最新发电厂2660MW燃煤机组一期工程主蒸汽及补汽阀导汽管道焊接作业指导书.docx

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最新发电厂2660MW燃煤机组一期工程主蒸汽及补汽阀导汽管道焊接作业指导书

作业指导书

工程名称：

xxxxxx发电厂2×660MW燃煤机组一期工程

编号：

H-14

作业项目名称：

2#机主蒸汽及补汽阀导汽管道焊接

编制单位：

xx省电力建设第一工程公司xx分公司（机炉工地）

编写：

日期：

审核：

日期：

审定：

日期：

日期：

批准：

日期：

出版日期：

版次：

第一版

1．目的

2．适用范围

3．编制依据

4．工程概况、特点及主要工程量

5．劳动力计划和作业人员的资格要求

6．主要施工机械、工具、器具及材料计划

7．施工准备

8．作业程序

9．作业方法、工艺要求及质量标准

10．工序交接及成品保护

11．强制性条文

12．安全和文明施工措施

13．绿色施工节能减排与环境管理

14．环境因素识别及环境控制措施

15.主要危险源识别及预防措施

16.技术记录

1．目的

为了使项目作业规范、符合程序、满足标准，确保施工安全、优质、准点完成，编制本作业指导书。

2．适用范围

本作业指导书适用xxxxxx发电厂2×660MW燃煤机组一期工程#2机主蒸汽管道、补汽阀导汽管道及主蒸汽疏水管道的安装焊接作业。

3．编制依据

1）主蒸汽管道、补汽阀导汽管道、主蒸汽疏水管道安装有关图纸

2）《施工组织总设计》xx省电力建设第一工程公司xx分公司

3）《焊接专业施工组织设计》（H-01）xx省电力建设第一工程公司xx分公司（机炉工地）

4）xx电建一公司焊接工艺评定报告

5）《焊接工艺评定规程》（DL/T868-2004）

6）《焊工技术考核规程》（DL/T679-1999）

7）《特种设备焊接操作人员考核细则》TSGZ6002.2010

8）《火力发电厂焊接技术规程》（DL/T869-2012）

9）《火力发电厂焊接热处理技术规程》（DL/T819-2010）

10）《火力发电厂异种钢焊接技术规程》DL/T752-2010

11）《电力建设施工质量验收及评价规程》.第七部分.焊接DL/T5210.7.2010

12）《T91/P91钢焊接工艺导则》电源质[2002]100号

13）《工程建设标准强制性条文》（电力工程部分）第一篇火力发电工程（2006版）

14）《电力建设安全工作规程》火力发电厂部分（DL5009.1-2002）

4．工程概况、特点及主要工程量

4.1工程概况

本工程汽轮机为上海汽轮机厂引进西门子技术生产的新型超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、凝汽式汽轮机（195型）,型号：

N660-25/600/600。

汽轮机布置在14.50m标高运转层上。

发电机设备发电机为上海汽轮发电机有限公司生产的水氢氢冷却、静态励磁发电机，型号：

QFSN-660-2YHG。

4.2工程特点

超超临界机组考虑到介质的高参数，材料采用了SA335P91、92的新型耐热钢材料。

这种材料焊接对坡口打磨、充氩保护、对口间隙、点焊位置、焊前预热、焊接电流、焊道布置、焊层清理、焊后热处理都必须进行严格的控制，以防止产生裂纹、根部氧化、层间缺陷。

焊接和热处理作业需要安排责任心强、技能水平高的人员，以保证各个环节受控。

整个管线焊口都是安装焊口，每只焊口壁厚比较厚，完成一只焊口时间周期长，挡风防雨工作要做好。

4.3主要工程量

表1主蒸汽管道、补汽阀导汽管道主要工作量

项目

材质

规格

焊口数

主蒸汽管道（锅炉侧）

SA335P92

φ559×97

2

SA335P92

φ457×85

10

主蒸汽管道（汽机侧）

SA335P92

φ305×77

6

SA335P92

φ432×106

23

主蒸汽疏水管道

SA335P92

φ73×15

20

SA335P92

φ88.9×18

6

汽机旁路管道

SA335P92

φ254×62

2

A691Cr.1-1/4CL22

φ610×26.97

3

补汽阀管道

SA335P91

φ219.1×48

11

SA335P91

φ219.1×25.4

30

5．劳动力计划和作业人员的资格要求

表2劳动力计划和作业人员的资格要求

序号

工种

资格要求

高峰人数

备注

1

焊接技术员

熟悉相关规程、规范

1

2

热处理技术员

熟悉相关规程、规范

1

3

质检员

持有效证件

2

4

热处理工

持有效证件

4

5

班长

熟悉相关规程、规范并了解焊工技能状况

1

6

焊材管理员

有管理经验

2

7

高压焊工

Ⅱ类大口Ws/Ds项目

8

有大口焊接经验

8

高压焊工

Ⅲ类（P91、P92）大口Ws/Ds项目

8

有大口焊接经验

6．主要施工机械、工具、器具及材料计划

6.1主要施工机械、工具、器具计划

表3主要施工机械、工具、器具计划

序号

名称

型号规格

单位

数量

备注

1

电焊机

ZX7－400S

台

20

2

热处理电脑控温柜

240KW

台

2

3

自动记录仪

台

6

4

除湿机

台

1

5

烘箱

200型

台

2

6

温湿度仪

台

1

7

角向磨光机

φ100mm型

台

20

8

角磨片

φ100mm

片

100

9

氩弧焊枪

200A

把

20

10

氩弧焊枪导电嘴

只

50

带滤网

11

钨极夹头

φ2.5mm

只

100

纯铜

12

电焊钳

300A

把

20

13

面罩

只

20

14

面罩黑玻璃

8#、9#、10#

块

20

15

普通白玻璃

块

200

16

焊工手套

付

40

17

钢丝刷

把

40

18

工具包

大号

只

20

19

去渣锤

把

40

20

凿子

把

20

21

焊条保温桶

5Kg

只

20

22

电焊皮线

50mm2

米

2000

23

片状加热器

φ141mm、φ204mm、φ219mm、φ228mm、φ305mm、φ322mm、φ355mm

片

150

24

热处理二次输出线

2×16mm²

米

2000

25

热电偶补偿导线

KX2×1mm2

米

2000

镍铬－镍硅

26

热电偶

K型φ3、1000-1200℃

根

40

WRNK-191

27

烘把

100

把

2

需要时

28

红外线测温枪

台

2

辅助测温

D.以上说法均不正确29

clear钢丝钳

9.类是对象的集合，它包含了相似的有关对象的特征和行为方法，而________是类的实例。

把

A.BOF（）和EOF（）均为.T.B.BOF（）和EOF（）均为.F.4

D.在VFP中，可建立本地视图和远程视图焊口热处理包扎

C.数据库、自由表、查询和视图D.数据库、表单和查询30

C.数据库系统避免了数据冗余十字螺丝刀

A.排序B.建立索引4寸、6寸

GROUP,BY职员号HAVINGCOUNT（*）>3WHEREAVG（金额）>200把

2

设备维护

31

平口螺丝刀

4寸、6寸

?

str（n）+"的大写汉字为玖"把

2

设备维护

32

焊缝检验尺

把

2

焊后检查

6.2主要材料计划

表4主要材料计划

名称

型号（规格）

单位

数量

备注

氩弧焊丝

TIG-R30（φ2.5）

kg

50

电焊条

R307（φ3.2）

kg

100

电焊条

R307（φ4.0）

kg

300

氩弧焊丝

9CrMoV-N（φ2.4）

kg

300

氩弧焊丝

MTS616（φ2.4）

kg

120

电焊条

CHROMET9MV-N（φ3.2）

kg

300

电焊条

CHROMET9MV-N（φ4.0）

kg

100

电焊条

MTS616（φ3.2）

kg

1300

电焊条

MTS616（φ4.0）

kg

500

7．施工准备

表5施工准备

序号

类别

准备项目

应具备的条件

1

技术准备

作业指导书

已报监理审批。

焊接工艺卡

已编制审批发给焊工，并保证在施焊现场的可得性。

热处理工艺卡

已编制审批，并发给焊工，并保证在热处理操作室的可得性。

技术、安全、质量交底

已完成交底并有记录。

焊口位置记录图

草图已绘制，并已确定焊口编号方式。

2

人员准备

焊工合格证

合格证原件已确认，焊工合格证上的项目能覆盖所承担的施焊项目，并在有效期内，人员资格已报监理审批。

热处理工资格证

资格证原件已确认，在有效期内，已报监理审批。

焊工及热处理工钢印代号

每位焊工及热处理工的钢印代号已确定。

焊前模拟练习

每个焊工已按要求进行了模拟练习考核合格，并有记录。

3

机具准备

焊机

已就位，经专业电工检查合格，符合安全规程要求，电流电压表已校验合格并在有效期内。

焊条烘箱

已就位，经专业电工检查合格，符合安全规程要求，设备上的控制仪表已校验合格并在有效期内。

热处理温控柜

已就位，经专业电工检查合格，符合安全规程要求。

记录仪、热电偶、远红外测温仪、氩气流量计

已检验合格并在有效期内。

远红外加热器

规格满足要求，数量足够。

热电偶补偿导线

确认与所用热电偶型号匹配。

4

主要材料准备

焊接材料库

库房具备贮存条件，满足相关规程要求；有专人管理，已具备焊条烘焙条件。

焊条焊丝

光谱复核合格，已报监理审批。

氩气

纯度符合要求。

氧气、乙炔

已准备。

钨极一端应打磨成圆锥型

热处理用保温棉

型号规格满足要求，数量足够。

5

现场条件准备

施焊环境

施焊区域有挡风、防雨、防雪、防寒、防潮等措施，焊接环境温度应符合：

BⅠ类钢0℃以上；BⅢ类钢5℃以上。

焊接时的风速应符合：

手工电弧焊小于8m/s、氩弧焊小于2m/s。

焊接电弧1m范围内相对湿度应不大于90%。

安全设施

脚手架稳固可靠，并能满足焊接操作、热处理及检验工作的要求。

待焊部件

光谱已复核并与图纸一致，已具备正常对口装配条件。

6

其它

焊缝检验尺

已校验合格并在有效期内。

8.作业程序

作业流程见下图1

主蒸汽管道、补汽阀导汽管道焊接作业流程见图

（一）。

9．作业方法、工艺要求及质量标准

9.1作业方法及工艺要求

9.1.1焊接方法及焊材选择,各部件的焊接方法及焊材选择如下表所示。

表6焊接方法及焊材选择表

项目名称

母材材质

规格

焊接方法

焊条

焊丝

主蒸汽管道

SA335P92

φ559×97

Ws/Ds

MTS616

MTS616

SA335P92

φ457×85

Ws/Ds

MTS616

MTS616

SA335P92

φ305×77

Ws/Ds

MTS616

MTS616

SA335P92

φ432×106

Ws/Ds

MTS616

MTS616

主蒸汽疏水管道

SA335P92

φ73×15

Ws/Ds

MTS616

MTS616

SA335P92

φ88.9×18

Ws/Ds

MTS616

MTS616

高压旁路管道

SA335P92

φ254×62

Ws/Ds

MTS616

MTS616

A691Cr.1-1/4CL22

φ610×26.97

Ws/Ds

R307

TIG-R30

补汽阀管道

SA335P91

φ219.1×48

Ws/Ds

9CrMoV-N

9MV-N

SA335P91

φ219.1×25.4

Ws/Ds

9CrMoV-N

9MV-N

9.1.2焊缝层道布置示意图

各部件的焊接工艺参数详见焊接工艺卡。

焊缝层道布置示意图如下：

图2焊缝层道布置示意图

9.1.3焊材领用

焊工领用焊材时应出据经技术员审核过的焊工日任务单。

一次领用两种及两种以上不同材质的焊材时应做好标记，严禁混放。

当一个焊接项目同时需要两种以上焊材时，应将焊材及母材均做好标识，以防错用。

领用的焊条应盛入焊条保温桶内，保温桶应接通电源，桶内温度应保持在80-100℃。

9.1.4焊接电缆及氩气皮管连接

焊接前应检查机具接线是否正确、可靠。

氩弧焊时应采用直流正接法，焊条电弧焊时应采用直流反接法。

接线示意图如下。

图3直流正接法（P91/P92材质焊接才需充氩保护）

图4直流反接法（P91/P92材质焊接才需充氩保护）

9.1.5试验电流和氩气

焊接电缆及氩气皮管连接完成后，可在临时备件上试焊（严禁在设备管子上试焊），以检验极性、电流和氩气保护情况。

如钨极烧损或飞溅物较多时，应检查极性是否正确，电流是否过大；如氩气保护效果不好，则应检查皮管连接、挡风情况以及氩气质量等。

氩气保护效果试验方法：

①按选定的工艺参数在试验板（打磨出金属光泽）上引燃电弧后并保持不动，待电弧燃烧5～10秒灭弧，检查熔化焊点周围有无明显、光亮的圆圈。

圆圈越大越光亮清晰，说明保护效果越好。

②在不锈钢试验板上焊接，不锈钢焊缝表面呈银白色和金黄色最好，蓝色次之，灰色不良，黑色最差。

9.1.6坡口及对口检查

a）焊前应检查对口装配情况，坡口型式和尺寸应符合图纸要求（均为60－70°V型坡口，间隙2～3mm，钝边0.5～1mm，如下图所示）。

图5坡口型式和尺寸

图6坡口型式和尺寸

图7坡口型式和尺寸

b）工件在组装前，应将坡口边缘10－15mm范围内的油、漆、锈、垢等清理干净，直至露出金属光泽，并检查管端应无重皮、裂纹、毛刺等缺陷。

c）对接管口端面应与管子中心线垂直，其偏斜度△f如下表规定

表7管子端面与管中心线的偏斜度要求

图例

管子外径mm

Δfmm

60～159

1

＞219

2

d）焊件对口时应做到内壁齐平，如有错口，则局部错口值不得超过壁厚的10%，且不大于1mm。

9.1.7充氩

a）对于SA335P91、SA335P92钢，焊接时管子内壁必须充氩气保护。

充氩位置可以在坡口处，也可以在管子一端。

b）采用坡口充氩时,对口前必须在管子内部设置充氩气室。

气室深度应≥400mm，以防止在预热或焊接时烧损。

采用管端充氩时，将另一侧管子用可溶纸进行封堵，深度应≥400mm。

填塞物应保留一定的松散程度，便于气室内的气体缓慢流出，如过于严密，应在填塞物上留有不大于Φ5的mm小孔。

图8坡口充氩示意图

图9管端充氩示意图

c）为保证气室内充满氩气、减缓氩气从坡口处溢出，应在管子外侧裹上铝箔纸，并留有长约10mm的小口，便于空气排出。

d）焊接前应检测氩气是否充满气室，方法为将打火机的火焰靠近排气口，如果火焰熄灭，则氩气已经充满气室，可以焊接。

e）开始充氩时，氩气流量可为20L/min，当氩气已经充满气室后，应将氩气流量调低至6－8L/min,最后封口焊接时，流量应减小到3－4L/min。

9.1.8预热

对于外径小于219mm或壁厚小于20耐热钢焊口需焊前预热可采用火焰加热，工具为H01-40型氧乙炔烘把。

预热从对口中心开始，每侧不少于焊件厚度的3倍，且不小于100mm。

预热应采用中性焰加热，并不断均匀移动烘把，严禁火焰局部停止不动。

预热过程中，应采用便携式红外线测温仪测温，并记录温度。

其余均采用电加热进行预热，加热宽度从焊缝中心算起，每侧不小于管子壁厚的4倍，且不小于100mm。

具体预热温度见下表：

表8预热温度表

材质

预热温度℃

A691Cr.1-1/4CL22

150～200

SA335P91、SA335P92

Ws:

100-150；Ds:

200-250

9.1.9点固焊

a）点固焊应与正式焊要求相同（选用第一层打底焊工艺参数），点焊位置应在不影响视线便于操作处，长度不超过10mm，厚度不超过3mm。

图10点固焊位置示意图

b）焊丝添丝完毕，焊丝头部不应立即脱离氩气的保护范围，以防高温部分被氧化,否则再次添丝前应将头部氧化部分剪除。

该要求适用于焊接全过程。

c）点固焊后应检查点焊质量，如有缺陷应立即清除，重新进行点固焊。

点固焊将作为打底焊的一部分，因此必须保证熔合良好。

9.1.10打底焊及检查

a）打底过程中应密切注意焊枪的角度，使氩气流能充分保护熔池。

添加焊丝时，应注意沿一定的角度送入，切忌干扰氩气对熔池的保护。

正确的焊枪角度与送丝角度如下图所示：

图11焊枪角度与送丝角度

（a、c为外加丝，b、d为内加丝）

b）打底焊应确保根部熔透和坡口边缘熔合良好，要防止产生焊瘤或焊丝头粘在管子内壁，打底时应控制好电弧，焊枪摆动及送丝要均匀，不能靠送丝的力量来突出根部。

打底层厚度一般在2.4－3mm左右。

c）对充氩保护的焊口，焊前应将待焊区域的铝箔纸揭开，揭一段焊一段，不可一下子全部揭开，以免保护气体受到影响。

d）焊接过程中，应严格按照给定的工艺参数施焊，严禁采用大电流快速焊接。

e）打底焊结束应及时进行表面检查，确认无表面缺陷时再进行填充层焊接。

9.1.11填充层焊接及层间清理

a）直径大于194mm的焊口应由二人对称焊接，并且尽量采用相同的焊接规范，保持同步，同时焊接、同时停止。

b）打底焊结束应及时进行加厚层焊接，第二层如采用手工电弧焊时，要特别仔细，以防烧穿。

焊接电流和焊层厚度为焊接工艺卡上的规定值，不允许随意改变焊接参数、加厚焊道、减少层次。

c）施焊过程中应特别注意接头处，必须熔合良好，收弧时应衰减电流，待熔池填满后再收弧，防止产生弧坑裂纹或收弧缩孔。

层间接头应错开。

d）SA335P91/SA335P92焊接过程中应控制层间温度，上限SA335P91不应超过250℃、SA335P92不应超过250℃

e）焊缝全部采用一次成形。

f）层间的氧化物、飞溅等杂质应使用磨光机打磨清理干净，不可用錾子过重敲击焊缝，防止产生裂纹。

确认无缺陷后方可进行下一层或下一道焊缝的焊接。

g）施焊过程应连续完成，如被迫中断时，应采取防止裂纹产生的措施。

再焊前应仔细检查，确认无裂纹后方可按照工艺卡要求继续施焊。

9.1.12盖面层焊接

a）盖面层焊接前，要检查填充层是否将坡口基本填满，一般以低于坡口平面1mm为宜，这样既可保证在盖面时有清晰的坡口线，也不至于将盖面层焊接的太厚。

如果填充层焊缝超出坡口平面或不平整时，可进行适当的打磨和补焊，以保证焊缝表面成形美观。

b）高合金钢焊缝的填充层检查时发现有氧化，应进行打磨并适当冷却后再进行盖面层的焊接。

判断是否氧化的简单方法是目检，当焊缝的色泽为银白色或红色为正常，当焊缝的色泽为灰色和灰黑色时为氧化。

c）盖面层焊接时，不允许将焊道焊得太厚或太宽，以防止熔池温度过高而影响成型和导致氧化、咬边等缺陷的产生。

焊缝较宽时必须按照工艺要求进行多道焊，一般焊缝厚度以2～3mm,宽度≯8mm为宜。

d）当盖面层采用多道焊时，每一个焊道之间不允许有明显的沟槽，应保证焊道之间过渡圆滑。

手工电弧焊盖面时，每一段焊缝停止后都应及时清渣，不允许留着焊渣进行接头或焊接下一道焊缝。

e）盖面层焊接时，要注意控制好熔池的温度，一般情况下坡口两侧停留时间是焊缝中心的两倍，氩弧焊时电弧在两侧停留需要适当添加焊丝，以防止产生咬边。

f）焊接位置困难时，盖面层焊接要遵循先焊困难位置，后焊容易位置的原则，以防止因为视线或操作受影响，而不能形成完整的盖面层焊缝。

9.1.13焊后清理

a）每一只焊口焊接完成后都应及时进行焊后清理，清理时可以使用手动工具或电动工具，每一次清理时都必须正确配戴防护用具。

b）焊工自检合格后，关闭焊接电源、气源，清理施焊现场，确认无任何起火危险后方可离开，并将未使用完的焊材返回给焊材库。

9.1.14焊后热处理

a）需要进行焊后热处理的焊口（见表9），经光谱分析确认无错用焊材后，应及时进行焊后热处理（一般焊后不超过24小时）。

b）加热器及热电偶布置示意图如下：

图12加热器布置示意图（适用于管径小于159）

图13加热器布置示意图（适用于管径大于273）

图14热电偶布置示意图

d）焊口在热处理过程中严禁加载或卸载，必须待热处理完毕后方可。

e）热处理主要工艺参数见下表，其他具体参数和要求详见热处理作业指导书和热处理工艺卡。

表9热处理主要工艺参数

项目名称

母材材质

规格

预热

温度

（℃）

升降温

速率

（℃/h）

恒温

温度

（℃）

恒温时间

（Min）

主蒸汽管道

SA335P92

φ559×97

Ws:

100-150Ds:

200-250

≤64

760±10

≥480

SA335P92

φ457×85

Ws:

100-150Ds:

200-250

≤73

760±10

≥480

SA335P92

φ305×77

Ws:

100-150Ds:

200-250

≤81

760±10

≥480

SA335P92

φ432×106

Ws:

100-150Ds:

200-250

≤60

760±10

≥600

高压旁路管道

SA335P92

φ254×62

Ws:

100-150Ds:

200-250

≤100

760±10

≥360

A691Cr.1-1/4CL22

φ610×26.97

150-200

≤231

670-700

≥90

补汽阀管道

SA335P91

φ219.1×48

Ws:

100-150Ds:

200-250

≤130

760±10

≥300

SA335P91

φ219.1×25.4

Ws:

100-150Ds:

200-250

≤150

760±10

≥180

9.2质量检验与质量标准

9.2.1表面质量检查

a）焊工应对焊口表面质量进行100％自检，自检合格后，及时填写自检单交班（组）长检查确认，班（组）长复查合格后联系工地焊接质检员进行检查验收，工地质检人员的检查比例为100％。

b）焊口表面质量检验指标与质量标准如下：

表10焊口表面质量检验标准

序号

检验指标

合格标准

优良标准

1

焊缝余高

0～3mm

0～2mm

2

焊缝宽窄差

≤4mm

≤3mm

错口

≤0.1δ且≯4mm

≤0.1δ且≯1mm

3

弯折

D<100:

≯1/100；D≤100:

≯3/200

5

表面缺陷

无裂纹、弧坑、气孔、夹渣

c）弯折度和错口测量方法如下图所示。

图15弯折度和错口测量

9.2.2焊缝光谱复核

所有焊口的焊缝必须及时做光谱分析复查，光谱分析复查数量为100％。

9.2.3硬度检测

a）需