主蒸汽焊接热处理作业指导书.docx
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主蒸汽焊接热处理作业指导书
单位工程（专业）施工组织设计/重大施工技术方案报审表
表号：
DJH-A-07
编号：
NEPCⅡ-7HJ-QJ006
工程名称
华能白河电厂
2×300MW级以大代小供热机组工程
合同编号
HSG-28070-02BYH
致国电德胜工程监理白河项目监理部：
现提出#7机组主蒸汽管道焊接热处理施工技术方案，请予审批。
附件：
#7机组主蒸汽管道焊接热处理方案
承包商（章）专业负责人：
技术负责人：
年月日
项目监理部审查意见：
项目监理部（章）安全监理工程师：
年月日
专业监理工程师：
年月日
总监理工程师：
年月日
建设单位意见：
项目管理处（章）
批准：
年月日
工程部：
专业负责人：
部门负责人：
年月日
安质部：
专业负责人：
部门负责人：
年月日
本表一式五份，由承包商填报，建设单位、项目监理部各存一份，承包商存三份。
作业指导书编审批记录
控号：
文件编号：
Q/DDE-BYHHJQJ-ZIW06-2009IW08-01
华能白河电厂#7机组主蒸汽管道焊接热处理工程作业指导书已按照Q/DDE-IW08-2002《施工方案、作业指导书的编、审、批管理办法》要求编制完成，请各有关职能部门给予审批。
编制：
审核：
工程部门审核意见：
质保部门审核意见：
安监部门审核意见：
主管领导批准意见（按重大项目或一般项目分类批准）：
控号：
文件编号：
Q/DDE-BYHHJQJ-ZIW06-2009
东电二公司
施工作业指导书（方案）
工程名称：
华能白河电厂四期2×300MW工程7号机组工程
作业项目：
#7机组主蒸汽管道焊接热处理
编制单位：
东电二公司汽机工程处
编制：
日期：
审核：
日期：
工程部门审核：
日期：
质检部门审核：
日期：
安监部门审核：
日期：
批准：
日期：
1．工程概况
1.1华能白河电厂2×300MW级以大代小供热机组工程7#机组高压管道由电力工程咨询院承担主体设计。
1.2主蒸汽系统设计压力P=18.07MPa，设计温度t=546℃。
1.3焊口数量及规格等参数见下表：
设计参数
材质
规格
焊口数量
焊接工艺
热处理工艺
坡口型式
预热方法
预热温度（℃）
焊接方法
焊接材料
加热方法
升降温速度℃/h
恒温温度（℃）
恒温时间（h）
压力（Mpa）
温度（℃）
18.07
546
A335P91
φ448.3×40
8
双V
DR
100-150
200-300
GTAWSMAW
9CrMoV-N
9MV-N
DR
150
750-770
4
18.07
546
A335P91
φ333.05×30
6
双V
DR
100-150
200-300
GTAWSMAW
9CrMoV-N
9MV-N
DR
150
750-770
4
18.07
546
A335P91
φ266×25
3
双V
DR
100-150
200-300
GTAWSMAW
9CrMoV-N
9MV-N
DR
150
750-770
2
2．编制依据
2.1中华人民国电力行业标准《火力发电厂焊接技术规程》DL/T869-2004。
2.2《火电施工质量检验及评定标准》焊接篇（1996年版）。
2.3《焊工技术考核规程》DL/T679-1999。
2.4《P91钢焊接工艺评定报告》。
2.5《电力建设安全工作规程》（火力发电厂部分）DL5009.1-2002。
2.6Q/DDE-IW09-2005《施工方案、作业指导书的编、审、批细则》。
2.7Q/DDE-QW09-2005《焊接过程控制方案》。
2.8Q/DDE-QW10-2005《热处理过程控制方案》。
2.9《质量、环境、职业安全健康管理手册》等程序文件。
2.10施工图主蒸汽及高压旁路管道安装图（图号F2672-J0802）。
2.11中华人民国电力行业标准《火力发电厂焊接热处理技术规程》DL/T819-2002。
2.12《工程建设标准强制性条文》（电力工程部分）2006版：
3.3.1.1钢材材质必须符合设计选用标准的规定，进口钢材必须符合合同规定的技术条件。
钢材必须附有材质合格证书。
首次使用的钢材应收集焊接性资料和焊接、焊接热处理以及其他热加工方法的指导性工艺资料，按照DL/T868确认焊接工艺。
4.1.3管道对接焊口，其中心线距离管道弯曲起点不小于管道外径，且不小于100mm（定型管件除外），距支、吊架边缘不小于50mm。
同管道两个对接焊口间距离一般不得小于150mm，当管道公称直径大于500mm时，同管道两个对接焊口间距离不得小于500mm。
4.1.8焊口的局部间隙过大时，应设法修整到规定尺寸，严禁在间隙加填塞物。
4.1.10除设计规定的冷拉焊口外，其余焊口应禁止强力对口，不允许利用热膨胀法对口。
4.2.4管道（管子）管口端面应与管道中心线垂直。
其偏斜度△f不得超过表2规定。
表2管子端面与管中心线的偏斜度要求
图例
管子外径
mm
Δf
mm
≤60
60～159
159～219
＞219
0.5
1
1.5
2
4.3.2焊件组对时一般应做到壁（根部）齐平，如有错口，其错口值应符合下列规定：
a）对接单面焊的局部错口值不得超过壁后的10%，且不大于1mm。
b）对接双面焊的局部错口值不得超过焊件厚度的10%，且不大于3mm。
5.1.1允许进行焊接操作的最低环境温度因钢材不同分别为：
A-Ⅰ类为-10OC；A-Ⅱ、A-Ⅲ、B-Ⅰ类为0OC；B-Ⅱ、B-Ⅲ为5OC；C类不作规定。
5.3.2除非确有办法防止焊道根层氧化或过烧，合金含量较高的耐热钢（铬含量≥3%或合金总含量>5%）管子和管道对接焊接时壁必须充氩气或混合气体保护，并确认保护有效。
5.3.3严禁在被焊工件表面引燃电弧、试验电流或随意焊接临时支撑物，高合金钢材料表面不得焊接对口用卡具。
5.3.11施焊过程除工艺和检验上要求分次焊接外，应连续完成。
若被迫中断时，应采取防止裂纹产生的措施（如后热、缓冷、保温等）。
再焊时，应仔细检查并确认无裂纹后，方可按照工艺要求继续施焊。
5.3.14焊口焊完后应进行清理，经自检合格后做出可追溯的永久性标识。
5.3.15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，耐热钢不得超过两次，并应遵守下列规定：
a）彻底清除缺陷；
b）补焊时，应制定具体的补焊措施并按照工艺要施；
c）需进行热处理的焊接接头，返修后应重做热处理。
5.3.17不得对焊接接头进行加热校正。
6.1.4外观检查不合格的焊缝，不允许进行其他项目检验；
6.1.5对容易产生延迟裂纹和再热裂纹的钢材，焊接热处理后必须进行无损检验。
6.3.6对修复后的焊接接头，应100%进行无损检验。
7.1.4管子、管道的外壁错口值不得超过以下规定：
a）锅炉受热面管子：
外壁错口值不大于10%壁厚，且不大于1mm；
b）其他管道：
外壁错口值不大于10%壁厚，且不大于4mm。
7.3.1同种钢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，且不超过下列规定：
合金总含量<3%时布氏硬度值≤270HBW
合金总含量3%~10%时布氏硬度值≤300HBW
合金总含量>10%时布氏硬度值≤350HBW
7.3.3耐热合金钢焊缝硬度不低于母材硬度。
3．机械设备及工器具
3.1电焊机型号：
ZX7-400STG8台
3.2远红外测温仪、氩弧焊枪、电流调节器、氩气流量计、充氩保护装置、小手电筒、扁铲、手锤、钢丝刷等。
3.3热处理温控柜DWK2401台
4．施工人员组成:
4.1施工负责人：
勇副主任
4.2技术负责人：
岳福技术员
4.3质量负责人：
法文质检员
4.4安全负责人：
风庭安全员
4.5焊接操作人员：
8名
4.6持证热处理工：
2名
5．施工过程
5.1焊前准备
5.1.1由焊接专业人员编制焊接作业指导书，并经相关部门审批认可。
5.1.2焊工必须是经相对应的施焊项目技术考核，合格后方可上岗作业，施工时必须严格遵守工艺规定。
5.1.3对焊接机械设备进行认可，使其处于良好状态。
5.1.4焊工施焊前应参加技术人员组织的技术交底。
交底容：
焊接材料的选择、坡口的要求（符合图纸设计要求）、工艺要求、质量要求、安全要求。
5.1.5采用机械方法下料，坡口外壁10-15mm围清理干净。
坡口处无裂纹、重皮、油脂渍及毛刺。
5.1.6合金焊接材料必须经过光谱检验合格后方可使用。
5.1.7焊条在使用前必须按使用说明书要求进行烘焙。
9MV-N焊条烘干温度350℃,恒温1-2小时。
5.1.8焊工凭焊接技术员签发的焊接任务单领取焊接材料，领出的焊条必须放在专用的焊条保温筒并插上电源，随用随取。
5.1.9每瓶氩气在正式使用前必须要检验其纯度,氩气的纯度不低于99.95%。
具体方法是：
在一块平钢板上焊一条10cm左右的焊道，观察焊道是否有氧化发黑的倾向，如果有应停止使用并做好标识。
5.1.10施焊前应去除焊丝、焊件表面氧化膜、锈斑和油污等物。
5.1.11要保证焊接场所不受外界环境的影响，焊工在作业前要观察周围是否有影响自己工作的因素，管不允许有穿堂风。
5.2焊接工艺
5.2.1焊接方法:
氩弧打底，电弧焊填充盖面。
焊接材料:
氩弧打底采用9CrMoV-N焊丝，电弧焊用9MV-N焊条。
5.2.1.1焊接电流围在140/118-157A之间，电弧电压为12/24V。
焊接速度在46-350mm/min。
5.2.1.2氩弧打底焊前，管子部充氩气保护，开始时氩气流量为10-20L/min，施焊过程中流量应保持在8-10L/min。
5.2.2与A335P91管材有关的异种钢焊接采用与A335P91钢相同的焊接工艺。
5.2.3坡口组对
5.2.3.1焊件组对前应将坡口表面及附近母材的油漆打磨干净，坡口的形状尺寸应符合图纸要求。
坡口及组对形式如下图所示:
5.2.3.2焊件组对时应做到壁平齐，坡口间隙、偏斜度等应符合相关要求。
当焊件厚度不一致时应对焊件进行加工使其符合要求。
5.2.3.3点固焊用的焊接材料、焊接工艺和选定的焊工及焊接技术条件与正式焊接时相同。
5.2.3.4点固焊和施焊过程中,不得随意在管子表面引燃电弧试验电流或焊接临时支撑物，高合金材料表面不得焊接对口用卡具。
5.2.3.5组装对口时采用定位块点固，点固点应在坡口部，避免靠近母材表面及坡口根部，定位块不少于3点。
点固焊用的定位块应选用含碳量小于0.15%钢材为宜。
当除去定位块时不应损伤母材，并将其残留焊疤清除干净，经肉眼或低倍放大镜观察，确认无裂纹等缺陷后方可施焊。
无特殊情况定位块应选用与母材相同的材质，使用9CrMoV-N焊丝氩弧焊点固。
点固形式及位置分布如下图所示：
主蒸汽管道定位块布置示意图（2G）
主蒸汽管道定位块布置示意图（5G）
5.2.4打底过程中，为保证背面的保护效果要在焊缝两侧管道部以可溶性纸用耐高温胶带粘牢做成密封气室。
未焊的对口间隙处也要进行临时封堵，随时启封，随时焊接。
一般情况下，第三层焊缝结束前，不得停止充氩。
充氩示意图如下图所示:
主蒸汽管道充氩示意图
5.2.5A335P91钢填充及盖面
5.2.5.1焊接时必须采用短弧焊接，焊接速度要均匀，防止在局部逗留时间太长。
5.2.5.2为降低焊接线能量，严格控制单层厚度，单层厚度不大于焊条直径且不大于3mm;每层焊条的摆动宽度不大于焊条直径的4倍。
5.2.5.3多层多道焊时接头要相应错开，不允许接头相互重叠或在一条直线上。
焊道分布如下图所示:
主蒸汽管道焊缝焊道分布图（2G）
主蒸汽管道焊缝焊道分布图（5G）
5.2.5.4层间焊接时,如果发现缺陷，应用机械方法将缺陷彻底清除，不得用二次熔化的方法处理缺陷。
5.2.5.5水平固定焊盖面层的焊道布置，焊接一层至少三道焊缝，中间以有一“退火焊道”为宜，以利于改善焊缝金属组织和性能。
5.2.5.6盖面时注意表面成型工艺，收弧注意填满弧坑，避免出现弧坑裂纹。
5.2.5.7壁厚不小于70mm的管子焊至20mm厚时停止施焊进行100%根透，待根透检验合格后方可继续施悍，焊接完成后进行100%超声检验。
5.3A335P91钢焊接预热及热处理
5.3.1采用远红外加热方法加热，应力求外壁和焊缝两侧温度均匀。
热电偶、补偿导线测温仪等均检定合格并在有效期。
热电偶应用薄不锈钢片采用储能压焊的方法固定在焊件表面，必须保证热电偶的热端与焊件接触良好；测温点应在焊缝中心按圆周对称分布，且不少于两点；水平管道，测温点应上下对称分布。
热电偶布置如下图所示:
热电偶布置位置示意图
5.3.2热处理测温必须准确可靠，采用自动记录。
热处理表计及补偿导线热电偶检定合格。
在有效期
5.3.3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。
热处理保温宽度为从焊缝中心算起，每侧不小于管子壁厚的5倍。
热处理保温厚度为40至60mm，对水平管道可以通过改变保温层厚度来减小上下部分的温差。
5.3.4焊前预热：
氩弧打底焊前预热温度为100-150℃，采用电加热法预热。
5.3.5跟踪预热:
为保证层间温度，整个焊接过程中要对层间温度进行监控，打底焊时预热温度为150℃；打底焊结束后，立即提升预热温度。
填充及盖面时，预热温度为230℃，当层间温度低于230℃时，加热系统应自动启动进行加热。
当层间温度高于300℃时，应立即停止施焊，待温度降至300℃以下时方可施焊。
5.3.6焊后热处理:
壁厚小于70mm的管道焊接完成立即将焊缝做冷却到100～120℃之间持续大于1小时的处理，热处理应及时且必须在24小时实行。
壁厚不小于70mm的管道焊至20mm左右时做温度为350℃恒温1-3小时的后热处理，重新焊接时重新预热。
5.3.7焊接接头的焊后热处理工艺为高温回火，恒温温度为不大于770℃；升、降温速度为6250/δ（mm）℃/h，且不大于150℃/h；恒温时间≥4小时。
接头降温至300℃以下时，可不控制，在保温层冷却至室温。
5.3.8后热处理:
焊接完成后焊后热处理应及时进行,如因条件限制不能及时进行热处理应对焊接接头做热温度为250～350℃，恒温时间为1小时的后热处理。
5.3.9施焊过程中采用两人对称焊接且应一气呵成，如遇特殊情况不得不中断焊接，应对焊接接头采取持续跟踪预热措施，否则应立即对焊缝进行后热处理，后热处理加热温度为350℃，恒温时间为1小时。
6．质量检查及验收标准
6.1无损探伤：
检验比例100%。
UT达到DL/T820-2002,DL/T869-2004Ⅰ级标准。
6.2无损探伤量依据中华人民国电力行业标准《火力发电厂焊接技术规程》DL/T869-2004。
6.3焊接接头热处理完毕,应做100%硬度测定及光谱复检。
硬度测定平均值的标准不超过母材的布氏硬度加100HB，A335P91≤250HB为合格。
6.4焊口的检验要及时委托，检验合格后要及时出报告，及时跟踪记录。
6.5焊缝尺寸应符合图纸及相应规的要求。
6.6焊缝边缘与母材要圆滑过渡，焊接完成后及时清理焊缝飞溅、熔渣并将其修整美观。
6.7热电偶要绑扎牢固防止脱落，在处理横口时可在管道周围制作加热器托架以防热处理过程中加热器脱落，热电偶与焊缝接触紧密以确保测温准确。
6.8热处理时，要防止管穿堂风，必要时用保温棉堵住管口保证正常升温。
6.9经个人严格自检后，填写自检记录。
6.10焊接接头的返工执行正常的焊接及热处理工艺。
6.11对接接头及表面应符合以下标准：
平焊余高1-2mm、其他位置＜3mm、焊缝余高差平焊≤2mm、其他位置≤2mm、焊缝宽度比坡口增宽＜4mm。
6.12根部不允许出现裂纹、未熔合、未焊透,表面不允许有弧坑、裂纹、气孔、夹渣等焊接缺陷。
6.13咬边深度＜0.5mm，焊缝两侧总长度不大于焊缝全长的10%且不大于40mm。
6.14根部凸出＜2mm，凹≤1.5mm。
6.15局部错口值≤0.1δ+1mm,且≤4mm。
7．施工安全保证措施
7.1施工人员进入现场必须佩戴安全帽、系好帽带，高空作业应将安全带高挂低用。
7.2高处作业人员进入施工现场前应检查身体，合格后方可上岗。
7.3高处作业人员应衣着灵便，带上工具袋，防止器具坠落。
7.4焊接设备应接地良好，施工中应防止触电、烫伤，要穿戴专用的劳动保护用品，随时检查电焊线，破损处及时修补，防止漏电伤人。
7.5焊割地点5米围清除易燃易爆物品，无法清除时应采取隔离措施。
7.6夜间作业工作场所照明应充足，设专人监护。
7.7热处理机工作输出线的两端应做好线号标识，在接卸加热排时应关闭电源或将相应的输出端拔出，以避免触电。
7.8热处理工作时应将用警戒绳将施工场所3米围围好,以防触电或烫伤。
7.9热处理工作应做到工完料净场地清。
7.10焊接用脚手架必须牢固，并搭设围栏，不符合要求要及时处理。
7.11使用角向磨光机修磨焊口时，应佩戴防护眼镜。
7.12推拉焊机开关时，必须戴好手套，且注意避开，不要让弧光灼伤。
7.13离开现场必须切断焊机及热处理机电源。
8.重大环境因素的控制措施
8.1焊机、切割机噪音的的控制，定期维修并吹扫焊机部灰尘，加强个人防护措施。
8.2氧气、乙炔瓶之间距离不小于10米，防止发生火灾、爆炸，污染大气。
8.3施工过程中产生废弃物，要随时清理，妥善存放。
9．文明施工
9.1搞好文明施工，做到工完场清，要回收焊条头和剩余的焊接材料
9.2电焊线、氩气带的走向整齐，施工完毕后将电焊线盘回焊机箱附近。
焊接工艺卡
编号：
HJ03
工艺评定编号
5530080
评定单位
东电二公司
项目名称
主蒸汽管道
工程类别
A3
作业指导书编号
Q/DDE-BYHHJQJ-ZIW06-2009
执行标准
DL/T869-2004
焊接方法
GTAW＋SMAW
焊接接头
接头类别
Ⅰ
母材
级别
B-Ⅲ
接头形式
双V型对接
钢号
A335P91
焊接位置
2G
规格（㎜）
φ448.3×40
填充金属
焊丝型号
9CrMoV-N
焊丝规格
φ2.4
焊条型号
9MV-N
焊条规格
φ3.2
气体保护
气体种类
Ar
流量
9L/min
焊接规要求
预热要求
氩弧打底预热温度为150℃、跟踪预热
焊缝外观检查质量
不允许出现裂纹、根部未焊透、未融合、气孔、夹渣等缺陷
根部凸出≤2mm、凹≤1.5mm
咬边深度≤0.5mm、咬边总长≤10%焊缝总长度且小于40mm
焊缝过渡圆滑、表面成形良好
焊接工艺参数
焊层号
焊接方法
填充材料
焊接电流
焊接电压（V）
焊接速（mm/min）
牌号
直径
极性
电流（V）
1
GTAW
9CrMoV-N
2.4
正接
140
12
4.6-8.6
2-10
SMAW
9MV-N
3.2
反接
124-150
24
18.6-27.2
11-13
SMAW
9MV-N
3.2
反接
150-157
24
18.5-32.3
14
SMAW
9MV-N
3.2
反接
157
24
32.3
检验
检验方法
UT
检验比例
100%
标准
UTⅠ级
焊接要点
1、严格控制线能量，单层焊道厚度不大于3mm
2、氩弧打底焊层厚度不小于3mm，根部要焊透、透度要均匀
3、多层多道焊焊接接头相互错开，避免重合
4、焊接速度要均匀、避免局部逗留时间过长使局部温度过高
5、前二层控制电流，以免烧穿
6、同一焊口应一次性焊完，因不可见因素中断时进行后热处理
白河项目部焊接管理部编制
焊接工艺卡
编号：
HJ04
工艺评定编号
5530090
评定单位
东电二公司
项目名称
主蒸汽管道
工程类别
A3
作业指导书编号
Q/DDE-BYHHJQJ-ZIW06-2009
执行标准
DL/T869-2004
焊接方法
GTAW＋SMAW
焊接接头
接头类别
Ⅰ
母材
级别
B-Ⅲ
接头形式
双V型对接
钢号
A335P91
焊接位置
5G
规格（㎜）
φ448.3×40
填充金属
焊丝型号
9CrMoV-N
焊丝规格
φ2.4
焊条型号
9MV-N
焊条规格
φ3.2
气体保护
气体种类
Ar
流量
9L/min
焊接规要求
预热要求
氩弧打底预热温度为150℃、跟踪预热
焊缝外观检查质量
不允许出现裂纹、根部未焊透、未融合、气孔、夹渣等缺陷
根部凸出≤2mm、凹≤1.5mm
咬边深度≤0.5mm、咬边总长≤10%焊缝总长度且小于40mm
焊缝过渡圆滑、表面成形良好
焊接工艺参数
焊层号
焊接方法
填充材料
焊接电流
焊接电压（V）
焊接速（mm/min）
牌号
直径
极性
电流（V）
1
GTAW
9CrMoV-N
2.4
正接
110
12
4.2-5.7
2-10
SMAW
9MV-N
3.2
反接
110-120
24
8.6-11.5
11-13
SMAW
9MV-N
3.2
反接
130-140
24
12.6-15.4
14
SMAW
9MV-N
3.2
反接
125
24
10.2-13.1
检验
检验方法
UT
检验比例
100%
标准
Ⅰ级
焊接要点
1、严格控制线能量，单层焊道厚度不大于3mm
2、氩弧打底焊层厚度不小于3mm，根部要焊透、透度要均匀
3、多层多道焊焊接接头相互错开，避免重合
4、焊接速度要均匀、避免局部逗留时间过长使局部温度过高
5、前二层控制电流，以免烧穿
6、同一焊口应一次性焊完，因不可见因素中断时进行后热处理
白河项目部焊接管理部编制
焊接工艺卡
编号：
HJ05
工艺评定编号
5530080
评定单位
东电二公司
项目名称
主蒸汽管道
工程类别
A3
作业指导书编号
Q/DDE-BYHHJQJ-ZIW06-2009
执行标准
DL/T869-2004
焊接方法
GTAW＋SMAW
焊接接头
接头类别
Ⅰ
母材
级别
B-Ⅲ
接头形式
双V型对接
钢号
A335P91
焊接位置
2G
规格（㎜）
φ333.05×30
填充
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