H212管道焊前预热及焊后热处理.docx

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H212管道焊前预热及焊后热处理

作业指导书

工程名称：

广宁热电厂二期2×300MW工程

编号：

H2－12

作业项目名称：

管道焊前预热及焊后热处理

编制单位：

江苏电建一公司越南广宁项目部（焊接工地）

编写：

日期：

审核：

日期：

审定：

日期：

批准：

日期：

出版日期：

版次：

1、适用范围

2、编制依据

3、工程概况及主要工程量

4、作业人员的资格和要求

5、施工主要机具、工具及材料计划

6、作业程序、方法及工艺要求

7、质量检查及验收

8、各级人员职责与权限

9、安全文明施工

10、环境管理

附：

焊前预热及焊后热处理工程项目一览表

1、适用范围

本作业指导书适用广宁热电厂二期2×300MW工程管道焊前预热及焊后热处理施工。

2、编制依据

2.1《火力发电厂焊接技术规程》（DL/T869-2004）

2.2《火电施工质量检验及评定标准》焊接篇（1996版）

2.3《火力发电厂焊接热处理技术规程》（DL/T819-2002）

2.4《电力建设安全工作规程》火力发电厂部分（DL5009.1-2002）

2.5《T91/P91钢焊接工艺导则》电源质[2002]100号

2.6工程有关图纸。

3、工程概况及主要工程量

广宁热电厂二期2×300MW工程，安装两台由上海锅炉厂引进法国阿尔斯通技术生产的W火焰炉，为一次中间再热、单炉膛、平衡通风、露天布置、固态排渣。

汽轮机为上海汽轮机有限公司引进技术生产的C300-16.7/0.981/538/538型亚临界、中间再热、双缸双排汽、凝汽式汽轮机。

本工程需做热处理的焊口主要有主蒸汽管道及旁路、热再管道、主给水管道、高中压导汽管道、抽汽管道、锅炉连通管、集汽联箱、下降管、下水包及部分过热器管子等。

每台机组有2600多只焊口需预热，2000多只焊口需做焊后热处理，其中有8只超厚壁大径管和70多只SA335-P91管道需全过程温度跟踪控制。

4、作业人员的资格和要求

4.1参加作业的热处理工必须持有有效热处理工资格证书。

4.2热处理工应有良好的工艺作风，遵守热处理作业指导书中的规定，做到操作无误、记录准确。

4.3热处理结束后应进行自检，并及时整理好热处理资料。

5、施工主要机具、工具及材料计划

序号

名称

单位

数量

1

DWK-240KW电脑控温柜

台

2

2

EH-100型记录仪

台

12

3

远红外陶瓷加热器

片

100

4

热电偶（WRNK-191型）

支

100

5

电缆（2×16mm2）

米

1000

6

补偿导线（铜-康铜）

米

2000

7

高温硅酸铝纤维毯

Kg

1000

8

铁丝（16#、14#）

Kg

700

9

烘把（中号）

把

4

10

螺丝刀（平口）

把

3

11

螺丝刀（十字口）

把

3

6、作业程序、方法及工艺要求

6.1准备工作及要求

6.1.1热处理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。

6.1.2柔性陶瓷电阻加热设备的基本要求是：

a）加热器的技术要求应符合《火力发电厂焊接热处理技术规程》DL/T819-2002的规定

b）当同炉使用多根（片）加热器时，其电阻值的偏差应不超过5%。

6.1.3热处理设备、记录仪表应完好，电源线接触可靠。

6.1.4二次输出线、热电偶补偿导线应有明显的颜色标记，无破损。

6.1.5仔细检查热电偶是否断裂，加热器是否漏电，如有损坏，及时更换。

6.1.6施工人员作业前须经技术交底，清楚热处理件的钢号、规格、焊接方法、焊接材料及热处理工艺规范。

6.1.7焊接接头两端的管段应垫实、支撑牢固，防止高温下变形。

6.1.8被处理件的管道内不得有穿堂风、积水或蒸汽。

6.1.9露天作业时应采取防风、挡雨措施。

6.1.10检查施工现场四周有无漏水、漏油处，严禁有水珠或油珠溅落在加热炉或被加热区。

6.1.11根据现场情况、焊件形状，确定最佳的加热方法、加热炉规格。

6.2焊前预热

6.2.1常用钢材预热温度表

钢种

管子壁厚（mm）

预热温度（℃）

C≤0.35%的碳素钢及其铸件

≥26

100-200

C-Mn（16Mn）

≥15

150-200

1Cr-0.5Mo

≥10

150-250

1Cr-0.5Mo-V

≥6

200-300

2.25Cr-1Mo

≥6

250-350

9Cr-1Mo-V-Nb

200-300

6.2.2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，预热温度可按表中规定值提高30℃-50℃。

6.2.3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。

6.2.4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。

6.2.5接管座与主管焊接时应以主管规定的预热温度为准。

6.2.6非承压件与承压件焊接时，预热温度应按承压件选择。

6.2.7预热宽度从对口中心开始，每侧不少于焊件厚度的三倍，且不小于100mm。

6.2.8当采用钨极氩弧焊打底时，可按下限温度降低50℃。

6.2.9对无法安装加热炉的焊接接头，可采用火焰预热。

6.2.10火焰预热时，应采用中性焰加热，并不断均匀移动烘把，对称加热。

6.3焊后热处理

6.3.1常用钢材热处理温度、恒温时间表

钢种

温度（℃）

壁厚（mm）

≤12.5

＞12.5

＞25

＞37.5

＞50

＞75

＞100

≤125

时间（分钟）

C≤0.35（20）

C-Mn（16Mn）

600-650

－

－

90

120

135

150

165

1Cr-1/2Mo

670-700

30

60

90

120

135

150

165

2.25Cr-1Mo

720-750

30

60

90

120

180

240

300

9Cr-1Mo-V-Nb

760±10

60

120

180

240

300

360

－

6.3.2凡采用氩弧焊或低氢型焊条，焊前预热和焊后适当缓冷的下列部件可免做焊后热处理：

a）壁厚≤10mm、管径≤108mm的15CrMo、12Cr2Mo钢管子。

b）壁厚≤8mm、管径≤108mm的12Cr1MoV钢管子。

c）壁厚≤6mm、管径≤63mm的12Cr2MoWVTiB钢管子。

6.3.3对承压管道和受压元件，焊接热处理升、降温速度为6250/壁厚℃/h且不大于300℃/h。

降温时，300℃以下可以不控制。

（T91/P91执行《T91/P91钢焊接工艺导则》电源质[2002]100号的规定）

6.3.4异种钢焊接接头的焊后热处理按照DL/T752的规定进行，但焊后热处理的最高恒温温度必须低两侧母材及焊缝熔敷金属三者中最低Ac1温度减20℃～30℃。

6.3.5热处理的加热宽度从焊缝中心算起，每侧不小于管子壁厚的3倍，且不小于60mm。

6.3.6热处理的保温宽度，从焊缝坡口边缘算起，每侧不得少于管子壁厚的5倍，且每侧应比加热器安装宽度增加不少于100mm。

6.3.7焊接热处理恒温过程中，承压管道在加热范围内，任意两点间的温差应小于50℃。

6.3.8对于管径大于或等于273mm的管道，测温点应在焊缝中心按圆周对称布置，且不少于两点；水平管道，测温点应上下对称布置。

6.3.9焊接完毕应立即进行热处理，热处理工作应连续进行，如遇故障被迫中断时，应采取被加热焊件缓冷措施，待故障排除后，应按规范要求重新进行热处理。

6.3.10已经热处理过的焊口，如因焊接缺陷需进行局部补焊时，补焊后应重新热处理。

6.3.11对无法安装加热器的焊接接头，征得技术人员批准后，可采用火焰加热。

6.3.12超厚壁管（壁厚≥70mm）须全过程温度跟踪控制，第一次焊至20mm左右处，立即做后热处理（350℃恒温2小时），RT检测合格后，重新预热、跟踪控制，焊接全部结束后，做高温回火处理。

6.3.13当焊缝整体焊接完毕，对T91/P91小径薄壁管的焊接接头可冷却至室温。

而对T91/P91钢大径厚壁管的焊接接头冷却到100-120℃时，应及时进行焊后热处理。

打底前预热温度为100-150℃，打底后升温至200-300℃后开始焊接，层间温度控制在200-300℃，焊接完毕冷却到100-120℃恒温1-2小时，再进行焊后热处理，热处理温度760±10℃，P91钢恒温时间为δ/25小时，且不少于4小时；T91恒温时间可按δ×5分钟，且不小于0.5小时。

具体热处理温度曲线如下：

760±10℃

薄壁小径管时间（h）

厚壁大径管

6.4加热范围与加热装置的安装

6.4.1加热范围

a）对承压管道及其返修焊件的加热，宜采用整圈加热的方法，加热宽度从焊缝中心算起，每侧不小于管子壁厚的3倍，且不小于60mm，同时应采取措施降低周向和径向的温差。

b）主管（或壳体）与接管的加热，宜采用环形加热的方法，加热宽度应不小于两者中较大厚度的3倍。

6.4.2热电偶的安装

a）用#16铁丝把热电偶的热端顶部绑扎在焊缝中心，应对称分布，水平焊接接头应上、下分布。

b）补偿导线与热电偶连接要正确，补偿导线的铜线（+）接热电偶镍铬端、康铜线（－）接热电偶镍铝端。

c）热电偶热端应与被加热母材紧密接触，且与加热器隔开，以保证热电偶测出的温度为母材上的实际温度；热电偶冷端应避开高温。

6.4.3加热器的安装

a）加热器必须在焊缝的中心位置，加热器与被加热焊件表面不得有保温层，加热器不能重叠，加热器用#16铁丝固定三至四圈。

b）多个加热器加热处理一个焊件时，加热器中心位置必须在对应的热电偶测温点上。

c）焊缝一端的管子较短时（端盖、堵头）应接一段相同管径的短管。

d）焊缝两边不对称时（大小头、阀门、联箱）加热炉的中心位置可向体积大的一侧偏移适当位置。

e）保温层包在加热器的外面，宽度每边超出加热器大于100mm，用铁丝绑扎2-3道。

f）加热器与电源、热电偶与补偿导线的接头，应在保温层外，接头必须可靠，无碰线、短路。

g）串联或并联一次加热处理多个焊件时，焊口的规格，保温宽度、厚度应一致。

6.5加温处理

6.5.1加热炉加热

a）热处理设备操作人员要得到带档负责人的通知后，才能开机通电。

b）及时做好热处理记录、设备运行记录，书写要工整、清晰。

c）时刻注意设备工作情况，热处理温度变化，发现异常，立刻关机，并通知有关人员。

d）严格按照热处理工艺规范要求。

e）设备运行后，操作人员不得擅自离开机房或在机房做与热处理无关的事情，交接班双方要办理移交手续。

f）结束应关机，切断总电源。

g）温度降至300℃以下，才能拆除保温层、加热炉，并清理焊缝，在焊缝边缘打上热处理钢印号。

6.5.2火焰加热

a）采用中性焰加热，并应不断移动烘把，使焊口温度在整个圆周方向上保持均匀，严禁火焰局部停止不动，防止局部变形,加热的同时采用红外线测温仪测温。

b）恒温结束后，应迅速将保温材料包在焊口上，并绑扎严密。

7、质量检查及验收

7.1凡是用远红外加热处理的部件，必须有合格的记录曲线。

7.2热处理温度记录曲线、热处理施工记录，必须由主管热处理技术人员签字认可。

7.3除经焊接工艺评定，且具有与作业指导书规定相符的热处理自动记录温度曲线的焊接接头，可免作硬度测定，其余需做硬度测定，硬度值一般不超过母材布氏硬度值HB+100且不超过下列规定：

含合金总量＜3%HB≤270

含合金总量3%－10%HB≤300

含合金总量＞10%HB≤350

7.4热处理后的硬度值，如抽查超过规定值范围时，应按班次增加复检数量，对不合格焊口应重新热处理。

8、各级人员职责与权限

8.1热处理工

8.1.1施工前应进行技术、安全、质量交底并严格按照作业指导书要求施工，不得擅自更改。

8.1.2服从班组长的工作分配，协调焊接、热处理交接。

8.1.3工作完毕由本人向热处理技术人员交当日热处理施工记录资料。

8.2工地质检员

8.2.1深入现场监督技术措施的实施，对违章操作应及时制止并报告有关部门。

8.3技术员

8.3.1制定施工技术、安全措施，施工前交底。

8.3.2制定工程施工所需要的材料、工具计划。

8.3.3整理施工技术资料。

8.3.4有权停止违反施工技术、安全措施人员的工作。

8.4班组长

8.4.1听取技术员的建议，合理地分配工作。

8.4.2积极配合有关人员及部门的监督，检查及验收。

9、安全文明施工

9.1进入施工现场要正确佩戴安全帽、安全带，穿软底防滑绝缘鞋，高空作业时安全带应挂在牢固可靠的上方，同时脚手架的搭设应可靠、安全以满足现场作业的需要。

9.2热处理加热炉的周围应设防护栏，并悬挂警示牌或警告旗；同时应配备足够数量的灭火器材，并设专人监护以防止其他人员靠近发生烫伤。

9.3热处理场所应有专人监护，开、关机要通讯联络畅通，每班不得少于2人。

9.4不准乱接乱拉电源线，夜间作业要有充足的照明。

9.5控温设备、仪表必须有可靠的接地装置。

9.6控温设备的输出线在未接负荷时应与设备断开，严禁带电作业。

9.7热处理输出线应排放整齐，接线、插件配套，无破损。

9.8加热炉应轻拿轻放，堆放整齐。

9.9工作完毕，加热炉、保温材料及辅助材料应及时收回，清理现场，做到“工完、料尽、场地清”。

9.10热处理操作人员在工作时，必须使用防止触电的防护用品；进行热处理工作时，操作人员不得擅自离开，工作结束后应详细检查，确认无起火危险后方可离开。

10、环境管理

10.1氧气、乙炔专用仓库，专人管理；装卸时轻拿轻放，防止撞击、拖拉和倾倒，不能混装。

10.2加热结束后，保温棉应及时清理，放入不可回收固体废弃箱。

焊前预热及焊后热处理工程项目一览表（锅炉）

序号

图号

项目名称

母材材质

规格

焊口

数量

预热

热处理

对应

工艺

评定

加热

方法

预热

温度

（℃）

加热

方法

升降温

速率

（℃/h）

恒温

温度

（℃）

恒温时间

（Min）

1

3GL-12

高温再热器

SA213T91

φ57.15×3.43

472

火焰

200

电加

≤150

760±10

≥30

B030

2

3GL-17

中温过热器

SA213T2

φ48.3×9.14

152

火焰

150-250

206

SA213T22

φ48.3×8.13

266

火焰

205

203

3

3GL-18

高温过热器

SA213T91

φ38.1×4.57

714

火焰

200

电加

≤150

760±10

≥30

B030

4

3GL-25

下降管

SA106C

φ323.9×33.32

30

电加

200

电加

≤187

650±10

≥90

A023

SA106C

φ377×38.5

6

电加

200

电加

≤162

650±10

≥120

A023

SA106C

φ460×65

6

电加

200

电加

≤96

650±10

≥135

A023

SA106C

φ355.6×40

36

电加

200

电加

≤156

650±10

≥120

A023

5

3GL-26

下水包

SA299A

φ914×81

4

电加

200

电加

≤77

650±10

≥150

A023

6

3GL-28

末再出口及末过出口连接管

SA335P22

φ624×52

2

电加

250

电加

≤120

730±10

≥180

207

SA335P91

φ446×78

2

电加

200

电加

≤80

760±10

≥240

B034

7

3GL-29

低过出口至中过进口连接管

SA335P12

φ323.9×35

12

电加

150

电加

≤178

680±10

≥90

206

8

3GL-30

中过出口至末过进口连接管

SA335P22

φ355.6×44

5

电加

250

电加

≤142

730±10

≥120

207

SA335P91

φ355.6×44

2

电加

200

电加

≤142

760±10

≥240

B034

SA335P22+SA335P12

φ355.6×44

2

电加

200

电加

≤142

680±10

≥120

207

SA335P12

φ355.6×44

6

电加

200

电加

≤142

680±10

≥120

206

9

3GL-31

低再出口至末再进口连接管

SA335P12

φ457×23.83

4

电加

150

电加

≤262

680±10

≥60

206

SA335P12

φ660×20.62

14

电加

150

电加

≤300

680±10

≥60

206

10

3GL-32

左右侧水冷壁两拱与前后墙联箱对接

SA106C

φ273×32

4

电加

100

电加

≤195

640±10

≥90

106

11

3GL-33

包墙集箱连接管道

SA106C

φ323.9×50

6

电加

100

电加

≤125

640±10

≥120

106

12

3GL-34

过热器减温水管道

20G+12Cr1MoV

φ89×11

4

火焰

200

B009

12Cr1MoV

φ89×11

28

火焰

200

电加

≤300

730±10

≥30

B009

12Cr1MoV

φ89×11

33

火焰

200

电加

≤300

730±10

≥30

B009

13

3GL-37

吹灰汽源管路

12Cr1MoV

φ76×12

24

火焰

200

电加

≤300

730±10

≥30

B009

14

3GL-38-02

高温过热器出口集箱放气

12Cr1MoV

φ38×7

12

火焰

200

B003

15

3GL-38-03

过热器减温水管路放气

12Cr1MoV

φ38×6

41

火焰

200

B003

16

3GL-38-04

吹灰汽源管路放气

12Cr1MoV

φ38×6

14

火焰

200

B003

17

3GL-38-09

高温再热器出口集箱放气

12Cr1MoV

φ38×6

10

火焰

205

B003

18

3GL-40-1

汽包安全门

A105+WCB

φ168×45.5

3

电加

100

电加

≤137

640±10

≥120

106

19

3GL-40-2

主汽安全门

12Cr1MoV+WC6

φ178×47.73

1

电加

200

电加

≤130

730±10

≥120

B009

12Cr1MoV+F22

φ139×34.85

2

电加

200

电加

≤179

730±10

≥90

B009

20

3GL-40-4

热再安全门

12Cr1MoV+WC6

φ220×30.625

2

电加

200

电加

≤208

730±10

≥90

B009

合计

1919

焊前预热及焊后热处理工程项目一览表（汽机）

序号

图号

项目名称

接头类别

母材材质

规格

焊口

数量

预热

热处理

对应

工艺

评定

加热

方法

预热

温度

（℃）

加热

方法

升降温

速率

（℃/h）

恒温

温度

（℃）

恒温时间

（Min）

1

3QJ-01

主蒸汽管道

Ⅰ

SA-335P91

φ448.3×40

31

电加

200

电加

≤150

760±10

≥240

B034

Ⅰ

SA-335P91

φ380×53

2

电加

200

电加

≤117

760±10

≥240

B034

Ⅰ

SA-335P91

φ446×78

2

电加

200

电加

≤80

760±10

≥240

B034

Ⅰ

SA-335P91

φ331×29

39

电加

200

电加

≤150

760±10

≥240

B034

2

3QJ-02

高压旁路管道

Ⅰ

SA-335P91

φ331×29

5

电加

200

电加

≤150

760±10

≥240

B034

3

3QJ-03

再热热段管道

Ⅰ

SA-335P22

φ870×38

32

电加

250

电加

≤164

730±10

≥120

207

Ⅰ

SA-335P22

φ673×34

2

电加

250

电加

≤183

730±10

≥90

207

Ⅰ

SA-335P22

φ623×29

42

电加

250

电加

≤215

730±10

≥90

207

4

3QJ-04

低压旁路管道

Ⅰ

SA-335P22

φ870×38

18

电加

250

电加

≤164

730±10

≥120

207

Ⅰ

SA-335P22

φ600×30

2

电加

250

电加

≤208

730±10

≥90

207

Ⅰ

12Cr1MoV

φ720×10

17

电加

200

电加

≤300

730±10

≥30

B009

Ⅰ

12Cr1MoV

φ820×16

2

电加

200

电加

≤300

730±10

≥60

B009

5

3QJ-06

高压给水管道

Ⅰ

15NiCuMoNb5

φ406.4×30

164

电加

150

电加

≤208

610±10

≥90

A027

Ⅰ

15NiCuMoNb5

φ406.4×53

18

电加

150

电加

≤104

610±10

≥135

A027

Ⅰ

20G

φ273×38

12

电加

200

电加

≤164

650±10

≥120

A023

Ⅰ

15NiCuMoNb5

φ273×22.2

75

电加

150

电加

≤281

610±10

≥90

A027

Ⅰ

15NiCuMoNb