焊接施工方案.docx
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焊接施工方案
一、工程概况
本工程为中科智联在邢台春雨工贸有限公司院内新建的一台济南锅炉集团有限公司生产的YG-75/9.8-T2型循环流化床锅炉。
该循环流化床锅炉的燃料为糠醛渣为主，并加少量果木枝条。
锅炉为高温高压参数单汽包自然循环、岛式布置、全钢架支吊结合的循环流化床锅炉。
锅炉采用高温绝热偏心旋风分离器分离，运转层标高为7000mm。
锅炉本体钢架由三跨组成，第一跨布置炉膛，第二跨布置高温绝热偏心旋风分离器、返料器，第三跨布置尾部烟道。
炉膛采用全膜式水冷壁结构，在炉膛上部沿宽度方向布置中、高温过热蒸汽屏和水冷屏。
炉膛底部为水冷布风板和水冷风室；在与床下水冷风室相连的一次风道布置两台点火油燃烧器，用于锅炉启动点火。
锅炉采用前墙集中给料方式，三个给料口沿宽度方向均匀布置在前墙水冷壁下部。
布风板上设两个排渣口作为事故放渣以及停炉检修时使用。
两台蜗壳式高温螺旋分离器位于炉膛出口和尾部竖井烟道之间，每个旋风分离器的下方布置一台返料器，返料器将旋风分离器分离下来的物料送回炉膛。
尾部竖井烟道依次布置了低温过热器第二级、低温过热器第一级、省煤器和空气预热器。
过热器系统中设有三级喷水减温器。
锅炉采用两级配风，一次风从炉膛底部通过布风板进入炉膛，二次风在前后两面墙上布置，分别从前后墙进入炉膛。
锅炉整体呈左右对称置，支吊在锅炉钢架上。
二、编制依据
1、《火电施工质量检验及评定标准》焊接篇DL/T5210.2-2009年版。
2、《焊接工艺评定规程》:
DL/T868-2014。
3、《电力建设及施工质量验收及评价规程》5210.7-2010
4、《火力发电厂焊接技术规程》：
DL869-2012。
5、《火力发电厂焊接热处理技术规程》：
DL/T819-2010。
6、《火力发电厂异种钢焊接技术规程》：
DL/T752-2010。
7、《电力建设安全工作规程（火力发电厂部分）》：
DL5009.1-2002。
8、《锅炉安全技术监察规程》TSGG0001-2012
9、《焊接材料质量管理规程》：
JB/T3223。
10、设备厂家提供的设备图纸、资料和设计文件。
11、管道焊接接头超声波检验技术规程（DL/T820-2012）。
12、钢制承压管道对接焊接接头射线检验技术规程（DL/T821-2002）。
三、工程特点及主要工程量
3.1工程特点：
本工程中的1台蒸汽锅炉为济南锅炉集团有限公司（济南锅炉厂）制造，所用的钢材均为我公司所熟知，全部焊接工作我公司均有工艺评定和成熟的工艺。
本工程承压焊缝主要集中于锅炉本体连接管道。
本工程钢架及烟道采用全焊接结构，焊接工程量相应增大。
3.2主要工作量：
3.2.1锅炉部分主要承压管道焊口材质为20#钢、12Cr1MoVG、TP347H；
3.2.2平台、扶梯采用Q235-B等；
3.2.3锅炉钢结构主要采用Q235-B等；
四、劳动力组织、力能及物质供应
4.1施工人员及专业人员配备计划
4.1.1本工程高峰期焊接拟需16人，其中焊工13人，管理人员1人。
4.1.2专业人员配置：
焊接技术人员1人，焊接质检员1人，专职安全员1人，中压焊工9人。
4.1.3金属检验人员3人（含射线、超声、光谱、硬度等检验人员）。
4.2力能及物质供应
4.2.1氧气、乙炔、氩气的供应均采用瓶装分散供气方式。
4.2.2气体质量标准：
氧气纯度>98.5%，氩气纯度>99.95%，乙炔气纯度应符合GB6819-86《溶解乙炔》的规定。
五、焊接材料的管理
1、采用的焊接材料应符合设计文件规定。
焊接材料及焊接用的各种气体必须有质量证明书或合格证，并应符合国家有关标准的规定，本工程中使用的焊条应符合GB5117《碳钢焊条》；焊丝应符合GB1300《焊接用钢丝》的要求。
标准规定或对焊材质量有怀疑时，应进行抽查试验，待试验合格后方可使用。
2、施工现场专门设置焊材室,并由专职人员负责焊材的管理、验收、烘干、贮存、发放、回收等工作。
焊材室须安装除湿设备，以防焊材受潮（温度宜在5OC以上，相对湿度应小于60%）。
3、焊条按规定的温度烘焙，烘焙时每只烘箱每次只能烘一种牌号的焊条。
4、本工程使用的焊条、焊丝应分类挂牌贮存，焊工应凭焊接施工员签发的领用卡领用焊材，焊材室按领用卡发放焊材，防止错用焊条、焊丝。
5、焊工领出的焊条必须装入温度保持在100-150OC的焊条保温筒内，随用随取。
6、焊条、焊丝按根领用，焊工应交回当日未焊完的焊材及焊丝头、焊条头，焊材室应认真做好发放、回收工作，为每个焊工建立台帐，并采取一定的措施以控制焊条头、焊丝头的回收率。
7、焊接用的氩气应符合GB4842《氩气》的规定，纯度应不低于99.96%，氧气纯度应不低于98.5%，乙炔气纯度应符合GB6819《溶解乙炔》的规定。
六、焊接工艺评定试验及焊接工艺卡的编制
1、按照《蒸汽锅炉安全技术监察规程》（96版）、DL/T868-2004《焊接工艺评定规程》、JB4420-89《锅炉焊接工艺评定》、NBT47014《压力容器焊接工艺评定》等规范的要求，根据工程招标文件和图纸所提供的钢材种类、规格情况,选定合适的焊接工艺评定。
2、焊接施工员根据设计图纸所采用的钢材牌号、规格及所使用的焊材牌号、焊接方法等，按照工艺评定报告中的各项工艺参数来编制焊接工艺卡，在焊前发给焊工用于指导焊工施焊。
七、焊前准备
1、焊缝坡口的加工及组对尺寸按设计图纸的规定,图纸无规定的按DL/T869-2012规范中表4.0.2执行。
不同厚度对口按DL/T869-2012规范中图4.0.8的形式处理。
2、承压管道坡口的加工应采用机械方法进行加工。
3、对采用火焰切割的坡口，应将割口表面的熔渣、氧化物及飞溅物清理干净,并将不平处打磨平整。
4、焊缝在组装前应将坡口内、外壁两侧各20mm范围内的油、漆、垢、锈等杂物清理干净，并打磨出金属光泽。
不锈钢焊件在组装前应将坡口两侧表面不小于100mm范围内的油、漆、垢、锈、毛刺等杂物清理干净，并采取防止焊接飞溅物沾污表面的措施。
所使用的砂轮片、钢丝刷及清除焊渣的工具由不锈钢制成。
5、焊件组装时应垫置牢固，以免在焊接和热处理过程中产生变形和附加应力。
焊口禁止用强力对口，以防引起附加应力。
6、焊接前应做好各项防护措施。
如：
采用蓬布遮挡、搭设活动防护棚等办法来防止风、雨、雪等天气对焊接造成的影响，以确保工程的焊接质量。
八、焊接工艺及要求
1、当焊接环境出现下列任何一种情况时，应采取有效的防护措施，如搭设防护棚，采取预热等措施，否则不得施焊。
1.1手工电弧焊时，风速大于10m/s。
1.2氩弧焊时，风速大于2m/s。
1.3相对湿度大于90%。
1.4焊件有水、雪或接触到雾。
1.5当焊件温度低于0OC时。
2、露天场所焊接采用搭设活动棚的办法来防止雨、雪、风等天气情况对焊接造成的影响，以确保工程质量。
3、焊接方法的选用：
3.1承压管道的焊接采用氩弧焊、手工电弧焊或氩弧焊打底、电弧焊盖面的方法进行焊接。
3.2钢结构、烟风道、支吊架等的焊接采用手工电弧焊焊接。
3.3焊口的点焊及组对卡具的焊接应与正式焊接各项要求相同，并由合格焊工施焊。
当发现定位焊缝有裂纹、气孔等缺陷时应清除重焊。
3.4焊接时不得在焊缝坡口外引弧,以免擦伤母材产生淬硬组织。
3.5管子焊接时,管内不得有穿堂风，管端应堵上。
3.6管道采用氩弧焊时,管内应充氩气保护,管内空气应用氩气置换后方可进行焊接。
3.7需预热的焊口在点焊和整个焊接过程中应始终保持预热温度。
3.8多层焊时各层间接头应错开，并做好各层间的清理工作。
3.9组对卡具的去除不得损伤母材，应用砂轮进行磨削，并将残留焊疤打磨平整。
3.10水平固定管（吊焊）焊接
（1）焊接特点
●焊工通常以平、仰焊点为界将环形焊口分为对称两个半园形焊口，按照仰一立一平的焊接顺序焊接。
●为保证第一层焊透且背面成型良好，对不带垫圈的管接关，用酸性焊条施焊采用灭孤法，用碱性焊条施焊采用边焊边调节电流的方法，控制熔池温度的根部焊透程度。
●由于焊接位置沿园形连续变形，要求施焊人员站立的高度工和运条角度必须适应焊接位置变化的需要。
●焊接时，为了控制熔池的温度和状，除了采用火弧法或随焊随调节电流的方法外，主要靠摆动焊条来控制热量。
●水平固定管V型坡口焊缝根部常出现的缺陷如图所示
位置1与6易出现多种缺陷；
2易出现塌腰及气水；
3、4铁水与熔渣易分离，焊透程度痕好
5、出现焊透程度过分，形成焊瘤环均匀
（2）定位焊
●定位焊的焊接电流应比正常焊接偏大10-20%，焊条直径应较正常细些，确保焊处有足够的温度。
●定位焊焊丝长度一般为10-20mm，焊点厚度一般不应超过焊缝厚度的1/2。
●定位焊不允许有浮缝、裂缝、气孔等缺陷，工艺与正式施焊相同。
（3）焊接方法
①第一层焊接
a、第一层焊缝的焊接，是决定焊接质量的关键，一般采用作摆动的直线运条法焊接。
b、第一层前半部的焊接：
起焊和收焊尾点应超过5-10mm，如下图引弧时电流应稍大些，在坡口面上引弧，长弧预热2-3秒钟，待坡口两侧接压熔化状态，表面出现“焊味”时，立即压低电弧上第一滴铁水，并向前移动，当铁水在坡口内形成熔池时，应迅速将焊条抬起或灭弧，使熔池温度下降，然且再压低电弧或重新引弧焊接，当运条到定位焊缝时，必须用电弧熔穿板间隙，使之充分熔合。
在焊接过程中，应从下往上焊，位置不断变化，因此焊条角度也必须相应变化。
c、第一层后半部的焊接：
焊接方法与前半部相似焊上下接头时，应把先焊缝端头用电弧割法5-10mm，接头处焊接时，要使原焊缝充分熔化，并形成熔孔，以保证根部焊透，平焊接头时，应压低电弧，焊条前后摆动，推开熔渣，并击穿根部，以保证焊透，熄弧前填满弧坑。
②间层焊接
a、除第一层与最外层外，其余都称为中间层，一般壁厚大于6mm时，才有中间层。
b、中间层焊接要求参数选择适当，因中间焊波较宽，一般采用月牙形或锯齿形运条法进行连续焊接，并在坡口两侧应稍作停留，焊条角度也要相应变化。
③外层的焊接
a、外层的焊接应符合设计要求，表面应均匀美观，沿园周基本一致。
b、外层焊接一船采用月形运条法，摆动要慢而稳，坡口两侧要有足够的停留时间，当坡口较宽时，可采用多道焊，多道焊应先焊坡口两侧，后焊中间。
c、使用碱性焊条时，坡口的焊前处理应严格，不能用长弧预热和灭弧法焊拉否则会出现气孔，在焊接过程中，应始终保持短弧焊，用边焊边调节的方法来控制熔池的温度和形关。
3.11.垂直位置固定管（横焊）的焊接
（1）焊接特点
焊缝处于水平位置，下坡口面能托住铁水，使之不易下流。
铁水因垂直下流会造成坡口边缘咬口的缺陷。
采用多层多道焊，易引起层间未焊透和夹渣，表层焊接不易焊得平稳美观，会出现凹凸不平的缺陷。
接头省，焊条角度弯孔小，运条会掌握。
（2）定位焊
定位焊要求与水平固定管第2条定位焊相同。
（3）焊接方法
1、第一层焊接
a、始焊点选定后，用敲击法在坡口面上引弧，选用长弧预热始焊处。
待坡口两侧接近熔化状态时，应立即压低电弧，形成熔池后，采用垂直或斜锯齿形运行法施焊。
b、接过程中，要始终控制熔池形关为斜椭图形，此时焊缝断面形状及焊条角度如图所示：
c、换焊条的运作要快，当焊缝尚未冷却时就再次引燃电弧，当焊一周后回到始焊处，将焊外转一个角度，使焊条垂直于始焊点园弧的切线，并压低电弧，听到击穿声后，焊条略加摆动，填满弧坑后收弧。
2、中间层焊接
a）横焊时，往往外层成型不良，因此焊中间层的最后一层时，坡口两侧要有一定留量，中间部位稍微凸起，而焊外层时上、下焊道速度要快，而中间焊道稍慢，以便得到园弧形焊接。
b）焊最后一道时，焊条垂直倾度要小，防止咬边现象，焊道间可不必打渣后焊，使温度下降缓慢，以到改善焊缝成型。
3.12氩弧焊打底手工电弧焊盖面焊接工艺
（1）焊接规范参数
1、坡口型式采用单面V形坡口对接接头。
2、母材20#与20#管子对接。
3、焊材：
电焊条J422、J507、R317，ф3.2-4mm,焊丝ER347H、TIG-R31，TIG-J50，ф2.5mm，
钨极类型，铈钨极Wse20，ф30-2.5mm，保护气体，采用纯度大于99.95%的氩气（AR）。
4、焊接顺序：
根据管壁厚度选择1-5道焊满，其坡口间隙应作如下表进行调正。
焊层
管壁厚度（mm）
坡口角度（度）
对口间隙（mm）
1
1.5-3
60
1.0-1.5
2
3-5
60
1.5-2.5
3
5-9
60-55
2.5-3.5
4
9-12
55
3.5-4
5
12-16
55
3.5-4.5
5、焊接温度：
低碳钢管，壁厚小于26mm或室温0℃以上时，焊接前一般不预热。
6、电特征，电流种类：
直流，极性——氩弧焊打底层为正接，手工电弧焊盖面可以反接，熔滴过渡方。
7、气体保护特征，保证气体纯度大于99.95%氩气，流量为6-9L/min。
8、其他参数：
钨极伸出长度为5-10mm，喷咀直径为ф6-10mm，喷咀与工作夹角一般控制在70℃-80℃，焊接电流当管径小于ф76mm为70-90A，ф76-ф159为90-110A，大于ф159为110-130A，电压为16-24V。
（2）施焊技术
1、使用简易直流弧焊机时，采用短路方法引弧，注意钨极接触焊件的动作要轻快，防止碰断钨极端头，造成电弧不稳及焊缝产生夹钨缺陷。
2、使用无电流衰减装置的简易直流焊机焊接时，收弧的焊接速度应适当减慢，注意增加焊丝填充量，将熔池填满，以避免产生弧坑和裂缝。
3、焊接过程中应尽量避免停弧，以减少“冷接头”的次数。
4、管道对口焊手工钨极氩弧焊打底，采用电弧在管壁外侧燃烧，焊丝从坡口外侧填加的外填丝方法操作，此法应掌握下述几点
5、焊枪的喷嘴与焊丝的相对位置如图7所示，焊接方向不限。
6、管道对口的间隙大小随填丝动作及管径大于管壁厚度而定，对于大直径厚壁的对口间隙应稍大于焊丝直径，焊接过程中，注意焊丝连续送丝入熔池，并稍作横向摆动，使焊缝增厚，保证坡口两侧熔化良好。
7、小直径厚壁管对口间隙一般要求小于或等于焊丝直径，焊丝有对口中心沿管壁送给，可不作横向摆动，焊接速度稍快，采取断续送给均匀。
b
a
70-85°
15-20°
a）
喷咀
b）焊丝
8、困难位置施焊，应注意下述几点：
a、从最困难的部位起弧和在障碍最小的地方收弧封口，以免焊接时影响操作和焊工视线接头质量。
b、进行劳动组织，避免焊接接头时温度过低，并采取因人对焊的方式进行焊接。
c、小管径的点固焊，应在坡口内直径电焊。
直径小于60的管子，点焊一处即可；直径76-159的管子，应点焊2-3处。
点固焊缝一般为15-20长度，位置一般在平焊或立焊处。
d、底焊缝应一气呵成，不允许中途停止，打底层焊缝应检查合格后，及时进行次层焊接。
e、焊1-2层时不须摆动，焊3-4层时左右摆动，如Z形或锯齿形。
f、打底焊道和中间焊道焊后，应用磨光机打磨清理。
g、次层施焊时，应注意以下几点：
●进行次层焊接时，不得将底层焊缝焊穿，与打底层相邻的次层电弧焊所使用的焊条直径不宜过大，一般为ф2-3.2。
●当管子壁厚小于2.5时仅用氩弧焊焊接一层，壁厚为5-8时可点焊盖面，壁厚为9-12时加两层电焊盖面。
●电焊的焊接工艺同前。
9、焊口一览表
系统名称
材质
焊口编号
规格（mm）
焊口数量
坡口形式
焊接方法
焊接材料
焊丝
焊条
一级过热器
20G
GG
ø42×5
216
V
GTAW
THT49-1（y）
-
二级过热器
12Cr1MoVG
DG
ø38×5
216
V
GTAW
TIG-R31
-
包覆过热器
12Cr1MoVG
BGR
ø38×5
144
V
GTAW
TIG-R31
-
悬吊管
20G
XD
ø42×5
144
V
GTAW
THT49-1（y）
-
屏过
12Cr1MoVG
PG
ø42×6
312
V
GTAW
TIG-R31
-
TP347H
PG
ø42×6
156
V
GTAW
THT-347
-
过热器导汽管系
20G
GQ
ø108×10
35
V
GTAW/SMAW
THT49-1（y）
CHE507
20G
GQ
ø133×10
12
V
GTAW/SMAW
THT49-1（y）
CHE507
12Cr1MoVG
GQ
ø133×10
18
V
GTAW/SMAW
TIG-R31
CHH317
省煤器
20G
SM
ø32×4
304
V
GTAW
THT49-1（y）
-
水冷壁系统
20G
SL
ø60×5
1260
V
GTAW
THT49-1（y）
-
20G
SL
ø76×6
110
V
GTAW
THT49-1（y）
-
20G
SL
ø108×12
12
V
GTAW/SMAW
THT49-1（y）
CHE507
20G
SL
ø133×10
8
V
GTAW/SMAW
THT49-1（y）
CHE507
下降管
20G
XJ
ø133×10
88
V
GTAW/SMAW
THT49-1（y）
CHE507
20G
XJ
ø159×12
30
V
GTAW/SMAW
THT49-1（y）
CHE507
水冷导气管
20G
SQ
ø133×10
32
V
GTAW/SMAW
THT49-1（y）
CHE507
20G
SQ
ø159×12
24
V
GTAW/SMAW
THT49-1（y）
CHE507
本体疏水
20G
BT
Ø28*4
58
V
GTAW
THT49-1（y）
-
定期排污
20G
DP
Ø28*4
53
V
GTAW
THT49-1（y）
-
疏水管道
12Cr1MoVG
SS
Ø28*4
30
V
GTAW
TIG-R31
-
紧急放水
20G
JJ
Ø76*6
14
V
GTAW
THT49-1（y）
-
反冲洗管道
12Cr1MoVG
FCX
Ø76*6
10
V
GTAW
THT49-1（y）
-
再循环
20G
ZXH
Ø76*6
14
V
GTAW
THT49-1（y）
-
生火排气
12Cr1MoVG
SP
133*10
5
V
GTAW+SMAW
TIG-R31
CHH317
主蒸汽
12Cr1MoVG
ZZ
Ø273*25
1
U
GTAW+SMAW
TIG-R31
CHH317
封头
12Cr1MoVG
FTA
133*12
7
V
GTAW+SMAW
TIG-R31
CHH317
封头
12Cr1MoVG
FTB
108*10
18
V
GTAW+SMAW
TIG-R31
CHH317
封头
20G
FTC
133*10
8
V
GTAW+SMAW
THT49-1（y）
CHE507
封头
20G
FTD
133*10
34
V
GTAW+SMAW
THT49-1（y）
CHE507
3.13钢结构、烟风道的焊接
3.13.1钢结构的焊接视具体结构尽量采用双人对称施焊或分段退焊施焊,焊接参数的选用应尽量相同,以尽量控制焊接变形和减少焊接残余应力；对需采取加固措施的部位，等加固好后再进行焊接，以免产生变形。
3.13.2所有焊缝焊后应仔细检查，并做到不漏焊和误焊。
九、焊接质量的检验
1焊缝的检查方法主要采用：
RT无损探伤、UT射线检查、光谱分析方法进行检查。
2所有焊缝均应进行外观检查，按三检规定（焊工自检、施工员复检、焊接检查员专检）检查合格后，再进行其它项目的检查。
（外观检查按DL/T869-2004规范中8.0.1-1～3执行）
3焊接接头分类检验的方法、范围及数量按《蒸汽锅炉安全技术监察规程》第五章的有关规定和DL/T869-2004规范中表7.0.2的规定执行。
4现场焊接的焊口无损探伤数量规定主要如下：
4.1外径大于等于159mm，或壁厚大于等于20mm的管口焊缝100%探伤；
4.2工作温度大于300℃且不大于450℃的汽水管道的焊缝50%探伤；
4.3本工程锅炉受热面管外径小于等于159mm的管口焊缝10%探伤；
4.4焊缝无损探伤结果若有不合格时,应对不合格的焊缝进行返修。
对要求局部探伤的焊缝，还应按DL/T869-2004规范的规定进行加倍检验，加倍检验仍有不合格时，则应进行100%探伤检查。
5要求局部探伤的焊缝，其检查部位应由检查人员来确定。
十、焊缝的返修
1焊缝出现超标缺陷可采用挖补的方式进行返修。
2缺陷的清除方法采用磨光机进行打磨。
3焊缝同一位置上的挖补次数一般不得超过三次，否则应经技术总负责人批准。
4一般的返修按原焊接工艺，重要部位的返修应另外编制返修工艺。
5返修后的焊缝还应按原探伤要求进行无损探伤检查。
十一、安全注意控制事项：
1现场所有作业人员劳动保护用品必须穿戴齐全，特殊工种必须持证上岗，不得窜工种作业；
2高温季节焊接施工，作业人员不得疲劳作业，采用轮班作业形式，更替作业；
3临时电源搭接必须由现场持证电工进行操作；
4现场所有施工人员进行三级安全教育培训合格后，方能进行作业；
5电气设备均按一机一闸一漏设置，设备必须有二级漏电保护。
分电箱、动力开关箱，各种电动机械设备，必须设有可靠的安全接地或接零，施工机械的传动部位必须装有防护罩。
定期对现场移动电气设施进行检查并记录；
6高空作业人员必须系好安全带，严禁高空抛物，并安排专人进行监护；
7施工人员在施工区域内不得随意触碰生产区域管道、阀门，焊接不得在生产区域管道上引弧；
8施工区域与生产区域设立隔离防护栏，并悬挂警示标志。
9现场各专业配备一名具有资质的安全管理人员。
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