开封火电厂2×600MW机组扩建工程1#机组安装工程焊接管理技术总结

开封火电厂2×600MW机组扩建工程1#机组安装工程焊接管理技术总结
开封火电厂2×600MW机组扩建工程1#机组安装工程
焊接管理技术总结
焊接工程概述
一、焊接主要工作量及特点
锅炉侧：锅炉本体小口径焊口35833只，中、大口径焊口1000只，参加锅炉水压受热面焊口35783只，锅炉附属管道高压焊口1050只。

其它锅炉附属管道共计1680只。

锅炉受热面一次密封约20000m，二次密封约10000多米，钢结构焊接主要是刚性梁、大板梁、炉前钢架、大风箱、渣仓等部件的焊接。

汽机侧：汽机高压焊口1228只，其中四大管道251只，汽机中低压管道10340只，其它设备焊接包括：汽轮发电机本体焊接，凝汽器接缸焊接，主汽门吊耳焊接，发电机出线罩与氢冷却汽包焊接，低压缸密封焊接等。

本工程采用材质种类多，碳钢类主要有Q235、SA-210C、SA-106C、20G等，低合金结构钢Q345等，低合金耐热钢15CrMo、12Cr1MoV、SA-213T2、SA213-T12、SA-213T22、SA-335P12等，高合金耐热钢SA-213T91、SA-335P91等，不锈钢1Cr18Ni9Ti、1Cr20Ni14Si2、SA-213TP347H等，工程采用钢种有GB，ASME、DIN 等各标准钢号。

工程中使用合金钢数量大，除热力系统的初级部件省煤器采用了碳钢外，其余部件皆采用合金钢，锅炉热力系统的合金钢用量占到90%以上，且合金钢管壁厚，需要热处理的时间长。

工程中需要进行热处理的有水冷壁以后部件的联络管、所有T/P91管等，因此对热处理温度、加热均匀性的控制、热处理时机的控制皆要求非常严格。

二、主要施工工期
受热面焊口于2008年4月17日开始地面组合焊接——省煤器，于2008年9月2日锅炉水压试验一次成功，汽机侧焊接工作于2008年6月开始，于2008
年11月21日吹管前焊接工作基本结束。

其中重要项目开工及结束日期见表2-4-1：
表2-4-1 重要项目开工及结束日期
三.主要及大型工器具配备情况：
本工程施工高峰期使用电焊机111台，热处理机4台，其中180KW 1台、
240KW 2台、360KW 1台。

四.劳力情况：
劳力主要集中在2008年5月至2008年11月，其中高峰期管理人员10人，包括：主任1人，技术人员4人，质检人员1人，安全1人，班长3人。

高压焊工85人（其中能焊接高合金高的45人），热处理人员4人，综合人员2人，外协人员21人（换氩气和热处理配合）。

焊接过程的质量控制与经验体会
一、焊接过程的质量控制
焊接质量检验、管理本着“凡事有人监督、凡事有人负责、凡事有据可查、凡事有章可循”的原则，按照“由合格的人员，依据合格的程序，使用合格的装备，达到合格的质量”的标准进行。

焊接质量的检验应从焊前、焊接过程、焊后三个阶段进行。

应重视焊前准备工作、重视焊接过程的监督、检查，使得焊接检验的关口前移。

超前考虑焊接过程中要出现的质量缺陷，及时处理消缺。

焊接技术人员根据工程情况，提前编写焊接专业施工组织设计，报有关部门审批。

根据分项工程的具体情况和施工进度编制焊接作业指导书并报有关部门批准，并根据组织设计的要求准备工程所需的人员、设备、材料、工器具等。

管理人员及时对焊接设备、热处理设备、焊接材料及焊条库进行检查，使其满足规范和现场的要求。

各分项工程开工前组织相应的人员进行焊接前模拟练习，根据现场实际位置制作障碍，合格并得到有关部门的认可后方可上岗，做好模拟练习记录。

开工时对施工的相关焊接、热处理人员进行技术交底，安全技术交底要求焊工严格按照焊接作业指导书进行施焊并严格遵守焊接工艺纪律等内容，交底覆盖率达100％。

对当天焊接工作完成后由焊工本人首先对所焊焊口进行100%的自检。

并填写焊缝自检表交给班组长，班组长对该焊工当天的焊口进行检查，合格后送给质检员。

质检人员检查完当天的焊接工作后，填写探伤委
托单委托检测中心进行无损检验、光谱检查、硬度检验。

同时对上一天检测中心所检测的焊缝结果进行跟踪。

当一个分项工程完毕后，焊接质检员组织人员进行分段验收，对分项工程进行焊接质量综合评定。

分段验收包括焊接资料和现场检查工作。

锅炉整体水压试验前进行最终验收评定。

焊接技术人员、质检员按规范和公司的要求整理好所有竣工资料及焊接综合评定表，接受有关人员的检查。

现场检查的重点是安装焊口的外观工艺质量、密封焊接的咬边情况，吊耳、临时支架的割除清理质量等。

锅炉受热面焊口焊接全部采用全氩弧焊(GTAW)或氩弧焊打底+电弧焊盖面工艺（GTAW+SMAW）；锅炉中、大口径、联络管，汽机四大管道、高压旁路、导汽管等高压管道全部采用氩弧焊打底+电弧焊盖面工艺（GTAW+SMAW）；锅炉附属管道的焊缝全部采用全氩弧焊或氩弧焊打底+电弧焊盖面工艺；油管路焊接采用全氩弧焊工艺，不锈钢管、高合金钢焊接采用全氩或氩弧焊打底电弧焊盖面工艺，内部进行充氩保护。

管道支吊架、锅炉密封、钢架等结构件焊接采用手工电弧焊工艺，所有Ⅰ类焊接街头100％无损检测，且不少于50％的射线检验。

小口径管的焊接：水冷壁上部垂直段、包墙焊口采用地面组合，水冷壁中部及灰斗螺旋部分，采用小片与炉低组合，其他全部高空安装。

焊接每片由两名焊工对称进行焊接。

省煤器焊接：省煤器蛇行管上下水平管组进行地面组合，吊挂管两段进行地面组合后与低过水平管组组合成一组，以进行吊装，其它焊口高空安装；低温再热器焊接：低温再热器由水平段与垂直段两部分组成，水平段由一、二、三级管组构成，其中一、二级管组地面组合，其余高空焊接；屏式过热器焊接：屏式过热器管排与分配集箱进行地面组合，高空只进行分配集箱与汇集集箱的焊接；高温过热器焊接、高温再热器焊接都采取高空焊接；
大口径管道的焊接：管径大于194mm的焊口采取两人对称焊接。

不锈钢管道的焊接：不锈钢焊接时应进行内部充氩保护，焊接时应控制层间温度不大于250℃。

钢结构焊接：钢结构焊接时保证强度和防止变形是控制的重点，采用分段跳焊或者对称施焊的焊接顺序，并用合适的焊接线能量。

热处理方案：焊前预热：管径≥219mm或壁厚≥20mm的管道焊前预热选用DWK系列电脑温控电加热炉设备，热电偶测温，自动控制、记录温度曲线。

其余管道采用氧-乙炔火焰预热，测温笔或远红外测温仪测温。

焊后热处理：焊后热处理全部采用DWK系列电脑温控电加热炉设备，热电偶测温，自动控制、记录热处理曲线。

热电偶对称布置在焊缝中心，且不少于两点，水平管道焊口，测温点上下对称。

分区控温时，热电偶的布置与加热装置相对应。

当同炉处理多个焊口时，热电偶布置在有代表性的焊口上。

热电偶布置在加热器下，并保证热电偶的热端与焊件真正接触，以便控制加热过程。

T/P91钢施焊过程中严格按照工艺要求控制线能量，对热处理要求也比较高。

在焊接T/P91钢的过程中应该控制好一下几点：①管道内确保充氩效果，防止根部氧化，确定充氩方案，确保焊口返修能够充氩保护。

对于T91钢排管充氩方案，采用管排每道焊口离管口20～30cm处都塞上水溶纸，从坡口处用扁管对坡口充氩。

对于P91钢大口径焊口的充氩，对口前用硬纸壳和水溶纸在焊口两侧20～30cm处做好局部气室，焊口外壁处用高温胶带在坡口处密封，从管道内或焊口坡口处充氩，为了防止把氩弧焊第一层击穿，第二层也采用氩弧焊，增加对第一层的保护。

②控制好焊接线能量：控制好焊接速度、焊接厚度，确保焊口GTAW时温度控制在150℃～200℃，SMAW时温度控制在200℃～250℃，排管用高温红外线测温枪来控制焊接温度，大径管用热电欧控温，SA335P91焊接采用薄焊道多层焊接减小焊缝的热输入量，抑制焊缝晶粒过大，提高焊缝的
机械性能。

质检人员或技术人员在现场监督焊接工艺的执行，测定焊接层间温度、焊道厚度、焊道数量、焊接电流等方面内容，并做好记录。

要求每层厚度不超过焊条直径且控制每层厚度不超过3.2mm。

③焊口的热处理：要求每道焊口焊接前和焊接过程中进行预热、焊接完毕后及时进行焊后热处理。

对于T91钢焊接：焊接前预热温度150℃，层间温度控制在150℃～200℃，恒温温度为760±10℃，恒温时间为60min，冷却至300℃后不控温，在保温棉内冷却至室温；对于P91大口径焊口，热处理升降温速度按照6250/δ℃/h且不大于150℃/h，焊后热处理首先缓冷至100℃～120℃，低温保护2h后再升温，恒温温度为760±10℃，恒温时间≥6h，冷却至300℃后不控温，在保温棉内冷却至室温。

二、焊接管理经验与体会
1.针对其它机组在试运过程或运行过程中频繁爆管，采取了一系列防爆管措施：①焊接前为了保证每道管道内的清洁，做到排管100％的通球，并保证相关的技术人员和监理旁站，做好记录；②排管焊接对口前再次检查管道内的清洁度，对要充氩保护的管道，管道内不能用高温胶带（带铝箔的）或其它不溶物体，管内只用水溶纸封堵排管，离管口20～30cm，水溶纸在热处理过程中就会燃烧后化为灰、或在水压、冲管过程中就得到很好清除。

小集箱与汇集集箱焊接考虑到集箱内介质的流向也采取同样的方法。

；③点口前确定管道内无其它杂物，确保打底质量，管道内无焊瘤、焊丝头；④冲完管后对一些容易发生爆管的部件进行抽查，割堵头或手孔（如屏过，过渡段水冷壁集箱手孔）检查管道内是否有杂物，验证管道内的清洁度。

通过采取上述措施，在试运期间，无一例爆管事故发生，确保了试运工作顺利完成，取得了很好的效果，节约了大量的人力，物力、财力。

使总启动到移交生产的时间大大缩短，为业主赢得了宝贵的时间，为公司赢得了较高声誉，并带来了巨大的经济效益。

2.针对壁厚大于或等于70mm的SA335P91钢是否需要中间探伤及采取中间探伤后热处理工艺问题：根据《火力发电厂焊接技术规程》规定，厚度不小于70mm的管子焊到20mm左右时做100％的射线检查，焊接完成后做100％的超声检查。

但对于P91钢要求焊接的热处理过程不能中断，加上质检中心站、业主、监理等也提出不进行中间探伤的提议，我们针对此情况专门制订了《P91大口径焊口免中间探伤质量保证措施》并报监理批准。

3.高再和高过管道材质是SA213T91，其规格Φ48.6×8.5mm、Φ50.8×4mm 等，现场采用了GTAW的焊接工艺，而没有采用GTAW+SMAW，主要考虑到GTAW 工艺的焊口的硬度、柔韧性等机械性能比采用GTAW+SMAW工艺焊接的焊口要好，为了确保此高压焊口的焊接质量，更好的控制好焊缝的线性能来获得小的晶粒，加上当时由于任务繁重、时间紧促，所有我们采用了GTAW的焊接工艺方案。

4.对于超临界机组，需要热处理的工作量大，大小焊口共计6538只，其中大口径焊口1348只，小口径焊口5190只，所以在施工过程中，管理技术人员相对来说对热处理投入的精力比较大。

在今后的施工过程中，对于超临界机组的热处理方面的工作应做好更充分准备，要求技术人员和热处理人员对热处理机械和需要热处理的工作量做好细致的工作，并且提高有关人员的素质。

山东电建一公司开封工地焊接公司 2008-11-22。