16T91小管径焊接及热处理解析.docx
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16T91小管径焊接及热处理解析
湖南省火电建设公司
作业指导书
编制单位
工程名称
单位工程
项目编码
版次
名称：
T91小径管焊接及热处理
编写
日期
审核
日期
会
签
工程部
日期
质保部
日期
安监部
日期
批准
日期
作业指导书控制页：
配置发放签收表
配置
配置岗位
电子版
纸质版
签收
项目总工
√
项目工程部
√
项目质保部
√
项目安监部
√
项目专工
√
项目主管工程师/班长
√
*班组工程师
√
施工组长
√
*注：
班组工程师负责每项目上交一本已执行完成的、并经过完善有完整签名的作业指导书。
作业指导书（技术措施）级别
重要
签名
一般
√
技术交底记录检查
项目总工程师
专责工程师
重大方案执行情况
项目总工程师
项目生产经理
重要工序过程监控表
序号
重要工序名称
执行情况
质检工程师签名
1
2
3
作业指导书（技术措施）修改意见征集表
建议人
日期
修改建议：
回收签名（日期）：
目录
1编制依据及引用标准229
2工程概况及施工范围：
（以长沙项目为例）229
2.1项目概况229
2.2施工范围229
3施工作业人员配备与人员资格229
4施工作业所需机械装备及工器具量具、安全防护用品配备230
5施工条件及施工前准备230
6作业程序及方法及要求232
6.1焊接及热处理施工作业流程图232
6.2焊接及热处理工艺232
7质量控制及质量验收235
7.1焊接质量控制标准235
7.2中间控制见证点、工序交接点与质量验收项目及级别235
7.3热处理质量检验236
7.4工艺纪律及质量保证措施236
7.5应完成的表格236
8安全、文明施工及环境管理要求和措施237
表8-1职业健康安全风险控制计划表（RCP）240
表8-2环境因素及控制措施242
9附图242
1编制依据及引用标准：
1.1《火力发电厂焊接技术规程》DL/T869-2004
1.2《T91/P91焊接工艺导则》
1.3《火电施工质量检验及评定标准》（焊接篇）
1.4《火力发电厂焊接热处理技术规程》DL/T819-2002
1.5锅炉厂家图纸
1.6焊接工艺评定报告
1.7《项目施工组织设计》
1.8公司《质量职业安全健康与环境管理手册》
1.9《电力建设安全健康与环境管理工作规定》
1.10《工程建设标准强制性条文》（电力工程部分）
1.11《工程质量验评范围》（焊接部分）
2工程概况及施工范围：
（以长沙项目为例）
2.1项目概况
本作业指导书适用于所有T91小管径部件的焊接及热处理。
包括以下项目：
屏式过热器、高温过热器和高温再热器等部件的T91焊口。
2.2施工范围
具体部件焊口的材质、规格、分布、数量见下表：
项目名称
焊口规格
焊口材质
焊口数量
屏式过热器
φ50.8×12.3
SA-213T91
26
屏式过热器
φ45×10.8
SA-213T91
598
高温过热器
φ50.8×9
SA-213T91
62
高温过热器
φ45×8
SA-213T91
1178
高温再热器
φ50.8×4.5
SA-213T91
840
3施工作业人员配备与人员资格
人员
配备人数
人员资格要求
焊工
2人/作业点
焊工（高级工）应按《焊工技术考核规程》DL/T679-1999进行考试，并取得相应的合格证。
热处理工
2人/作业点
热处理操作工应经专门培训考核合格并取得资格证书，热处理作业组长（高级工）实际工作在三年以上。
锅炉钳工
2人/作业点
钳工（高级工1名）具有良好的管道坡口加工，打磨及对口技术。
过程监控员
1人
由班组质检员担任。
4施工作业所需机械装备及工器具量具、安全防护用品配备
名称
配备数量
型号
电焊机
2台/作业点
ZX7-400IGBT直流逆变焊机
热处理机
1台/作业点（可共用）
电加热设备（DWK-A-360）
氩气流量调节器
2只/作业点
AT-15型
氩气流量调节器
1只/作业点
AT-30型
热处理测温设备
1台/作业点
直流电位差计UJ37或J37
焊工常用工器具
各1件/人
焊把、焊枪、榔头、錾子、钢丝刷、手电筒、锋钢锯条、保温筒等
热处理工器具
按需配备/作业点
对讲机、万用表、电烙铁30W、相序表等
安全防护用品
各1件/人
安全帽、安全带、专用工作服、绝缘鞋、专用手套、防护眼镜、警示牌等
5施工条件及施工前准备
5.1焊丝使用前，应清除锈、垢、油污，并露出金属光泽。
5.2焊接用的氩气质量应符合GB/T4872的规定，并应有出厂合格证，且氩气纯度不低于99.95%，在焊接过程中当瓶余压为0.5MPa时应停止使用。
5.3焊口的制备及组对
5.3.1焊接接头的坡口型式、坡口尺寸和对口间隙符合《火力发电厂焊接技术规程》DL/T869-2004规定，采用V型坡口，具体尺寸见下图：
5.3.2坡口的制备以机械加工方法进行，不得使用火焰切割切制坡口。
5.3.3焊件在组装前将坡口表面及附近母材（内、外壁）的油、漆、垢、锈等清理干净，直至发出金属光泽，清理范围为：
对接接头坡口每侧各为10～15mm。
5.3.4焊件对口时做到内壁齐平。
如有错口，其错口值符合下列要求：
对接单面焊的局部错口值不超过壁厚的10%，且不大于1mm。
5.3.5对接管口端面与管子中心线垂直，其偏斜度Δf允许范围见下表：
管子端面与管子中心线偏斜度的要求：
管子外径（mm）
≤60
Δf（mm）
0.5
5.3.6对接口时，如焊口间隙过大，应设法修整到规定尺寸，不得在间隙内加填塞物，不允许利用热膨胀法对口。
5.3.7对口时组合件应垫实，高空对口时应将葫芦拉紧，以防止在焊接过程中产生变形和附加应力。
焊接结束并热处理后，临时加固的支撑才能去掉（所有需热处理的焊口只有在热处理之后才能承载）。
5.4充氩装置的制作及方法：
为了保证焊口根层合金元素不被烧损和内壁不氧化，管子焊接时，氩弧焊打底及焊条填充第一层焊道时，应在管子内壁充氩保护。
充氩保护范围以坡口中心为准，每侧各200～300mm处，以可溶纸或其他可溶材料，用耐高温胶带粘牢，做成密封气室，采用“气针”从坡口间隙插入充氩，开始时流量为10～20L/min，施焊过程中流量保持在8～10L/min；另外一种充氩方法是用可溶纸只堵一侧，再从坡口的另一侧管子端口处充氩。
经过冲管和疏水将速溶纸等残留物除去。
5.5焊工焊前除了检查对口质量外，还应对工具和焊机、调节器、氩气皮管进行检查，并进行试焊，确认正常完好后方可施焊。
5.6施工现场要作好防风、防雨要求，允许焊接的最低环境温度为5℃。
机具应定期检查，焊机出现故障应及时修理和维护，焊机接地应牢固可靠。
5.7热处理作业前准备：
5.7.1焊接热处理作业时应穿戴必要的劳动防护用品，防止烫伤、触电。
5.7.2焊接热处理所使用的计量器具必须经过校验，并在有效期内使用。
维修后的计量器具，必须重新校验。
5.7.3准备好输出皮线、补尝导线、加热装置，并检查确保其完好。
5.7.4准备好玻璃丝带和泡沫石棉等各类必要的消耗材料。
5.7.5熟悉热处理工艺，并核对所要热处理的管道焊口编号、规格及材质。
5.7.6进行热处理时管内不得有穿堂风、积水或蒸汽。
5.7.7露天作业时应采取防风、防雨、防雪措施。
5.7.8焊口两侧的管段应垫实，支撑牢固，防止高温下焊口变形。
6作业程序及方法及要求
6.1焊接及热处理施工作业流程图
6.2焊接及热处理工艺
6.2.1焊接工艺
6.2.1.1焊接方法及材料
部件
规格
材质
焊接方法
焊接材料
氩气流量（升/分钟）
屏式过热器
φ50.8×12.3
SA-213T91
TIG
MTS3
8－10
屏式过热器
φ45×10.8
SA-213T91
TIG
MTS3
8－10
高温过热器
φ50.8×9
SA-213T91
TIG
MTS3
8－10
高温过热器
φ45×8
SA-213T91
TIG
MTS3
8－10
高温再热器
φ50.8×4.5
SA-213T91
TIG
MTS3
8－10
6.2.1.2焊接参数
部件
焊接
位置
焊层道号
极性
焊条（焊丝）直径（mm）
焊接方法
电流范围（A）
高温再热器
2G
1层1道
直流正接
φ2.4
TIG
110－120
2层1道
直流正接
φ2.4
TIG
100－110
屏式过热器
5G
1层1道
直流正接
φ2.4
TIG
110－120
2层1道
直流正接
φ2.4
TIG
100－110
3层1道
直流正接
φ2.4
TIG
100－110
4层1--2道
直流正接
φ2.4
TIG
100－110
5层1--2道
直流正接
φ2.4
TIG
100－110
高温过热器
2G
1层1道
直流正接
φ2.4
TIG
110－120
2层1道
直流正接
φ2.4
TIG
100－110
3层1--2道
直流正接
φ2.4
TIG
100－110
4层1--3道
直流正接
φ2.4
TIG
100－110
6.2.1.3施焊中还应注意：
1、禁止在管子表面任意引弧、试验电流及焊接临时支撑物，高合金钢材料表面不得焊接对口用卡具。
2、在对口根部点焊时，焊点两端应修成缓坡形，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。
3、施焊时氩弧焊打底的焊层厚度控制在2.8～3.2mm。
4、施焊过程应连续完成，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，仔细检查并确认无裂纹后，再按照原工艺要求（如：
要求预热的焊口必须重新按照原预热温度预热）继续施焊。
5、施焊中应特别注意接头和收弧的质量，保证熔合良好，收弧时应将熔池填满，多层多道焊接头应错开。
6、施焊管排焊口时应将两个边缘保证管排尺寸的标准管先焊完，然后再选择对口间隙较小的焊口先施焊，并尽量由管排中心向两侧施焊或采用间跳对称焊。
6.2.2热处理工艺：
6.2.2.1各部件的焊前预热及层间温度
材质
管子规格
对应部件
预热温度
层间温度
预热方法
SA-213T91
φ50.8×12.3
屏式过热器
100－150
200－300
火焰预热
SA-213T91
φ45×10.8
屏式过热器
100－150
200－300
火焰预热
SA-213T91
φ50.8×9
高温过热器
100－150
200－300
火焰预热
SA-213T91
φ45×8
高温过热器
100－150
200－300
火焰预热
SA-213T91
φ50.8×4.5
高温再热器
100－150
200－300
火焰预热
6.2.2.2各部件的焊后热处理
材质
管子规格
对应部件
恒温温度
恒温时间
处理方法
SA-213T91
φ50.8×12.3
屏式过热器
750－770
1
远红外
SA-213T91
φ45×10.8
屏式过热器
750－770
1
远红外
SA-213T91
φ50.8×9
高温过热器
750－770
1
远红外
SA-213T91
φ45×8
高温过热器
750－770
1
远红外
SA-213T91
φ50.8×4.5
高温再热器
750－770
1
远红外
6.2.2.3焊后热处理曲线：
升降温速度：
V升降≤2.5℃/min。
降温过程中，温度在300℃以下可不控制。
后热、焊后热处理应在焊后及时进行。
6.2.2.4其它参数要求
1、加热设备：
设备的控温精度应在±5℃以内，计算机温度控制系统的显示应以自动记录仪的温度显示为准进行调整。
2、热电偶的测温要求：
应根据热处理的温度和仪表的型号选择热电偶；热电偶的安装位置，应以保证测温准确可靠、有代表性为原则
3、测温方式：
远红外加热：
热电偶。
4、加热范围：
从焊缝中心算起，每侧不小于管子壁厚的3倍，且不小于60mm。
5、温差控制：
焊接热处理恒温过程中，在加热范围内任意两点间的温差应低于50℃。
6、保温宽度：
从焊缝坡口边缘算起，每侧不得少于管子壁厚的5倍，以减少温度梯度。
7、测温点布置：
测温点应在焊缝中心按圆周对称布置，且不得少于两点；水平管道，测温点应上下对称布置。
8、记录方式：
手工记录和自动记录（热处理曲线）。
7质量控制及质量验收
7.1焊接质量控制标准
7.1.1焊缝外表按《火电施工质量检验及评定标准》（焊接篇）A类焊缝优良级标准验收，焊口外观检查合格后，做100%比例的超声及射线检验。
7.1.2焊口工作完成后进行10%的光谱复查，光谱分析后应磨去弧光灼伤点。
若发现材质不符，则应对该项目的同批焊缝金属进行100％的光谱分析复查。
7.1.3保证焊口无损探伤一次合格率≥98%，一次不合格焊口必须经挖补，挖补焊口的焊接和热处理工艺和原焊口的工艺相同，达到100%检验合格。
7.1.4焊后热处理进行完毕后，焊缝应做100%的硬度测定，其合格标准为不超过母材布氏硬度+100HB，且应≤350HB。
7.2中间控制见证点、工序交接点与质量验收项目及级别
7.2.1控制点的设置及要求
序号
控制点
检验单位
班组
工地
质保部
监理
控制点
1
安全、技术交底
★
★
★
R
2
焊材领用
★
★
R
3
坡口加工
★
★
★
W
4
对口点固
★
★
★
H
5
焊接
★
★
★
S
6
焊工自检
★
R
7
质量验收
★
★
★
★
H
R:
记录确认点W:
见证点H:
停工待检点S:
连续监视监护
7.2.2本作业指导书所包含项目中，均为三级验评项目。
（应符合该工程验评范围要求）
7.2.3自检
7.2.3.1施工中焊工应对自己所焊焊缝及时清理和修整，并打上钢印，按焊接接头表面质量标准认真进行外观检查。
7.2.3.2焊工应做好自检记录，交一级质检员复检。
7.2.4质检程序
7.2.4.1一级质检员（班组工程师）负责本项目施工项目的一级质检及申请二级质检，并负责对施工过程中的质量控制。
7.2.4.2二级质检员（焊接专职质检）依比例按天进行焊口无损检验委托，并按项目进行表面质量评定。
7.2.4.3三级质检员（焊接专职质检）对现场情况进行监督检查，申请组织四级验收，并及时进行综合质量评定，资料汇整。
7.3热处理质量检验:
7.3.1焊口热处理后班组应组织进行自检。
自检要求是：
工艺参数在控制范围以内，并有自动记录曲线；热电偶无损害、无位移；焊件表面无裂纹、无异常。
7.3.2焊口热处理完毕后焊缝做100%硬度测定，其合格标准为不超过母材的布氏硬度加100HB，且≤350HB；被查部件的硬度值超过规定范围应查明原因，采取措施。
如果重新热处理，则应在热处理后重新检验硬度。
7.4工艺纪律及质量保证措施
7.4.1焊缝外观检查不合格的不允许进行其它项目检查，应立即通知焊工返工直至符合要求。
7.4.2当焊缝经无损探伤不合格后，无损检验人员应及时将无损探伤结果通知焊接质检员，并到现场正确标明需返工焊缝的部位及范围。
7.4.3焊接质检员及时签发《焊口返工通知单》给相关班组。
7.4.4钳工接到《焊口返工通知单》后应及时按无损检验人员所标注返工部位进行缺陷挖补，确认挖干净后再通知焊接班派人返工焊接。
7.4.5担任返工的焊工原则上由原焊工担任，返工工艺按原焊接作业指导书。
7.4.6焊缝如出现大面积返工或裂纹等重大缺陷，焊接质检员应及时通知焊接技术负责人，由焊接技术负责人召集有关人员分析原因，制定出相应的措施。
7.4.7焊接接头采用挖补方式返修时，在同一位置上的挖补次数一般不得超过两次，并遵守DL/T869-2004中相应规定。
7.4.8不得对焊接接头进行加热校正。
7.5应完成的表格
7.5.1自检记录表（焊4-1）
7.5.2焊接接头表面质量验评表（焊4-2）
7.5.3分项工程焊接综合质量等级评定表（焊4-3）
7.5.4无损检验委托单
7.5.5焊口返工通知单
7.5.6焊口返工记录表
7.5.7焊口记录表
7.5.8合金焊材跟踪记录表
7.5.9焊口记录图
7.5.10热处理手工记录报告
7.5.11热处理自动记录曲线报告
8安全、文明施工及环境管理要求和措施
坚持“安全第一、预防为主”的方针，严格执行《电力建设安全工作规程》的各项规定，杜绝各类设备、人身事故。
所有施工人员应严格遵守职业安全卫生和公司环境方针并在本岗位范围内履行职业安全卫生及环境职责。
同时针对焊接施工的特殊性，必须遵守如下的要求：
8.1现场做到文明施工，电焊皮线摆放整齐有序。
8.2施工人员应熟悉设备操作规程，防止触电。
8.3焊工应挂牌并按电焊机的编号操作，严禁滥用电焊机。
8.4施工完后及时关闭电焊机及气源，确保无火灾隐患后方可离开。
8.5注意保护环境，焊后及时回收焊条头、焊丝；热处理后现场遗留的保温石棉需清理干净，做到“工完料尽场地清”。
8.6增加自我保护意识、做到“三不伤害”。
8.7加强安全工作责任制的落实，做到“安全工作、人人有责”，纵向到底、横向到边。
8.8加强安全工作的宣传教育，使安全思想深入人心。
8.9进入施工现场的人员必须正确佩戴安全帽，严禁穿拖鞋、凉鞋、高跟鞋或带钉的鞋，严禁酒后进入施工现场。
8.10施工场所应保持整洁，垃圾、废料应及时清除，做到“工完、料尽、场地清”，坚持文明施工，在高处清扫的垃圾和废料不得向下抛掷。
8.11高处作业必须系好安全带，安全带应挂在上方的牢固可靠处。
8.12参加焊接、切割与热处理的工作人员，应经专业安全技术教育、考试合格、取得合格证，并应熟悉触电急救法和人工呼吸法。
8.13现场动火必须严格执行动火审批手续，切实有效地做好隔离措施。
8.14进行焊接、切割与热处理工作时，应有防止触电、爆炸和金属飞溅引起火灾的措施，并应防止灼伤。
8.15严禁在储存或加工易燃、易爆物品的场所周围10m范围内进行焊接、切割与热处理工作。
8.16在焊接、切割地点周围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。
8.17不宜在雨、雪及大风天气进行露天焊接或切割作业，如确实需要时，应采取遮蔽、防止触电和防止火花飞溅的措施。
8.18严禁在带有压力的容器和管道、运行中的转动机械及带电设备上进行焊接、切割与热处理工作。
8.19焊接、切割与热处理工作结束后，必须切断电源，仔细检查工作场所周围及防护措施，确认无异常后方可离开。
8.20焊钳、割炬及电焊导线的绝缘必须良好，导线截面应与工作参数相适应，焊钳、割炬应有良好的隔热能力。
8.21电焊导线穿过道路时应采取防护措施。
8.22气瓶应存放在通风良好的场所，夏季应防止日光暴晒，严禁和易燃、易爆物品混放在一起，严禁靠近热源，气瓶与明火的距离不得小于10m。
8.23在高处、金属容器内的焊接与切割应遵守有关规定。
8.24焊接时应另敷设接地线，以免焊接电流通过千斤顶、钢丝绳、设备等，造成事故。
8.25多名焊工施焊距离较近时，应做好隔离措施或戴好防弧光的紫外线眼镜。
8.26使用砂轮及清理焊渣时，应戴好防护眼镜。
8.27高空作业要注意脚手架是否搭建完好，未完善前可拒绝施工。
8.28热处理夜间施工不少于2人，并有良好的照明。
施工时注意防火、防触电、消除事故隐患。
8.29热处理施工时应经常检查机具运行情况，发现异常应立即停止工作，切断电源向有关部门报告。
8.30热处理施工人员在工作时，必须使用防止触电的防护用品。
8.31热处理拆装加热装置在关掉机具设备、切断电源后进行，防止设备误带电。
8.32热处理线必须绝缘良好，排列应整齐，不占用通道。
8.33热处理场所应拉红白带和挂警示牌。
表8-1职业健康安全风险控制计划表（RCP）
职业健康安全风险控制计划表（RCP）
施工单位：
施工班组：
焊接班作业项目：
T91小管径焊接及热处理
序号
危险/危害因素
控制措施
控制方法
控制时机
措施执行人
签名
检查/监督人
签名
备注
1
触电
1、施焊、开关电源等接触带电体的活动中，应戴绝缘手套，穿绝缘鞋，保持衣物、手套干燥。
2、保证相关的工器具、电焊设备等带电体绝缘或外壳防护良好，接地，隔离可靠。
包括：
漏电保护器的可靠情况，电焊钳的漏电情况，电焊皮线的破损、漏电情况，电焊机铁棚及电焊机设备外壳的接地，热处理铁棚及热处理设备的接地，热处理裸露电加热元件区域的围栏隔离及警示牌或监护。
3、防止误触电。
作业过程中，防止身体任何部位误碰带电体，更换焊条时，避免直接接触焊条钢芯。
4、在密闭容器或狭小潮湿的空间施焊设专人监护。
5、学习并掌握触电事故的处理急救措施。
H
H
A
S
R
P
Z
Z
T
P
组长及施工人员
班长/安全员
2
高空坠落
1、正确着装，衣着灵便，穿软底平跟鞋。
2、现场的高空作业，必须使用安全带。
3、确认高空作业时搭设的架子、围栏符合要求。
4、架上作业，密切关注配合钳工的作业情况，及时发现、制止并避让其不安全行为，如强拉硬扯、超载堆放等。
5、不随意挪动平台上的孔洞盖板，不随意拆除架板、架管及架管扣件。
6、攀爬架子，上到高处时，工器具、电焊皮线等应用绳索吊上去。
7、厂房内、平台上行走时，注意周围的环境，悬挂的隔离、防护标示，不熟悉的环境不应随意穿行。
8、作业时，还应密切注意周围的施工环境，避免其它作业的干扰、破坏，如附近的吊装作业等。
H
H
H
A
A
A
A
A
P
P
P
T
T
T
T
T
组长及施工人员
班长/安全员
3
落物伤人
1.进入施工现场，应时刻戴好安全帽。
2、起重、吊装作业时，及时避让，勿在起重臂或吊物下方停留。
3、架子上作业时，使用的焊接工器具，焊接材料等应放置平稳，防止跌落伤人。
4、勿在堆放不稳的材料、设备、经常投放垃圾的通道附近作业、停留或经过。
5、在作业的上、下方同时有其它施工活动时，应做好可靠的隔离措施，并相互取得联系，注意保护。
6、禁止随意朝下方抛掷边角余料。
1.H
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