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3.11《电力建设安全工作规程》火力发电厂部分(DL5009.1-2002)

3.12《电力建设工程施工技术管理导则》(国电电源[2002]896号)

4.工程概况及主要工程量

本期工程锅炉采用上海锅炉厂有限公司设计的为高压超高温自然循环、单汽包、Π型布置、单炉膛四角切圆燃烧、平衡通风、固态排渣、喷水减温、全钢构架悬吊结构的露天布置锅炉。

锅炉构架为全钢架结构,承载体系为衍架,连接形式采用铰接,主要承载杆件之间采用扭剪型高强度螺栓连接,只有一些次梁、斜梁及小梁需要焊接作业。

斜梁的材质为Q235B,一些次梁、小梁及扶梯栏杆管的材质为Q235A。

5.劳动力计划和作业人员的资格要求

表1劳动力计划和作业人员的资格要求

序号

工种

资格要求

人数

备注

1

焊接技术员

熟悉相关规程、规范

2

质检员

持有效证件

3

班长

熟悉相关规程、规范并了解焊工技能状况

4

焊材管理员

有管理经验

5

高压焊工

Ⅱ类板材SMAW项目

20

6.主要机械、工器具及材料计划

表2主要机械、工器具及材料计划

名称

型号规格

单位

数量

电焊机

ZX7-400STGⅢ

焊条烘箱(校验合格)

YGCH-G2-200

除湿机

DH-880B5℃-38℃

温湿度仪

WSB-A1

焊接电缆

35mm2

1000

6

焊条保温桶

TRB-5

7

电焊钳

300A

50

8

电焊面罩

手持式

9

面罩黑玻璃

遮光号为9~11

10

电焊白玻璃

55×

105×

3mm

200

11

焊缝检验尺

HJC60

12

焊工手套

60

真皮

13

去渣锤

1.5P

14

钢丝刷

40

15

工具包

大号,帆布

16

十字螺丝刀

4寸、6寸

17

平口螺丝刀

18

电焊条

J422

2000

19

J507

7.施工准备

表3施工准备

类别

准备项目

应具备的条件

技术准备

作业指导书

已审批。

技术、安全、质量交底

已完成交底并有记录。

人员准备

焊工合格证

合格证原件已确认,焊工合格证上的项目能覆盖所承担的施焊项目,并在有效期内,人员资格已报监理审批。

焊工及钢印代号

每位焊工的钢印代号已确定。

机具准备

焊机

已就位,经专业电工检查合格,符合安全规程要求,电流电压表已校验合格并在有效期内。

焊条烘箱

已就位,经专业电工检查合格,符合安全规程要求,设备上的控制仪表已校验合格并在有效期内。

主要材料准备

焊接材料库

库房具备贮存条件,满足相关规程要求;

有专人管理,已具备焊条烘焙条件。

氧气、乙炔

已准备。

现场条件准备

施焊环境

施焊区域有挡风、防雨、防雪、防寒、防潮等措施,焊接环境温度应符合:

AⅠ类钢-10℃以上;

AⅡ类钢0℃以上。

焊接时的风速应符合:

焊条电弧焊小于8m/s。

焊接电弧1m范围内相对湿度应不大于90%。

安全设施

脚手架稳固可靠,并能满足焊接操作、热处理及检验工作的要求。

待焊部件

已具备正常对口装配条件。

其它

已校验合格并在有效期内。

8.作业程序如图一所示。

图1锅炉钢结构焊接作业流程图

9.作业方法、工艺要求及质量标准

9.1作业方法及工艺要求

9.1.1焊接方法为焊条电弧焊。

锅炉钢结构应选用J507焊条,型钢小梁、扶梯栏杆管、栅架等选用J422焊条。

焊接工艺参数可参照下表所示。

表4焊接工艺参数表

部件

焊材,规格

(mm)

焊接电流

(A)

焊接电压

(V)

焊接速度(mm/min)

锅炉钢结构

J507,φ3.2

100-110

20-26

35-45

J507,φ4.0

135-140

70-75

型钢小梁、栅架、扶梯栏杆管

J422,φ2.5

70-80

20-24

80-90

J422,φ3.2

110-130

70-90

9.1.2焊材领用

焊工领用焊材时应出据经技术员审核过的焊工日任务单。

一次领用两种以上焊材时应做好标记,严禁混放,以防错用。

领用的焊条应盛入焊条保温桶内,保温桶应接通电源,桶内温度应保持在80-100℃。

9.1.3焊接电缆连接

焊接前应检查机具接线是否正确、可靠。

焊条电弧焊时应采用直流反接法。

图2焊条电弧焊直流反接法接线示意图

9.1.4试验电流

焊接电缆连接完成后,可在临时备件上试焊(严禁在设备管子上试焊),以检验极性、电流。

如飞溅物较多时,应检查极性是否正确,电流是否过大。

9.1.5坡口及对口检查

1)坡口清理及对口要求如下表所示

表5钢结构清理及对接要求

坡口清理:

油、漆、锈、垢等清理干净,直至露出金属光泽,并检查坡口附近应无重皮、裂纹、毛刺等缺陷。

钢结构

坡口表面及内外壁至少10-20mm范围

扶梯栏杆管

采用火焊法,可不修整坡口

采用焊条电弧焊,焊缝两侧15mm范围

型钢小梁

对接焊缝,焊缝两侧20mm范围

角焊缝,焊缝两侧焊脚K值+20mm范围。

焊脚K值不小于母材板厚且不小于6mm。

对口错位

10%的板厚且不大于2mm。

20%的板厚且不大于4mm。

15%的板厚且不大于3mm。

不同厚度的焊件对接时,两板厚度差应不超过下表规定,焊缝坡口的基本型式与尺寸按较厚板选择。

表6不同板厚对接允许的厚度差

薄板厚度δ1

≥2-5

>5-9

>9-12

>12

允许厚度差(δ2-δ1)

当两板厚度差超过上表规定时,应将厚板作削薄处理,削薄长度满足L≥3(δ2-δ1)。

如下图所示。

图3不同板厚对接削薄示意图

2)角焊缝连接的焊件应尽可能贴紧,其间隙应不超过2mm。

3)焊件组装局部间隙超过5mm、累计长度不大于焊缝全长的15%时,允许作堆焊处理。

堆焊时严禁填充异物,堆焊后应修磨平整达到规定尺寸,并保持原坡口的形状。

根据堆焊长度和间隙大小及其焊缝所在部位酌情进行探伤检验。

4)对要求设置衬垫的焊缝,衬垫应沿焊缝全长设置;

衬垫有接头时,应符合对接焊缝焊透的质量要求。

9.1.6锅炉钢结构常温下焊接时不需预热。

当环境温度低于0℃时,应适当预热至15℃以上。

加热方法可选用火焰加热,焊缝每侧预热宽度应不小于3倍焊件厚度,且大于等于100mm。

预热应采用中性焰加热,并不断均匀移动烘把,严禁火焰局部停止不动。

9.1.7定位焊的质量要求及工艺措施应与正式焊缝相同。

定位焊缝应有一定的强度,但其厚度一般不应超过正式焊缝的1/3,通常为4mm-6mm。

定位焊缝的长度一般为20mm-40mm,间距以不超过400mm为宜,冬季施工的低合金结构钢,其定位焊缝的厚度可增加至8mm,长度以60-80mm为宜。

9.1.8对接打底焊或角焊缝的第一道焊缝,既要保证熔透、坡口边缘熔合良好,也要防止烧穿、产生焊瘤。

焊接过程中,应严格按照给定的工艺参数施焊,严禁采用大电流快速焊接。

9.1.9坡口焊缝根层焊缝或打底焊道允许最大厚度为6mm。

9.1.10单道角焊缝和多层角焊缝根部焊道的允许最大尺寸为:

平焊8mm,横焊、仰焊7mm,立焊10mm。

9.1.11第一层焊接结束应及时进行表面检查,确认无表面缺陷时再进行填充层焊接。

9.1.12填充施焊过程中应特别注意接头处,必须熔合良好,收弧时应衰减电流,待熔池填满后再收弧,防止产生弧坑裂纹。

层间接头应错开。

9.1.13层间的氧化物、飞溅等杂质应使用磨光机打磨清理干净。

9.1.14坡口焊缝和角焊缝填充及盖面各层焊缝的允许最大厚度为:

平焊为焊条直径+1mm,横焊、仰焊、立焊为焊条直径+2mm。

9.1.15焊接过程中要注意控制变形,型钢与型钢焊接时,应先焊腹板,再焊翼缘。

可如下图所示。

图4型钢对接焊接顺序示意图

9.1.16对较长的焊缝宜采取分段退焊,分段长度100—150mm,对称结构尽量对称焊接。

当发现变形较大时,应停止焊接,及时消除。

图5长焊缝分段跳焊示意图

9.1.17交叉焊缝的残留应力峰值较高,为避免弧坑裂纹、未焊透、夹渣和未熔合等缺陷,操作时不能在焊缝交叉处起弧、停弧和接头,否则容易在此产生缺陷,降低焊缝性能。

图6交叉焊缝起弧停弧示意图

9.1.18组合钢结构时,应考虑焊缝的收缩、预留反变形量。

对焊缝较密集的钢结构接头处,应将所有结构件点焊牢固,然后施焊所有焊缝的第一层焊道,待第一层焊道全部结束后方可焊接第二层焊缝。

对较长焊缝应采用分段施焊措施。

施焊工艺应严格采用小线能量、多层多道焊,焊层厚度应不超过焊条直径。

图7钢结构组合典型节点示意图

9.1.19焊缝完成后应将熔渣、飞溅物等清理干净,检查表面是否有超标缺陷,若有应及时进行修整,消除缺陷后重新清理干净。

9.2质量标准

9.2.1表面质量检查

1)表面质量检查应按自检、互检、专检进行。

2)焊缝边缘应圆滑过渡到母材,焊缝外形尺寸应如下表所示。

表7钢结构焊缝外形尺寸

项目

焊缝等级及相应缺陷允许偏差

焊缝质量等级

一类

二类

三类

焊瘤、裂纹(弧坑裂纹)、未熔合、烧穿

不允许

表面气孔

单个气孔的最大直径≤0.3的角(对接)焊缝名义厚度,且≤2

未焊透

≤0.2倍焊缝有效厚度,且≤2;

累计长度小于焊缝长度的25%

根部凹陷

≤0.05倍壁厚

且≤0.05

≤0.1倍壁厚

且≤1

≤0.2倍壁厚,且≤2

咬边

≤0.5倍壁厚,

且≤0.5

≤0.1倍壁厚,

≤0.2倍壁厚,且≤1

未焊满

≤0.25倍壁厚,且≤2

电弧擦伤

母材性能未受影响时,允许

焊脚不对称

≤1.5+0.15倍壁厚

≤2+0.15倍壁厚

≤2+0.2倍壁厚

对接焊缝余高

≤1+0.1倍壁厚,且≤5

≤1+0.15倍壁厚,且≤7

≤1+0.25倍壁厚,且≤10

凸度过大(角焊缝)

≤1+0.25倍焊缝宽度,且≤3

≤1+0.25倍焊缝宽度,且≤4

≤1+0.25倍焊缝宽度,且≤5

焊脚尺寸允许偏差

≤6

0-1.5

>6

0-3.0

错边

≤0.1倍壁厚,且≤2

≤0.15倍壁厚,且≤3

≤0.2倍壁厚,且≤4

3)焊接接头的角变形应符合下列规定:

a.板件焊接角变形应不大于3°

b.钢管纵缝焊接后检查纵缝处的弧度,与样板之间的间隙应不大于4mm。

c.角焊缝的变形及其结构的焊接变形应符合设计文件的要求。

9.2.2无损检测

1)淬硬倾向较大钢材的焊接接头的验收应以焊接完工后至少48h后所做的检查结果为依据。

2)对修复后的焊接接头应100%进行无损检测。

3)焊缝内部质量检验方法、范围如下表所示

表8焊缝内部质量的检验方法、范围及标准

焊缝类别

检验方法

检验范围

质量标准

UT

100%

JB/T4730BⅠ级、GB11345BⅠ级

30%

JB/T4730BⅡ、GB11345BⅡ级

协商执行

按二类焊缝

4)采用一种检测方法无法确认检验结果时,可采用其他方法进行补充确认。

当采用RT或TOFD做补充检查时,其检测方法、抽检比例饿及质量标准按下表执行

表9焊缝内部质量补充检查的检验方法、比例及标准

检测方法

抽检比例

RT或TOFD

20%,且≥300mm

JB/T4730BⅡ级

GB/T3323BⅡ级,DL/T330(一类)

10%,且≥300mm

GB/T3323BⅢ级,DL/T330(二类)

9.3不合格品的处理

9.3.1焊缝表面有超标缺陷时,可采用下述方法予以修复:

1)焊缝余高过高、余高差超标时,用机械方法去除,余高不足时先将表层焊缝清理干净,然后补焊。

2)咬边超标时,应打磨清理干净,圆滑过度;

若打磨深度超过设备安全使用范围时,应进行补焊及打磨处理。

3)弧坑、气孔、裂纹都应清理至无缺陷处,而且不应留下尖角,然后进行补焊。

4)电弧擦伤必须将其打磨掉,打磨后的凹坑视其具体情况予以补焊。

5)焊缝成形不好,过渡处存在突变现象,应打磨成圆滑过渡。

6)凡是不能用局部补焊法修复的缺陷,可采用火焰吹割法、等离子切割法、碳弧气刨法或者机械法割除,重新加工坡口,对口焊接。

7)裂纹返修时,应查明缺陷产生的原因,然后采取止裂措施,有针对性的进行返修,提高返修质量。

9.3.2无损检测不合格情况的处理

1)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两次。

2)焊缝返修应由相应合格项目的持证合格焊工担任。

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。

4)补焊前应彻底清除缺陷,重新修磨的坡口应尽量规则,避免坡口底部有尖角、轮廓突变及毛刺等。

5)返修的焊接工艺应与正式焊接工艺相同。

6)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,应重新挖补返修。

10.工序交接及成品保护

10.1工序交接

10.1.1工件组对好后,安装工向焊工交接,进行定位焊。

10.1.2点焊完成后,焊工向热处理工交接。

待达到规定的预热温度时,热处理工向焊工交接。

10.1.3焊工当天工作完成,确认所焊焊缝合格后,填写自检单交给班(组)长,班(组)长复查合格后,在自检单上签字确认,联系工地焊接质检员进行专检。

10.2成品保护

10.2.1施工过程中,应加强对半成品的保护。

严禁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。

10.2.2不允许将待焊件做其他用途。

闲置时,应将设备摆放好,防止重物压上,造成变形。

10.2.3不允许在设备上堆放重物。

不允许向工件抛重物。

10.2.4起吊设备时,不允许在设备上焊接临时吊耳、支撑物。

11.危险源辨识及预控

表10危险源辨识及预控

作业活动

危险因素

可能的事故

主要防范对策

环境及机械、工器具使用措施

个人作业及防护要求

焊接作业

焊接时火星溅落或焊接皮带线发热

火灾

人员伤亡

1.施工前,采取可靠的隔离或防护措施;

2.合理利用各种隔离设施。

1.施工前清除施工点及接地点周围易燃易爆物品,

2.工作结束必须切断电源,仔细检查工作场所周围及防护措施,确认无火灾隐患方可离开;

3.焊接时,应经常检查自己工作区域周围的安全状况。

焊接、切割作业

焊接、切割时误触临抛钢丝绳、葫芦及安全防护用品

人员或设备坠落

1.焊接和切割时,注意附近的安全带、速差器的状况。

1.拖拉焊接软线时不得触碰临抛的钢丝绳、葫芦及差速器等;

2.软线各连接点、破损处应按用电要求连接或贴补;

焊接交叉作业

工器具或火花溅落

交叉作业引起伤害事故

1.施工时检查前后、左右、上下的施工情况及存在的安全隐患,确认隐患消除后才可施工。

1.施工时,尽量原来交叉作业区域。

2.采取隔离措施。

3.妥善保管工器具。

4.

违章使用设备或缺陷引起的事故

1.设备及相关设备应放置稳妥并保持良好的秩序,使之不会对附近的作业或对过往人员构成妨碍。

2.露天布置的焊接设备应布置在干燥的场所,并应有棚蔽。

3.焊接设备应有单独的电源控制器装置。

4.焊机的外壳均必须可靠接地,接地电阻符合要求,并不得多台串联接地。

1.焊钳及电焊导线的绝缘应良好;

导线截面应与工作参数相适应。

2.焊钳应具有良好的隔热能力电焊机裸露的导电部位和转动部位必须装设防护罩;

调节器摘下后,必须在机壳的孔洞上设防护罩;

启、关焊机时,应加强对自身的保护。

焊件施焊时烫伤、灼伤、触电

人员受伤

1.焊工在施工时应注意周围的施工环境,电源线布置整齐,且绝缘良好。

焊接工作台(或区域)应可靠接地;

在狭小或潮湿地点施焊时,应垫以木板或采取其它防止触电的措施,并设监护人。

2.雨天工作时,应防止打滑、摔伤、触电。

1.焊接人员进行作业时,应穿戴专用工作服、绝缘鞋、耐火防护手套等符合专业防护要求的劳动防护用品,衣着不得敞领卷袖。

2.焊接人员在观察电弧时,应使用带有滤光镜的头罩或手持面罩、护目镜或其他合适的眼镜。

辅助人员也应配带类似的眼镜保护装置。

3.焊接预热件时,应集中注意力,防止烫伤、触电,严防手臂或脸部过于靠近或触碰预热件;

采用挡板等隔热措施。

工、器具在高处作业中使用无防坠措施

施工前应仔细检查周围环境,避免交叉作业,并配备必要的工器具。

1.扳手、榔头、保温筒、焊条头回收筒等在高处使必须配置安全保险绳,并系挂牢固;

2.整包焊条头不得置放梁上、架子上及设备上,应及回收于盛放筒内。

脚手架搭设不规范

高处坠落

1.脚手架以应由专业竹工搭设和拆除,经逐一验收挂牌后方可使用;

2.脚手架在使用前必须仔细检查,确认绑扎牢固、安全可靠后方可使用;

3.脚手架与安全通道之间的过道应用钢管架设两道防护栏杆,确认安全可靠后,再行通过;

4.未经原搭设部门的同意,任何人不得私自拆除脚手架。

1.登高作业时,应穿戴安全带,并应挂在牢固可靠的上方。

2.使用脚手架前,应仔细检查,确认合格。

3.进入作业区域后,应合理布置平台,工器具应不影响同行。

12.职业健康、安全文明施工控制措施

由于焊接、切割作业存在着爆炸、火灾、触电、弧光辐射、高频电磁波、粉尘、噪音和放射等危害因素,因此必须切实加强焊接安全管理工作,保护操作人员的人身安全和健康。

加强安全教育,按照国家对特种作业人员安全的有关要求,把焊接、切割作业中存在的危害因素及预防措施等进行充分的说明,使每一个操作人员都做到心中有数。

施工中积极采取有效的安全技术措施。

认真预防爆炸、火灾、触电等恶性事故的发生,做到防患于未然;

在确定焊接方法、焊接材料时应考虑粉尘危害,对于在恶劣环境下焊接的操作人员,采取通风换气、工间休息、专人监护等措施;

在分配安排人员时,注意焊工的劳逸结合和精神状态,确保工作中的人身安全和健康。

安全保证措施如下:

12.1加强安全教育,组织所有施工人员认真学习有关安全生产的文件,所有施工人员需经安全教育后方可上岗。

在安全管理工作中做到思想到位、组织到位、责任到位、措施到位。

12.2安监人员深入现场加强现场监督检查。

及时纠正违章违纪行为,对危及人身及设备安全的行为有权停止施工,同时报告有关领导,实行安全一票否决权。

检查和指导施工人员正确使用安全防护用品,监督指导现场的安全施工。

12.3合理安排施工程序计划,尽量避免或减少交叉施工,对必须交叉施工的区域加强安全防护设施,防止人身和设备事故的发生。

12.4焊工应具备基本的急救、防触电知识。

服从指挥,注意与其它施工人员的配合。

12.5焊工穿戴的劳保用品及使用的工器具,应保持干燥完好。

如有破损或潮湿,应及时更换。

12.6焊工应将安全帽、工作服、工作鞋穿戴好,以免弧光、飞溅灼伤人。

12.7手把线不要缠绕在身上,焊接施工中尽量不要倚靠工件。

12.8焊接工作间隙,焊钳要放在安全的地方。

12.9清渣时,应带好手套和平光镜,以免烫伤。

12.10高处作业时安全带栓在齐肩高的牢固可靠的地方。

携带工具袋,工器具放在工具袋内,禁止乱抛乱扔。

12.11脚手架应由专业人员搭设并验收合格。

脚手架的平台、步道要装设护栏,道路畅通,并清理干净,不能有水、雪、霜等

12.12高处实施电火焊作业前,先清除周围易燃物,在焊接场所下方适当位置搭设防火台,避免因焊接、火焰切割引起火灾或烫伤。

12.13严禁随身携带电焊导线、气焊软管登高或从高处跨越,应在切断电源和气源后用绳索提吊。

12.14现场电焊机采用集装箱式布置,电焊机一二次线的防护罩齐全。

二次线采用快速接头连接,其走向按预设的电缆挂钩敷设,整齐有序。

12.15电焊机应配备专门的漏电保护开关,并定期检查其漏电保护能力。

12.16工作完毕,拉闸断电。

下班前仔细检查施工各个角落,确认无火灾隐患后方可离开。

12.17热处理施工包括使用远红外电加热器的预热及焊接层间温度的控制、后热等由专业热处理工操作,热处理现场设置围栏,并设明显标志。

12.18进行热处理作业时,操作人员不得擅自离开。

作业结束后应详细检查,确认无起火危险后方可离开。

12.19不宜在雨、雪及大风天气进行露天焊接作业。

如确实需要时,应采取遮蔽雨雪、防止触电和防止火花飞溅的措施。

12.20施工现场进入冬季施工前,应根据冬季施工特点做好防寒、防火、防冻、防滑工作;

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