锅炉安装焊接施工工艺标准

锅炉安装焊接施工工艺

标准

Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

锅炉安装焊接施工工艺标准

1适用范围

本标准适用于工业锅炉受热面管子、管束、锅筒与管子、集箱与管子、锅炉本体管道、异种钢接头和锅炉钢结构的焊接及返修工程。

2施工准备

材料

钢材必须符合国家标准或部颁标准。

根据焊接母材的钢号，正确选择相应的焊接材料。

焊条和焊丝的牌号和直径，钨极的类型、牌号和直径，保护气体的名称和种类应符合焊接工艺评定的要求，并有相应的合格证或质量证明书。

机具、设备

设备：氩弧焊焊接设备、交直流电焊机、气焊设备、热处理设备、射线探伤设备、超声波探伤设备、磁粉探伤设备、烘干箱角、磨机、碳弧气刨等。

机具：焊缝检测尺、保温筒等。

作业条件

焊接允许的环境温度应符合表的规定。

焊接允许的最低环境温度表

锅筒、集箱已经安装完毕。

技术准备

参加作业的施焊焊工，必须持有与所焊项目相对应的焊工考试合格证，必要时尚需做焊接试件，以验证其技术状况是否合乎要求。

根据焊接项目，编制有针对性的焊接工艺指导书，并按其规定焊接工艺试件后，经检验后作出焊接工艺评定，以验证焊接工艺指导书是否合适。

及时对施工人员进行技术交底，对于有危险性的施工项目需要进行技术安全交底。

3操作工艺

钢结构的焊接

钢架、平台、扶手、拉杆等钢结构的焊接应采取以下工艺措施。

确认组对装配质量符合要求，首先进行组件点固焊，点固焊长度宜为20～30mm，且牢固。

全部组件点固焊后，应复查组件几何尺寸无误后方可正式焊接。

为了保证焊透，厚度超过8mm的对接接头要开V型或K型坡口进行焊接，并应满足焊缝加强高度和焊脚高度要求。

焊接时应采取对称、跳焊，分段退焊等方法，以控制焊接引起组件变形。

焊缝末端收弧时，应将熔池填满。

多层焊，焊接下一层之前要认真清除熔渣。

多层多道焊，邻间焊道接头要错开，严禁重合。

锅炉受热面管子及管道的焊接

水冷壁、对流管束、过热器、省煤器管子的对接焊口，管子与集箱、锅筒或其管座的对接焊口，锅炉管道对接焊口，焊接时应采取以下工艺措施。

对口要求

锅炉管子一般为V型坡口，单侧为30°～35°。对口时要根据焊接方法不同留有1～2mm的钝边和1～3mm的间隙。

对口要齐平，管子、管道的外壁错口值不得超过以下规定：

（1）锅炉受热面管子：≤10%壁厚，不超过1mm；

（2）其它管道：≤10%壁厚，不超过4mm。

焊接管口的端面倾斜度应符合表的规定。

焊接管口的端面倾斜度（mm）

管子对口前应将坡口表面及内外壁10～15mm范围内的油、锈、漆、垢等清除干净，并打磨出金属光泽。

焊接要求

管子焊接时，管内不得有穿堂风。

点固焊时，其焊接材料、焊接工艺、焊工资质应与正式施焊时相同。

在对口根部点固焊时，焊后应检查各焊点质量，如有缺陷应立即清除，重新点焊。

管子一端为焊接，另一端为胀接时，应先焊后胀。

管子一端与集箱管座对接，另一端插入锅筒焊接，一般应先焊集箱对接焊口。

管子与两集箱管座对口焊接，一般应由一端焊口依次焊完再焊另一端。

水冷壁和对流管束排管与锅筒焊接，应先焊两个边缘的基准管，以保证管排与锅筒的相对尺寸。焊接时应从中间向两侧焊或采用跳焊、对称焊，防止锅筒产生位移。

多层多道焊缝焊接时，应逐层清除焊渣，仔细检查，发现缺陷必须消除，方可焊接次层，直至完成。

多层多道焊的接头应错开，不得重合。

直径大于194mm的管子和锅炉密集排管（管子间距≤30mm）的对接焊口，宜采取二人对称焊，以减少焊接变形和接头缺陷。

焊接过程应连续完成，若因故被迫中断，再焊时，应仔细检查确认无裂纹后，方可按工艺要求继续施焊。

施焊中应特别注意收弧质量，收弧时应将熔池填满。

管子对接焊缝均为单面焊，要求做到双面成型，焊缝与母材应圆滑过渡。

由于焊接可能在焊口处引起折弯，其折弯度应用直尺检查，在距焊缝200mm处间隙不应大于1mm。

对质量要求高的焊缝，推荐采用氩弧焊或氩弧焊打底、普通焊填充盖面的方法，以保证焊缝根部成型良好。

额定蒸汽压力大于或等于的锅炉，锅筒和集箱上管接头的组合焊缝以及管子和管件的手工焊对接接头，应采用氩弧焊打底焊接。

采用钨极氩弧焊打底的根层焊缝，经检查合格后，应及时进行次层焊缝的焊接，以防产生裂纹。

焊口焊完后应进行清理，自检合格后，在焊缝附近打上焊工本人的代号钢印。

焊口返修

焊接接头有超过标准的缺陷时，可采取挖补方式返修。但同一位置上的挖补次数一般不得超过三次，中、高合金钢不超过二次。并应遵守以下规定：

彻底清除缺陷。

制订具体的补焊措施并按工艺要求进行。

需进行热处理的焊接接头，返修后重做热处理。

焊前预热

焊前预热温度应根据钢材的淬硬性、焊件厚度、结构刚性、可焊性等因素综合确定。

常用管材焊前预热温度见下表。

常用管材焊前预热温度

注：1当采用钨极氩弧焊打底时，可按下限温度降低50℃。

2当管子外径大于219mm或壁厚大于或等于20mm时，采用电加热法预热。

壁厚大于或等于6mm的合金钢管子在负温下焊接时，预热温度可按表规定值提高20～50℃。

壁厚小于6mm的合金钢管子及壁厚大于15mm的碳素钢管子在负温下焊接时，也应适当预热。

预热宽度从对口中心开始，每侧不少于焊件厚度的三倍。

施焊过程中，层间温度不低于规定的预热温度的下限，且不高于40 0℃

焊后热处理

下列焊接接头焊后应进行热处理：

（1）壁厚大于30mm的碳素钢管子与管件；

（2）耐热钢管子与管子（第条规定的内容除外）

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焊口可免做热处理。

（1）壁厚≤10mm，管径≤108mm的15CrMo、12Cr2Mo钢管子；

（2）壁厚≤8mm，管径≤108mm的12CrMoV钢管子；

（3）壁厚≤6mm，管径≤63mm的12Cr2MoWVB钢管子。

常用钢材的焊后热处理温度见表。

焊接常用钢材的焊后热处理表

热处理的方法 （1）工频感应加热

工频感应加热的原理是利用

电磁感应使管子金属产生涡流

而发热。热处理时，先在管子上包上几层石棉布或石棉绳，然后绕上软电缆或装上可拆式的铜片加热器，匝间固定并绝缘后，即可通电。导线的截面及匝数通过计算求得，使用的电功率、电流数值可根据管子直径的大小及壁厚而定。二次电压不超过65V ，一般采用电焊机并联，匝数为20匝左右。图为工频感应加热装置。感应加热法沿厚度方向加热比较均匀，适用于低温退火。

（2）电阻加热

工频感应加热装置

1—管子；2—电缆；3—石棉布(绳);4—焊缝

利用电阻丝通电后产生的幅射热对焊件进行加热。图为电阻加热装置，它由两半片组成，电阻丝固定在每半片的轻质耐热材料上。加热时将两半片合在管子焊缝上，固定后即可通电。这种方法的加热温度很高，可进行高温退火。

（3）煤气加热

利用煤气（或混合气体）火焰进行加热。加热器由一般钢管做成，管上钻有小孔，煤气从小孔中喷出，点燃后即可加热，如图所示。一般用于低温退火。 （4）氧—乙炔焰加热

一般小直径管的焊缝（Φ108mm 以下），可以使用大号焊炬加热。

4质量标准

焊接接头分类检验的项目、范

围及数量，按表进行。

焊接接头分类检验的项目范围及数量表

图-2电阻加热装置

1—管子；2—电阻丝(或硅碳棒)；3—炉体；4—固定炉体的吊环；

5—接线螺丝；6—轻质耐火材料 煤气加热装置

1—火焰；2—加热工件；3—环形喷

火器

注：①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曲线图的焊接接头，可免去硬度测定。

②经焊接工艺评定，且按作业指导书施焊的锅炉受热面管焊接接头，可免作割样检查。

③钢结构的无损探伤方法及比例按设计要求进行。

④烟、风、煤、粉、灰管道应做100％的渗油检查。

焊缝外观检查

外观检查不合格的焊缝，不允许进行其它项目检查。

锅炉受压元件的全部焊缝（包括非受压元件与受压元件的连接焊缝）应进行外观检查，表面质量应符合如下要求：

焊缝外形尺寸应符合设计图样和工艺文件的规定，焊缝高度不低于母材表面，焊缝与母材应平滑过渡；

焊缝及其热影响区表面无裂纹、夹渣、弧坑和气孔；

焊缝无损探伤

需做热处理的焊接接头，应在热处理后进行无损探伤。

无损探伤人员应按劳动部颁发的《锅炉压力容器无损检测人员资格考核规则》考核，取得资格证书，可承担与考试合格的种类和技术等级相应的无损探伤工作。

集箱、管子、管道和其他管件的环焊缝（受热面管子接触焊除外），射线或超声波探伤的数量规定如下：

当管子外径大于159mm，或壁厚大于或等于20mm时，每条焊缝应进行100%探伤。

工作压力大于或等于的管子，其外径小于或等于159mm时，至少为接头数的25％。

工作压力大于或等于但小于的管子，其外径小于或等于159mm 时，至少为接头数的25％。

工作压力大于或等于但小于的管子，其外径小于或等于159mm 时，至少抽查接头数的10％。

额定蒸汽压力大于或等于的锅炉，集中下降管的角接接头应进行10 0％射线或超声波探伤。

对接接头的射线探伤应按GB3323《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》的规定执行。射线照相的质量要求不应低于AB级。

额定蒸汽压力大于的锅炉，对接接头的质量不低于级为合格；额定蒸汽压力小于或等于的锅炉。对接接头的质量不低于级为合格。

管子和管道的对接接头超声波探伤可按SDJ67《电力建设施工及验收技术规范（管道焊缝超声波检验篇）》的规定进行。采用超声波探伤时，对接接头的质量不低于级为合格。

集中下降管的角接接头的超声波探伤可按JB3144《锅炉大口径管座角焊缝超声波探伤》的规定执行。

焊缝用超声波和射线两种方法进行探伤时，按各自标准均合格者，方可认为焊缝探伤合格。

经过部分射线或超声波探伤检查的焊缝，在探伤部位任意一端发现缺陷有延伸可能时，应在缺陷的延长方向做补充射线或超声波探伤检查。在抽查或在缺陷的延长方向补充检查中有不合格缺陷时，该条焊缝应做抽查数量的双倍数目的补充探伤检查。补充检查后，仍有不合格时，该条焊缝应全部进行探伤。

受压管道和管子对接接头做探伤抽查时，如发现有不合格的缺陷，应做抽查数量的双倍数目的补充探伤检查。如补充检查仍不合格，应对该焊工焊接的全部对接接头做探伤检查。

焊接接头的射线透照或超声波探伤按下列规定选用：

厚度≤20mm的汽、水管道采用超声波探伤时，还应另做不小于2 0%探伤量的射线透照。

厚度＞20mm、且小于70mm的管子和焊件，射线透照或超声波探伤可任选一种。

对于焊接接头为I类的锅炉受热面管子，除做不少于25％的射线透照外，还应另做25％的超声波探伤。

焊接检验后，应按部件和整体分别统计出无损检验一次合格率，以反映焊接质量状况。其计算方法可按下式进行：

无损检验一次合格率＝[(A－B)／A]×100%（）式中：A——一次被检焊接接头当量数（不包括复检及重复加倍当量数）；

B——不合格焊接接头当量数（包括挖补、割口及重复返工当量数）。

当量数计算规定如下：

外径小于或等于76mm的管接头，每个接头即为当量数1。

外径大于76rnm的管子、容器接头，同焊口的每300mm被检焊缝长度为当量数1。

使用射线探伤时，相邻底片上的超标缺陷实际间隔小于300mm时可计为一个当量。

合金钢件焊后应对焊缝进行光谱分析复查，规定如下：

锅炉受热面管子不少于10％。

其它管子及管道100％。

光谱分析复查应根据每个焊工的当日工作量进行。

锅炉受热面管子作割样或代样检查时，试样数量见表。

锅炉受热面管子焊接接头割样(或代样)检查的项目及试验数量表

试样切取部位及加工规格见《电建规》DL5007—92附录F。

为检验产品焊接接头的力学性能，应焊制产品检查试件（板状试件称为检查试板），以便进行拉力、冷弯和必要的冲击韧性试验。

割样或代样的检查结果若有不合格项目时，应做该项目不合格试样数量的双倍复检。

焊缝外形尺寸应符合表的要求。

焊缝外形允许尺寸（mm）表

注：1焊缝表面不允许有大于1mm的尖锐凹槽，且不允许低于母材表面。

2搭接角焊缝的焊脚与部件厚度相同。

焊缝表露缺陷应符合表要求。

焊缝表露缺陷允许范围表

焊接接头机械性能试验结果应符合表的规定。

焊接接头机械性能试验标准表