锅炉受热面焊接作业指导书.docx
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锅炉受热面焊接作业指导书
锅炉受热面焊接作业指导书
说明：
本作业指导书的使用范围为锅炉受热面焊接，参考一台600MW机组工程。
1．工程概况
1.1工程名称：
某电厂一期工程2×600MW#2机组锅炉受热面焊接。
1.2施工地点：
#2机组锅炉及其组合场。
1.3主要工程量
主要工程量见表1-1。
表1-1主要工程量
序号
项目名称
格规
质材
焊口数量（只）
接焊工艺卡
理处热卡工艺
1
水冷壁
φ31.8mm×5.5mm
15CrMo
16068
工艺卡编号
工艺卡编号
2
过热器
×38mmφ6.6mm
15CrMo
3680
工艺卡编号
工艺卡编号
7mm
×45mmφ
SA-213T23
700
工艺卡编号
工艺卡编号
8mm
×45mmφ
SA-213T91
2180
工艺卡编号
工艺卡编号
3
再热器
4mmφ57mm×
15CrMo
8550
工艺卡编号
工艺卡编号
φ50.8mm×4mm
SA-213T91
1260
工艺卡编号
工艺卡编号
4
省煤器
φ44.5mm×6mm
SA-210C
2544
工艺卡编号
工艺卡编号
5
吊挂管
×φ51mm10mm13mm
φ51mm×
SA-210C/15CrMo
2280
工艺卡编号
工艺卡编号
6
中、大径联络管
168.3mm×φ30mmφ508mm×65mm
SA335P12SA335P91
1098
工艺卡编号
工艺卡编号
7
合
38160
工程特点1.4
焊接高空焊接工作量大、水冷壁系统焊接具有高压焊口数量多、水冷壁只能位置困难等特点。
因螺旋管屏不宜进行大面积地面组合，组合上部管屏与上集箱间的焊口，因此导致高空焊接工作量非常大；水冷壁管屏大多为螺旋管屏，使大多数焊口为斜焊口，且焊口不在同一高度上，增加了焊接难度；由于安装的需要，螺旋水冷壁管排在然后才能进行管排焊口的焊接前要预先使用刚性梁进行位置的固定，
焊接，刚性梁一旦安装上，管排得到固定，就会使管排焊口的对口及焊接位置产生很大的困难，再加上螺旋水冷壁底部四个角为散管形式，对口困难，势必增加现场焊接的难度。
过热器系统焊接具有高压焊口数量多、材质级别高、焊接难度大的特点，仅T91焊口就多达2040只。
由于包墙过热器、低温过热器、屏式过热器、高温过热器均宜进行大面积地面组合焊接，因此过热器系统焊口高空焊接量相对较少；
再热器系统焊接相对过热器系统来说，焊接特点类似，T91焊口多达2850只，材质级别高、焊接难度大；
省煤器系统焊接具有材质级别低、焊接位置困难等特点。
因省煤器管组及悬吊管不宜进行大面积地面组合，只能组合上部散管与悬吊管上集箱间的焊口，因此导致高空焊接工作量较大；且省煤器管组密集，尤其是省煤器下集箱管子上下及左右间距较小，增加了焊接难度；
本机组中大径联络管焊接具有焊口数量多、材质级别高、高空焊接工作量大的特点。
中、大径联络管共有焊口1098只，管子材质大部分为SA335P12、SA335P91、SA335P92；中、大径联络管部件以高空安装焊接为主，大都需要焊前预热和焊后热处理，且有一部分焊口需要进行中间探伤，焊接工作量大，周期长。
2．编制依据
2.1施工图纸、锅炉设计说明书、安装说明书及设计变更文件。
2.2《某发电厂一期工程2×600MW机组施工组织总设计》
《某发电厂一期工程焊接专业施工组织设计》2.3．
2.4《火力发电厂焊接技术规程》DL/T869-2004
2.5《火电施工质量检验及评定标准》（焊接篇）建质[1996]111号
2.6《焊工技术考核规程》DL/T679-1999
2.7《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》（国质检锅[2002]109号）
2.8《火力发电厂异种钢焊接技术规程》DL/T752-2001
2.9《火力发电厂焊接热处理技术规程》DL/T819-2002
2.10《焊接工艺评定规程》DL/T868-2004
2.11《电力建设安全工作规程》（第1部分：
火力发电厂）DL5009.1—2002
2.12《中华人民共和国环境保护法》（1989年）等国家法律法规及其他地方性法规
2.13《电力建设安全健康与环境管理规定》国电电源[2002]49号
2.14《山东电建一公司焊接工艺评定》第*项
2.15公司的QES管理手册、体系程序、系统文件。
2.16工地本部门辨识及评价出的重要环境因素及重要危险因素清单
3．开工应具备的条件和施工前应做的准备
3.1施工现场应具备的条件
施工作业场周围应布置好施工电源、施工用气等供施工用3.1.1．
的力能供应设施；焊接设备与热处理设备到位，设备状况良好。
3.1.2施工过程尽量避免立体交叉作业，如无法避免，必须采取严密可靠的隔离措施。
3.1.3高空焊接时，必须搭设牢固可靠的脚手架，并挂有合格标示，拉设水平安全绳，并有兜底安全网；在没有安全防护的情况下，施焊人员应拒绝进行作业。
3.1.4施工现场周围及上下方应无氧气、乙炔气瓶及油漆等易燃易爆物品，必须进行清除，或采取严密的隔离措施。
3.1.5夜间施工应有充足的照明。
3.1.6施工环境符合下列要求：
雨雪天气或风速超过下列规定施焊时，在焊接场所搭设防护棚。
a）手工电弧焊：
8m/s。
b）氩弧焊：
2m/s。
雨雪天气热处理焊口时，必须在焊口上方搭设防护棚，并采取有效措施防止雨水流到加热区域内。
焊接电弧1m范围内的相对湿度不大于90%，如湿度大于90%，使用氧乙炔焰或其它加热设备对施焊部位进行烘烤，以控制电弧附近的湿度在规定范围内。
按《火力发电厂焊接技术规程》DL/T869-2004规定，钢材焊接时允许的最低环境温度如下：
A-Ⅰ类：
-10℃。
℃。
0Ⅰ类：
B-Ⅲ、A-Ⅱ、A-
B-Ⅱ、B-Ⅲ类：
5℃。
如在低于以上温度的情况下焊接，对施焊场所提供热源，用温度计对环境温度进行监测，以保证环境温度符合规定要求。
壁厚≥6mm的合金钢管子、管件（如弯头、三通等）和厚度≥34mm的板件在0℃及以下低温焊接时，预热温度比规定值提高30～50℃。
壁厚＜6mm的低合金钢管子及壁厚＞15mm的碳素钢管在负温下焊接时适当预热。
小径薄壁管采用火焰预热，管子外径大于219mm或壁厚大于等于20mm时，采用电加热法进行预热。
3.1.7管子焊接时，管子两端进行封堵，管内不得有穿堂风。
3.1.8在焊接、热处理场所准备足够的灭火器。
3.2焊接人员
3.2.1项目开工前，技术人员应熟悉图纸，了解清楚部件的材质与规格，掌握图纸对焊接的特殊要求和质量标准，并且熟悉现场，编制详尽的作业指导书进行指导施工。
3.2.2项目开工前及及跨月度施工时，技术人员应对参加施工的人员进行作业指导书交底，并让其签字。
3.2.3所有参加施工人员上岗前检查并配备齐全合格的劳动防护用品，电焊工：
安全帽、焊接工作服、防滑绝缘胶鞋、防紫外线眼镜、安全带、电焊面罩、干燥的长皮手套、速刹自锁器、长皮围裙；热处理工：
安全带、安全帽、短皮手套、口罩、防滑绝缘胶鞋、工作服。
．
3.2.4所有参加施工人员必须经作业指导书交底，清楚明白施工中应该注意的安全事项、环保问题、工艺要求等。
3.2.5所有参加高空作业人员必须在上岗前进行健康查体，合格后方能进行高空作业。
3.3焊接材料准备
3.3.1焊接材料质量应符合国家标准，必须具有合格证。
3.3.2项目开工前一天，技术人员将焊条烘焙通知单发至焊条间，电焊条烘焙通知单填写烘焙温度和恒温时间必须严格按照质量合格证书规定进行，如无说明碱性焊条烘焙温度为350℃，保温时间均为1h，烘焙好的电焊条必须放在100～150℃的恒温箱内。
3.3.3焊工施工时，必须持班长或技术员填写的内容清楚、齐全的焊条票领用，领用的焊条放在100～150℃的保温桶内，焊工到达施焊地点应立即将保温桶接线、通电扣盖，施工时随用随取。
3.3.4焊工施工时，必须持班长或技术员填写的内容清楚、齐全的焊条票领用焊丝，焊丝使用时应除油、除锈。
3.3.5氩弧焊工艺所用氩气纯度不低于99.95%，施工前检查，若出现群孔，检查氩气表、焊枪、氩气皮带是否漏气，如漏气，需更换氩气。
3.4焊接作业文件
焊接工艺评定满足现场焊接需要，焊接作业指导书经编审批签字、正式出版。
焊接设备3.5
3.5.1现场焊机应放在通风干燥处,并设有防雨、防潮设施，焊机棚及焊机摆放整齐，焊机电源开关应有漏电保护装置，外壳接地良好。
施焊前检查焊机的引弧性能、电弧稳定性、电流调节灵活度，如发现异常，联系机管员处理更换并及时维修。
焊接电源被移动或检查线路时，必须先切断电源。
3.5.2热处理机布置在干燥场所，电源开关应有漏电保护装置，热处理棚及热处理机接地良好。
施工前检查热处理机性能，如有异常立即维修。
热处理所用仪器、仪表需经计量鉴定合格。
4．人员组织、分工及有关人员的资格要求
4.1人员组织
人员组织见表1-2。
表1-2人员组织
序号
施工人员类别
量数
备
1
施工专工
1人
2
施工技术员
人1
3
安全员
1人
4
质检员
1人
5
电焊班长
人1
6
热处理班长
人1
7
焊工
人70
8
热处理工
4人
4.2人员分工
4.2.1专工、技术员负责编制作业指导书，施工前熟悉现场施工环境并检查落实安全施工条件，对施工人员进行作业指导书交底；协助班长组织职业健康安全的规程、规定和措施学习；参与质量验收工作，记录、检查和整理焊接资料，组织工程竣工技术资料的移交。
4.2.2安全员负责对安全设施和安全装置的符合性进行监督、检查，并督促整改；负责检查施工人员是否进行作业指导书交底，并按交底内容进行施工；负责对员工的作业行为进行监督检查，必须严厉查处各类违章作业和违章指挥行为，并对违章者进行批评教育和处理；参加作业指导书交底，并到现场检查开工前的安全施工条件；监督检查班组的“三交三查”站班会；负责本部门施工区内的文明施工情况进行监督、检查、考核。
4.2.3质检员负责监督检查考核焊工、热处理工是否按照作业指导书要求进行施工，并现场纠正、制止违反工艺纪律的施工人员；对现场焊接质量有否决权，对经常违反焊接工艺纪律，焊接质量不合格者有权要求其停工；负责项目工地焊接二级验收工作，及时填写并整理验证记录，并配合做好工程竣工资料三级验收的联系协调工料的移交工作。
4.2.4电焊班长负责本班的劳动力分工，督促全班人员严格按照并遵守公司制定的焊接工制定的焊接工艺和焊接技术措施进行施焊，
艺纪律；认真组织周一的安全活动日活动和每天的班前“三交三查”，并作好记录。
负责组织本班参加施工的人员接受作业指导书交底并签字，对未参加交底的人员不得安排施工；负责本班施工项目开工前的安全施工条件的检查与落实，对有可能造成高空落物等伤及他人的危险作业点，必须设专人监护；经常检查（每天不少于一次）施工现场的安全情况，解决存在的问题；督促本班人员在收工时清理作业场所，做到工完料尽场地清；督促本班人员对所使用的机具进行维护保养。
4.2.5热处理班长负责本班的劳动分工，督促全班人员严格按照制定的作业指导书进行施工，认真组织周一的安全活动日活动和每天的班前“三交三查”，并作好记录。
负责组织本班参加施工的人员接受作业指导书交底并签字，对未参加交底的人员不得安排施工；负责本班施工项目开工前的安全施工条件的检查与落实，对有可能造成高空落物等伤及他人的危险作业点，必须设专人监护；经常检查（每天不少于一次）施工现场的安全情况，解决存在的问题；督促本班人员在收工时清理作业场所，做到工完料尽场地清；督促本班人员对所使用的机具进行维护保养。
4.2.6焊工及热处理工接受分工，并按作业指导书交底内容进行施工。
4.3人员的资格要求
4.3.1参加施工的管理人员必须具有相应的资质和一定的工作经验。
《锅参加施焊的焊工必须按照国家质量监督检验检疫总局4.3.2
炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》（国质检锅[2002]109号）或《焊工技术考核规程》DL/T679-1999的具体要求进行考试，并取得相应项目的合格证，合格焊工不得越项施焊。
所有施工人员经健康查体合格，身体状况适合现场安全技术施工要求，经《特种作业人员操作证》考试合格以及接受工地安监科组织的安全技术培训并考试合格。
施工人员应有简单的危害辨识能力和强烈自我保护意识。
4.3.3热处理工必须经过专业培训、考核，并取得资格证书；所有施工人员经健康查体合格，身体状况适合现场安全技术施工要求，经《特种作业人员操作证》考试合格以及接受工地安监科组织的安全技术培训并考试合格。
施工人员应有简单的危害辨识能力和强烈自我保护意识。
5．所需的主要施工机械、工器具及要求
5.1主要施工机械、工器具
主要施工机械、工器具见表1-3。
表1-3主要施工机械、工器具
序号
称名
规格型号
数量
备注
1
逆变焊机
ZX7-400ST型2
台100
2
热处理机
型DWK-240
台2
3
磨光机
个20
4接焊
外观检查热后焊后热处理
不合格无损检测
收验
技术记录
焊钳、面罩、凿子、氩弧焊枪、氩气表、氩气皮带、榔头、锉刀口对
套70
5
电焊机二次导线焊前预热
3000m
6
电焊手套、防紫外线眼镜黑玻璃、工作服、安全帽、安全带、皮脚盖、皮围裙、皮套袖焊点热预
修返
套70
5.2器具要求无静电现象，工作稳定，外壳接地良好，5.2.1电焊机调节灵敏、一、二次线绝缘良好，无裸露现象，地线统一标准化。
热处理机性能正常，接地良好，所用仪器、仪表经计量鉴5.2.2
定合格。
5.2.3焊钳应有良好的绝缘性能和隔热性能。
锋钢凿子后部应退火，并焊上低碳钢棒（或套上低碳钢5.2.4
管）。
高空使用的焊条保温桶、工具包、锤子、榔头等必须有防5.2.5坠绳，不用时将焊钳、凿子、锉刀、榔头等工具放入工具包。
焊条保温桶必须满足保温要求。
手持电动工具，如磨光机，必须进行绝缘性检查，合格方5.2.6
可使用。
电焊、热处理皮线经检查完好，如有裸露的地方立即用绝5.2.7缘胶布进行包扎，电焊、热处理皮线拉设要做到横平竖直，电焊、热
处理皮线过道要采取可靠保护。
5.2.8电焊机接线严格执行电焊机接线卡制度。
5.2.9热处理所用工器具如钢丝钳、螺丝刀等必须绝缘良好。
5.2.10氩弧焊枪质量良好，不漏气，氩气表经计量鉴定合格。
6．施工进度计划
施工进度：
2006年7月——2006年12月。
具体施工进度计划与安装专业同步。
7．施工工序、焊接方法及要求
7.1施工工序
施工工序见图1-1。
施工工序1-1图
7.2焊接方法
7.2.1水冷壁焊接和热处理
水冷壁焊接采用全氩弧焊工艺或氩弧焊打底、手工电弧焊盖面工艺，两名焊工对称施焊，焊前预热和焊后热处理按DL/T869-2004的规定执行。
水冷壁焊接时，先选择对口间隙小的焊口进行焊接，并尽量由管排中心向两侧施焊或采用间跳对称焊。
两个边缘保证管排尺寸的标准管先焊完，必要时，管排中间也选择几根管子间跳焊接。
两名焊工相对施焊一道焊口时，特别注意两个接头处必须熔合良好。
如果出现无间隙或间隙过小的焊口，用锯条切割出一定间隙后用薄砂轮片修磨坡口，以确保焊透。
水冷壁吊挂管管壁较厚。
焊接采用氩弧焊打底，手工电弧焊盖面工艺，焊前采用火焰加热的方法进行预热，焊后热处理采用DWK系列电脑温控电加热炉设备，热电偶测温，自动控制、记录热处理曲线。
热处理时每个焊口至少绑扎一个热电偶，在焊接接头下部用手拉葫芦拉紧，避免管道自重对接头产生不良影响。
7.2.2省煤器、过热器、再热器焊接和热处理
省煤器、过热器和再热器均采用全氩弧焊接工艺，两人对称施焊。
低合金耐热钢焊前预热和焊后热处理按DL/T869-2004的规定执行。
T91、T92、不锈钢氩弧焊打底焊接时进行充氩保护。
对口前用水融纸在坡口两侧封堵，外侧用高温胶带（带铝箔的）密封，做成密闭
气室，用气针对管内进行充氩保护。
焊后热处理采用DWK系列电脑温控电加热炉设备，热电偶测温，自动控制、记录热处理曲线，电加热器根据现场情况专门定做，热电偶多点对称布置。
省煤器及低过吊挂管管壁较厚，焊接选用氩弧焊打底、手工电弧焊盖面工艺。
焊前采用火焰加热的方法进行预热，焊后采用DWK系列电脑温控电加热炉设备进行热处理。
7.2.3连接管和降水管等中、大径管道焊接和热处理
水冷壁连接管材质多为低合金耐热钢，中、大径管道，焊接选用氩弧焊打底、手工电弧焊盖面、多层多道焊工艺；直径小于194mm时，单人焊接；直径大于等于194mm时，两名焊工对称施焊。
焊前预热和焊后热处理按DL/T869-2004的规定执行。
降水管材质通常为碳钢，大径管道，管壁较厚，焊接选用氩弧焊打底、手工电弧焊盖面、多层多道焊工艺，两名焊工对称施焊。
焊前予热选用DWK系列电脑温控电加热炉设备，热电偶测温，自动控制、记录温度曲线。
焊后热处理全部采用DWK系列电脑温控电加热炉设备。
过热器连接管材质主要是低合金耐热钢和高合金钢，大径管道，管壁较厚，焊接选用氩弧焊打底、手工电弧焊盖面、多层多道焊工艺，两名焊工对称施焊。
焊前预热和焊后热处理选用DWK系列电脑温控电加热炉设备，热电偶测温，自动控制、记录温度曲线。
P91、P92钢的氩弧焊打底和次层焊接时，在根部进行充氩保护。
处的管道内部用水溶纸封堵形成密闭200mm在距离坡口两侧对口前，
小室，对口后用高温胶带封闭焊缝坡口间隙，采用“汽针”或者砸扁的铜嘴充氩保护。
管道壁厚≥70mm的管子焊到20mm时，使焊缝金属缓冷至80～120℃，保温1～2h，确保奥氏体组织完全转变为马氏体组织后，进行加热温度为350℃，恒温时间不小于2h的脱氢处理，然后做100%的射线检验，合格后继续施焊。
焊接过程中严格控制层间温度、电流、电压和焊接速度等工艺参数，尽可能降低焊接线能量。
为保证P91和P92钢的焊接和热处理连续性，在焊接现场配备一台柴油发电机作为备用电源，预防施工停电导致焊接热处理中断，确保高合金钢焊口质量。
7.3焊接要求
7.3.1焊口组对
焊件清理要求：
焊口表面及附近母材内、外壁的油、漆、垢、锈等清理干净，直至发出金属光泽。
手工电弧焊对接焊口每侧各为10mm～15mm，角接接头焊口焊角K值+10mm。
对接管口的端面应与管子中心线垂直。
焊口对口时要做到内壁齐平，如有错口，其对接单面焊的局部错口值不应超过壁厚的10%，且不大于1mm。
对口间隙2mm～3mm，焊口局部间隙过大时，设法修整到规定尺寸，严禁在间隙内加填塞物。
焊接组装件时应将焊件垫置牢固，以防止在焊接和热处理过程中产生变形和附加应力。
．
除设计的冷拉焊口外，其余焊口应禁止强力对口，更不允许利用热膨胀法对口，以防引起附加应力。
安装管道冷拉焊口（设计）所使用的加载工具，需在整个焊口焊接和热处理完毕后方可卸载。
7.3.2焊前预热
需要预热的焊口，管径小于219mm的焊口采用火焰预热，使用测温笔测温。
对于管子外径不小于219mm或壁厚不小于20mm的焊口采用电加热法预热，热电偶测温。
7.3.3焊口点固
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，高合金钢材料表面不得焊接对口用卡具。
焊口点固使用GTAW工艺，管件直径不大于300mm，可每隔120°点固一处，一般最少不得少于3点。
直径为300mm～500mm时可点固3～5点，直径大于500mm，应沿圆周每隔60°点固一处。
点固焊点的长度一般为30mm～50mm。
点固焊是合格焊缝的一部分，打底过程中要注意检查，保证打底无内凹、未熔合、夹钨、焊瘤等缺陷。
点固焊焊工必须是经过模拟练习合格的上岗焊工，使用与正式焊接时相同的焊丝。
7.3.4焊接、热处理工艺参数
见《焊接、热处理工艺卡汇编》。
7.3.5打底、填料、盖面
焊口点固完毕后进行氩弧焊打底，盖面或手工电弧焊工艺填料、．
盖面。
氩弧焊接过程中注意焊枪均匀行走，焊枪角度合适，填丝均匀，必要时使用焊枪直行工艺，尽量减少气孔的产生。
手工电弧焊填料、盖面时，要注意焊条角度，焊接电流等参数符合要求，注意接头打磨，如果采用两人对焊，可实行热接头法。
不锈钢管道焊接时，尽量采用小规范焊接，避免层间温度过高。
两人对称焊接时不得在同一处收弧，焊接中将每层焊道接头错开10mm～15mm，注意尽量焊得平滑，便于清渣和避免出现“死角”。
施焊中，应特别注意接头和收弧的质量，收弧时应将熔池填满，以免出现弧坑裂纹。
大口径管焊口焊接时双方相互检查打底质量，先打底一方留出20mm～50mm的间隙，用于检查对方打底状况，氩弧焊打底的根层焊缝检查合格后及时进行次层焊缝的焊接，以防产生裂纹。
中、大径管道焊接采用多层多道焊，每层、每道焊缝焊接完毕后，用砂轮机或钢丝刷将焊渣、飞溅等杂物清理干净（尤应注意中间接头和坡口边缘），经自检合格后，方可焊接次层。
碳钢、低合金钢的单层焊道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。
T/P91、T/P92钢焊接时重视控制线能量的输入，采用多层多道焊，保持小电流、窄焊道焊接，严格按照焊接工艺参数执行，控制每层厚度不超过3mm。
当天施焊的小径管焊口，尽量当天完成。
中径管道焊缝，必须连
续完成，若被迫中断，则按焊接工艺卡的要求处理。
但施焊过程除工艺和检验上要求分次焊接外。
焊接完毕清理干净焊缝后，焊工进行100%的自检，发现表面缺陷及时打磨、补焊。
7.3.6焊后热处理
对容易产生延迟裂纹的钢材，焊后立即进行热处理。
需热处理的部件，热处理前仔细检查，禁止热处理焊缝承载外力，对于自重较大的部件采用钢丝绳或倒链吊挂的方式，防止热处理焊缝受力。
加热器安装时，将焊件表面的焊瘤、焊渣、飞溅清理干净，使加热器与焊件表面贴紧，必要时，制作专用的夹具。
加热器的布置宽度至少比要求的加热宽度每侧多出60mm～100mm。
热电偶对称布置在焊缝中心，且不少于两点，水平管道焊口，测温点上下对称。
分区控温时，热电偶的布置与加热装置相对应。
当同炉处理多个焊口时，热电偶布置在有代表性的焊口上。
热电偶布置在加热器下，并保证热电偶的热端与焊件真
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