锅炉受热面小径管焊接作业指导书.docx
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锅炉受热面小径管焊接作业指导书
目录
1.编制依据
2.工程概况和特点
3.作业准备及作业条件
4.作业人员的资格和要求
5.施工主要机械及工器具
6.施工准备
7.作业程序、方法、工艺要求及质量标准
8.焊接质量缺陷的预防及返修措施
9.各级人员职责与权限
10.职业安全健康及环境管理
11.技术记录
1.编制依据
1.1《火电施工质量检验及评定标准》焊接篇（1996版
1.2《焊工技术考核规程》DL/T679-1999
1.3《锅炉压力容器管道焊工考试与管理规则》国质检锅[2002]109号
1.4《焊接工艺评定规程》DL/T868-2004
1.5《电力建设安全工作规程》第一部分:
火力发电厂（DL5009.1-2002
1.6《T91/P91钢焊接工艺导则》电源质[2002]100号
1.7《火力发电厂异种钢焊接技术规程》（DL/T752-2001
1.8《火力发电厂焊接热处理技术规程》（DL/T819-2002
1.9《火力发电厂焊接技术规程》DL/T869—2004
1.10《国电长源荆门发电有限公司三期2×600MW机组扩建工程焊接专业组织设计》（焊接专业1.11锅炉受热面有关图纸
1.12《湖北电建二公司焊接工艺评定》
2.工程概况和特点
2.1工程概况
锅炉设备为用东方锅炉股份有限公司生产的超临界变压直流炉、单炉膛、内螺纹螺旋管圈水冷壁（由下部螺旋环绕上升水冷壁和上部垂直上升水冷壁两个不同的结构型式组成、前后墙对冲、一次再热、平衡通风、固态排渣、露天布臵、全钢构架、全悬吊结构П型锅炉,型号为DG1900/25.4-Ⅱ2型。
炉顶标高82900mm,屏式过热器布臵在炉膛上部沿烟气方向分前、后2组,每组沿炉膛宽度方向布臵15片,共30片,屏间横向间距1371.6mm。
高温过热器布臵在水冷壁折焰角上,共32片,管屏间间距685.8mm。
高温再热器布臵在凝渣管后部水平烟道内,共64片,管屏间间距342.9mm,管间纵向间距70mm。
后烟井为并联双烟道,后烟井前烟道为低温再热器,后烟道为低温过热器,在低温过热器下方为省煤器。
炉膛为全焊接密封膜式水冷壁;由下部螺旋环绕上升水冷壁和上部垂直上升水冷壁两个不同的结构型式组成。
螺旋水冷壁与垂直水冷壁之间由过渡段水冷壁和水冷壁过渡段集箱转换连接。
本作业指导书适用于国电长源荆门发电有限公司2×600MW机组扩建工程#6炉受热面小径管的焊接作业。
2.2.焊接主要工作量
锅炉受热面小径管道焊接包括水冷壁、包墙、顶棚、屏式过热器、高温过热器、低温过热器、高温再热器、低温再热器、省煤器、悬吊管等,其材质、规格见下表:
3.1作业准备
3.1.1人员配备
焊工须经过相应项目的理论及实际操作培训,按《焊工技术考核规程》（DL/T679-1999或劳动部《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》的规定进行考核,取得相应项目的合格证,通过审核批准后才具备上岗资格。
受热面小径管道焊接施工任务,配备40-50名合格焊工。
3.1.2机具
ZX7-400S逆变焊机,焊接工具、焊钳、錾子、面罩、钢丝刷等。
3.1.3力能配备
瓶装氩气,380V配电盘。
3.1.4施工场地
锅炉现场、地面组合及高空安装焊接。
焊接专业
>>>锅炉受热面小径管焊接>>>作业指导书3.2作业条件
3.2.1对环境、气候的要求
3.2.1.1焊接场所应有合适的焊接空间并有防风、防雨、防寒、防潮的措施。
3.2.1.2低合金钢、普通低合金钢允许施工的最低环境温度为-10℃,中高合金钢焊接时允许的最低环境温度为0℃。
3.2.2技术交底要求
焊工上岗前应认真接受技术交底,焊工及施工负责人要在交底记录上签名。
3.2.3对上道工序（坡口及对口的要求
3.2.3.1坡口尺寸要求见下图1:
图1
其中b=1-3mm,α=30-35°,p=1-2mm
3.2.3.2对口的要求
A.对接焊口点焊前应校核对口尺寸并垫臵固定牢固,在施焊过程中不得碰撞、撬动以防出现裂纹,除冷拉口外严禁强力对口。
B.管道对接焊口,其中心线距离管子弯曲起点不小于管子外径,且不少于100mm。
C.对接管口端面应与管子中心线垂直,其偏斜度不得超过0.5mm。
D.管道对口时,应做到内壁齐平,其错口值不应超过壁厚的10%,且不大于1mm。
E.焊件在组装前,应将坡口表面及内外壁至少10mm范围内的油漆、垢、锈等清理干净,直至发出金属光泽。
3.2.4焊条烘烤要求
焊条、焊丝除有制造厂出厂证明并经抽查合格外,还应满足以下要求:
a.焊条严格按规定参数烘烤。
b.焊丝放入干燥、通风良好、温度大于5℃且相对空气湿度小于60%的库房内。
c.焊工凭施焊任务单限额领取焊条,不同种类的焊条不得同时领用。
d.焊工施焊时应随身携带焊条保温筒,焊条随用随取。
4.作业人员的资格和要求
4.1凡参加锅炉受热面管焊接的焊工必须经过相应项目的技术考核合格,取得焊工合格证书并在有效期内。
4.2焊接专职质检人员必须持有有效的焊接质检员资质证书。
4.3焊工应按规范或本作业指导书的规定对焊口进行对口质量检查,不符合要求时,有权拒绝或停止焊接,并要求安装班组重新调整,直至满足要求。
4.4焊工应具有良好的工艺作风,严格按照给定的焊接工艺和作业指导书进行施工,并认真进行质量自检。
4.5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,
出现重大质量问题,应及时报告有关人员,不得自行处理。
4.6必须遵守安全和环保方面的有关规定。
5.施工主要机械及工器具
6.
6.1材料准备
6.1.1焊接材料的质量应符合国家标准（或有关标准
6.1.2使用的焊条、焊丝必须有制造厂的产品质量保证书。
对其质量有怀疑时应按批号抽查试验,确认合格方可使用。
6.1.3钨极氩弧焊用的电极宜采用铈钨极,氩气纯度不得低于99.95%,使用前应检查试验,并检查所使用的氩气皮管和氩气流量计是否漏气。
氧气纯度不低于99.5%,乙炔纯度不低于98.0%。
6.1.4焊条使用前,应参照焊条说明书给出的规范进行烘焙,重复烘焙不得超过两次。
焊条应装入保温温度为80℃-110℃的专用保温桶内,随用随取。
6.1.5焊丝使用前应清除锈垢、油污至露出金属光泽。
6.1.6为便于引弧和提高电弧稳定性,铈钨棒应磨成圆锤型。
如图2所示:
6.1.7焊前检查所有使用的电焊机是否运转正常,接线是否正确可靠。
6.2技术准备及现场条件
6.2.1焊前应检查对口装配情况,坡口型式和尺寸应符合图纸要求（均为70°V型坡口。
6.2.2工件在组装前,应将坡口或待焊部位15mm范围内的油漆、锈、垢等清理干净,直至露出金属光泽,并检查管端应无重皮、裂纹、毛刺等缺陷。
6.2.3对接管口断面应与管子中心线垂直,其偏斜度△F不得超过0.5mm。
6.2.4管子对口一般应做到内壁齐平,如有错口,错口值不应超过壁厚的10%,且不大于1mm。
6.2.5焊前须经技术人员对技术、质量、安全交底,熟悉图纸、规程及对焊缝的要求。
6.2.6焊工在施焊前,应进行条件相适应的模拟练习,每人练习横焊吊焊各一只,经折断面检查符合要求后方可正式上岗焊接,并保留检查记录。
6.2.7焊接场所应具有挡风、防雨、防雪、防寒等措施。
6..3当焊接环境出现下列任一情况,且无有效的防护措施时严禁焊接:
6.3.1风速大于10米/秒;相对湿度大于90%。
6.3.2焊件有水、淋到雨或接触到雪、雾。
6.3.3温度低于以下温度:
碳素钢-20℃;中、低合金钢普通低合金钢-10℃;高合金钢0℃.
6.3.4被焊管子内有穿堂风。
7.作业程序、方法、工艺要求及质量标准
7.1作业程序
焊接施工过程包括坡口型式、尺寸检查、施焊和自检等几个重要工序。
每道工序符合要求后方可进行下道工序。
多层多道焊时,每一层都需清理焊渣和自检,否则禁止下一层焊接,施工作业程序详见附图2。
7.2焊接方法及焊接材料的选择
7.3焊接工艺要求
7.3.1壁厚≱6mm的合金钢管子在零度及以下低温焊接时预热温度可按规范规定值适当提高30~50℃;壁厚<6mm的合金钢管子在-10°及以下低温焊接时应适当预热。
加热及热处理方法见热处理作业指导书。
7.3.2点固焊与正式焊要求相同,点固焊位臵应臵于不影响视线便于操作处,焊点长度不超过10mm,厚度不超过3mm,点固焊后应检查焊点质量,如有缺陷应立即清除,重新进行点焊。
7.3.3焊接时严禁随意在工件上打弧、试验电流或焊接临时支撑物。
7.3.4特殊材料的焊接
长源荆门电厂三期工程的高温过热器、高温再热器和屏式过热器部分管段采用了SA213T91的材质,现场安装焊口中有SA213T91对接的焊口。
氩弧焊打底时,需进行根部充氩保护防止根层氧化。
具体操作工艺如下:
7.3.4.1坡口及其内外壁两侧15~20mm范围内应将油、漆、垢和氧化皮等杂物用电磨和角向磨光机对管子内外壁进行打磨清理干净,直至露出金属光泽。
7.3.4.2为保持管子内壁齐平,遇有管子内壁错口值超过1mm或两侧壁厚不同时,应按DL/T869—2004规定处理。
7.3.4.2用一小张水溶纸做成锥斗状,锥斗大口直径比焊口内径稍大,将此水溶纸塞入焊口两侧的管子内,充氩保护范围以坡口中心为准,塞入距离约200~300mm,既利于节约氩气,又能保证充氩效果,焊前预热至100~150℃,开始点焊,而且在预热及焊接过程中不至于烧损水溶纸。
具体充氩方式见示意图4:
图3
7.3.4.3对口、点焊,点焊在坡口内近表面处进行,防止坡口钝边烧损。
点固焊时,可在坡口内直接点固,点固焊不少于2点;点固好以后不能再对焊缝施以强大的外力,正式焊接前应再次仔细检查点固好的焊缝确认无缺陷后方可施焊。
7.3.4.4将坡口处用耐高温胶带封闭,留一10mm左右的位臵,将充氩专用工具插入后再用胶带封闭。
7.3.4.5采用“气针”从坡口间隙或“探伤孔”中插入进行充氩,开始时流量可为10~20L/min,充氩时间约为2-3分钟,以确保管内空气排净后方可施焊,施焊过程中流量应保持在8~10L/min。
7.3.4.6氩弧焊打底。
打底时,注意控制层间温度,不得超过工艺卡要求的层间温度。
熄弧时,延气时间加长,以利于对焊缝的保护。
氩弧焊打底时,焊接规范参数推荐如下:
焊丝选用φ2.5mm,钨极为φ2.5mm,氩气流量为10-15L/min。
焊接电弧电压为10-14V,焊接电流为80-110A,焊接速度为55-60mm/min。
氩弧焊打底的焊层厚度控制在2.8-3.2mm范围内。
7.3.4.7氩弧焊打底结束后,进行次层及盖面焊接。
手工电弧焊（Ds填充、盖面焊接时,采用火焰加热,但必须有准确可靠的测温装臵。
施焊前的预热温度推荐为200-300℃。
宽度以坡口边缘算起每侧不少于壁厚的3倍,预热力求均匀。
最低焊接层数为2层。
施工过程中,应注意层间温度的保持,推荐的层间温度为200-300℃。
为保证后一焊道对前一焊道起到回火作用,焊接时每层焊道厚度的控制约为焊条直径。
焊条摆动的幅度,最宽不得超过焊条直径的4倍。
7.3.5TP347H管焊接时为防止根层焊缝氧化,氩弧焊打底时应充氩气保护。
充氩气保护可参照下列要求进行:
充氩保护范围以坡口中心为准,每侧各200-300mm处,以可溶纸或其它可溶材料以耐高温胶带粘牢,做成密封气室。
采用“气针”从坡口间隙中插入进行充氩,开始
流量可为10-20L/min,施焊过程中流量应保持在8-10L/min。
充氩时间约为2-3分钟,以确保管内空气排净后方可施焊。
焊接过程中应采用湿毛巾对焊缝进行快速冷却,缩短475℃的脆性停留时间。
7.3.7T22/T23新材料的异种钢焊接
长源荆门电厂三期工程的高温再热器和屏式过热器部分管段采用了SA-213T22、SA-213T23的材质,现场安装焊口中有SA-213T22+SA-213T23异种钢对接的焊口。
T23等级钢是在T22等级钢基础上开发出来的,改型方法是加入钨（1.6%,减少了钼（0.20%和碳含量（0.04-0.10%,并加入了少量的钒、铌、氮和硼。
由于加入这些特殊元素,经适当热处理后（N+T或Q+T,蠕变强度和许用应力有了很大改善。
考虑可焊性,有意降低了碳含量:
不需要预热和焊后热处理。
针对本工程,SA-213T22+SA-213T23异种钢焊接材料选用:
焊丝选用φ2.5mmR40、焊条选用φ2.5mmR407。
具体工艺参数见焊接工艺卡。
7.3.8打底焊要控制好电弧,运弧及送丝要均匀,氩弧焊打底焊应确保根部熔透和坡口边缘熔合良好。
7.3.9打底焊结束应及时进行加厚层焊接,第一层电焊施焊时,要特别注意,以防烧穿。
7.3.10盖面前应先检查打底焊缝的质量,如有缺陷应及时消除,盖面焊接起弧与收弧和打底层的焊接起点与结尾要错开。
7.3.11施焊时应特别注意焊接接头处,必须熔合良好,层与层之间的氧化物、飞溅等杂质清理干净,检查合格后方可焊接次层。
7.3.12施焊过程若被迫中断时,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。
7.3.13当一个项目焊接,同时需要两种以上焊接材料时,应对焊接材料和母材做好标识,以防错用材料。
7.3.14根据目前所掌握的资料本工程异种钢焊接主要体现在M类MP组,在焊后缓冷至100-150℃时应恒温1-1.5h,确保钢材的马氏体组织充分转变,然后进行热处理,热处理温度不应超过合金含量低侧材料的相变A
C1
。
施工过程中应严格参照《火力发电厂异种钢焊接技术规程》及相关的工艺评定执行。
7.3.15受热面焊口若采用气割方法加工后,应将火焰淬硬层打磨干净。
7.4水冷壁、包墙焊接防应力变形方案:
螺旋水冷壁在焊接过程中应力变形主要表现在纵向收缩、横向收缩、弯曲变形,采用两人对称焊接,使其变形相反而抵消。
密封拼焊焊接如下:
a.拼缝的范围包括水冷壁、包墙等管排鳍片对口拼缝,焊口密封,及管排之间拼缝。
b.地面组装时,对口前采取反变形法,将焊口位臵稍稍垫高。
焊口焊接完成后,采用槽钢固定管排的方法,来控制焊接变形,槽钢用小铁块固定在鳍片上,如上图所示。
c.焊口焊接、拍片合格后,拼缝焊接顺序按图5:
a先点固密封块,再进行焊口两侧鳍片①拼缝的焊接。
拼缝间隙应不大于4mm,大于4mm时,应对鳍片进行修割,并增加扁铁,使之符合要求。
b焊口密封焊,点焊焊缝②。
c焊口密封与管子的焊接。
先焊接③,采用间隔跳焊的方式,一般连续焊接不超过5条。
d一片管排③焊接完成后,进行④的焊接。
④的焊接也采取与③同样的方式。
e最后焊接②
密封块1
2
图5
7.5质量标准
7.5.1质量检查包括焊前、焊接过程中、和焊接结束后三个阶段的检查,应严格按程序进行。
7.5.2项目焊接完工后,班组和焊工应对焊缝表面进行100%自检,合格后填写自检单交工地质检员复检,工地抽检合格后,会同分公司项目管理部质检员验评。
7.5.3焊缝过渡应圆滑、匀直,接头良好,表面尺寸应符合DL5007-92规范。
详见下表:
（DL/T821-2002和《管道焊接接头超声波检验技术规程》（DL/T820-2002标准进行。
7.5.5焊接接头实行100%无损检测,其中RT50%UT50%。
合金钢管焊后进行10%光谱复查。
T91的钢材在焊接接头热处理完毕后应做100%硬度测定,测定部位为焊缝和热影响区,每个部位测定不少于三点,硬度测定平均值的标准不超过母材的布氏硬度加100HB,且应≰350HB为合格同时焊缝硬度也不能低于母材硬度。
8.焊接质量缺陷的预防及返修措施
8.1焊接质量缺陷的预防
8.1.1按要求做好挡风防雨措施,认真清理坡口两侧,焊条按规定烘干并用保温桶盛装,焊丝清理干净,以防焊接过程中产生气孔、裂纹等缺陷。
8.1.2打底焊接电流、速度适当,焊条角度要正确,焊接操作要熟练,以防产生未焊透、未熔合等缺陷。
8.1.3为防止产生咬边,Ws焊时,焊枪应指向母材金属,焊丝在焊缝两侧应填满,Ds焊时,应选择适当的电流。
焊条角度要适当,摆动时在坡口边缘要稍慢些。
8.1.4焊口打底完,必须当日盖面完成,严禁隔夜。
8.1.5T91钢每层每道焊缝焊接完毕后,应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。
焊缝整体焊接完毕,应将焊缝表面焊渣、飞溅清理干净,自检合格后,做出代表焊工本人的标记,并应按工艺规定要求进行焊后热处理。
8.2焊接质量缺陷的返修
8.2.1焊口外观缺陷类型及处理办法
9.各级人员职责与权限
9.1参加焊接的焊工严格按照DL/T679规定的合格项目适用范围从事焊接工作;熟悉并严格执行焊接作业知道书和焊接技术措施的有关规定;按照本DL/T8692004标准的要求认真执行自检职责,及时填写自检单交工地质检员复检。
9.2技术人员负责焊接过程的技术交底、技术指导工作,同时应配合班组长和质检员对焊接过程进行跟踪监督并做好记录。
9.3质检人员负责焊接过程的检查,监督和验收评定、试验委托工作。
9.4班组长作为单个项目负责人,除了做好分配焊工工作外,还应积极配合有关人员及部门的监督检查和验收工作。
10.职业安全健康及环境管理
10.1锅炉高压小径管道焊接危险因素辨识见下表:
10.2安全文明施工措施及环境管理目标
10.2.1安全文明施工措施
10.2.1.1凡参加施焊焊工须经体检合格后方可上岗。
10.2.1.2作业前班组长、技术人员要对施工人员进行安全、技术、质量交底。
10.2.1.3作业人员在进行焊接工作时必须遵守安全、防火防触电等规程的有关规定,班组应经常进行安全教育。
10.2.1.4进入施工现场必须戴好安全帽,高空作业系牢安全带,穿焊工专用工作服,绝缘鞋、戴专用手套。
10.2.1.5高空作业应备好工具包,施工所用工具尽可能臵入其中,不准乱掷焊条头等杂物。
10.2.1.6夏季施工时,施工现场要采取防暑降温的措施。
冬季施工应注意保暖,防滑、防冻。
10.2.1.7施工用的脚手架以及走道应由专业竹工搭设和拆除,未经原搭设部门的同意,任何人不得私自拆除;脚手架以及走道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。
10.2.1.8施工中使用的电源线,严禁有裸露电线,各闸刀、插头、插座应完好无损。
施工用电的接线及拆线应由专业电工完成,任何人不得私自拆、装电源。
10.2.1.9电焊机棚应有良好的防雨、通风、散热措施,电焊机外壳应可靠接地,严禁多台电焊机串连接地,且接地电阻在规定的范围内;对焊钳和电焊机二次出线的绝缘情况应经常检查,破损处及时处理,防止触电（特别是雨后;二次线的敷设应整齐、规范、牢固、安全,严禁利用框架、设备、管道等作为电焊的二次线。
10..2.1.10预热及热处理时,要采取隔热和防止烫伤的措施,并悬挂安全警示牌。
10.2.1.11焊前检查并确保工件点下方及四周5m范围内没有易燃易爆物品。
工作完毕后切断电源、气源减少资源上的浪费;检查现场确认无起火危险后方可离开。
10.2.1.12焊接用电缆有破损的地方用绝缘胶布包扎好,电缆拉放应整齐、美观符合现场安全文明施工的要求。
10.2.1.13夜间作业须有充足的照明,遇到六级或六级以上的大风、大雨、大雪、大雾等天气应停止露天作业。
10.2.1.14作业现场应做到“工完、料尽、场地清”。
10.2.1.15焊接作业时必须避开垂直交叉作业,否则必须搭设可靠的隔离层。
10.3.环境管理
10.3.1氧气、乙炔专用仓库,专人管理;装卸时轻拿轻放,防止撞击、拖拉和倾倒,不能混装。
10.3.2焊条头、焊丝头等及时回收,交仓库统一管理;
10.3.3现场焊渣及时清理,送至无害不可回收固体废弃箱;
10.4环境保护措施
10.4.1氧气、乙炔专用仓库,专人管理;装卸时轻拿轻放,防止撞击、拖拉和倾倒,不能混装。
10.4.2焊条头、焊丝头等及时回收,交仓库统一管理;
10.4.3现场焊渣及时清理,送至无害不可回收固体废弃箱;
10.4.4废手套等采取集中放臵,进行焚烧处理。
10.4.5固体废弃物的管理:
施工中的可再利用废弃物和不可再利用废弃物分类存放,由专人处10.4.6离开施工现场,必须清理回收焊条头和其他废弃物,并切断施工电源。
10.4.7应及时将用过的保温棉放到指定地点,不能随意堆放。
10.4.8对有毒、有害、易燃、易爆气体的作业场所,要加强监控,必要时要进行监测,确保有害气体控制在国家环境保护规定的范围内。
同时,为施工人员配备防止有毒、有害气体的特殊劳动保护用品。
10.4.9施工现场禁止吸烟。
10.4.10施工中应保持施工现场清洁,施工中的垃圾、废料应及时清理,分类存放到垃圾箱中,要求一天一小清,一周一大清,工完,料尽、场地清,始终保持施工现场的清洁、做到文明施工。
11.技术记录
11.1焊接安全质量技术交底记录（见附表1。
11.2自检记录（见附表2。
11.3分项工程焊接接头表面质量验收评定表（见附表3
附图2
第20页
附表1:
施工技术、安全、质量交底记录
××年××月××日编号:
××字××号
第21页
附表2:
自检记录表
焊4-2
注:
“接头已清理”和“焊缝尺寸符合要求”时,以“√”表示,“未清理”和“焊缝尺寸不符合要求”以“×”表示。
班组长:
焊工:
第22页
附表3:
国电长源荆门发电有限公司三期扩建工程
分项工程焊接接头表面质量检验评定表
亦记“△”。
公司质检代表:
工地技术负责人:
工地质检员:
班（组长:
验评日期:
焊接施工工艺卡编号:
GY-01
第23页
第24页
焊接施工工艺卡编号:
GY-02
焊接施工工艺卡编号:
GY-03
焊接施工工艺卡编号:
GY-04
焊接施工工艺卡编号:
GY-05
焊接施工工艺卡编号:
GY-06
焊接施工工艺卡编号:
GY-11
焊接施工工艺卡编号:
GY-12
焊接施工工艺卡编号:
GY-13
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