脱流塔焊接施工方案.docx
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脱流塔焊接施工方案
目录
1、目的…………………………………………………………….2
2、编制依据……………………………………………………….2
3、材质分析……………………………………………………….3
4、焊接工艺评定………………………………………………….3
5、焊工培训与考试……………………………………………….3
6、焊材使用与管理……………………………………………….3
7、焊接环境……………………………………………………….4
8、焊前准备……………………………………………………….4
9、点固焊………………………………………………………….5
10、焊接工艺程序.…………………………………………………5
11、操作工艺要求………………………………………………….9
12、夹具焊接与着撤除…………………………………………….10
13、焊缝检查……………………………………………………….11
14、缺陷的修补…………………………………………………….13
15、焊接施工安全措施………………………………………….....12
1.目的
为保证焊接工程做到全过程控制，确保由合格的焊接人员按合格的程序进行各项焊接作业，确保焊接质量符合国家现行规范、标准及合同约定的技术文件的规定，同时提供齐全的能够证明质量水平的各项记录文件，特编制此作业指导书。
2.编制依据
质技监局发[1999]154号《压力容器安全技术监察规程》
GB150—1998《钢制压力容器》
JB4730—94《压力容器无损检测》
JB4708—2000《钢制压力容器焊接工艺评定》
JB/T4709—2000《钢制压力容器焊接规程》
JB4744—2000《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验》
Q/HSS01.03-2003《压力容器安装质量保证手册》
DL5007-92《电力建设施工及验收技术规范》（火力发电厂焊接篇）
DL/T869-2004《火力发电厂焊接技术规程》
PQR2004009《焊接工艺评定》
设计施工图纸及技术要求
3.材质分析
3.1母材：
3.1.1吸收塔壳体材料为Q235B，该材料综合机械性能良好，可焊性也较好，但在板厚和构束应力较大情况下，焊接工艺不当时也会出现冷裂等现象。
因此需控制线能量等措施，才能得到优质的焊接接头。
Q235B钢板化学成分及机械性能：
化学成分（%）
机械性能
C
Mn
Si
S
P
σs
σb
δ%
αk（℃20）
0.120-0.20
0.3-0.7
≤0.3
≤0.045
≤0.045
315
390-500
30
＞27
3.1.2非标件材料为Q235A，
3.1.3管道材料为20#钢，该材料
3.2焊材：
3.2.1吸收塔本体焊缝采用手工电弧焊，Q235B板材之间采用J422（E4303）焊条。
3.2.2非标件焊缝采用手工电弧焊，板材之间采用J422焊条。
3.2.3管道焊缝采用手工电弧焊，板材之间采用J422焊条。
4.焊接工艺评定
吸收塔焊接前应按国家现行标准JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》和设计图纸的要求对吸收塔主体材料Q235B进行焊接工艺评定试验（PQR），焊接工艺规程（WPS），按认可的〈焊接工艺评定〉编制。
5.焊工的培训与考试
凡参加本工程焊接的焊工，必须持有劳动部门颁发的锅炉压力容器焊工考试合格证书，考试的钢材种类、焊接方法和焊接位置等均应与工件相符。
6.焊材的使用与管理
6.1焊接的焊条应符合国家现行标准GB/T-5117、GB/T-5118的规定，并具有合格的质量证明书，质量证明书应包括熔敷金属的化学成分、力学性能等。
6.2焊材的保管、烘干、发放、回收程序应严格按照公司《焊接材料管理规程》《压力容器管理制度》焊接材料篇的规定进行，焊条的储存库应保持干燥，相对温湿度不大于60%，并有专人保管焊条的进出、烘干、发放和回收、记录签名，保证良好的追踪性；
6.2.1焊条进入焊条库后，其检查结果应符合要求，方可使用，焊条使用时，焊条应存放在100-150℃焊条保温筒内。
焊条牌号
烘干温度（℃）
恒温时间（min）
允许存放时间（h）
重复烘干次数
J507
350
30～60
4
≤3
J422
150
30～60
4
≤2
7.焊接环境
7.1当施焊环境出现下列情况之一时，必须采取有效措施，方可进行焊接施工：
1）雨雪环境
2）相对湿度在90%以上
3）风速：
手弧焊时大于8m/s
4）焊接环境温度在-5℃及以下
7.2焊接环境的温度和相对湿度应在距焊缝0.5~1m处测量；
8.焊前准备
8.1焊接方法与设备：
8.1.1焊接方法：
根据工期质量要求及我公司焊接工艺、设备的状况和条件，焊接采用手工电弧焊的方法进行；
8.1.2焊接设备：
手工电弧焊采用Z×5-630型硅整流焊机。
8.2壳板坡口及组对间隙、错边量和棱角度应符合设计图和有关标准规范的规定，具体要求如下：
组对间隙为：
2±2mm；钝边2±1.5mm；错边量≤1mm；棱角度≤7mm；（一米弦长样板）组对间隙、错边量和棱角度应沿着对接接头每500mm测量一点。
8.3焊前应检查坡口并认真清理母材坡口及两侧20mm范围内的铁锈、水分、油污和灰尘。
8.4焊接开始前应确认焊机工作正常，每台电焊机必须单独接地，要达到规定的绝缘和耐热性，焊机使用硅整流电焊机应具有防电击和远距离控制能力。
9.点固焊
9.1点固焊采用手工电弧焊，焊条采用J422，并按正式焊接工艺规程进行；
9.2点固焊应在小坡口侧（后焊侧）进行，点焊时应焊接两层，并注意尽量不破坏壳板坡口钝边，且在正式焊接清根时将点焊层完全刨削去除；
9.3点焊层长度不小于80mm，焊点间隔300mm。
点焊时应注意引弧、熄弧均应在坡口内进行，与正式施焊一样严禁划伤壳板表面。
引弧应采用后退引弧法，收弧时应填满弧坑。
9.4点固焊的质量要求应与壳板正式焊缝相同，当出现裂纹等缺陷时必须清除。
10.焊接工艺程序
10.1吸收塔底板的焊接：
底板材质为Q235B，厚度为6mm，对口间隙4-5mm，打底采用J422焊条，焊接电流80-110A，保证与基础角钢支架完全焊接。
底板所有焊缝先用卡具固定，施焊底板前用型钢加固（备杠）并点焊纵缝，纵缝焊接时由两人从中间采取分段倒退焊，且焊一道隔一道。
在纵缝焊接完毕，点焊环缝并焊接，环型焊缝采用分段焊，双数焊工均布、同时等速追尾的方法施焊，沿同一方向同时进行焊接。
10.2塔壁的焊接
10.2.1塔壁材质为Q235B，板厚从8mm到18mm，焊接工艺采用手工电弧焊，焊条采用J422。
为了控制和预防壳体安装焊接变形和焊接应力，壳体对接环缝必须用胀圈加固。
10.2.1.1塔本体对接焊缝焊接原则：
塔本体对接焊缝的焊接采用对称等速，同步施焊的方法进行，焊工对称均布施焊，先焊纵缝，再焊环缝；先焊大坡口侧，气刨清根，砂轮打磨并经检验确认无缺陷后方可进行另一侧（小坡口侧）的焊接施工。
10.2.1.2纵焊缝焊接顺序：
纵缝焊接采用对称焊法，焊工对称均布同时施焊，焊接采用分段焊法，每段焊缝必须一次焊完，除不可抵抗因素外，中间不得停止施焊，焊接时应注意层间接头错开至少30mm。
10.2.1.3环缝焊接顺序
环缝焊接应在其两侧带板的纵缝焊接完成后进行。
环缝应有双数焊工均布、同时等速追尾的方法施焊，沿同一方向同时进行焊接，内外方向相反。
焊接过程中应注意使层间接头铺开，尤其是两焊工相邻部位，应注意互相配合，错开接头，防止漏焊。
10.2.1.4特型焊缝“T”型焊缝的焊接：
“T”型焊缝处纵缝的焊接应在其下部的环缝处起弧，在其上部的环缝处收弧。
并应在环缝开始焊接前将起、收弧处的焊缝用气刨（砂轮）去除，修磨坡口。
并经检查确认无缺陷后方可进行环缝的焊接施工。
10.3加固圈、加筋板及箱型梁的焊接
加固圈、加筋板及箱型梁材质大部分为Q235B，一部分为16Mn，Q235B钢采用J422焊条，所有图纸标明分段焊接的部位，端部及连接处必须满焊，然后再按图纸要求分段焊接。
10.4锥顶的焊接
锥顶材质为Q235B，厚度为6mm，板与板对接间隙4～5mm，采用J422焊条，焊接电流80～110A，待锥顶纵缝焊接完再焊接环缝，环缝具体焊接工艺参照壁板环缝焊接方法。
10.5进出口烟道内衬C-276材料的焊接
10.5.1C-276材料为镍基合金，所使用的焊接材料必须配套（一般厂方专配）。
10.5.2C-276材料必须有严格的防污染措施。
10.5.3焊接工艺
（1）焊接方法采用氩弧焊，焊条直径为Φ1.1mm，焊接电流70-90A。
（2）所有C-276材料的焊缝所使用的焊接材料成分应等于或大于其连接合金含量高的那种，且要经过总承包方的批准。
（3）书面焊接程序规范〔WPS〕和程序鉴定记录〔PQR〕均经过甲方的批准。
（4）C-276材料在焊接前，对其合金含量都要用Tcxas核能合金分析仪核对无误，并进行标注〔其标注不能影响其合金的耐腐蚀性〕。
（5）待焊的表面应清洁、没有锈蚀、灰渣、污物、油脂及其它杂质。
（6）待焊接的合金面包括连接面50mm的范围内没有上述物质及硫化物，所有的污物要在焊接前用合适的溶剂擦去，其溶剂不能含有游离态卤族元素且不能留下沉积。
（7）要保护好所有的C-276材料不受碳钢的影响，当在C-276材料附近工作有碳钢时，要将C-276材料保护以避免影响合金。
（8）C-276材料焊接时，必须严格控制焊接层间温度且不得超过100℃。
（9）焊接完成后不得对C-276材料焊缝使用任何形式的焊接热处理。
（10）焊接完毕，焊工应仔细清理焊缝表面，检查焊缝成型质量。
（11）对所焊接的每一道焊缝，应具有完整的施焊实况记录，特别注意记录在焊接过程中曾发生过的设备故障，焊接工艺参数的严重偏离，产生焊接缺陷及时对其处理的情况和结果。
10.6钢结构的焊接
10.6.1钢结构焊接主要有承重钢结构和普通钢结构件两类。
钢结构的焊接除执行DL5007-92《电力建设施工及验收技术规范（火力发电厂焊接篇）》和《火电施工质量检验及评定标准》焊接篇（1996年版）两个标准外，还根据施工图纸和说明、有关协议和纪要等技术资料组织施焊。
10.6.2板材对接焊缝、翼缘板与腹板焊接焊缝、牛腿，需Ⅲ类及以上类别合格焊工焊接；其它焊缝如加筋板、端板及联系焊缝附件焊接，可由普通合格焊工焊接。
10.6.3下料及坡口要求：
焊件下料采用火焰切割，坡口加工采用机械方法。
坡口型式及尺寸须符合图纸要求，图纸未注明的，手工焊部分参照GB985-88《气焊、手工电弧焊及气体保护焊缝坡口的基本形式与尺寸》，埋弧焊部分参GB986-88《埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》。
用氧乙炔切割下料或坡口的焊件要留有加工余量，再用砂轮机打磨去除氧化层、淬硬层及过热金属。
10.6.4严格对口要求与检查：
焊接对口前，焊口两侧必须去除金属表面的油污、锈蚀、和水垢，露出金属光泽；保证对口间隙和错口量符合标准要求。
打磨好的母材当天不能施焊时采用焊口防锈剂保护，避免潮湿给焊接带来困难；焊接之前由焊接质检员检查并确认对口质量，填写对口质量检查表。
10.6.5焊接要求：
长而直的焊缝采用埋弧自动焊施焊；加筋板等附属结构焊接应采用手工电弧焊，钢架、梁、柱等安装亦由手工电弧焊完成。
加强肋一般对称布置，为防止变形，须采用两部焊机，由两名焊工从中间向两边同时对称施焊，施焊中注意接头和收弧质量，收弧时应将熔池填满。
埋弧自动焊施焊时，焊口两端设置引弧板、收弧板，一道焊缝完成后，用火焰割除两端引、收弧板，并打磨平整，不得以锤击落以免产生裂纹。
10.6.6对由角钢或钢管与铁板连接而成的桁架结构的焊接，要先焊杆件接长焊缝，接长型式遵循《钢结构设计手册》，要求焊高不小于板厚并圆滑过渡。
单个节点板上焊缝较多时，应按先主弦，后支撑，先角钢肢背，再焊肢尖的顺序施焊；多个节点板的焊接，须根据结构大小采用四人或两人分区对称同步施焊，尽量使热量不要集中在一处，而要分散开。
焊接时要考虑平板与立板热量分配，注意角接、搭接处运条能保证两侧熔化程度一致，以免熔池偏向平板侧，导致立板侧焊高不够。
10.6.7焊缝检验和验收：
焊缝焊完后由焊工本人或其班长进行100%外观自检，填写自检单；工地专职质检员根据自检单进行复检，并填写分项工程焊接接头表面质量检验评定表、焊接综合质量等级评定表；并依据《火电施工质量检验及评定标准》焊接篇（1996年版）要求进行检验。
10.7本系统管道的焊接
10.7.1对于集中的管道下料和焊接坡口一律采取自动气割机或机械加工。
气割加工或必须采取手工切割的（指因条件限制无法进行自动气割机和机械加工的），在焊接之前必须采用手动机械进行打磨清理，直至露出金属光泽，达到焊接技术要求。
10.7.2焊接坡口型式及尺寸须符合图纸要求，图纸未注明的，手工焊部分参照GB985-88《气焊、手工电弧焊及气体保护焊缝坡口的基本形式与尺寸》；埋弧焊部分参照GB986-88《埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》。
10.7.3焊接对口必须执行焊口检查签证制度，并得到承担焊接任务的焊工的认可，办理相应的签证手续后才能进行焊接工作。
10.7.4所有的焊接材料必须按规范要求进行烘干或烘焙，严格执行焊接材料管理制度。
10.7.5焊接检验严格执行随机抽查制度，质量验收过程中严格贯彻焊接质量奖惩办法和违反工艺纪律处罚条例，实行重奖重罚。
10.7.6点固焊的焊接材料、焊接工艺、焊工要求等与正式施焊时相同，在对口根部点固焊后，应检查各个焊点质量，如有缺陷应立即清除，重新进行点焊。
10.7.7为保证打底焊接质量，打底焊条直径宜小，为适当提高焊接效率，填充及盖面层焊条直径可大些，如打底Φ3.2，平焊I=90～130A，填充盖面Φ4.0，平焊I=140～200A，其它位置相应将电流降底10～15%。
10.7.9衬胶罐或管道的特殊要求
（1）所有焊缝必须是连续的，焊缝必须打磨光滑。
（2）焊缝处所有焊渣、毛刺等必须清除。
（3）焊缝处尽量光滑，但是没必要将焊缝打磨成和母材平齐。
（4）在焊接表面不应存在小孔、凹点、虚焊或凸凹不平。
（5）所有的锐边和凸凹不平的地方均应打磨平整。
（6）在厚度小于9mm的焊缝凸起应打磨至最小半径3mm。
（7）在厚度等于9mm或更大的焊缝凸起应打磨至最小半径4.5mm。
（8）型钢的边缘应打磨至最小半径4.5mm。
（9）以上所列出的所有焊缝必须光滑且应无毛刺、焊渣及其它锐边。
（10）所有的外部支撑、悬臂和缺口必须在衬胶前焊接完毕，临时的缺口及支撑必须在衬胶前全部清理干净且打磨光滑。
（11）所有内部的附属材料并且永远存在于容器或设备中的必须完全焊接好。
（12）所有衬胶的焊件，焊完衬胶前必须经业主指定方检查认可。
11.操作工艺要求
11.1焊接应采用短弧及多层道焊，多层焊时应使层间接头错开；
11.2焊接过程中应始终注意起弧和熄弧的质量，起弧时应采用后退引弧法，使起弧部位在焊接过程中重熔，以减少引弧缺陷。
熄弧时应将弧坑填满。
起、熄弧应在焊道坡口内进行，严禁在坡口外起、熄弧，严禁划伤焊件表面；
11.3开始焊接前，应认真清理坡口及两侧20mm范围内水、油、锈等污物，焊接过程中应注意进行层间清理，焊渣及飞溅应用砂轮机打磨清除，并目视检查无缺陷时方可进行下层焊接；
11.4施焊中无特殊情况不得中断焊接施工，如遇不可抗力因素必须停止焊接时，应防止裂纹产生。
再焊时必须对原焊道进行认真清理、气刨清根后，用砂轮机修整刨槽，磨去渗碳层。
修整后刨槽的形状应平直光滑，其形状和尺寸如图9示，清根完成后，应经目视无缺陷后，方可开始焊接；
11.6焊接开始前，应检查焊机系统是否完好，每台电焊机必须单独接地，要达到规定的绝缘和耐热性，焊机使用硅整流电焊机应具有防电击和远距离控制能力；
11.7焊接过程中应严格按焊接工艺文件的规定执行；
11.8焊工焊接过程中,焊接记录人员,应认真作好焊接工艺规定参数的测量和记录工作,并负责在参数变化时提醒焊工和监督焊工,严格执行焊接工艺规范,在焊工不听劝告时,及时向有关人员反映；
11.9在整个焊接施工过程中,应有专人做好焊接环境的监测工作,并做好记录；
11.10焊缝表面应圆滑过渡至母材,由于采用多层多道焊,尤其注意各道焊缝之间的过渡应力求平滑,避免过深的夹沟,原则上后道焊缝与前道焊缝搭接1/3为宜,
11.11焊缝焊接完成后,焊工应首先进行自检,对外观缺陷进行返修,打磨处理，自检合格后及时请专业检查员对焊缝外观质量进行检查；
11.12焊缝焊接完成后，焊工应在焊缝附近打上钢印标识，标识部位为：
立焊在焊缝右侧中部，距焊缝100mm处；环缝在焊缝上方分段中部，距焊缝100mm处并用记号笔作长标记。
焊接记录员应在排版图上认真做焊工钢印号标识；
12.夹具的焊接与拆除
12.1夹具的焊接：
12.1.1所有焊接到构件上的夹具、垫板（包括临时工装）材质均应为同材质；
12.1.4夹具焊缝应与母材圆滑过渡，并在焊接后及时清除焊渣、飞溅等。
焊缝表面不得有裂纹、气孔、夹渣、咬边等缺陷。
12.2夹具的拆除：
12.2.1不得使用锤子等强力去除夹具；
12.2.2夹具的拆除应采用气刨或砂轮磨削的方法进行，但拆除时应注意严禁损伤壳板表面。
12.2.3夹具拆除后用砂轮将焊痕磨平，但母材的厚度最少不得少于最小设计壁厚；
12.2.4夹具拆除后该部位表面不得有裂纹、气孔、咬边、夹渣、凹坑等缺陷，并用记号笔标记清楚，以方便无损检测工作的进行。
13.焊接检查
13.1焊缝的外观检验：
13.1.1焊缝背面清根后应检查，确认无缺陷时才能进行焊接。
13.1.2焊工每条（段）焊缝焊完后，均应立即将熔渣、飞溅等清理干净，并按要求进行自检，自检合格后及时请专职检查员进行检查，并按第17条的要求进行焊补或修磨处理。
13.1.3焊缝表面质量应符合下列要求：
焊缝和热影响区不得有裂纹、气孔、咬边、夹渣、凹坑、未焊满、焊瘤等缺陷；焊缝应有圆滑的过渡至母材的几何形状，角焊缝的焊脚尺寸应符合设计及焊接工艺卡的要求；
13.1.4夹具去除后的表面，不得有裂纹、气孔、咬边、夹渣、凹坑、未焊满等缺陷；
13.1.5对接焊缝尺寸要求如下表所示：
对接焊缝尺寸
大坡口侧
小坡口侧
手工焊
手工焊
余高mm
0~2.5
0~1.5
宽度mm
坡口每侧增宽1~2mm
坡口每侧增宽1~2mm
13.2焊缝的无损探伤检验：
13.2.1从事无损探伤检测检验工作的人员，必须取得国家有关部门颁发技术资质证书，取得二级以上证书的人员，方可填写和签发检验报告；
13.2.2无损探伤检查应在焊接完成24h后进行，且焊缝必须经外观检查合格；
14.缺陷的修补
14.1表面缺陷的修补应符合如下要求：
14.1.1壳板表面缺陷如锤痕、划痕及夹具焊迹应采用砂轮清除，修磨后的实际厚度应不小于设计厚度，磨除深度应小于钢板名义厚度的5%，且不超过2mm，并圆滑过渡，超过时应进行焊接修补；
14.1.2表面缺陷进行焊接修补时，每处焊补面积应在50cm2以内，当有两处或两处以上修补时，任何两处的边缘距离应大于50mm，
14.1.3当表面缺陷的形状比较平缓时，可直接进行焊接修补。
当直接堆焊可能导致裂纹产生时，应采用砂轮将缺陷清除后再进行焊补，表面缺陷焊接修补后焊缝表面应打磨平缓或加工成具有1：
3及以下坡度的平缓凸面，且高度应小于1.5mm；
14.1.4焊缝两侧的咬边和焊缝纹路必须用砂轮打磨平滑或加工成具有1：
3及以下坡度的斜坡，咬边深度和焊缝纹路的磨除深度不得大于0.5mm，且磨除后的实际板厚不得小于设计厚度，否则应进行焊接修补；
14.1.5焊缝咬边和焊趾裂纹等表面缺陷进行焊接修补时，应采用砂轮将缺陷磨除，并修整成便于焊接的凹槽，再进行焊接。
补焊长度不得大于50mm；
14.1.6焊缝表面缺陷的修补应在焊缝完成后，热处理前及时组织表面检查，并及时进行焊接修补。
14.2焊缝内部缺陷的修补：
14.2.1经射线或超声波检查的焊缝，发现超标缺陷时，应按检测结果分析缺陷性质、产生原因，并确定缺陷所在部位（必要时可用超声波测定），修补焊接采用手工焊法进行；
14.2.2内部缺陷的清除采用砂轮磨削或碳弧气刨的方法进行，当采用气刨清除时应用砂轮磨去渗碳层，修整刨槽至便于焊接的形状，并经渗透探伤，确认缺陷完全清除后再进行焊补，应注意气刨清除缺陷的深度不得超过球板厚度的2/3。
如达到2/3缺陷仍未完全清除时，应停止清除并进行焊补，然后从另一侧再次清除和焊补；
14.2.3修补焊缝的长度不得小于50mm，且返修后应按原探伤方法、要求检验合格；
14.2.4同一部位（焊缝内、外侧各作为一个部位）的修补不宜超过两次，对经过两次修补仍不合格的焊缝，应编制返修工艺，采取可靠的技术措施，经单位技术负责人批准后方可实施修补；
14.2.5焊接修补的部位、次数和检测结果应作好记录。
15.焊接施工安全措施
15.1焊机外壳必须接地；
15.2塔内必须用安全电压照明；
15.3焊工施工需穿绝缘鞋，带皮手套；
15.4焊工用砂轮打磨时必须带风镜或防护罩；
15.5高空作业应带安全带；
15.6焊接区域10米以内严禁堆放易燃易爆物；
15.7登高作业应使用工具袋，以防工具坠落；
15.8作业区应设防火看护员；
15.9收工时应及时关闭电源，并仔细观察作业区有无火灾隐患；
15.10作业区应配灭火器材和防火水源。
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