电气离相封闭母线焊接作业指导书.docx

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电气离相封闭母线焊接作业指导书

作业指导书

编号：

CZ04—W—08（附件）

工程名称：

池州电厂一期工程2×300MW工程

作业项目名称：

电气离相封闭母线焊接

编制单位：

安徽电建一公司池州电厂项目部焊接科

批准：

安全：

技术：

质量：

审核：

黄月

编制：

崔北休

日期：

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日期：

出版日期

版次

第版

目录

1作业任务3

2编写依据4

3作业准备和条件4

4作业方法及工艺质量控制措施6

5作业质量标准及检验要求7

6技术记录要求8

7职业安全健康、环境保护技术措施8

8作业指导书的附录10

1作业任务

1.1工程概况：

池州电厂一期工程2×300MW机组发电机引出离相封闭母线是电气系统主接线的重要组成部分，它是沟通发电机出口至#2高厂变、#2主变、PT柜、中性点及避雷器柜的主要设备性材料，该封闭母线设备由江苏长江沃特电气有限公司提供,封闭母线外壳为铝合金型材。

本次开工安装范围包括发电机出线扩相箱,电压互感器及避雷器柜，中性点柜，微正压装置等设备安装；及发电机主回路，厂用分支回路及PT回路,中性点回路等离相封闭母线的安装。

1.2工程量

主回路封闭母线由CZFM-3～CZFM-2～CZFM-6～CZFM-11～CZFM-15～CZFM-16～CZFM-17～CZFM-18～CZFM-21～CZFM-22～CZFM-23、CZFM-3～CZFM-5～CZFM-11～CZFM-14～CZFM-16～CZFM-17～CZFM-18～CZFM-21～CZFM-22～CZFM-23、CZFM-3～CZFM-4～CZFM-11～CZFM-13～CZFM-16～CZFM-17～CZFM-18～CZFM-21～CZFM-22～CZFM-23等31段母线分段组成,其技术参数如下:

额定电压：

20KV

额定电流：

12500A

额定频率：

50HZ

相数：

3

外壳规格:

φ1050*8/φ1050*7

导体规格:

φ500*12

中性点回路封闭母线由CZFM-7、CZFM-7+、CZFM-8、CZFM-9、CZFM-10等8段母线分段组成,厂用分支回路由CZFM-18～CZFM-19共6段母线分段组成,PT回路封闭母线由FMT-29共3段母线分段组成,技术参数如下:

额定电压：

20KV

额定电流：

1600A

额定频率：

50HZ

相数：

3

外壳规格:

φ700*5

导体规格:

φ150*10

1.3工期要求

满足三级计划的要求，在保证施工进度的同时，确保施工工艺及施焊质量。

2编写依据

2.1Q/AEPC-MGC06—2002施工项目作业指导书编制导则

2.2DL/T754-2001《铝母线焊接技术规程》

2.3DL/T869—2004《火力发电厂焊接技术规程》

2.4《火电施工质量检验及评定标准》（1996版焊接篇）

2.5DL/T679-1999《焊工技术考核规程》

2.6DL5009.1-2002《电力建设安全工作规程》（第1部分：

火力发电厂）

2.7公司质量、职业安全、环境体系文件

2.8池州电厂一期工程施工组织设计

3作业准备和条件

3.1人员配备

单项技术员一人，质检员一人（经培训取证上岗）、安环员一人（经培训取证上岗）。

合格焊工人数根据具体工作情况调配，根据以往经验暂定焊工两名。

所有焊工必须经过焊接基本知识和实际技能的培训，并遵照DL/T679—1999《焊工技术考核规程》考核，取得相应的合格证书方可上岗，合格证到期的须及时分批进行培训和复试。

板件试件考核的各种焊接位置见下表，其中角接接头平角焊、立角焊、仰角焊（2F、3F、4F）考核合格者可免去搭接接头的考核、板状试件平、横、立、仰（1G、2G、3G、4G）位置考核合格者可以从事管状焊件对接焊的焊接工作。

板件接头形式

试件焊接位置

对接

1G、2G、3G、4G

角接

2F、3F、4F

3.2材料准备：

铝材和焊接材料必须有质量合格证。

焊丝的选用应根据铝材的化学成分、性能、焊接性和焊接接头的使用条件等因素综合考虑。

封存完好的焊丝一般不需要清洗，可直接使用，对于受污染的焊丝焊前要进行清洗，清洗步骤为除油污、碱洗、中和、烘干（100℃~150℃）及存放。

铝材

焊接材料

纯铝

丝301（如坡口大、深或铝母线刚性大选丝311）

铝锰

丝321或丝311

异种铝焊接

宜选用与材料强度级别低的一侧匹配焊丝

使用的氩气纯度应不低于99.99%，应严格控制其他杂质不得超过GB4842-1995的规定。

3.3主要机具

半自动气体保护焊机（焊机必须经过认可方能投入现场使用）、钢丝刷、扳手及钳子、扁铲、电工用尖嘴钳子等工具。

3.3.1熔化极氩弧焊宜选用500A自冷式或水冷式焊枪。

3.3.2应选用指针准确、安全可靠、调节灵活的指针式氩气减压流量计。

3.3.3输送氩气的冷却水用胶管，不得与输送其他气体的胶管混用，胶管质地应优良柔软，无裂缝、漏气和漏水现象。

3.4作业条件：

3.4.1对上道工序的要求

封闭母线运到安装地点后，安装定位顺序以从发电机出线箱开始为宜，母线扶持钢横梁应预先在安装前焊接到母线土建走廊的钢支架上，同时找好水平标高，以便安放。

清理母线和外壳焊接部位的表面污物、漆膜、氧化膜以便施焊，外壳短路板的焊接在现场装配焊接。

清扫母线外壳内外表面积尘和污物，清扫母线支持瓷瓶。

若主母线铝管管壁厚薄不均，内外圆不同心或椭圆，则应以外圆为基准面加工内圆，一般铝管内圆直径加工量控制在≤4mm。

导体母线表面应光洁平整，不应有裂纹、折皱、夹杂物、变形和扭曲，且无内部损伤。

母线对口的接触面不得有氧化膜，加工必须平整，其截面减少不得超过原截面的5%。

母线应在各段全部就位并调整后，且误差值能够符合规定时，方可进行焊接。

焊件如需要下料应采取机械法或等离子法切割，切割时应留有1mm~2mm的精加工余量。

焊件切口应平整和垂直，坡口制备应光滑、均匀、无毛刺。

焊接前必须用汽油或丙酮等有机溶剂将母材焊缝坡口内的油污清除；除氧化膜可用机械方法处理，即用钢丝刷或刮刀去除氧化膜或用化学处理方法，即先用火焰法加热焊件待焊区域，待其表面温度达到100℃左右时，用常温下浓度为5%～8%的氢氧化钠溶液清洗（15～20）min，并随即用30%稀硝酸溶液进行中和光化处理，除去残碱，最后用清水冲洗（2～3）min。

冲洗干净后，用干净无油的抹布擦干，或用无油的压缩空气吹干。

对接和角接接头清理范围为焊缝两侧各30mm~50mm，搭接接头除搭接面外还应向外延伸30mm~50mm。

清理后的焊件应立即进行焊接工作，其间隔不应超过24h。

母线焊接组对时，应将焊件垫置牢固，以防止在焊接过程中，焊件产生变形和开裂。

3.4.2其他要求

为防止焊缝产生气孔、夹渣和未熔合等缺陷，施焊前必须将焊丝和焊缝坡口区表面的油污、氧化膜和其它杂质进行清除，直至露出金属光泽。

焊接场所必须采取防风、防雨措施，以免影响氩气保护效果，焊接场所如果尘烟较大时，应装设抽风装置，以保证焊工健康及施工质量。

母线焊接场所允许的环境温度在5℃以上，温度过低时应采取有效的方法提高环境温度。

焊接场所应采取可靠的防风、防雨、防雪、防冻等措施。

持有铝母线施焊资质的焊工，正式施焊前，应进行与实际条件相当的模拟练习，经外观检查符合要求，方可参与离相母线的焊接。

4作业方法及工艺质量控制措施

4.1作业方法

电气铝母线焊接主要使用熔化极惰性气体保护焊。

经逐段校对母线部件及相序、顺序编号，然后逐段进行组装定位，安装顺序以从发电机出线箱（或从变压器、或从励磁机、或从开关柜等）开始为宜。

焊接顺序，先主母线、后外壳。

接头型式采用角接，焊接参数如下表：

焊接工艺参数

管板厚

（mm）

位置

焊丝

工作电压

（V）

工作电流

（A）

氩气流量

（L/min）

送丝速度

（m/min）

牌号

规格

5

全位置

S311

φ1.6

24～26

170～180

20~22

2.4~2.8

8

全位置

S311

φ1.6

24～26

190～210

20~24

2.8~3.2

12

全位置

S311

φ1.6

25～28

200～220

22~26

3.2~3.6

4.2工艺质量控制措施

4.2.1焊接工艺流程：

预对口——坡口面清理——对口装配——MIG焊——清理及自检——验收

4.2.2严禁在焊件非焊接区域引燃电弧、试验电流。

4.2.3母线材料厚度不小于8mm时，应采取分层方法焊接。

4.2.4由于铝在高温时颜色不变，预热温度鉴别可在铝件表面用蓝色粉笔或黑色铅笔划线，加热后颜色逐渐减退，当线条颜色与铝相近时，可开始焊接；为保证焊接质量，可采取焊前预热方法，预热温度为100℃左右，为避免产生气孔和裂纹，预热后立即施焊，保持层间温度150～300℃，每道焊缝尽快连续焊完。

4.2.5焊件点固焊选用的焊接材料、焊接工艺、预热温度和焊工资格条件应与正式施焊时要求相同。

焊件（板件）长度不大于500mm时，可点固2~3点；焊件长度大于500mm时，每间隔300mm设置一个点固焊点；管件的直径不大于300mm时，可每隔120°点固一处，一般最少不得少于3点；直径为300mm~500mm时可点固3~5点；直径大于500mm时，应沿圆周每隔60°点固一处。

点固焊点的长度一般为30mm~50mm，厚度为焊件厚度的2/3，且不小于4mm。

角接或搭接型式焊件点焊时，为使其接缝处严密，可采取木槌敲击方法密合后点固。

4.2.6点固焊是正式焊缝的一部分，焊接工艺与焊接材料与正式焊相当，点固焊在正式焊接前可进行修理，经检查确认无缺陷后，再行施焊。

4.2.7为减少焊接变形和接头缺陷，直径大于300mm的管件对接接头宜采取对称焊。

4.2.8采用MIG焊接方法时，可不预热；如果需要预热，采用火焰预热，火焰不得直接烤在坡口上，应在距坡口80mm处进行加热。

4.2.9应尽量避免在拘束条件下进行焊接，以减少焊接应力，防止开裂。

4.2.10每个焊缝应一次焊完，除瞬间断弧外不得停焊，母线焊完未冷却前，不得移动或受力。

4.2.11对外观缺陷，一般可采取打磨方式修整。

对出现缩小导电面积情况时应予以补焊。

4.2.12对于裂纹或内部缺陷，应采取挖补方式返修。

4.2.13应彻底清除缺陷，并向缺陷两端各延伸30mm~50mm，确认缺陷消除后再进行补焊。

返修中同一位置上的挖补次数一般不超过3次。

4.2.14焊后应及时清理焊缝及附近的残存熔剂和焊渣，防止对焊缝和母材产生腐蚀。

5作业质量标准及检验要求

5.1离相封闭母线实行焊接质量三级检查验收制度，做到100%自检，25%二级检验，5%三级检验，做到自检与专检相结合，做好焊接前、焊接过程和焊接结束后三个阶段的质量检查。

5.2离相封闭母线焊接质量检查和检验工作，强调焊接全过程的监督，在焊接前、焊接过程中和焊接结束后等三个阶段都有检查，并严格按检验项目和程序进行。

5.3焊缝外形尺寸和焊缝表面质量应分别符合下面两表中的规定：

焊缝外形尺寸允许范围

类

型

焊缝余高e

焊缝余高差

焊缝宽度（比坡口）

焊脚尺寸

平焊

其他

位置

平

焊

其他

位置

两侧

增宽

每侧

增宽

K

K1

尺寸差

对接

2~4

2~4

≤2

≤2

＜4

＜2

/

/

/

角接

/

/

≤2

≤2

/

/

δ+（2~4）

δ+（1~3）

≤2

搭接

/

/

≤2

≤2

/

/

δ+（1~3）

δ

≤2

焊缝表面缺陷限制范围

缺陷名称

限制范围

裂纹、未熔合、表面气孔、表面夹渣

不允许

未焊透

单面焊缝

带垫焊缝

不允许

不带垫焊缝

深度不大于焊件厚度的5%且不大于1mm，总长度不大于焊缝长度的20%

双面焊缝

内部未焊透不允许

咬边

深度不大于焊件厚度的10%且不大于1mm，长度不大于焊缝长度的20%

根部凸出及凹坑

不带垫单面焊缝

根部凸出不大于4mm，凹坑不大于2mm

带垫

可拆垫单面焊缝

根部凸出不大于3mm,凹坑不大于2mm

不可拆垫单面焊缝

垫的背面不允许有焊透凸出及焊穿凹坑

5.4对外观不合格的焊缝，应进行返工修补，返修补焊前，必须先将缺陷清除干净，至露出完好的金属，才可进行正式的返修焊补工作，直至符合质量标准后方算合格。

5.5材料检验要求：

焊接材料（焊丝）的质量应符合国家标准，应有制造厂的质量合格证。

6技术记录要求

6.1自检记录表编号为WC-001，分项工程焊接接头表面质量检验评定表的编号为WA-001，分项工程焊接综合质量等级评定表的编号为WA-002。

6.2焊接技术文件及记录及时进行编制，整理一套完整的技术资料，做好工程竣工技术文件的移交和技术总结工作，焊口施焊记录编号为HJ-JS-002。

7职业安全健康、环境保护技术措施

7.1主要危害清单

序号

危害因素辩识

控制方法

1

触电

狭小、潮湿场所焊接作业焊工所穿的衣服、鞋、帽等必须干燥，应垫干燥木板，并设监护人；所有电动工器具确认良好；电焊机正确接地，接地电阻不大于4Ω，严禁多台电焊机串联接地

2

高空坠落

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；高处作业人员应衣着灵便；不得坐在平台或孔洞的边缘，不得骑坐在栏杆上，不得躺在走道板上或安全网内休息

3

交叉作业、起重伤害

严禁乱动非工作范围内的设备、机具及安全设施，严格执行安全例会、班组站班会活动，增强每一位员工的自我保护意识，作好安全记录。

4

火灾、灼伤

正确使用氧乙炔气瓶等电火焊工器具，在焊接地点5m和熔渣有可能落入的范围内，应清除易燃、易爆物品，或采取可靠的隔离、防护措施，并设专人监护；在禁火区域动用明火严格执行办理动火工作票。

5

高空落物

正确佩带安全帽等防护用品；高处作业人员应配备工具袋，较大的工具应系保险绳；传递物品时，严禁抛掷。

当附近有带电体时，传递绳用使用干燥的麻绳或尼龙绳，严禁使用金属线等。

严禁随意抛掷焊条头等杂物，统一放入焊条头回收桶内。

6

有毒气体

正确佩带个人防护用品，加强通风，必要时强制通风

7.2环境危害清单

1

焊条头等固体废弃物

严格执行焊条签发领用和回收制度，做到“工完、料尽、场地清”；其他固体废弃物严禁随意抛洒，集中存放，集中处理。

2

电弧光

设置遮挡板、设置标识牌

3

可燃气体、液体

清理干净动火周围易燃、易爆物；动火要办理审批手续，要配备灭火器及动火监护人。

7.3安全文明施工

7.3.1施工现场必须遵守各项管理制度，遵章守纪，确保做到“安全施工、文明施工”。

7.3.2按规定标准正确使用劳动保护用品，着装要整齐。

7.3.3正确使用、保养、维护焊接机具、工器具、热处理机具，确保其使用性能和安全性能；

7.3.4电焊机集装箱等专用机房内应保持整洁，不得有杂物，焊机、电缆应摆放整齐。

7.3.4氧乙炔气瓶使用时应间距5m以上，应有防止气瓶倾倒措施，不得将焊矩、割矩作照明使用，严禁用氧气吹扫衣着。

7.3.5在高处进行焊接与切割作业时，严禁站在油桶、木桶等不稳固或易燃的物品上进行作业；严禁随身携带电焊导线、气焊软线登高或从高处跨越，应在切断电源和气源后用绳索提吊。

7.3.6未经批准，不得任意在设备、结构、墙板或楼板上开孔或焊接临时结构。

7.3.7严禁将电焊导线靠近热源、接触钢丝绳、转动机械或将其搭设在氧气瓶、乙炔瓶上。

7.3.8焊接和切割现场应有防风防雨措施，工作结束后，应仔细检查场地周围，确保无火灾隐患后，方可离开现场。

7.3.9现场使用的氧、乙炔、严禁靠近热源，氧气瓶与明火的距离不得小于10米，应放在通良好的场所，夏季应防止日光暴晒。

7.3.10夜间作业须有充足照明，遇到六级或六级以上的大风、大雨、大雪、大雾等天气应停止露天作业。

7.3.11隔离层、孔洞盖板、栏杆、安全网等安全防护设施严禁任意拆除；必须拆除时应征得原搭设单位的同意，并采取临时安全施工措施，作业完毕后立即恢复原状并经搭设单位验收。

7.3.12施工人员应牢固树立“安全第一，预防为主”的思想；工程处专职安全员进行安全监督。

7.3.13其它安全要求遵守《电力建设安全工作规程》（火力发电厂部分）及安全管理部的有关规定和措施。

8作业指导书的附录

附录A作业流程图

附录A

负责技术员

焊工

下料工

铆工

质检员

金试人员

否

是