮片

Φ100*4

片

200

角向磨光机

18

内磨头

个

100

内磨机

19

铈钨极

Φ2.5

kg

60

20

石棉绳

Φ1.5

25

21

钢字码

（低应力）小号

套

2

22

焊接量规

块

2

附表1

各类焊件的焊接规范参数

序号

焊件规格

接头型式

焊接方法

焊接电流（A）

焊接电压（V）

气体流量L/min

焊接速度mm/min

1

Φ38*4

Φ42*4

Φ42*5

V型对接

GTAW

75-85

12-14

9-11

30-40

2

Φ51*5

Φ60*3

Φ60*5

80-90

13-15

10-12

35-45

3

Φ89*4

Φ108*12

GTAW/SMAW

85-95

95-105

13-15

20±1

10-12

35-45

40-50

4

Φ133*6

Φ159*8

Φ159*12

Φ219*20

80-90

95-105

13-15

20±1

10-12

35-45

40-50

焊接工程一览表

锅炉台号：

5锅炉型号：

UG-130/5.3-M5工程名称：

宜化电厂扩建工程2003年9月10日

序号

工程项目

母材钢号规格

焊口数

焊接方法

坡口型式

焊条或焊丝

预热

检验

备注

牌号

直径mm

方法

温度℃

X射线检测

硬度

数量

百分率（%）

数量

百分率（%）

1

前墙水冷壁

Φ60*5、20G

455

WS

V

H08Mn2SiA

Φ2

114

25

2

后墙水冷壁

Φ60*5、20G

364

WS

V

H08Mn2SiA

Φ2

91

25

3

侧墙水冷壁

Φ60*5、20G

600

WS

V

H08Mn2SiA

Φ2

150

25

4

水冷风室

Φ60*5、20G

182

WS

V

H08Mn2SiA

Φ2

46

25

5

包墙管组

Φ51*5、20G

596

WS

V

H08Mn2SiA

Φ2

149

25

6

高过管系

Φ38*4

15CrMoG

284

WS

V

TIG-R31

Φ1.6

中性焰

200

71

25

15

5

焊后光谱分析，按10%查30道口

7

低过管系

Φ42*4、20G

426

WS

V

H08Mn2SiA

Φ2

101

25

8

吊挂管

Φ42*5

15CrMoG

216

WS

V

TIG-R30

Φ1.6

中性焰

200

36

72

25

100（中部）

12

5

焊后光谱分析，按10%查22道口

9

省煤器

Φ32*4、20G

486

WS

V

H08Mn2SiA

Φ1.6

122

25

10

下降管

Φ377*16、20G

10

WS、D

V

H08Mn2SiA、J506

Φ2、Φ3.2

10

100

Φ159*8、20G

8

WS、D

V

H08Mn2SiA、J506

Φ2、Φ3.2

2

25

Φ133*6、20G

16

WS、D

V

H08Mn2SiA、J506

Φ2、Φ3.2

4

25

11

顶部连接管

Φ159*8、20G

84

WS、D

V

H08Mn2SiA、J506

Φ2、Φ3.2

21

25

Φ159*12

15CrMoG

18

WS、D

V

TIG-R30、R307

Φ2、Φ3.2

中性焰

200

5

25

1

5

焊后光谱分析，按10%查2道口并热处理

12

本体管路

Φ89*4、20G

24

WS、D

V

H08Mn2SiA、J506

Φ2、Φ3.2

6

25

Φ60*3、20G

12

WS、D

V

H08Mn2SiA、J506

Φ2、Φ3.2

3

25

13

集箱手孔

Ⅱ型、15CrMoG

3

WS、D

V

TIG-R30、R307

Φ2、Φ3.2

中性焰

200

1

25

1

5

焊后光谱分析，按10%查1道口

Ⅰ型、20G

41

WS、D

V

H08Mn2SiA、J506

Φ2、Φ3.2

11

25

14

其他

Φ325*20、20G

1

WS、D

V

H08Mn2SiA、J506

Φ2、Φ3.2

1

100

Φ273*16、20G

8

WS、D

V

H08Mn2SiA、J506

Φ2、Φ3.2

8

100

Φ219*20、20G

4

WS、D

V

H08Mn2SiA、J506

Φ2、Φ3.2

4

100