1、鍋爐安裝訓練教材 2-1第二章焊接工程壹、前言:鍋爐建造中焊接工作量與起重、冷作組立並列為三大主要工作項目之。本處現場監工對於焊接工作可能無法像現場施作的焊工一般具備相當之焊接技術能，但只要熟悉與焊接有關的知識，諸如材料規格、焊材特性、焊材保存規範、焊口設計、預熱熱處理方式，焊工評核管理與焊口現場施工管制等，則對於焊接工作整體進度的推展及品質異常發生的抑止有極大的幫助。本文有關焊接工作僅就鍋爐建造時與焊接有關工作之基本概念做原則性的論述，至於實際有關焊接之材料請購、設計、施工、檢驗等規範應依本企業之配管工程規範施作。貳、材料1. 材料規範(1) 本企業採用之主要材料規範一般有 ATSM 美國材
2、料試驗協會 JIS日本國家標準 DIN 德國國家標準等(2) 工程人員可由上述規範裡獲得材料相關之物理、化學性質資訊藉以判別選用之材料是否合格，並提供材料之熱處理工作要求2.壓力及溫度定義(1) 設計壓力(ANSI)管系之設計壓力為在正常操作時所能預期最嚴重狀況(The Most Severe Condition)下的最大操作壓力。(2) 設計溫度(ANSI)管系設計溫度為最嚴重狀況下的管材金屬溫度(Metal Temperature)。3.材料規格標示鍋爐壓力件管材、配件均有其固定之標示方式。工程人員須能正確的郵物件外部之標示中了解該物件之金屬成分 溫度壓力等級以避免在施焊過程中選用錯誤焊條
3、璧如:鍋爐安裝訓練教材 2-2(1) 管材標示:A106 Gr.B 4” SCH40 Pipe ，由 A106 Gr.B 知悉管材為無缝碳鋼管(2) 管配件標示: A216 Gr.WCB 16” 12” Tee， 由 A216 Gr.WCB 知悉管三通材料為鑄造成型之碳鋼材(3) 鋼板規格標示: A387 Gr.22-2 5 2012t Plate，由 A387 Gr.22-2 知該鋼板材料為含鉻 2.25%之低合金鋼材ASTM 常用之材料表如下表:詳如附表一設計溫度 材質成分 板材 配管鋼管 鑄造類別Design Temp. Group Designation Plate Pipes Cas
4、tings碳鋼 .-29OC427OC 1.1 C.S A515 GR.70 A516 GR.70(1)A53 A106 Gr.BA216 Gr.WCB(1)低合金鋼.-29OC482OC 1.5 C-1/2Mo A204 Gr.B(2) A335 Gr.P1 A217 Gr.WC1(2)(4)低合金鋼.-29OC538OC 1.9 1 1/4Cr-1/2Mo A387 Gr.11-2 A335 Gr.P11 A217 Gr.WC6(4)低合金鋼.-29OC593OC 1.1 2 1/4Cr-1Mo A387 Gr.22-2 A335 Gr.P22 A217 Gr.WC9(4)低合金鋼.-29
5、OC649OC1.14 9Cr-1Mo A387 Gr.9 A335 Gr.91 A217 Gr.C12(4)4.焊材選用(1) 當了解母材材料成份之後，對於同種金屬材料之焊接在選擇焊條上只要選擇相同之填料金屬焊條即可，但仍須依據焊接程序書 WPS之施工條件進行施焊。若為異種金屬焊接，焊條的選用用較母材合金成份高的一級或低的一級並無絕對性的選擇，端看受力物件需求及可能受損物件的選擇為準，但仍須依已完成之焊接程序書之條件進行施焊。(2) 提供同種金屬材料及異種金屬焊接焊條選用參考表如附表二、三叁、用料管理1.母材管理鍋爐安裝訓練教材 2-3一般說來工地現場最容易造成誤用材料的就屬管材及鋼板，材料
6、即便遭誤用也不易被發覺，由於壓力等級之關係容易造成以後運轉操作上之潛在危險因素。相對於鋼管板材，管配件遭誤用之機率較小，即使遭誤用也較易由其上的鋼印規格標示獲得辨識變更。其實鋼板或管材還是有其爐號規格標示，往往再取用過程中將其有規格標註處已先切除移用，造成餘料成分不易辨識。因應之對策如下:(1) 對於不同材質之管材沿軸向加以著色辨別。即整個長度的管材，應塗上一條 15mm 至 40mm 寬的直線條紋，使易於識別。(2) 如僅在管端圓周上色時，取料後應在剩餘的料件另一端再同時上色(3) 對於儲放之備料應於管件兩端分別掛上附有鋼印之銘牌。(4) 管件內部、螺紋處、焊接斜角、符號、標記處，不可塗上油
7、漆。(5) 板材儲放時必須將鋼板上之爐號規格標示保存，防止使用者任意先行下料。(6) 最佳之材料管理方式為專設材料管理人員，建立現場領料制度及管理現場物料。2 焊條管理(1) 領料A. 須核對每項銲材之規格與數量B. 承商自備銲材時，需與公司規定之銲材條件相符C. 公司備有銲材儲存室者，承商須依該公司之管理規則辦理領料手續(2) 儲存A. 施工單位或承商需備用銲材烘乾箱，每只烘乾箱應有溫度指示器及時間控制開關B. 依據銲材包裝之貨品標示、種類、規格、尺寸等資料分別將銲材儲放於貨架上。不鏽鋼銲材宜以專用貨架存放。C. 銲材須保持良好包裝狀態，而儲存於乾燥之儲存室內，包裝箱不可直接放在地上，應置於
8、適當的棧板或貨架上，且不可與牆壁或能吸濕的表面接觸，置於貨架上勿過於密集，須保持空氣能暢流期間。(3) 搬運A. 被覆銲條(VOVERED ELECTRODES)搬運應格外小時，不得將包裝碰損而影響被覆劑脫落，若發覺被覆劑碰損，應予提報銷毀，鍋爐安裝訓練教材 2-4不宜使用。B. 銲材自乾燥箱領出後，應以備有 HEATER 之保溫筒攜帶並注意將保溫筒事先加熱(插電)至 70100時，才可將銲條放入筒內，並關妥筒蓋，再依公司規定條件加熱。(4) 烘乾A. 烘乾作業時，紙或塑膠盒包裝材料不能放進烘彪內。B. 不鏽鋼材須與碳鋼材分箱烘乾。C. 銲條之保管必須小心注意，若有被覆劑脫落、破損、變質、潮濕
9、、銲蕊生鏽情形時不得使用。D. 各種銲材烘乾條件參照 AWS 規定，如表 4.2-12。鍋爐安裝訓練教材 2-5表 4.2-1 被覆銲條乾燥條件鋼種 被覆種類 規規名稱吸濕度限制%乾燥溫度( )*乾燥時間分*儲存溫度允許乾燥時間範圍(HR)允許儲存時間範圍(HR)允許乾燥次數鐵礦系 3 70-100 30-60 - 24 - 5石灰氧化鈦系 E6013 2 70-100 30-60 - 24 - 5高氧化鈦系 E6012E6013 3 70-100 30-60 - 24 - 5高氧化鐵系鐵粉系 E6027 2 70-100 30-60 - 24 - 50.5 300-350 30-60 100
10、-150 24 72 3低氬系 E70160.5 350-400 30 100-150 24 72 3E7024 2 70-100 30-30 100-150 24 72 33 70-100 30-60 - 24 72 5碳鋼特殊鋼5 70-100 30-60 - 24 72 5鈦鐵礦系 3 70-100 30-60 - 24 72 5石灰氧化鈦系 2 70-100 30-60 - 24 72 50.5 300-350 30-60 100-150 24 72 3高張力鋼 50 Kg/mm2 低氬系 E70160.5 350-400 60 100-150 24 72 3高張力鋼 60 Kg/mm
11、2低氫系 E9016 0.4 350-400 60 100-150 12 72 3E10016 0.3 350-400 60 100-150 12 72 2高張力鋼 70 Kg/mm2低氫系E11016 0.3 350-400 60 100-150 12 72 2低溫鋼E8016-xE7016-x 0.5 350-400 60 100-150 12 72 3低合金鋼低氫系 耐熱鋼E8015-xE8016-xE9016-x0.5 325-375 60 100-150 24 72 3石灰氧化鈦系 E410 0.5 300-350 30-60 100-150 24 72 3不鏽鋼肥粒鐵 石灰系 E4
12、30 0.5 300-350 30-60 100-150 24 72 3低氫系 T-CAST 0.5 300-350 30-60 - - - -鑄鐵電銲條用 石墨系 T-CAST50T-CAST70T-CAST1001.5 70-100 30-60 - - - -鍋爐安裝訓練教材 2-6鋼種 被覆種類 規規名稱吸濕度限制%乾燥溫度()*乾燥時間分*儲存溫度允許乾燥時間範圍(HR)允許儲存時間範圍(HR)允許乾燥次數石灰氧化鈦系E308E308LE309E309LE309MOE310E312E316E316LE318E3471 150-200 30-60 100-150 24 72 3奧斯田鐵不
13、鏽鋼石灰系 E310H 1 150-200 30-60 100-150 24 72 3鈦鐵礦系 NEICU-7 1 150-200 30-60 100-150 24 72 3鎳合金石灰系 ENICRFE- 1 150-200 30-60 100-150 24 72 3表 4.2-2 銲藥乾燥條件鋼種 被覆種類 規規名稱 乾燥溫度 ()*乾燥時間分*儲存溫度()*允許乾燥時間範圍(HR)允許儲存時間範圍(HR)允許乾燥次數熔融型 0.05 150-350 60 100-150 24-55低合金鋼低溫鋼碳鋼、高張力鋼 燒成型 0.5 200-300 60 100-150 24 7233不鏽鋼 燒成
14、型 1 200-300 60 100-150 24 72 3鍋爐安裝訓練教材 2-73. 焊工管理(1).銲工正式入場施焊前，須依規範要求進行焊工技能檢定。合格銲工才能進行施焊。(2).對於施焊中之焊工，可利用焊口施焊管制統計表進行焊工工作中品質查核，將銲工編號紀錄於每一銲口上，對於高不良率及施工效率低之焊工須被要求重新檢定。4. 焊口管理利用焊口施焊管制統計表進行焊口數量、品質、完成率、合格率、焊工施焊不良率之統計及焊口熱處理追蹤。(1) 建立鍋爐銲道編號原則(2) 建立焊口施焊管制統計表如下表，詳如附件焊口編號 位置 管材 外徑 壁厚 焊接材料開槽型式預熱溫度退火溫度退火完成日期BR1 1
15、 SA210-C 76.2 3.0 5.59 ER70S-G E7016-A1 506B 10 NO BR1 2 SA210-C 76.2 3.0 5.59 ER70S-G E7016-A1 506B 10 NO BR1 3 SA210-C 76.2 3.0 5.59 ER70S-G E7016-A1 506B 10 NO 焊口編號 完成焊口完成 DB 數RT 應照張數委託單 1焊工編號1焊口 DB 數 判片序號OK NOBR1 1 1 3.0 3 027 128 1 3.0 113 3 0BR1 2 1 3.0 3 027 158 1 3.0 113 3 0BR1 3 1 3.0 3 027 128 1 3.0 113 3 0肆、檢驗1. 有關焊接品質之檢查除有特殊規定外(例如流化床鍋爐前爐膛內部無耐火泥區域對接銲口銲道必須磨平)悉依本企業焊接基準規範施作鍋爐安裝訓練教材 2-82. 施工品質檢驗單如附表焊接工程施工品質檢驗單伍、其他由於目前中國大陸之經濟需求量大，在大陸內地進行各項工程建設案之機會日益增加。大陸內部之工程材料目前仍以其國家規範(BG)為準，相較於本企業多採 ASME 及 JIS 的規範在大陸尚未普及。故僅就其材料成分做成對照表，以便於在大陸既有的材料市場選擇適當用料。材料對照表如附件
