116MW焊接方案.docx
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116MW焊接方案
乳山市热电厂增加供热能力项目
土建及设备安装工程
116MW锅炉安装焊接专项施工方案
中国十五冶金建设集团有限公司
二零一四年十二月二十五日
116MW锅炉安装焊接专项施工方案
工程名称：
乳山市热电厂增加供热能力项目土建及设备安装工程
方案编号：
GL-004
作业项目名称：
116MW锅炉安装焊接专项施工方案
编制单位：
中国十五冶金建设集团有限公司乳山项目部
编写：
日期：
审核：
日期：
安全：
日期：
质监：
日期：
批准：
日期：
出版日期：
2014.12.25
版次：
01
目录
第一章、工程概况及主要工作量…………………………………………….4
第二章、编制依据………………………………………………………………5
第三章、焊前准备………………………………………………………………6
第四章、施工方法及工艺质量控制措施………………………………………8
第五章、质量标准及检验要求………………………………………………12
第六章、不合格项处理………………………………………………………15
第七章、焊接注意事项………………………………………………………15
第八章、安全施工措施………………………………………………………16
第九章、文明施工……………………………………………………………16
第十章、危险源控制措施……………………………………………………16
第十一章、技术记录和要求…………………………………………………19
第一章、工程概况及主要工作量
锅炉为无锡华光工业锅炉有限公司生产的2台QXF116-1.6/150/90-A型循环流化床热水锅炉。
锅炉为半露天布置，由前部及尾部两个竖井烟道组成。
前部竖井为悬吊结构，四壁膜式水冷壁组成，自下而上依次为一次风室、浓相床、悬浮段、蒸发管及省煤器。
尾部竖井采用支承结构，布置有低温省煤器及管式空气预热器，两竖井之间由两个并列的旋风分离器相连通，分离器下部接回送灰装置及冷却器。
前部竖井采用敷管炉墙，外置金属护板，后部竖井采用轻型炉墙，由八根型钢柱承受锅炉全部重量,锅炉的整体布置整齐、紧凑。
炉膛及尾部受热面的布置协调、统一、锅炉外观美观大方。
可以确保运行稳定可靠，满足调节负荷带机组满发运行的要求。
主要承重立柱为8根Z1-Z4分成四排。
构架的主柱是分段出厂的，前部柱和后部柱均分为四段，顶部梁和构架的横梁及斜拉条是散件供货的。
某些小的安装件，如连接板、托架等也是散件供货的。
拟订施工组织设计时，应根据组合场地的面积，吊装运输设备的能力以及预想的锅炉元件吊装顺序，确定构架组件划分原则，按此组件划分原则进行构架的组合或预组合。
构架的组合装配工作应在经过找正的稳固的组合架上进行，在组合过程中，组合架不得变形或下沉，不允许用锅炉构架元件做为组合架使用，以防变形。
构架各元件的联接全部采用焊接。
施焊过程中应设法避免风、雨、雪的侵袭。
本项目施工中有各种不同的材质，钢架采用Q345钢材；平台扶梯材料Q235钢材，水冷壁，省煤器，下降管，连通管为20g，其主要项目分布如下表。
项目名称
材质
焊口数
焊接材料
材质
规格
下降管
20g
Φ159×6
50
焊丝J50焊条J507
水冷壁
20g
Φ60×5
960
焊丝J50焊条J507
省煤器
20g
Φ42×3.5
320
焊丝J50焊条J507
连通管
20g
Φ159×6
96
焊丝J50焊条J507
疏放水
20g
Φ25×3
180
焊丝J50焊条J507
第二章、编制依据
2.1无锡华光工业锅炉有限公司锅炉图纸
2.2《施工组织总设计》
2.3《火电施工质量检验及评定标准（焊接篇）》
2.4《电力建设施工及验收技术规范》（焊接篇）
2.5《电力建设施工及检验技术规范》（锅炉机组篇）（DL/T5047-95）
2.6《电力建设安全工作规程（火力发电厂部分）》（DL5009-92）
2.7《焊工技术考核规程》
2.8《火力发电厂焊接技术规程》（DL/T869-2004）
第三章、焊前准备
3.1作业人员：
3.1.1通过劳动人事部的《锅炉压力容器焊工考试规则》及DL/T679-2012焊工考试技术规程有关考试项目的合格I类焊工。
3.1.2参加高空作业人员应经过体检合格。
3.1.3所有特殊工种必须持证上岗。
3.1.4所有参加施工人员上岗前应认真学习作业指导书，并经技术、安全、质量交底。
3.2技术准备
3.2.1工程开工前，技术人员应参加有关部门组织的图纸会审工作，对于会审中发现的问题应及时以书面形式反映给有关部门。
3.2.2安装前报审作业指导书。
3.2.3所有施工人员均应在施工前接受施工技术交底和安全文明施工交底。
3.2.4做好安装所需的技术记录空白图表。
3.2.5安装人员必须进行图纸学习和参加技术交底活动,熟悉和掌握安装方法和工艺要求。
3.2.6合格焊工在施焊前，必须进行与现场实际条件相适应的模拟练习，探伤合格。
3.3机具配备：
主要机械及工、器、具
名称
型号（规格）
单位
数量
逆变直流手工焊机
ZX7400A
台
20
交流弧焊机
BX1-400
台
5
1GBT逆变焊机
ZX7-400D
台
5
电焊钳及面罩
300A
套
20
焊条保温筒
个
18
焊条烘干箱
台
1
角向磨光机
100
台
6
焊接电缆
50mm2
米
1000
防护镜
个
200
3.4焊接材料
3.4.1焊接材料必须有制造厂家的质量保证书，并通过光谱分析验证其质量是否符合有关技术条件的要求。
3.4.2氩弧焊丝使用前必须清除锈、垢、油污直至露出金属光泽。
3.4.3焊条使用前必须按其说明书进行烘培，烘焙温度350度1小时，焊条使用过程中必须放置在焊条保温桶内。
3.4.4氩弧焊选用氩气纯度不低于99.99%，氧气纯度应不低于98.5%。
3.4.5焊接前必须查明所焊材料的材质，严格要求由技术员签发焊接材料，不得乱用和误用，具体选择见下表。
本项目所需焊条与材质对照表如下
材质
焊丝、焊条牌号
20g
TIG-J50/J507
15Cr1MoV
TIG-R31/R317
3.5工件要求
3.5.1坡口型式：
采用双V或V型坡口，具体尺寸如图
壁厚＞16mm 壁厚≤16mm
3.5.2焊口内外壁距对口端10-15mm范围内，打磨出金属光泽，严禁有锈、垢等杂物。
3.5.3坡口处母材无裂纹、损伤等缺陷。
3.6环境条件
3.6.1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℃；
3.6.2手工电弧焊焊接时焊接作业区风速超过8m/s时，氩弧焊焊接时风速不得大于2m/s，否则应有挡风设施，锅炉上部应设置挡风墙。
3.6.3焊接现场应具有防潮、防雨、防雪设施，冬季施工时应作好防冻保温措施。
3.6.4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。
第四章、施工方法及工艺质量控制措施
4.1施工程序及流程
焊前准备→焊前检查（合格）→对口（合格）→点固→检查（合格）→焊接→清渣自检（合格）
4.2施工过程停工待检点说明及关键工序控制
4.2.1焊前检查及施焊过程中的检查,合格后方可进行下道工序的焊接。
4.2.2所有焊接部件应做到随时粘点随时焊接，并及时清渣自检，以便及时补焊。
4.3作业方法
4.3.1大中径焊口均采用氩弧焊打底，电弧焊盖面工艺，管径≥Φ219mm的焊口采用两人对称焊接。
4.3.2焊工对安装钳工进行工序监督，对口质量不合格的焊口，焊工可拒绝施焊。
4.3.3下降管焊口焊前经100-200℃预热，焊后经600-650℃热处理。
4.3.4大中径12Cr1MoV合金焊口焊前经200-300℃预热，焊后经720-750℃热处理。
恒温时间为：
壁厚δ＜25mm的焊口，恒温1小时；37.5mm＞δ≥25mm的焊口,恒温1.5小时；50mm＞δ≥37.5mm的焊口,恒温2小时；75mm＞δ≥50mm的焊口,恒温3小时。
焊接参数按下表进行焊接：
焊接层数
焊接方法
焊材规格
电流极性
焊接电流
焊接电压
1
GTAW
φ2.5mm
直流正接
80-110A
10-14V
2
SMAW
φ2.5mm
直流反接
70-100A
20-26V
3
SMAW
φ3.2mm
直流反接
90-140A
20-26V
3层以上
SMAW
φ4.0mm
直流反接
140-160A
20-26V
4.3.5本项目所有焊缝全部采用手工电弧焊，气保焊及氩弧焊接。
4.3.6接头和收弧应熔化良好并填满。
各层接头应错开。
4.3.7各类型的接头，在点固焊时均应点焊牢固。
点固焊缝长度一般为30-50mm，焊点间距不宜过大，以150-200mm为宜。
4.3.8同一部件上，如采用一端对接一端搭接时，应首先焊对接端的焊缝。
4.3.9钢柱、钢梁等焊件，组对顺序：
A首先焊接对接焊缝；
B对接焊缝焊接完毕，经检查符合要求后，再组对和焊接加固板；
C单根钢柱、钢梁焊接完毕，组成大型焊件时，经检查其结构尺寸符合要求后，再焊接卡头及各接口点。
4.3.10钢柱、钢梁对接焊缝，需采取两人或四人对称位置施焊。
并先焊腹板，后焊翼板。
单条焊缝长度超过300毫米时，应采用分段退焊法（图1）。
当焊接第二层时应与第一层方向相反，且各个接头应相互错开。
翼板的对焊可用逆向分段法。
翼板的角焊与腹板的施焊分段方法相同（图2）。
当有两个焊工施焊时，1和4、2和3可同时焊接。
4.3.11对接缝加固板的施焊顺序见图3。
4.3.12横梁与柱子连接,横梁置于卡头上的结构,其施焊顺序见图4。
4.3.13焊缝符合设计要求，图中未标明的焊缝均为满焊，要求焊缝饱满，外表工艺美观。
4.3.14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。
4.3.15焊口组对
应将坡口表面及附近母材上的水、铁锈、油污及积渣等清理干净，直至发出金属光泽。
对接焊缝的清理范围为每侧的10mm～15mm。
焊件组对时应做到内壁齐平，对接单面焊局部错口值不得超过壁厚的10%，且不大于1mm。
不得强力对口，更不允许用热膨胀法对口。
4.3.16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，通常点焊长度为25mm，间距为300mm。
4.3.17打底及填充、盖面焊接
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，多层多道焊缝焊接应逐层检查，经自检合格后方可焊接次层焊缝。
钨极氩弧焊机配有高频振荡器，引弧采用非接触式引弧，避免了夹钨缺陷的产生。
钨极氩弧焊收弧时熔池体积较小，但亦要注意弧坑的填补，一般采用连续填补法，距焊缝末端约5mm处焊枪停止前移，填充焊丝连续送进以填满弧坑。
电弧引燃可用敲击法或划擦法。
但不得在焊件上任意乱引电弧及实验电流。
运条时，焊条有三个基本运动。
即向熔池送进的移动、沿施焊方向向前的移动和向焊缝两侧的横向摆动，这三个动作组成各种形式的运条方式。
实际操作时，不限于运条图形，而应根据熔池形状和大小，灵活地调整运条动作，以保证坡口两侧熔合良好。
电弧焊焊缝接头和收弧：
接头时，应在稍前于原弧坑的地方引燃电弧，然后退回弧坑，待弧坑熔化并填满后，再向前移动焊条继续进行施焊。
收弧时，通常是将焊条压近弧坑，在其上方停留片刻，灭弧后迅速点两点，保证填满弧坑。
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，高合金钢材表面不得焊接对口卡具。
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。
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。
不得对焊接接头进行加热校正。
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。
焊接完毕后，清理焊缝表面药皮，进行自检，发现表面缺陷超过相应的质量验收标准时，对气孔、夹渣、焊瘤、余高过大等缺陷应打磨去除，必要时进行补焊。
对焊缝尺寸不对、咬边、弧坑未填满等缺陷应进行焊补，但对于表面裂纹不得擅自处理，应及时报告焊接技术人员和焊接质量检查人员。
第五章、质量标准及检验要求
5.1主要质量控制标准
5.1.1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，严格按照检验项目和程序进行，做好验评工作。
5.1.2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。
5.1.3对重要部位应该在焊接过程中监视焊接变形，并在焊接完成之后进行最终尺寸检查。
5.1.4焊缝外形允许尺寸见下表（单位：
mm）
焊缝类别
接头位置
Ⅰ
焊缝余高
平焊
0～2
其他位置
≤3
焊缝余高差
平焊
≤2
其他位置
≤2
焊缝宽度
比坡口增宽
＜4
注1：
焊缝表面不允许有深度大于1mm的尖锐凹槽，且不允许低于母材表面；
注2：
δ为较薄部件的板厚。
5.1.5焊缝表露缺陷允许范围见下表
焊接接头类别
缺陷名称
质量要求
Ⅰ
裂纹、未熔合
不允许
根部未焊透
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
要求修磨的焊缝
不允许
根部凸出
≤2mm
内凹
≤1.5mm
5.1.6焊接质量目标
焊接接头表面质量合格率100%，优良率达到96%以上；
焊缝无损检测的一次合格率达到97%以上。
5.2工艺质量要求
5.2.1焊缝角变形允许值如下：
直径≥100mm：
a≤3/200
5.2.2管口外壁错口值不得超过以下规定：
锅炉受热面管子：
≤10%壁厚，且≤1mm；
其他管道:
外壁错口值不大于10%壁厚,且不大于4mm。
5.2.3焊接完毕，焊工应用钢丝刷清理焊缝区的熔渣和飞溅物，焊缝应圆滑过度到母材，焊缝余高差符合要求，表面成型美观，焊缝外形尺寸应符合设计要求。
5.3无损检验
5.3.1表面质量检验合格后由焊接技术员向金属实验室委托。
5.3.2大中径管之壁厚＞20mm的焊口焊缝做100%UT检验；壁厚≤20mm的焊口做50%RT+50%UT；所有集箱手孔端盖100%RT。
5.3.3表面质量不合格的焊缝不进行无损检验。
5.4检查项目评定标准
单位：
mm
序
号
验
评
项
目
检验指标及要求
性质
部
件
规
格
质量标准
检查
方法
及
器具
检验
指标
检验要求
合格
优良
E-1
项
目
指
标
1
焊接接头表面质量
焊缝
成型
有
主要
焊缝过渡圆滑，接头良好
焊缝过渡圆滑匀直，接头良好
目测
焊缝
尺寸
有
符合设计要求
目测，焊缝检测尺
咬边
有
主要
h≤0.5
h≤0.5
∑I≤0.1L
对接
单面
焊未
透2）
有
h≤0.15δ
∑I≤0.1L
无
裂纹
有
主要
无
3-5倍放大镜目测
弧坑
有
无
气孔
有
无
夹渣
有
无
2
无损探伤
无损
探伤
有
按设计要求
探伤
仪器
注：
1）δ-管子壁厚；h-缺陷深度；L-焊缝长度；l-缺陷长度；∑I-缺陷总长。
2）指手工电弧焊或埋弧焊。
第六章、不合格项处理
6.1无损检验不合格，由金属实验室发出焊缝返修通知单，送交施工单位，并现场标明缺陷位置及性质。
6.2焊工接到返修单后，应立即返修，并通知金属室复检。
6.3挖除焊缝缺陷采用磨光机、电磨头，缺陷完全挖除后，方可进行补焊。
6.4返修难度大的焊缝，焊接技术、质检人员应联合金属室技术人员共同分析缺陷的性质，现场督促返修。
6.5焊缝不合格项应及时封闭。
第七章、焊接注意事项
7.1严禁在被焊工件表面引燃电弧、实验电流、随意焊接临时支撑物。
7.2焊缝点固使用与根部焊缝相同的焊接工艺、材料，点固焊缝两端应适当修磨，以适应其他层的焊接。
7.3氩弧焊打底的根层焊缝必须认真检查，合格后及时进行次层的焊接，防止裂纹产生。
7.4施焊过程中，应注意焊缝接头、层间、收弧质量，收弧时应将弧坑填满，多层焊时，应将接头错开。
7.5当天点固的焊缝，当天必须焊接完毕。
7.6焊缝返修采用相同的焊接工艺、焊接材料。
7.7不得对焊接接头进行加热校正。
第八章、安全施工措施
8.1施工人员进入施工现场，必须遵守各项安全规定，正确佩带安全防护用品。
8.2施工人员必须戴好安全帽，系好下颌带。
8.3组合焊口焊接前，焊接操作平台必须搭设完毕，并检验合格。
8.4焊接操作时，焊工应穿好工作服，戴好防护面罩。
8.5高处作业时，必须记好安全带，并将安全带挂于上方牢固处。
8.6电焊机集中布置，焊机外壳接地良好，焊机通风、干燥。
8.7电焊机一、二次线应有良好的绝缘、隔热性能。
8.8焊机电源应有专门的盘柜，每个空气开关只准接一台电焊机，并配备漏电保护器。
8.9电焊机集装箱处应配备消防设施，防止火灾的发生。
8.10施工人员离开施工现场，应切断电源。
8.11施工人员使用的个人工器具、焊接材料，应防止在安全可靠处，并系上保险绳，防止高空落物、打击。
8.12使用电动工具时必须佩带防护眼睛。
8.13施工中作到“三不伤害”，不伤害自己、不伤害他人、不被他人伤害。
8.14严禁酒后进入施工现场。
第九章、文明施工
9.1电焊机二次线铺设应整齐、统一，不得乱拉、乱放。
9.2电焊机二次线应完整无损，损坏处应用塑料带、黑胶布包裹好。
9.3焊条头应及时回收，严禁乱仍焊条头。
9.4施工现场禁止流动吸烟。
9.5施工现场做到谁干谁清，随干随清，一天一清、一日一净，工完料净场地清。
9.6做好成品保护，防止二次污染。
第十章、危险源控制措施
10.1主要危险源因素和环境因素清单及控制措施
10.1.1主要危险源因素清单及控制措施
序号
危害因素辩识
控制方法
1
触电
1、狭小、潮湿场所焊接作业焊工所穿的衣服、鞋、帽等必须干燥，应垫干燥木板，并设监护人；
2、所有电动工器具确认良好并经检验合格后方可使用；电焊机、热处理机正确接地，接地电阻不大于4Ω，严禁多台电焊机串联接地；
3、漏电保护器灵敏可靠，作业前检查一次。
2
高空坠落
1、高处作业应衣着灵便，必须系好安全带，安全带应挂在上方的牢固可靠处；
2、高处作业人员必须经体检合格后上岗；
3、不得坐在平台或孔洞的边缘，不得骑坐在栏杆上，不得躺在走道板上或安全网内休息；
4、作业环境较差的位置应使用速差安全带。
3
交叉作业、起重伤害
1、尽量避免交叉作业或采取隔离后再作业，物件吊运过程中，严禁焊工靠近作业；
2、严禁乱动非工作范围内的设备、机具及安全设施；
3、严格执行安全例会、班组站班会活动，增强每一位员工的自我保护意识，作好安全记录。
4
火灾、爆炸
1、在焊接地点5m和熔渣有可能落入的范围内，应清除易燃、易爆物品，或采取可靠的隔离、防护措施，并设专人监护；
2、在禁火区域动用明火严格执行办理动火工作票；
3、切割临时铁件时应系挂安全后方可切割；
4、焊割作业场所应有足够的灭火器；
5、焊割炬尾部或供气联箱应装设回火防止器；
6、检查皮管及接头处是否存在漏气现象，若有应及时包扎；
7、气瓶应设两道防震圈；
8、氧乙炔气瓶应立直放置，高空作业时，应进行绑扎固定；
9、氧乙炔气瓶不得接触带电物体，氧气凭不得沾染油脂。
5
高空落物
1、正确佩带安全帽等防护用品；
2、高处作业人员应配备工具袋，较大的工具应系保险绳；
传递物品时，严禁抛掷。
当附近有带电体时，传递绳应使用干燥的麻绳或尼龙绳，严禁使用金属线等。
3、严禁随意抛掷焊条头等杂物，统一放入焊条头回收桶内。
6
容器内施工
1、在金属容器内作业时，金属容器必须可靠接地，应设通风装置，内部温度不得超过40℃，入口处应设专人监护；严禁用氧气作为通风的风源。
2、严禁电火焊同时在容器内作业，严禁将行灯变压器带入金属容器内，行灯电压≤12V。
7
电弧光、有毒气体
1、配戴电焊、火焊防护眼镜及面罩等个人防护用品，设置挡光屏，加强通风。
8
机械伤害
1、对所有电动机械进行认可，确认电动机械使用性能良好；
2、用角向磨打磨焊缝，戴好防护镜，身体必须侧对砂轮机，严防用力过猛，砂轮片破碎。
10.1.2主要环境因素清单及控制措施
1
焊条头等固体废弃物
严格执行焊条签发领用和回收制度，做到“工完、料尽、场地清”；
其他固体废弃物严禁随意抛洒，集中存放，集中处理，保温材料应满足工艺及环保要求。
2
可燃气体、液体
清理干净动火周围易燃、易爆物；
动火要办理审批手续，要配备灭火器及动火监护人。
3
放射性同位素
采取有效的隔离和防护措施，并按有关规定对放射源妥善放置保管。
4
废旧皮管、废旧手套、废旧焊把
固定地点存放、严格执行以旧换新的回收制度。
第十一章、技术记录和要求
11.1焊工的资格证书
11.2焊材质保书
11.3焊接技术、质量、安全交底记录
11.4管道焊口位置图
11.5质检验收资料（焊缝自检记录、焊缝验评记录）
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