9锅炉本体管道焊接.docx
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9锅炉本体管道焊接
作业指导书
编号：
FY01-W-06
工程名称：
阜阳华润电厂2×600MW工程
作业项目名称：
锅炉本体管道焊接
编制单位：
安徽电建一公司阜阳项目部焊接科
批准：
周道平
安保科：
陈国祥
质量科：
刘光保
工程科：
黄立新
审核：
李士彬
编制：
胡亦平
时间：
2005.8.8
时间：
2005.8.7
时间：
2005.8.6
时间：
2005.8.6
时间：
2005.8.5
时间：
2005.8.4
出版日期
2005.8.8
版次
第一版
目录
1.作业任务1
1.1工程概况1
1.2施工范围1
1.3工程量1
2．编写依据2
3．作业准备和条件3
3.1人员配备3
3.2机具配备3
3.4作业条件4
4．作业方法及工艺要求5
4.1作业方法5
4.2工艺要求6
5．作业质量标准及检验要求10
5.1作业质量标准10
5.2检验要求11
6．技术记录要求11
7．职业安全健康、环境管理措施和文明施工12
7.1职业安全健康、环境管理措施12
7.2安全措施和文明施工13
8．附录14
1作业任务
1.1工程概况
1.1.1设备及系统简介
阜阳华润电厂厂址位于阜阳市北郊约9.5公里,紧靠阜阳至涡阳的国家一级公路。
电厂一期工程建设2×600MW燃煤机组，本期锅炉由哈尔滨锅炉厂制造，为超临界直流锅炉、一次中间再热、平衡通风、前后对冲燃烧、固态排渣、全悬吊Π形结构，露天布置。
锅炉型号为：
HG-1950/25.4-YM1。
点火系统采用0号轻油作为点火和助燃油。
燃烧方式为前后对冲式燃烧，每台炉配32台燃烧器和32根机械雾化油枪，前后墙各16根。
制粉系统采用4台双进双出钢球磨煤机，正压直吹式一次风制粉系统
1.1.2汽水流程
给水管道→省煤器入口集箱→省煤器→省煤器中间集箱→省煤器悬吊管→悬吊管出口集箱→省煤器出口导管→省煤器汇合集箱→下降管→水冷壁下集箱→水冷壁→水冷壁上集箱→下降管→折焰角入口集箱→折焰角水冷壁→后水后段上集箱→分离器→顶棚过热器进口集箱→顶棚过热器→前后包覆过热器→前后包下集箱→两侧包及前包下集箱→两侧包及前包覆过热器→两侧包及前包上集箱→导管→中隔墙上集箱→中隔墙过热器→中隔墙下集箱→水平低温过热器→垂直低温过热器→低温过热器出口集箱→低过出口管道→过热器一级减温器→屏式过热器入口管道→屏式过热器入口集箱→屏式过热器→屏式过热器出口集箱→过热器二级减温器→末过入口汇合集箱→末级过热器→末级过热器出口集箱。
再热器系统流程：
低再入口集箱→水平低温再热器→垂直低温再热器→屏式再热器→末级再热器→末级再热器出口集箱→事故喷水减温器→再热器出口导管
1.2施工范围
包括阜阳华润电厂#2锅炉本体范围内管道组合、安装的焊接施工。
1.3工程量
本项施工涉及SA-106C、SA-335P12、SA-335P91等钢材的同种或异种钢对接，共组合、安装焊口约800余只。
详见表1
表1
项目名称
材质
钢号
规格
安装数
分离器连接管
SA-335P12
Ф168×30
112
省煤器出口导管
SA-106C
Ф273×50
16
Ф406×60
18
Ф559×80
5
水冷壁平衡管
SA-335P12
Ф114×20
36
炉顶下降管连接管
SA-335P12
Ф168×35
98
折焰角连通管
SA-106C
Ф141×30
64
SA-106C
Ф168×34
14
包墙连接管
SA-335P12
Ф168×30
72
低过至屏过连接管
SA-335P12
Ф508×85
12
屏式过热器连接管
SA-335P12
Ф168×25、Ф168×30
120
末级过热器连接管
SA-335P91
Ф168×25、Ф168×30
120
再热器连接管
SA-335P12
Ф219×18
96
水冷壁联箱
SA-335P12
Ф273×65
4
给水管道
WB36
φ356×42
6
SA-106C
φ324×55
8
循环泵再循环管
WB36
φ559×60
3
循环泵再循环管
SA-106C
φ457×65
15
循环泵再循环管
WB36
φ362×39
2
循环泵再循环管
SA-335P12
φ168×30
7
合计
852
2编写依据
2.1DL/T869-2004火力发电厂焊接技术规程
2.2火电施工质量检验及评定标准（焊接篇）（1996年版）
2.3火电施工质量检验及评定标准（管道篇）（2000年版）
2.4DL/T868-2004焊接工艺评定规程
2.5DL/T819-2002火力发电厂焊接热处理技术规程
2.6DL438-2000火力发电厂金属技术监督规程
2.7DL/T820-2002管道焊接接头超声波检验技术规程
2.8DL/T821-2002钢制承压管道对接接头射线检验技术规程
2.9安徽电建一公司焊接工艺评定报告
2.10DL/T679—1999焊工技术考核规程
2.11锅炉压力容器焊工考试规则
2.12阜阳华润电厂施工组织设计
2.13阜阳华润电厂#2锅炉设计图纸、说明书
2.14DL5009.1-2002电力建设安全工作规程（火力发电厂部分）
2.15T91/P91钢焊接工艺导则（电源质（2002）100号）
2.16电力建设安全健康与环境管理工作规定（国家电力公司发布）
3作业准备和条件
3.1人员配备
3.1.1专职技术员2人，质检员2人，安环员1人
3.1.2高峰期时：
Ⅰ类焊工40人，Ⅱ类焊工30人，Ⅲ类焊工50人；
3.2机具配备
电焊机集中布置，统一使用。
个人工器具由焊工自己使用和保管。
锅炉安装现场在0米层、13.7米层、24.6米层、32.4米层和56米层的固定端、扩建端各布置1箱逆变电焊机、64.125层的固定端和扩建端各布置2箱逆变电焊机；在汽机房0米层及炉后各布置1箱逆变电焊机。
此外在13.7米层固定端侧放置1台热处理机、64.125米层的固定端和扩建端各放置1台热处理机。
（详见图3.2.1锅炉房电焊机布置图）
在安装高峰期可调用部分组合场焊机至安装现场。
电焊机应满足电源稳定、电流调节灵活、安全可靠的要求。
在作业前，应对拟配备该项目施工的电焊机进行机械认可，合格后方可使用。
3.3力能配备
电焊机电源委托电气专业人员布置和连接。
氩气采用瓶装现场供应。
氧、乙炔气由氧、乙炔站集中管道供气，在锅炉0米层、13.7米层、24米层、32.4米层、44米层、56米层、64.125米层的固定端和扩建端分别设置联箱，集中供气。
3.4作业条件
3.4.1入库焊接材料必须有质量证明书，且符合国家标准（或有关标准）。
氩气纯度不低于99.95%，氧气纯度在98.5%以上，乙炔气纯度应符合GB6819—86《溶解乙炔》的规定。
3.4.2对管口（道）对口的要求
3.4.2.1提供合金钢管口（道）材质光谱复查报告；
3.4.2.2坡口由厂家提供，若要安装时制备，应采用机械方法加工，坡口形式应按设计图纸规定加工，如无规定，焊接接头形式和焊缝坡口尺寸应按照能保证焊接质量、填充金属量少、减小焊接应力和变形、改善劳动条件、便于操作、适应无损探伤要求等原则选用。
焊接接头的基本形式尺寸见表2。
表2焊接接头接头形式及尺寸
接头形式
坡口形式
图形
焊
接
方
法
δ
mm
接头结构尺寸
适用
范围
α
β
b
mm
p
mm
R
mm
对
接
U
形
电弧焊
≤60
12°
/
2~3
2
5
适用于锅炉汽水管道
对
接
双V形
水平管
电弧焊
16～60
35°
10°
2~3
2
5
适用于锅炉大口径连能管
双V形
垂直管
电弧焊
16～60
α1=
35°
α2=
20°
β1=
15°
β2=
8°
2~3
2
5
适用于锅炉大口径连能管
3.4.2.3焊件组装前应将坡口表面及外侧表面10～15MM范围内母材上的油漆、垢、锈等清理干净，直至发出金属光泽；
3.4.2.4对接管口端面应与管子中心线垂直，其偏斜度不得超过表3中的规定
表3管子端面与管中心线的偏斜度要求（单位：
mm）
管子外径
>60～159
>159～219
>219
偏斜面度
1.0
1.5
2.0
3.4.2.5焊件对口应做到内壁齐平，如有错口，其错口值应不超过壁厚的10%，且不大于1mm；外壁错口值不大于10%壁厚，且不大于4mm
3.4.2.6焊口局部间隙过大时，应设法修正到规定尺寸，严禁在间隙内加填塞物；
3.4.2.7焊件组装时应将待焊工件垫置牢固，以防止在焊接和热处理过程中产生附加应力；
3.4.2.8除设计规定的冷拉焊口外，其余焊口应禁止用强力对口，不允许利用热膨胀法对口；
3.4.3施工现场应清理干净，电缆皮线、供气软管不得互相缠绕，道路应畅通无阻；
3.4.4应在焊接场所采取防风、防雨、防雪、防寒等措施，管内不得有穿堂风；
3.4.5焊条、焊丝存放在干燥、通风良好、温度大于10℃，且相对空气湿度小于60%的库房内；
3.4.6焊条使用前应按其说明书进行烘焙，重复烘焙不得超过两次，使用时应装入专用保温筒内，随用随取。
焊丝使用前应清除锈、垢、油污，直至露出金属光泽。
3.4.7施工进度必须满足配合，热动工程处组装焊口力争当天焊接完成，确保锅炉本体组合、安装进度的顺利完成。
4作业方法及工艺要求
4.1作业方法
4.1.1作业流程图
见附录A（标准的附录）焊接作业流程图
4.2工艺要求
4.2.1环境要求
4.2.1.1允许进行焊接操作的最低环境温度因素因钢材不同分别为:
A-Ⅰ类为-10℃；A-Ⅱ、A-Ⅲ、B-Ⅰ类为0℃；B-Ⅰ、B-Ⅱ类为5℃；C类不作规定。
4.2.1.2应采取措施减小焊接场所的风力，现场风速应符合《现场设备、工工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236-98）中2.0.4.2的规定。
4.2.1.3焊接场所应该具有防潮、防雨、防雪设施。
4.2.2人员要求
炉本体焊口焊接任务必须由经培训考核合格的焊工担任，异种钢对接、一侧为合金钢时，应由合金钢考试合格的焊工担任。
凡与炉本体管子（道）焊接有关的焊缝应由考试合格的焊工担任。
焊工应严格按作业指导书和交底内容（见附录B）操作。
参加施工的焊工，须经特殊工种人员资格审查合格，方可上岗。
特殊工种人员资格审查表见附录C
4.2.3焊接材料
焊接材料的质量要求见3.4.1。
钨极氩弧焊用铈钨棒（WCe-20）作电极，焊条、焊丝选用要依焊件材质和抗强度而定，具体选用见表4
表4焊材选用一览表
母材
焊丝
焊条
SA-106C,SA-210C
TIG-J50
J507
WB36
ER80S-G
E9018-G-H4
SA-335P12
TIG-R30
R307
SA-335P91
TGS-9cb
E9018-B9-H8
4.2.4焊前预热
4.2.4.1大中口径管根据相关规范检查其施焊前是否需要预热，预热宽度从对口中心线开始，每侧不少于壁厚的三倍且不小于30mm，预热温度要均匀。
4.2.4.2预热工艺应包含在焊接工艺评定范围之内并进行评定。
4.2.4.3各种钢材焊前预热温度见《火力发电厂焊接技术规程》（DL/T869-2004）中表3中的有关规定。
4.2.4.4特殊情况下的焊前预热要求：
a）在0℃及以下低温下，壁厚不小于6mm的耐热钢管子、管件和厚度不小于34mm的板件焊接时，预热温度可按4.2.4.3条规定值提高30℃~50℃；
b）在-10℃及以下低温下，壁厚小于6mm的耐热钢管子及壁厚大于15mm的碳素钢管焊接时应适当预热；
c）异种钢焊接时，预热温度应按焊接性能较差或合金成分较高的一侧选择；
d）接管座与主管焊接时，应以主管规定的预热温度为准；
e）非承压件与承压件焊接时，预热温度应按承压件选择。
4.2.5焊接方法
4.2.5.1炉本体焊口采用WS/DS方法施焊，即非熔化极氩弧焊焊接和手工非熔化极氩弧焊打底，手工电弧焊盖面。
拼缝用的铁件均采用手DS方法施焊。
工艺参数见表5。
焊接方法
电源极性
氩气流量
（升/分）
电压（V）
电流（A）
Ф2.5
Ф3.2
Ф4.0
Ф2.5
Ф3.2
Ф4.0
WS
直流正接
6~8
10~20
/
/
90~120
/
/
DS
直流反接
/
20~25
24~26
25~28
70~90
100~130
120~160
表5焊接工艺参数
4.2.5.2除非有办法防止焊道根层氧化或过烧，合金含量较高的耐热钢（铬含量≥3%或合金总含量＞5%）管子和管道根层对接焊接时内壁必须充氩气或混合汽体保护，并确认保护有效。
4.2.5.3焊件点固时，除其焊接材料、焊接工艺、焊工和预热温度等应与正式施焊时相同外，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）厚壁大径管若采用填加物方法定位，填加物必须采用同种材料，当去除临时填加物时，不应损伤母材，并将其残留焊疤清除干净、打磨修整。
4.2.5.4厚壁大径管的焊接应采用多层多道焊，并将各层的接头错开10~15mm，且多层多道焊缝焊接时，各层道都要进行检查，合格后，方可焊接次层道，并且层间温度应不低于规定的预热温度的下限，且不高于400℃。
4.2.5.5与氩弧焊打底相邻的焊层，为避免封底层烧穿应选用较小直径的焊条施焊，其佘各层宜选用ф3.2~ф4.0mm的电焊条。
4.2.5.6为减少焊接变形和接头缺陷，外径大于194mm的管子和锅炉密集排管（管子间距≤30mm）的对接焊口宜采取二人对称焊；水平固定管焊至平焊位置，不得两人同时在一处收弧，避免温度过高，引起局部过热。
4.2.5.7管道壁厚δ≥70mm的焊口焊到20～25mm时做检验，合格后再一次焊接完成。
其余焊口应连续完成，若被迫中断时，焊口应保温缓慢冷却，再焊时应仔细检查，确认无裂纹后方可按工艺要求继续施焊；
4.2.5.8施焊中应特别注意接头和收弧的质量，收弧时应将弧坑填满，多层多道焊的接头应错开，其焊道排列见图1；
4.2.5.9施焊过程中除工艺和检验上要求分层次焊接外，应连续完成，若被迫中断时，应采取缓冷措施防止裂纹的产生，再焊前仔细检查，确认无裂纹后，方可按照原工艺要求继续施焊
图3多层多道焊焊道排列示意图
4.2.5.10焊接接头有超标缺陷时，可采用挖补方式返修。
经彻底清除缺陷后再按原工艺补焊，同一位置上的挖补次数不得超过三次，中、高合金钢不得超过二次，并应遵守下列规定：
a）彻底清除缺陷；
b）补焊时，应制定具体的补焊措施并按照工艺要求实施；
c）需进行热处理的焊接接头，返修后应重做热处理。
4.2.5.11安装管道冷拉口所使用的加载工具，需待整个焊口焊接和热处理完毕后方可卸载。
4.2.5.12不得对焊接接头进行加热矫正。
4.2.5.13所有焊口（缝）焊完后应进行清理，焊口经自检合格后做出可追溯的永久性标识。
4.2.6焊后热处理和后热处理
焊口焊后热处理和后热处理的有关内容详见《焊口、焊缝热处理》作业指导书。
4.2.4SA-213T91、SA-335P91焊接工艺要求
T/P91钢焊接时所选用的焊接机具、焊接材料以及焊前准备等要求同上。
其焊接工艺要求应严格按照《T91/P91Q钢焊接工艺导则》要求进行，具体要求如下：
4.2.4.1T91钢管及P91小径薄壁钢管采用全氩弧焊（WS）方法施焊；P91钢大径厚壁管用氩弧焊打底、焊条电弧焊填充盖面（WS/DS）的方法施焊。
4.2.4.2为防止根层焊缝金属氧化，氩弧焊打底及焊条填充第一层焊道时，应在管子内壁充压气保护：
a）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。
b）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，施焊过程中流量应保持在8-10L/min。
4.2.4.3氩弧焊打底焊丝采用φ2.5mm，钨极为φ2.5mm，氩气流量为10-15L/min；焊前预热温度100-150℃，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应控制在2.8-3.2mm范围内。
4.2.4.4手工电弧焊填充、盖面时的预热温度200-300℃，宽度以坡口边缘算起每侧不少于壁厚的3倍，预热要均匀，壁厚大于10mm的管子采用电加热方法进行
4.2.4.5小径薄壁管最低焊接层数为2层，大径厚壁管应采取多层多道焊接。
4.2.4.6施焊过程中，注意控制层间温度，应保持在200-300℃
4.2.4.7多层多道焊时，为保证后一道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的直径。
4.2.4.8焊条摆动的幅度，最宽不得超过焊条直径的4倍。
4.2.4.9大径厚壁管水平固定焊盖面层的焊道布置，焊接一层至少三道缝，中间以有一“退火焊道”为宜，以利于改善焊缝金属组织和性能，焊道布置见图4。
图4多层多道焊焊道示意图
4.2.4.10焊条电弧焊各层焊道的主要工艺参数参考值见表6。
表6各层焊道的焊接工艺参数
焊层数
焊条直径（mm）
焊道数
焊接电流（A）
焊接电（V）
焊接速度（mm/min）
每层填充金属厚度（mm）
2-3
2.5
1
75-90
20-24
70-160
2.0-3.0
4-6
3.2
1-3
100-125
20-24
70-160
2.5-3.2
其它
4.0
1-3
135-160
20-24
120-180
3.0-4.0
4.2.4.11为减少焊接应力与变形，直径＞194mm管道和锅炉密集排管（管子间距≤30mm）的焊口，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。
4.2.4.12焊接中应将每层焊接接头错开10~15mm，同时注意尽量焊得平滑，便于清渣和避免出现“死角”。
4.2.4.13焊工操作技术要熟练，认真观察熔化状态，注意熔池收层接头质量，以避免出现弧坑裂纹。
4.2.4.14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。
4.2.4.15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，按工艺规定要求进行焊后热处理。
4.2.4.16焊口焊后热处理和后热处理的有关内容详见《焊口、焊缝热处理》作业指导书。
4.2.4.17焊缝返修：
a）焊接接头外观检查不符合标准时，轻者打磨焊补，严重者应割掉重新焊接；
b）经无损检验不合格的焊接接头，其缺陷可进行焊补，但必须在确认缺陷已经彻底消除的基础上，按正常焊接工艺或焊补工艺规定进行；
c）返修焊补的焊接接头，一般同一焊口不得超过两次，否则应割掉重新对口焊接；
d）返修焊补的焊接接头，必须重新进行焊后热处理和无损检验。
5作业质量标准及检验要求
5.1作业质量标准
5.1.1焊缝外观质量标准
5.1.1.1焊缝表面边缘应平滑过渡到母材，外形尺寸应符合设计要求。
允许尺寸见表5.1.1；
5.1.1.2焊缝表露缺陷应符合表5.1.2的要求；
5.1..1.3焊缝角变形允许值如下表：
直径<100：
a≯1/100MM
直径≥100：
a≯3/200MM
5.1.2焊缝内在质量标准
Ⅰ、Ⅱ类焊缝的质量应满足射线检验Ⅱ级或超声检验Ⅰ级的质量标准。
表5.1.1焊缝外形允许尺寸（MM）
焊缝类别
接头位置
Ⅰ
Ⅱ
焊缝余高
平焊
0～2
0～3
其他位置
≯3
≯4
焊缝余高差
平焊
≤2
≤2
其他位置
≤2
≤3
焊缝宽度
比坡口增宽
<4
≤4
每侧增宽
<2
≤2
表5.1.2焊缝表露缺陷允许范围
类别
缺陷名称
Ⅰ
Ⅱ
裂纹、未熔合
不允许
根部未焊透
不允许
气孔、夹渣
不允许
咬边
深度≯0.5mm，焊缝两侧总长度≯焊缝全长的10%且≯40mm
深度≯0.5mm,焊缝两侧总长度≯焊缝全长的20%
根部凸出
≯2mm
直径≥108mm，管口≯3mm,直径<108mm，管口以通球准，管内径85%
内凹
≤1.5mm
≤2mm
5.2检验要求
5.2.1材料检验要求：
入库焊接材料必须有质量保证书，若有怀疑应进行光谱复查。
5.2.2分项、分部检验要求：
5.2.2.1所有焊缝均作100%自检，100%专检，100%无损检验。
5.2.2.2对焊口的检查应按顺序进行：
自检——专检——无损检验—鉴证。
鉴证表格见附录E。
5.2.3计量器具配备要求：
质量专职检查员配备一套专用焊口检查工具。
6．技术记录要求
建立完整的施工技术档案，使用统一的焊口编号简图，做到焊口与施焊焊工，外观检验、无损检查、光谱复查均能完全对应。
焊口施焊记录本表见附录G。
7．职业安全健康、环境管理措施和文明施工
7.1职业安全健康、环境管理措施
7.1.1施工过程危害辩识评价及控制措施。
序号
主要来源
控制措施
1
焊接时烫伤、触电
1、应衣着整齐，穿绝绝缘鞋。
2、按要求使用劳动保护用品。
3、电焊钳的线破损时应及时包扎。
4、清理焊缝时，戴好防护镜，注意飞溅伤人。
2
挖补焊口时易受机械伤害
1、用砂轮机打磨焊缝时，戴好防护镜。
2、身体必须侧对砂轮机。
3、打磨时，严防用力过猛，砂轮片破碎。
4、保护接地线应连接正确、牢固。
3
焊接时引起火灾
1、禁在储存或加工易燃、易爆品的场所10m范围内作业，必要时应采取隔离措施。
2、清除焊接地点5m内的易燃物；无法清除时，应采取可靠的防护措施。
3、焊接工作结束后，必须切断电源，确认无起火危险后，方可离开。
4
不正确使用、保管钨极
1、打磨钨极时应使用专用的砂轮机。
2、钨极应放在铅盒内储存、携带，使用时放在专用的盒内。
3、报废的钨极不能随意乱扔，应集中深埋处理。
5
不正确使用电焊机
1、电焊机外壳必须可靠接地，不得多台串联接地。
2、电焊机在倒换接头，转移工作地点或发生故障时必须切断电源。
3、露天装设的电焊机应设置在干燥的场所，并设遮蔽棚。
4、开关在闭合时须侧脸、戴好手套，防止起弧伤人。
6
高处焊接作业
1、所有焊接工具须使用工具袋。
2、作业时更换下来的焊条头不得乱扔。
3、施工结束后，将焊药皮等清理干净。
7
有害气休
1、加强通风，做好个人防护。
7.1.2环境因素说辩识评价及控制措施。
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