1、山西关铝集团运城热电厂 2200机组工程1#炉高压中大径管焊接作业指导书批 准：审 核：编 写：山西省工业设备安装公司2006 年 09 月 26 日锅炉大中径管主要包括下降管、过热器小集箱、顶部蒸汽连接管、减温器、再热器连接管、环形集箱、集汽集箱等，规格、材质及焊口数量为表1.2 北京北重汽轮电机有限责任公司生产的 NC210-12.75/0.294/535/535 型超高压汽轮机：超高压中间再热三缸双排汽抽汽凝汽式汽轮机。表 1 高压大中径锅炉主要承压管道焊接工程一览顶部蒸汽连接管 20G 13313 氩电TIGJ50J507 188 RT、50%一、编制说明：1、工程概况及工程量1.1
2、关铝运城热电厂 2200MW 机组，锅炉为武汉锅炉股份有限公司生产的WGZ670/13.718 型超高压煤粉锅炉。锅炉型式：锅炉为单锅筒自然循环，中间一次再热，倒 U 型布置，平衡通风，水平浓淡直流燃烧器四角布置切圆燃烧，尾部双烟道挡板调温，箱式空气预热器、全悬吊、固态排渣、高强螺栓连接全钢构架。锅炉整体布置：炉膛上方布置了前屏、后屏，在折焰角上方及水平烟道依次布置了高温过热器和高温再热器。尾部竖井为并联的双烟道，竖井的前烟道（主烟道）布置低温再热器，竖井的后烟道（旁烟道）布置低温过热器，在低温再热器和低温过热器下方分别布置了省煤器。管式空气预热器布置在尾部钢构架上。部件名称材质 规格焊接方法
3、焊接材料焊口数量探伤方法及比例20G 898TIGJ50J507104 RT、50%低温再热器小 集 箱12Cr1MoV 898氩电TIGR31R317104 RT、50%再热器连接管 12Cr1MoV 41920氩电 TIGR31R31710 UT 100%环形集箱 20G 27340 氩电 TIGJ50J5074 UT 100%12Cr1MoV 15918 氩电 TIGR31R317 56 RT、50%过热器小集箱 12Cr1MoV 15918 氩电TIGR31R317 48 RT、50%15916 182 RT、50%下降管 20G41936氩电 TIGJ50J50742 UT 100%
4、15916 18 RT、50%13313 200 RT、50%顶部汽水连接 管 20G10810氩电 TIGJ50J50774 RT、50%20G 13316 氩电 TIGJ50J507 114 RT、50%20G 13313 氩电 TIGJ50J507 6 RT、50%12Cr1MoV 13316 氩电 TIGR31 R317 46 RT、50%手孔安装12Cr1MoV 10812 氩电 TIGR31 R317 64 RT、50%集汽集箱 12Cr1MoV 355.650 氩电 TIGR31 R317 2 UT 100%过热器小集 箱 12Cr1MoV 21925 氩电TIGR31R317
5、16 UT 100%顶部蒸汽连接 管 12Cr1MoV 27330 氩电TIGR31R317 8 UT 100%高温再热器小集箱 12Cr1MoV 898 氩电TIGR31R317 232 RT、50%一次备用减温器 12Cr1MoV 32535 氩电TIGR31R317 6 UT 100%级减温器 12Cr1MoV 36835 氩电TIGR31R317 6 UT 100%级减温器 12Cr1MoV 41950 氩电TIGR31R317 6 UT 100%2、施工图、厂家技术文件名称2.1 锅炉安装说明书2.2 管道系统图3、执行技术规范、标准3.1 蒸汽锅炉安全技术监察规程3.2 DL612
6、-1996 电力工业锅炉压力容器监察规程3.3 DL/T868-2004 焊接工艺评定规程3.4 DL/T869-2004 火力发电厂焊接技术规程3.5 DL/T752-2001 火力发电厂异种钢焊接技术规程3.6 DL/T819-2002 火力发电厂焊接热处理技术规程3.7 DL/T678-1999 电站钢结构焊接通用技术条件3.8 DL5031-94 电力建设施工及验收技术规范（管道篇）3.9 DL/T5047-95 电力建设施工及验收技术规范（锅炉机组篇）3.10 DL/T820-2002 管道焊接接头超声波检验技术规程3.11 DL/T821-2002 钢制承压管道对接焊接接头射线检验
7、技术规程3.12 电力建设安全规程3.13电力建设职工安全施工手册4、本作业指导书同样适用于汽机的高压中大管径的焊接工程。二、设备材料和配置情况1、焊前准备1.1 焊工进入现场上岗前，要进行岗前练习考试，并通过模拟练习考核，经焊接监理或现场专家认可后才可上岗施焊。焊工必须严格按照安全和技术交底进行施工。凡遇与作业指导书不相符处，焊工有权拒绝施焊，遇到重大问题应及时上报工地，不得擅自处理。1.2 管道焊接接头和坡口形式在出厂前已经加工完，现场应按照加工好的尺寸进行焊接。出厂未加工的焊口，焊接接头形式和坡口尺寸应按照能保证焊接质量、填充金属量少、减少焊接应力和变形、改善劳动条件、便于操作、适应无损
8、探伤要求等原则选用。1.3 运到现场管道的坡口应按下列要求进行检查，合格后方可组对。(1)坡口及边缘 20 内母材无裂纹、重皮、破损及毛刺等缺陷。(2) 管口端面应与管道中心线垂直。1.4 焊口组对(1)焊件在组对前应将坡口表面及附近母材（内、外壁）的油、漆、垢、锈清理干净，直至发出金属光泽。对接接头坡口每侧为 10-15mm。(2)焊件组对时应做到内壁齐平。如有错口，其错口值不得超过壁厚的10%，且不大于 1mm。(3) 焊件组对的对口间隙与所用焊接方法相适应并符合焊接工艺评定的规定。(4) 焊件组对时，严禁强力或热胀对口。(5)焊口局部间隙过大时应设法修整到规定尺寸，严禁在间隙内加填塞物，
9、可采用堆焊的方法修补坡口，坡口修补完宏观检查无缺陷后，才能用角向砂轮机修整到规定尺寸。2、焊材的保管2.1 焊接材料应有制造厂家的质量证明书和复检证明书，并验证其是否符合有关技术条件的要求。2.2 焊丝使用前应除锈、垢、油污。2.3 钨极氩弧焊应使用符合 GB4191 规定的钨铈电极，氩气纯度99.95。2.4 设焊条二级库并专人保管，二级库焊条应有标牌、产地、规格，二级库应通风、干燥，库房应保持温度 1025，相对湿度不大于 60%。二级库配置温度计、湿度计、烘干箱、通风器等设备。 2.5 焊条焊前须经 350烘烤，随烘随用，开烘箱后 4 小时以上的焊条须再烘干，烘干后应缓冷放置在 1101
10、20的保温箱中存放、待用。2.6 焊条使用时装入保温温度为 80110的专用保温筒内随取随用，保温筒在现场必须通电保温。2.7 焊条做好烘干、发放、回收记录。记录内容应有焊条牌号、直径烘干温度、保温时间、烘干次数、数量、使用部位等。2.8 当天未使用完的焊条应交回二级库，重新烘干，重复烘干次数不得超过两次。2.9 酸、碱性焊条不得共用一个烘干箱同时烘干。2.10 焊丝在使用前应将水分、铁锈、油污清理干净，并露出金属光泽。2.11 焊口焊接时氩气瓶应采用集中布置，且有可靠的固定。3、劳动力安排焊工 热处理工 探伤工 劳力工 焊条管理员10-15 7 5-10 5-10 24、主要施工机具主 要
11、施 工 机 具序号 名称 规格型号 数量 单位1 X 射线探伤机 XXQ2005 1 台2 便携式光谱仪 WPF22 1 台3 焊条保温筒 80110 15 台4 焊条烘干机 ZYH60 2 台5 电焊机 BX500 8 台6 红外线测温仪 1 台7 电焊机 ZX7400C 15 台8 角向磨光机 10 台9 内口磨光机 6 台10 超声波探伤仪 CTS22 1 台11 里氏硬度计 LD 1 台12 热处理机 1 台13 电加热带 20 副14 聚光小手电 20 个15 固定式砂轮机 150 1 台5、焊机的布置电焊机采用集中布置，并保证提供充足的动力电源，施工环境均为露天作业，必须备有防风、
12、防雨、防雪、防寒的工作围棚。施焊现场附近及下方不得存放易燃易爆物品，在焊接现场要为焊工提供可供操作的焊接空间。高空作业时，搭设牢固可靠的脚手架，并有防护栏。焊机及辅助工具均应有制造厂的出厂质量合格证。焊机及辅助器械，仪表及装置必须经过校准后方可使用下降管组对现场布置 4 台焊机；锅炉本体现场布置 20 台焊机。三、施工技术措施1、环境条件1.1 允许进行焊接的最低环境温度分别为：A-类（20G 等碳素钢）为-10；A-、B-、A-类（12Cr1MoV 等耐热钢）为 0；B-、B-类为 51.2 施焊场所风速不应超过下列规定：钨极氩弧焊 2m/s；焊条电弧焊 8m/s1.3 雨、雪、雾天气禁止露
13、天焊接作业。1.4 出现不满足上述三条情况时，应采取设临时挡风板等有效防护措施，否则禁止焊接。焊前尤其在冬季或大风的情况下，应搭设好围棚，围棚内的温度不低于 0为宜，做好棚内的取暖工作。2、焊接工艺2.1 焊接采用氩弧焊打底，焊条电弧焊盖面工艺；焊接过程中先焊位置难焊的部位，再焊易焊的部位。2.2 作业所需的工器具电焊钳 1 套/人 ； 面 罩 1 个/人 ； 扁 铲 1 把/人；焊条保温筒 1 只/人 ； 氩气流量计 1 个/人 ； 小手电 1 把/人；氩弧焊枪 QQ-85/200 1 套/人 ； 活扳手 1 把/人；防护眼镜 1 个/人 ； 钢丝刷 1 把/人； 工具袋 1 个/人；分钢锯
14、条 2 个/人； 三角锉 1 个/人； 钢磨头 1 个/人。逆变式弧焊机 ZX7-400C 1 台/人； 手 锤 1 把/人。2.3 作业流程图（作业程序见附图）2.4 本工程小径管焊接材料选择见表。表 1钢材 焊丝 焊条材料、机械、人员、工器具的准备坡口装配及检查（管工对口，焊工复检）坡口加工及检查（机械加工的形式）点固焊（不少于两点长度 10mm 左右）打底焊（防内凹、防烧穿，防未焊透）填充盖面（层间接头错开，焊缝饱满）焊工自检（如有缺陷立即返修）无损检验探伤（如有缺陷立即返修）焊口合格后进行质量验评2.5 氩电联焊工艺按表 2 选择参数。表 2焊接层数焊接方法焊材规格极性 焊接电流(A)
15、焊接电压(V)1 GTAW 2.5 正接 70-110 10-152 SMAW 3.2 反接 90-140 25-273 SMAW 4.0 反接 160-200 25-272.6 焊前预热材质为 12Cr1MoV、壁厚6 的管接头焊前要进行 200300的预热。材质为 20G、厚度26 的管接头焊前要进行 100200的预热。在 0及以下低温时，壁厚不大于 6mm 的耐热钢管子、管件焊接时，预热温度应比规定值提高 3050。在-10及以下低温时，壁厚不大于 6mm 的耐热钢管子及壁厚大于 15mm 的碳素钢管焊接时，应适当预热。异种钢焊接时，预热温度应按焊接性能较差或合金成分较高的一侧选择。2
16、.7 焊接前检查 坡口表面的清理 坡口加工 对口尺寸 焊接预热管道焊接时，保证管内没有穿堂风，管端堵头封闭。2.8 定位焊时，除其焊接材料、焊接工艺、预热温度等应与正式施焊相同外，还应满足下列要求：2.8.1 焊前准备工作及预热达到要求后，进行氩弧焊点固焊。2.8.2 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。2.8.3 点固焊接完毕后一定要检查有无错口，对口间隙是否合适，点固焊缝有无缺陷，如有缺陷，必须用砂轮或锋刚锯条将缺陷磨掉，重新点焊。2.8.4 引弧前，提前 5-10S 供气，排出管内空气及检查保护气体流量是否稳定。2.8.5 引弧时采用高频引弧，引弧后开始控制弧
17、长，使弧长为 2-3 mm，同20G TIGJ50 J50712Cr1MoV TIGR31 R317时，还要使弧长对准坡口两侧加热，钝边熔化并形成熔池时，立即填充焊丝进行焊接。2.8.6 定位焊缝的长度、厚度、点数应能保证在焊接过程中不致开裂。具体要求见表 3。表 3 定位焊缝尺寸管径范围 点 数 长 度 厚 度管径60mm 3 15-20 32.8.7 点焊与打底焊相同。若厚壁管道采用填加物方法定位（见图 5） ，填加物必须采用同种材料，焊条应与正式焊接相同，规格选用 3.2，焊接电流110130A。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。图 52.9 打底定位焊
18、完毕，检查无缺陷或将缺陷处理合格后，开始打底焊接，打底焊接工作要连续完成，以免出现裂纹等缺陷。打底规范，电流 80120，直流正接、氩气流量 812L/min。焊缝厚度4mm 左右，打底完毕检查有无缺陷，如有缺陷应及时处理。定位焊完毕，应进行定位焊缝两端斜坡的修磨，目的是为了便于焊全缝时接头方便。打底引弧后，将电弧移至始焊处，对焊件进行加热，待母材出现“出汗”现象时，填加焊丝。初始焊接时，焊接速度应慢些，多填加焊丝，使焊缝增厚，防止产生“起弧裂纹” 。施焊到定位焊时，焊条要向根部位置顶一下，当听到“噗噗”的声音后，将焊条快速运到定位焊的另一端根部预热，看到端部定位焊有“出汗”现象时，焊条往下压
19、，听到“噗噗”的声音后，稍作停顿预热处理，即可继续焊接。当焊至障碍管时或焊丝不够长时，需要停止焊接，这时熄弧操作要注意填满弧坑。熄弧后，待焊缝颜色变暗后再停止送气。焊丝在焊接过程中，端部始终要处在氩气保护范围内。钨极端部要严禁与焊丝、焊件相接触，防止造成钨夹杂。打底层中途停止时，为了保证引弧时背面能熔透，停弧时要进行接头处焊缝的修磨。停焊后重新焊接时，后焊焊缝应与先焊焊缝重叠 510mm.打底完毕检查有无缺陷，如有缺陷应及时处理。2.10 填充及盖面成形打底完毕，进行填充层及盖面焊接。规格为 2.5 的焊条，电流80110，直流反接，焊缝高度 4mm 左右；规格为 3.2 的焊条，90-140A,直流反接，焊缝高度 4mm 左右；焊条规格为 4.0，电流 160200，直流反接焊缝厚度 5mm 左右。焊接结束时不允许采用立即拉断收弧，应采用回焊熄弧-引弧法或回焊收弧法，从而避免应力集中和减弱接头强度，避免产生弧坑裂纹。收弧在当焊条接近焊端起弧点时，焊条在焊端收口处稍作停顿预热，看到有“出汗”现象时，将焊条向坡口根部间隙处下压，让电弧击穿坡口根部，听到 “噗噗” 的声音后，稍作停顿，然后继续向前施焊 10-15 mm，填满弧坑即可。2.11 外径大于 194mm 的管焊接宜采用人对称焊（见图 6） 。吊焊 横焊
