9锅炉炉管焊接方案

锅炉受热面炉管焊接方案
1编制说明
动力厂二期扩建工程安装1台由哈尔滨锅炉厂制造的410t/h高温高压自然循环煤粉锅炉，受热面炉管部分需要在现场进行组对焊接，为了有效的控制受热面炉管焊接的质量和指导现场焊接施工，现编制《锅炉受热面炉管焊接施工方案》。

2编制依据
2.1锅炉本体图纸及安装说明书
2.2《火力发电厂焊接技术规程》DL/T869-2004
2.3《电力工业锅炉压力容器监察规程》DL612-1996
2.4《蒸汽锅炉安全技术监察规程》
2.5《电力建设安全工作（火力发电厂部分）》DL5009-92
3工程概况
3.1本锅炉额定蒸发量为410t/h，额定过热蒸汽温度为540℃，额定过热蒸汽压力为9.81MPa，给水温度为215℃，锅炉型号HG-410/9.8-YM15。

本锅炉炉管包括省煤器，水冷壁、一级过热器，二级过热器、屏式过热器，包墙管、顶棚管，下水管，连接管等。

工艺流程为：由高压给水泵送来的锅炉给水经省煤器预热后，进入锅筒。

由锅筒经下水管进水冷壁下集箱分配给水冷壁，吸收热量变成汽水混合物通过上集箱进入锅筒完成汽水分离。

分离出的水再次进入下水管，构成循环；而饱和蒸汽处理后依次经过顶棚管，包墙管，二级过热器，一级喷水减温器，屏式过热器，二级喷水减温器，一级过热器，集汽集箱输出。

本锅炉的省煤器，水冷壁、一级过热器，二级过热器、屏式过热器，包墙管、顶棚管，下水管，连接管等，均由制造厂分段，分片供货，在施工现场的组合场内，按安装施工方案的要求，组合成大片，然后吊装到指定位置，再进行焊接固定焊口。

3.2省煤器，下水管，水冷壁，及其连接管组合焊接概况
省煤器分上、下两级。

先在地面将上下各片组焊好。

水冷壁由前，后，左，右水冷壁组成。

前后水冷壁各由24片组成，左右水冷壁各由20片组成，先在地面将上下各片组焊好。

焊口概况见下表。

注：S表示转动口或预制口，F表示固定口（安装）
3.3顶棚管，包墙管，二级过热器，一级喷水减温器，屏式过热器，二级喷水减温器，一级过热器及其连接管组合焊口概况。

包墙管由前、后、左、右、四部分组成。

先在地面同集箱组焊成片，然后安装就位。

顶棚组件在现场同集箱及顶棚弯管进行焊接。

4焊接工艺一览表
5焊工管理
担任本工程的焊工，应具有国家技术监督局颁发的锅炉压力容器焊工合格证书。

持有资格证书的焊工，经项目部审查合格，报监理公司审核并备案，同时发放合格焊工标识签。

6焊接工艺评定（PQR）
7焊材管理
7.1采购和验收
使用的所有焊材要具有出厂质量证明书，使用的各种辅助气体要具有出厂合格证，各项指标符合规范要求。

7.2 保管和烘干
化建物质经销公司设一级焊材库，施工现场设二级焊材库。

焊材保管和烘干要符合公司《焊材保管和烘干制度》的规定。

焊材按规定放在焊条干燥箱内严格烘干。

焊材烘干后要存放于焊条保温箱内，并立即填写《焊条烘干记录》。

烘干箱和保温箱的热电偶必须定期校验合格。

使用的各种辅助气体要妥善保管。

7.3发放和回收
焊材的领取必须凭焊接技术人员签发的《焊材烘干记录》，烘干员发放时，校对焊
材标识后，要立即填写《焊材发放记录》。

焊材的发放和回收要执行公司《焊材的领用发放制度》的规定。

一个焊条筒内不能装有两种性质不同的焊材。

一次发放的焊材要在4小时以内用完。

焊工用剩的焊条头要放入焊条筒内，禁止抛掷现场，统一在焊条烘干室回收。

烘干员要将焊工返回的焊材分类单独存放，妥善保管。

凡完整的焊材在外放置不超过四小时的可以直接返回保温箱内，保持一小时以后优先发放使用。

若超过放置时间，要再烘干后使用。

再烘干的温度时间，由焊接责任工程师决定。

焊材再干燥的次数，一般不超过两次。

8焊前准备
8.1焊接设备
焊接设备和机具必须性能良好、完好。

焊接设备要放在机具房内，距离工作地点50m以内。

焊接回路线要使用焊接卡子，防止闪击工件。

应选择性能良好的具有引弧功能的氩电联焊焊机。

8.2安装顺序应充分考虑焊接，以保证焊接质量、焊接位置便于焊接。

8.3坡口的处理
焊件的切割宜采用机械方法。

氧气+乙炔焰（对于碳钢）等热加工方法。

在采用热加工方法加工坡口后，要将坡口面及内两侧各20㎜范围的氧化铁、油漆及防腐层等清理干净，并采用角向磨光机将坡口面打磨至全部见到金属光泽为止。

并应将凹凸不平处打磨平整。

8.4坡口的组对
焊件坡口的组对应满足DL/T869-2004的规定，既对接单面焊的局部错口值不得超过壁厚的10%，且不大于1mm，典型坡口尺寸如下：
对接V型坡口（壁厚≤16㎜）
对接双V型坡口（壁厚>16mm）
8.5定位焊时,除其焊接材料、焊接工艺、焊工和予热温度等应与正式施焊时相同外，还应满足下列要求：
8.5.1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。

8.5.2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。

9焊接注意事项
9.1水冷壁狭窄部位的焊接采用双人对称焊,焊接是采用内填丝法,保证根部焊道的质量。

9.2水冷壁密排管道的焊接,为减少焊接变形,应从管排中部向外跳焊,同时先焊接间距较小的管口。

9.3焊接时管子或管道内不得有穿堂风。

9.4钢结构焊接时,为保证引弧,收弧质量,应采取回焊及绕角焊法。

10焊前预热和焊后热处理
10.1按第4条焊接工艺的规定进行预热和焊后热处理。

10.2预热宽度为每侧坡口边缘外不小于三倍焊件壁厚,且不小于100mm。

施焊过程中，层间温度应不低于规定的预热温度的下限，且不高于400℃。

预热方法一般采用气体火焰，测温采用测温仪。

对于大直径厚壁管，尽量采用电加热法，使用履带式加热器，用热电偶测温。

10.3按第4条焊接工艺的规定对焊件进行焊后热处理。

耐热钢的焊后热处理，应在无损检测之前进行。

10.4热处理过程中的升，降温速度，一般可按250×25/壁厚℃/h计算，且不大于300℃/h。

降温时，300℃以下可不控制。

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。

热处理时的保温宽度，从焊缝中心算起，每侧不小于管子壁厚的5倍，且每侧应比加热器的安装宽度增加不少于100mm。

热处理的测温必须
准确可靠，应采用自动温度记录。

进行热处理时，测温点应对称布置在焊缝中心的两侧，且不得少于两点，水平管道的测点应上下对称布置。

10.5管道焊缝热处理时，要防止雨雪的侵袭。

要将管子下部垫实，间距不能过大，防止因其变形。

11焊接环境
11.1下列环境无防护措施时禁止施焊：
a. 下雨，下雪。

b. 空气相对湿度大于90％。

c. 风速：对于手工电弧焊大于8m/s；对于气体保护焊大于2m/s。

11.2在施工中如遇恶劣天气（雨、雪、大风等），应在施焊区内搭设防护棚，保证焊接环境满足要求。

11.3焊接环境温度低于下列要求时要采取措施（设置加热器）提高环境温度：
碳素钢：-20℃
低合金钢、普通低合金钢：-10
中高合金钢：0℃
12质量检验
12.1焊接接头外观检验
12.1.1炉管对接接头焊缝余高：平焊0mm~2mm，其它位置：不大于3mm；焊缝余高差不大于2mm；焊缝宽度比坡口增宽小于4mm。

焊缝边缘应圆滑过渡到母材。

12.1.2炉管焊缝表露缺陷允许范围:
12.1.2.1不允许有裂纹,未熔合,气孔,夹渣。

12.1.2.2咬边:深度≯0.5mm;焊缝两侧总长度:管件≯焊缝全长的10%,且≯40mm。

12.1.2.3根部凸出≯2mm;内凹≤1.5mm。

12.2焊接接头无损检验
12.2.1焊接接头分类检验的项目范围及数量
a经焊接工艺评定，且具有作业指导书（焊评）规定相符的热处理自动记录曲线图的焊接接头，及A类钢焊接接头可免去硬度检验。

12.2.2 射线探伤DL/T821 Ⅱ级合格。

超声波探伤DL/T820 Ⅰ级合格。

12.2.3对同一焊接接头同时采用射线和超声波两种方法进行检验时，均应合格。

12.2.4无损检验的结果若有不合格时,对管子和管道焊接头应对该焊工当日的同一批焊接头中按不合格焊口数加倍检验,加倍检验仍有不合格时,该批焊接接头应按100%无损检验。

对修复后的焊接接头，应进行100%无损检验。

12.3焊缝金属光谱分析。

12.3.1耐热钢部件焊后应对焊缝金属按照«火力发电厂金属光谱分析导则»,进行光谱分析复查。

12.3.1.1锅炉受热面管子不少于10%,若发现材质不符,则应对该项目焊缝金属进行100%光谱分析复查。

12.3.1.2其它管子及管道100%。

12.3.2经光谱分析确认材质不符的焊缝应进行返工。

12.4焊接接头硬度检验。

12.4.1焊接接头现场硬度检验应采用里氏硬度计,按照GB/T17394的规定进行。

12Cr1MoVG退火或高温回火供货状硬度HB≤179。

12Cr1MoVG焊接接头热处理后焊缝的硬度，一般不超过母材布氏硬度值加100HBW且不超过270HBW，即布氏硬度值≤270HBW为合格。

12.4.2当焊接热处理自动记录图显示异常时,应对记录图所涉及的焊接接头进行硬度检查
12.5不合格焊口处理
12.5.1须查明造成不合格焊口的原因.对于重大的不合格焊口事件应进行事故原因分析,同时提出返修措施。

返修后还应按原检验方法重新进行检验。

12.5.2表面缺陷应采取机械方法消除。

12.5.3需要补焊消除的缺陷应该按照补焊修复规定进行缺陷的消除。

12.5.4焊接热处理温度或热处理时间不够而导致硬度值超标的焊口,应重新进行热处理; 焊接热处理温度超标而导致焊接接头部位材料过热的焊口,除非可以实施正火热处理工艺,应该割掉该焊口及过热区域的材料,重新焊接。

13产品检查试件
13.1
13.2管子切取试样的位子。

（a）拉力试样为整管时（b）不要求冲击试验时（C）要求冲击试验时1-拉力试样 2-面弯试样 3-背弯试样 4-冲击试样 5-金相试样
13.3试样形式及要求。

13.3.1拉力试样。

试样的焊缝余高应以机械方法去除,使之与母材平齐。

A- 焊缝表面最宽尺寸，mm;
t-按试样厚度取，不足6 mm 者取6 mm ；
B- 收缩断面，当管子外径大于76 mm 时，B=（20±0.3）mm; 当管子外径小于或等于76 mm 时，B=（12±0.3）mm; L1-长度尺寸,根据试验机而定,不宜少于100 mm; L-试样全长为试件总长;
D-试样加工的最小量,为了收缩断面B 的宽度上得到平行表面。

13.3.2弯曲试样。

管子焊接接头弯取试样的边缘须切得平行，见上图。

试样宽度B=t+D/20(式中t-试
样厚度，mm ；D-管子外径mm)，并且10mm ≤B ≤38 mm 。

试样长度L ≈D+2.5t+100 mm （式中D-弯轴直径, mm=3 t; t-试样厚度, mm ）由于这里管壁厚度最大为14，所以试样长度都取200mm 。

当管壁厚度大于20 mm 时，t=20mm 。

试样上高于母材表面的焊缝部分应用机械方法去除，试样受拉面应保留焊缝两侧中至少一侧的母材原始表面。

试样拉伸面的棱角应修成半径不大于2 mm 的圆角。

13.3.3冲击试样缺口应开在外侧焊缝上。

试样的形式、尺寸、加工和试验方法应符合GB/T229《金属夏比冲击试验方法》中V 形缺口的规定。

13.4力学性能试验合格标准。

13.4.1拉力试样合格标准。

13.4.1.1 12Cr1MoVG+20g 焊接接头的抗拉强度不低于410MPa 。

13.4.1.2 12Cr1MoVG 焊接接头的抗拉强度不低于470MPa 。

13.4.2弯曲试样合格标准。

13.4.3冲击试样合格标准。

三个冲击试样的常温冲击吸收功平均值不低于35J并至多允许有一个试样的冲击吸收功低于上述指标,但不低于上述指标的70%。

13.5力学性能试验的复验。

13.5.1力学性能试验有某项不合格时,应从原焊制的检查试件中对不合格项目取双倍试件复验(对冲击试验项目是再取三个试样复验),或将原检查试件与产品再热处理一次后进行全面复验。

13.5.2若拉力和弯曲每个复验试样的试验结果都合格，，六个12Cr1MoVG冲击试样（包括三个初验试样和三个复验试样）的冲击吸收功平均值不低于35J，且至多有两个试样本的冲击吸收功值低于上述指标值，而其中低于上述指标值70%的试样只有一个，则复验为合格，否则为不合格。

13.6.3金相检验合格标准。

13.6.3.1没有裂纹、疏松。

13.6.3.2没有过烧组织。

13.6.3.3没有淬硬性马氏体组织。

13.6.3.4有裂纹、过烧、疏松之一者不允许复验，金相检验即为不合格。

仅因有淬硬性马氏体组织而不合格者，允许检查试件与产品再热处理一次，然后取双倍试样复验（合格后仍须复验力学性能），每个复验的试样复验合格后才为合格。

14 HSE管理
14.1 HSE承诺
HSE管理贯串于施工生产全过程，防止事故发生，防止施工故障和重复施工，确保人身安全和生态环境，进一步推动HSE管理工作；
树立“以人为本，预防为主”的主导思想，强化员工健康、安全与环境意识，最大限度的保障员工的安全和健康；
合理开发利用资源，保护自然生态环境；
创造良好的健康、安全与环境文化氛围，不断加强管理体系运行，不断提高HSE水平。

14.2HSE方针、目标
14.2.1HSE管理方针
强化意识、信守承诺、全员参与、持续改进、
健康至上、安全第一、环境优良
14.2.2HSE管理目标
（1）“五零”
零死亡、零污染、零重大火灾事故、零重大责任交通事故、零重大职业危害事故。

（2）职业健康管理
从事焊接人员职业健康体检率100％；
粉尘、噪声作业场所职业病危害因素检测率达到100%。

（3）环境保护管理
杜绝环境污染和生态破坏事故
固体废弃物消纳合规；粉尘、废气、噪声达标排放。

新扩改建项目环境影响评价及“三同时”执行率100％。

14.3 HSE组织机构
中油吉林化建工程股份有限公司动力项目部依据根据公司管理规定成立“HSE”管理领导小组，领导本项目“HSE”工作。

“HSE”管理结构见下图：
14.4炉管焊接施工风险识别
14.4.1根据公司HSE管理程序，在项目施工前，项目部组织有关单位和部门人员对施工过程中可能产生的危害进行调查和识别，采用分析讨论会的形式针对施工的各道工序、作业场所、人员的健康安全和环境保护方面进行危害识别。

14.4.2、施工项目危害识别的施工风险主要内容有（不限于）：吊装、高空作业、物体坠落、有限空间、噪音、脚手架、火灾、焊接、探伤检测、火焰切割、照明、砂轮机、吊筐、气瓶、安全网等。

14.4.3、本项目施工的主要风险因素识别：高空作业、物体坠落、有限空间、触电、机械设备伤害、焊接、及探伤检测。

14.5风险消减措施
14.5.1高空作业的风险消减措施
（1）高处作业人员必须进行体检合格。

（2）现场作业人员必须按规定正确佩带劳保安全用品，不得穿硬底鞋和带铁掌、易滑鞋。

（3）高处作业人员必须佩戴安全帽和正确拴挂安全带。

（4）垂直高度四米以上的悬空高处作业，在作业下方必须设置安全网，并随作业位置升高及时调整，安全网设置要符合标准、牢固、可靠、严密。

（5）不得垂直交叉高处作业，上下层同时作业必须设隔离防护措施。

14.5.2物体坠落的风险消减措施
（1）及时清理高处作业面上的杂物，检查附件是否松动。

（2）作业人员正确佩戴安全帽，施工用的工具应装在工具袋内，防止坠落伤人。

（3）高空作业时，严禁抛掷物件，只能用绳拴系传递。

（4）施工作业场所有可能坠落的物件，一律先行拆除或加以固定；高空作业中所用的物料，均应放置平稳，不妨碍通行和装卸；工具应随手放入工具袋；作业中的走道、通道应随时清扫干净，余（废）料和拆卸下的物件及时清理运走，不得任意乱置或向下丢弃。

14.5.3有限空间的风险消减措施
（1）进入有限空间作业必须按照规定办理有限空间作业证。

（2）凡用电设施必须设置漏电保护器。

单相电设备选15mA漏电保护器。

动力电设备选30mA漏电保护器。

（3）有限空间内进行焊接作业时，电焊机、氧气瓶、乙炔气瓶不准设于有限空间内，焊接完毕后，必须把所有焊具移到作业空间以外。

（4）进入有限空间作业应设监护人，监护人应按安全措施进入监护。

（5）有限空间作业时间比较长时，应加强通风，必要时设一台引风机。

14.5.4触电的风险消减措施
（1）施工用电缆、电线要按规定敷设和架设，不得乱拉、乱设，架空线距地面不得低于4m，不得架设裸体导线，非电工人员不得从事电气作业，用电设备不得带“病”运行；电缆架空时应沿墙设置或焊接支架固定，严禁缠绕在脚手架钢结构上，严禁用金属裸线
绑扎。

（2）使用手持电动工具必须设触电保护器。

（3）施工用电设施的对地电压在12伏及以上时，必须作接地和接零保护。

严禁将接地和接零共用一根导线。

（4）配电箱、开关箱应装设在明显、干燥、通风及常温场所，并做出明显标记，箱门配锁，设专人负责，要经常进行检查和维修；对配电箱、开关箱进行检查、维修时，必须将其前一级相应的电源开关分闸断电，并悬挂停电标志牌，严禁带电作业。

（5）夜间施工以及在锅炉设备内部施工时应有充足的照明。

在炉膛、旋风分离器以及锅炉尾部烟道等设备内作业时，所用行灯电压不得超过12伏，行灯必须为防爆型，并带有金属保护罩。

若照明灯具超过安全电压，则灯具悬挂高度应在2.5米以上，如低于2.5米，应设保护罩，且不得任意挪动或当行灯使用。

（6）施工用平台及组合用联合支架应做好静电接地，接地电阻应符合电气规程要求，经检测合格后方可使用。

（7）由于3＃锅炉施工正处于夏季，雷雨天气较多，因此在施工过程中遇有雷雨天气时，应立即离开锅炉，不应在其内部继续施工，更不得在其内部避雨。

（8）发生人身触电时，应立即切断电源，然后对触电者作紧急救护。

严禁在未切断电源之前与触电者接触。

（9）安装、拆除临时电源时，必须由电工完成。

电气操作人员必须经培训考试合格，持证上岗，非电气专业人员严禁从事电气作业。

14.5.5机械设备伤害的风险消减措施
（1）所有手动工具和可携带的动力工具要合理使用。

所有电动工具都应安装接地装置，并对易损件和接地线进行经常性的检查。

（2）进行现场的施工设备应全面检查和维护保养，各运转机构应具有良好的密封性，不能有漏油、漏气、漏电、漏水现象。

（3）主要施工设备的操作者应认真执行“三定”（定人、定机、定岗位）和润滑“五定”（定人、定点、定时、定质、定量）及十项作业制度（清洁、紧固、润滑、调整、防腐）做到无“跑、冒、滴、漏”。

（4）在现场维护保养过程中产生的废油、废弃物应及时回收，禁止将污染物倒入现场。

（5）进行现场的施工设备应采取有效措施，减少机械噪音。

（6）设备使用的燃料润滑油应进行有效管理，在搬迁、运输、生产运行过程中要防止泄漏，减少对环境的污染。

（7建立建全设备安全责任制，落实至每个操作者，所有进行施工现场的设备应有安全操作标识，并对设备操作人员进行“三懂”（懂原理、懂性能、懂构造）、“四会”（会操作、会使用、会维护保养、会排除故障）和必要的安全技术交底，严格控制按操作规程执行。

14.5.6焊接的风险消减措施
（1）电焊机外壳必须可靠接地。

电焊机要使用防触电开关。

要安装漏电保护器。

（2）在焊接、切割地点周围5m范围内，应清除易燃、易爆物品。

（3）焊钳及电焊导线的绝缘必须良好，电焊导线穿过道路时，应有防护措施。

（4）电弧焊施焊现场的 10 米范围内，不得堆放氧气瓶、乙炔瓶、木材等易燃物，气瓶应防止日光暴晒，与明火的距离不应小于10m。

（5）戴好安全帽，穿干燥工作服，戴干燥手套站在钢梁上施焊应穿好绝缘鞋。

2m以上均为高处作业。

高处作业应系好安全带，佩戴工具袋（焊条筒）。

如果近期感到身体不适，不得强行参加高处作业。

（6）高空焊接或切割时，必须挂好安全带，焊件周围和下方应采取防火措施并有专人监护，应防止切割的边角余料坠落引起意外事故。

（7）焊接，切割工作地点光线不足或夜间施工，必须有足够的照明，行灯的电压不得超过36伏。

（8）焊接，切割工作结束后，必须切断电源，仔细检查工作周围，确认无起火危险后方可离开。

14.6探伤检测的风险消减措施
14.6.1探伤检测应按甲方要求进行。

14.6.2夜间探伤作业要在安全距离范围内拉扯警戒绳、警戒灯，并应有足够的照明。

14.6.3夜间探伤作业登高要系好安全带并注意观察脚下防止高空坠落。

14.7保证和监督措施
14.7.1 HSE培训制度
⑴施工人员进入现场要进行系统的健康安全环境培训。

⑵对临时变换工作岗位的施工人员在进入新岗位前也应该进行必要的培训并对结果进行考核，合格后方能上岗。

14.7.2HSE例会制度
每月由项目部组织召开一次现场安全会，每日开工前班组必须开班前会。