9锅炉本体连接管道焊接.docx
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9锅炉本体连接管道焊接
作业指导书
编号：
ZHSM007-HJ-09
工程名称：
华能渑池（2×350MW）热电联产工程
作业项目名称：
锅炉本体连接管道焊接
编制单位：
安徽电建一公司华能渑池电厂项目部焊接科
批准：
安全：
质量：
工程：
审核：
编制：
时间：
时间：
时间：
时间：
时间：
时间：
出版日期
版次
1作业任务
1.1作业项目概况及范围
华能渑池（2×350MW）热电联产工程锅炉为哈尔滨锅炉厂有限责任公司超临界参数直流炉，单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、对冲燃烧Π型锅炉，同步建设脱硝、脱硫。
主蒸汽温度暂按571℃，最大连续蒸发量暂按1183t/h，最终与汽轮机的VWO工况相匹配。
我公司承担该工程的＃2机组锅炉本体系统管道安装的施工任务。
1.2主要工程量
名称
材质
规格
数量
热处理温度（℃）
恒温时间（h）
焊丝
焊条
省煤器出口导管
SA-106C
Φ406×50
7
580-620
2
TIG-J50
J507
省煤器出口导管
SA-106C/WB36
Φ324×55
1
580-620
2.25
ER80S-G
E9018-G
省煤器出口导管
SA-106C
Φ324×40
10
580-620
2
TIG-J50
J507
折焰角下降管
15CrMoG
Φ559×95
2
670-700
2.5
TIG-R30
R307
折焰角下降管
15CrMoG
Φ457×75
12
670-700
2.25
TIG-R30
R307
水冷壁平衡管
15CrMoG
Φ89×16
12
670-700
1
TIG-R30
R307
分离器连接管
15CrMoG
Φ168×30
48
670-700
1.5
TIG-R30
R307
下降管连接管
15CrMoG
Φ168×35
58
670-700
1.5
TIG-R30
R307
折焰角及水平烟道连接管
15CrMoG
φ168×30
8
670-700
1.5
TIG-R30
R307
折焰角及水平烟道连接管
15CrMoG
φ114×20
48
670-700
1
TIG-R30
R307
水冷壁下集箱分配管
SA-106C
φ114×20
66
/
/
TIG-J50
J507
分离器至贮水箱连接管
15CrMoG
φ324×50
4
670-700
2
TIG-R30
R307
分离器至贮水箱连接管
15CrMoG/SA-335P12
φ324×50
4
670-700
2
TIG-R30
R307
贮水箱至分离器压力平衡管
15CrMoG
φ76×14
4
670-700
1
TIG-R30
R307
循环泵再循环管
SA182F12CL2
Φ457×58
1
580-620
2.25
TIG-J50
J507
循环泵再循环管
SA-106C
Φ356×50
4
580-620
2.25
TIG-J50
J507
循环泵再循环管
SA-106C
Φ324×45
17
580-620
2
TIG-J50
J507
循环泵再循环管
SA-106C
Φ133×20
7
/
/
TIG-J50
J507
顶棚入口集箱连接管
15CrMoG
φ219×40
36
670-700
2
TIG-R30
R307
顶棚入口集箱连接管
15CrMoG/SA-335P12
Φ324×55
2
670-700
2.25
TIG-R30
R307
包墙连接管
15CrMoG
Φ219×40
48
670-700
2
TIG-R30
R307
低过出口至屏过入口连接管
15CrMoG
Φ457×80
2
670-700
2.5
TIG-R30
R307
低过出口至屏过入口连接管
12Cr1MoVG/SA-335P22
Φ457×80
2
720-750
4
TIG-R31
R317
低过出口至屏过入口连接管
12Cr1MoVG
Φ406×70
8
720-750
3
TIG-R31
R317
屏过入口集箱连接管
15CrMoG
Φ168×30
44
670-700
1.5
TIG-R30
R307
屏过出口集箱连接管
SA-335P91
Φ168×30
44
750-770
3
ER90S-B9
E9015-B9
屏过出口至末过入口连接管
SA-335P91
Φ457×70
8
750-770
5.5
ER90S-B9
E9015-B9
末过入口集箱连接管
SA-335P91
Φ168×25
44
750-770
2
ER90S-B9
E9015-B9
末过出口集箱连接管
SA-335P91
Φ168×35
44
750-770
3
ER90S-B9
E9015-B9
再热器连接管
SA-335P91
Φ219×20
66
750-770
2
ER90S-B9
E9015-B9
水冷壁下集箱
SA-106C
Φ219×45
2
580-620
2
TIG-J50
J507
水冷壁下集箱
Q235-B/SA-106C
Φ219×45
4
580-620
2
TIG-J50
J507
顶棚入口集箱
15CrMo
Φ273×65
2
670-700
2.25
TIG-R30
R307
尾部包墙入口集箱
15CrMo
Φ273×65
2
670-700
2.25
TIG-R30
R307
焊口共计671只
由于图纸未到齐全，部分材质和规格需要核对，具体工作量已实际为准。
1.3工期要求
按照项目部的三级网络计划安排，及业主总的工期安排，最终以热动专业实际工期为准，焊接专业满足配合工期要求。
2编写依据
2.1《电力建设工程施工技术管理导则》2002版；
2.2《特种设备焊接操作人员考核细则》TSGZ6002-2010
2.3《蒸汽锅炉安全技术监察规程》劳部发[1996]276号
2.4DL/T869-2012《火力发电厂焊接技术规程》；
2.5DL/T5210.7-2010《电力建设施工质量验收及评价规程第7部分：
焊接》
2.6DL/T868—2004《焊接工艺评定规程》
2.7DL/T679—2012《焊工技术考核规程》
2.8JB∕T3223-1996焊接材料质量管理规程
2.9DL5009.1-2002《电力建设安全工作规程》（火力发电厂部分）
2.10Q/AEPC-J00-3《施工项目作业指导书编制导则》；
2.11《华能渑池电厂＃4标段施工组织总设计》
2.12《华能渑池电厂＃4标段焊接专业施工组织设计》
2.13DL/T819-2010《火力发电厂焊接热处理技术规程》
2.14DL/T821-2002《钢制承压管道对接接头射线检验技术规程》
2.15DL/T820-2002《管道焊接接头超声波检验技术规程》
2.16《电力建设安全健康与环境管理工作规定》
2.17《电站钢结构焊接通用技术条件》DL/T678-2013
2.18工程建设标准强制性条文（电力工程部分）2011版
2.19华能渑池（2×350MW）热电联产工程＃2机组施工图纸
2.20安徽电建一公司焊接工艺评定
2.21DL/T752-2010《火力发电厂异种钢焊接技术规程》
2.22T91/P91焊接工艺导则
3作业准备和条件
2
3
3.1技术准备
3.1.1施工项目图纸在施工前到齐并经过会审，技术员熟悉图纸。
3.1.2施工前本项目作业指导书已经监理、业主审批，并对班组进行安全技术交底。
3.1.3作业人员经过培训并持证上岗，且岗前练习经检验合格。
3.1.4作业人员熟悉安装图纸、施工流程、作业内容、有关规程规范及其他注意事项。
3.1.5作业人员及技术管理人员熟悉现场作业环境，并对危险源和环境因素识别，制定防范措施。
3.1.6焊接前必须查明所焊材料的钢号，以便正确地选用焊接材料；焊条、焊丝的选用，应根据母材的化学成份、机械性能和焊接接头的抗裂性、碳扩散性，以及使用条件等综合考虑。
3.2作业人员
3.2.1作业人员配置
序号
岗位/职务
人员
备注
1
施工负责人
1人
2
技术员
2人
3
质检员
1人
4
安全员
1人
专职
5
电焊工
20人
持相应焊接项目资质证书
6
火焊工
2人
持特种作业人员证上岗
7
热处理工
4人
持热处理资格证书上岗
8
热处理辅助工
5人
/
进行锅炉本体系统管道焊接的焊工必须持有相应项目有效合格证，遵照《特种设备焊接操作人员考核细则》（TSGZ6002-2010）考核，取得相应资格，并经过岗前考试和安全教育合格后方可上岗。
3.2.2人员分工
a）施工负责人：
全面负责过热器焊接施工中的安全、质量、进度、文明施工工作。
b）技术员：
负责本项目施工焊接技术管理、质量、安全技术管理以及工序间的协调工作，负责编制施工作业指导书，并施工前进行技术交底，在施工中实施技术指导和监督。
c）质检员：
负责质量监督检查与验收工作，对本项目焊接质量负管理责任。
d）安全员：
负责安全监督检查工作，对本项目安全负管理责任。
e）一线施工人员：
要持符合施工项目的有效证件，通过进场前的安全教育，并经体检合格；作业时要严格按照作业指导书、技术交底进行施工。
3.3材料、设备准备
3.3.1施焊所使用焊接材料的质量应符合国家标准，并具有制造厂家提供的有效的质量合格证书。
要求所用氩气纯度不低于99.99%，并有合格证，焊前应用试焊法检验氩气纯度。
3.3.2焊接前必须查明所焊材料材质，以便正确地选用焊材，焊材的选用应根据母材的化学成分、机械性能、接头形式和使用条件等因素综合考虑。
选用时，既要考虑焊条的强度等级，又要考虑其综合性能。
3.3.3焊条应存放于干燥、通风良好、温度大于5℃、且相对空气湿度小于60%的库房内。
不同牌号、批号的焊材分类摆放，做好标识。
3.3.4焊条在使用前应按说明书要求进行烘焙，碱性焊条烘焙温度一般为3500C，烘焙时间为2小时，焊条重复烘焙不得超过两次。
烘焙后的焊条在使用时应使用保温筒，温度保持在80—110℃范围内，对工作中剩余的焊条应及时回收。
焊丝表面要保持清洁，使用前去除表面的油污等。
焊条领用需遵守焊条库管理制度。
3.3.5为准确区分焊材，避免现场误用焊材，合金钢焊材在出库前采用末端涂相对应颜色加以区分：
序号
母材
焊条（丝）类别
颜色
1
SA335P91
ER90S-B9/E9018-B9
黄色
2
15NiCuMoNb5
ER80S-G/E9018-G
黑色
3
SA335P22
TIG-R40/R407
绿色
4
12Cr1MoV
TIG-R31/R317
红色
5
15CrMo
TIG-R30/R307
蓝色
3.4主要机具
焊工专用的工具主要有焊条保温筒、錾子、面罩、焊钳、氩弧焊枪、调节器、氩气表等。
其他主要工器具见下表。
序号
名称
规格
数量
要求
1
逆变式直流弧焊机
ZX7—400S型
25台
电源稳定、电流调节灵活、安全可靠的要求；氩弧焊枪应装有高频引弧开关，具备自动衰减功能；并通过机械认可。
2
手工氩弧焊枪
QQ--850/160A
30把
入库应进行验收。
3
电焊把钳
G352型300A
35付
入库应进行验收。
4
氩气减压器
YQY--12型
35块
入库应进行验收。
5
模具电磨
SZJ--ZX型
1台
经过校验，并在有效期内。
6
角向磨光机
HSB--100型
2台
经过校验，并在有效期内。
7
便携式焊条保温筒
W--3
30只
入库应进行验收。
8
电焊防护面罩
/
30只
入库应进行验收。
9
小手电筒
/
30把
入库应进行验收。
10
氩气皮带
30米
25根
入库应进行验收。
11
烘箱
YGCH-G-200
2台
设备就位后，应认真检查，保证其能满足使用要求。
温控仪必须经过机械设备认可。
12
远红外电脑温控仪
DWK-A-240型
2台
设备就位后，应认真检查和调试，保证其能满足使用要求。
现场使用的电脑温控仪必须经过机械设备认可。
13
热电偶
40只
热端不得有开裂、气孔和老化等现象，且热敏性能良好。
14
加热器
按需确定
功率应满足使用要求，辐射性能良好。
15
记录仪
EH100-12
4台
经过校验并在有效期
16
烘把
2把
入库应进行验收。
17
远红外测温枪
ST-80
1把
经过校验，并在有效期内。
3.5作业条件
3.5.1力能供应
焊接施工用电从现场二级配电盘接至电焊机集装箱配电盘，各台焊机电源从电焊机集装箱中的配电盘接取，电焊机一次线电源委托电仪专业人员布置和连接。
对于现场零星布置使用的电焊机可直接从现场二级配电盘接取，但必须做到一机一闸一漏保。
氧、乙炔采用瓶装供气。
3.5.2场地
本作业指导书所涉及的焊接施工场地根据项目部施工总平面布置由安装专业确定，场地环境应满足焊接施工工艺和安全文明施工要求。
3.5.3上道工序
3.5.3.1相关专业在委托焊接班组进行本体连接管施工时，需在施工委托时说明母材材质，合金钢经光谱复核和刷涂色标，并经过技术人员确认，重要部件需要开具内部施工委托单；
3.5.3.2焊接接头的坡口型式和尺寸应符合图纸要求，图纸没有明确要求时按照DL/T869-2012《火力发电厂焊接技术规程》相关规定制备；
3.5.3.3焊件组装前应将焊缝位置周围和坡口表面及外侧表面10～15mm范围内母材上的油漆、垢、锈、毛刺、飞边等清除干净，直至发出金属光泽；
3.5.3.4焊件在组对时应将待焊件垫牢固和采取切实可行的防变形措施，以防止在焊接过程中产生附加应力和发生变形；
3.5.3.5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；
3.5.3.6对接焊缝焊口的局部间隙过大时，应设法修整到规定尺寸，严禁在间隙内加填塞物。
3.5.4工作环境
3.5.4.1施工现场应清理干净，电缆皮线、道路应畅通无阻，夜间施工时应保证有足够照明；
3.5.4.2露天施工时应在焊接作业场所采取防风、防雨等措施；
3.5.4.3在焊接与切割作业现场应有消防器材，如灭火器等；
3.5.4.4允许进行焊接操作的最低环境温度A-Ⅰ类钢材为-10℃，A-Ⅲ、B-Ⅰ类钢材为0℃,B-Ⅱ、B-Ⅲ类钢材为5℃。
最低施焊温度可在施焊部位为中心的1m为半径的空间范围测量。
3.5.5临时工作设施
（1）施焊及检验用脚手架应齐全、可靠并验收合格，脚手架应按在保障安全的基础上兼顾便于施工、不损坏设备的原则进行搭设。
非架子工不得随意修改脚手架的搭设结构。
（2）焊接场所应有挡风、防雨设施，可用帆布覆盖焊接场所。
（3）临时照明设施布置根据现场情况现场布置，注意防止漏电等不安全因素。
（4）焊接和切割现场应有灭火器材，如灭火器；高空作业的下方应有可靠的隔离措施，以防止火星飞溅引起火灾。
3.5.6安全防护设施和劳动保护用品
主要安全防护设施和劳动保护用品配置如下：
序号
安全防护用品名称
配置数量
备注
1
安全帽
1顶/人
全体施工人员配备
2
安全带
1副/人
高处作业人员配备
3
紫外线防护眼镜
1副/人
焊接作业人员配备
4
电焊手套
1双/人
焊接作业人员配备
5
面罩
1副/人
焊接作业人员配备
6
速差自锁器
按需配备
高处作业人员配备
3.5.7其他要求
无
4作业方法及安全、质量控制措施
4
4.1作业主体方案
4.1.1焊接方法:
锅炉本体连接管道焊口采用钨极氩弧焊打底、手工电弧焊填充及盖面。
4.1.2具体作业步骤见附录B：
焊接工艺流程图。
4.1.3金属检测
根据规范及合同规定，锅炉本体连接管所有焊口需进行100%无损探伤，合金钢焊口100%光谱检测，100%硬度检测。
4.2作业步骤与方法
4.2.1焊口组对
4.2.1.1焊件组装时应将焊件固定牢固和采取可靠的防变形措施，以防止在焊接过程中发生变形。
4.2.1.2焊件组对时一般应做到内壁（根部）齐平，如有错口，其错口其错口值不应超过下列限值：
对接单面焊局部错口值不得超过壁厚的10%，且不大于1mm。
4.2.1.3焊件组对的对口间隙与所用焊接方法相适应，且符合焊接工艺卡要求。
4.2.1.4焊件组对的局部间隙过大时，应设法修整到规定尺寸，不应在间隙内加填塞物。
4.2.1.5除设计规定的冷拉焊口外，其余焊口不应强力组对，不应采用热膨胀发组对。
4.2.2焊前预热
材质
焊前预热温度
SA-106C
100-200℃
15CrMoG
100-200℃
12Cr1MoVG
150-300℃
SA-A335P91
GTAW150-200,SMAW200-250
具体材质以焊接热处理焊接工艺卡为准。
4.2.3定位焊
4.2.3.1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）厚壁大口径管若采用临时定位焊定位，定位焊件应采用同种材料；采用其他钢材作定位焊件时，应堆敷过渡层，堆敷材料应与正式焊接相同且堆敷厚度应不小于5mm。
当去除定位件时，不应损伤母材，应将残留焊疤清除干净、打磨修整。
4.2.3.2集箱等大口径焊口点固焊时，用同材质的塞块点固，点固焊不少于3点。
4.2.4打底及填充、盖面焊接
4.2.4.1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。
4.2.4.2厚壁大径管的焊接应采用多层多道焊，当壁厚大于38mm时，还应符合下列规定：
a）采用钨极氩弧焊进行根层焊接的焊层厚度不小于3mm。
b）焊道的单层增厚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。
厚壁大径管多道排列示意见图2。
a）2G位置b）5G位置
注：
φ－焊条直径；δ－焊件厚度
图2厚壁管焊道排列示意图
4.2.4.3马氏体耐热钢焊接技术要求焊条电弧焊进行填充和盖面时，宜采用直径不大于3.2mm的焊条焊接，每根完整的焊条所焊接的焊道长度与该焊条的熔化长度之比应大于50%。
焊缝其单层增厚不超过焊条直径，焊道宽度不超过焊条直径的4倍。
厚壁大径管多道排列示意见图3。
a）2G位置b）5G位置
注：
φ－焊条直径；δ－焊件厚度
图3马氏体耐热钢厚壁管焊道排列示意图
4.2.4.3外径大于194mm的管子和锅炉密集排管（管子间不大于30mm）的对接接头宜采取二人对称焊。
4.2.4.4为了减少焊接应力与变形，锅炉本体系统管道焊接时宜采用两人对称焊接。
同时注意不得两人同时在一处收头，以免局部温度过高影响施焊质量。
4.2.4.5施焊过程除工艺和检验上要求分次焊接外，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。
4.2.4.6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。
A—氩弧焊打底焊层B—其余焊道均为电弧焊接C—退火焊道
4.2.5焊接工艺参数
4.2.5.1WB36、12Cr1MoVG焊接工艺参数
氩弧焊打底时焊接工艺参数
焊材直径
焊接电流（A）
焊接电压（V）
焊接速度（mm/min）
Ф2.5
100-120
9-12
45-65
盖面时焊接工艺参数
焊条直径（mm）
焊道数
焊接电流（A）
电弧电压（V）
焊接速度（mm/min）
每层填充金属厚度（mm）
2.5
1
80-95
19-22
55-75
2.0-~4.0
3.2
1-~3
110-130
19-22
45-60
3.0-~5.0
4.0
1-~3
150-170
19-22
40-55
4.0-~6.0
4.2.5.2P91焊接工艺参数：
氩弧焊打底时焊接工艺参数
焊材直径
焊接电流（A）
焊接电压（V）
焊接速度（mm/min）
Ф2.5
80~110
10~14
55-~60
盖面时焊接工艺参数
焊条直径（mm）
焊道数
焊接电流（A）
电弧电压（V）
焊接速度（mm/min）
每层填充金属厚度（mm）
2.5
1
75-~90
20-~24
70-~163
2.0-~3.0
3.2
1~3
100-~125
20-~24
70-~163
2.5-~3.2
4.2.6焊缝返修
4.2.6.1焊接接头内部有超标缺陷时，可采用挖补方式进行返修，但同一位置上的挖补次数不宜超过三次。
4.2.6.2焊缝返修应由相应合格项目的持证合格焊工担任。
4.2.6.3返修前应分析缺陷性质、缺陷长度和宽度，确认缺陷的部位。
4.2.6.4返修前应彻底清除缺陷。
采取机械方法消除缺陷，坡口应尽量规则，避免坡口底部有尖角、轮廓突变及毛刺等。
4.2.6.5返修的焊接工艺应与正式焊接工艺相同。
焊补区表面经修整打磨，使其外形与原焊缝基本一致。
4.2.6.6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，应重挖补返修。
4.2.6.7应查明造成不合格焊口的原因。
对于重大的不合格焊口事件应进行事故原因分析，同时提出返修措施。
4.2.6.8需进行热处理的焊接接头，返修后应重做热处理，热处理结束后，重新进行检验直至符合要求。
4.3SA-335P91焊接热处理工艺要点
4.3.1SA-335P91钢特性
a.SA-335P91钢是一种改进型的9Cr1Mo钢，它具有良好的耐热性能、高温强度及抗氧化性能，是一种制造耐高温高压管道的理想材料，属空冷马氏体耐热钢，其化学成分如下：
b.P91钢是采用精炼技术和微合金化以及细晶化调质处理，严格控制钢中各元素的含量和晶粒度，以保证材料所需的性能（较高的热强性、优良的焊接性和足够的冲击韧性储备）。
由于焊缝组织形成过程属于铸造过程无法使焊
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