中低压管道焊接作业指导书.docx
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中低压管道焊接作业指导书
中低压管道焊接作业指导书
1.目的
2.适用范围
3.编制依据
4.工程概况、特点及主要工程量
5.劳动力计划和作业人员的资格要求
6.主要施工机械、工具、器具及材料计划
7.施工进度计划
8.施工准备
9.作业程序
10.作业方法、工艺要求及质量标准
11.工序交接及成品保护
12.强制性条文
13.安全和文明施工措施
14.绿色施工及节能减排
15.精细化施工
16.技术记录
1．目的
为了使项目作业规范、符合程序、满足标准，确保施工安全、优质、准点完成，创国优金奖工程，编制本作业指导书。
2．适用范围
本作业指导书适用于国电泰州电厂二期工程#4机组所有中、低压管道焊接作业。
3．编制依据
1）国电泰州电厂二期工程（B标段）关于中、低压管道相关图纸
2）《国电泰州电厂二期工程B标段施工组织总设计》
3）《国电泰州电厂二期工程B标段焊接专业施工组织设计》
4）江苏电建一公司相关焊接工艺评定报告
5）《焊接工艺评定规程》（DL/T868-2004）
6）《火力发电厂焊接热处理技术规程》（DL/T819-2010）
7）《火力发电厂异种钢焊接技术规程》（DL/T752-2010）
8）《特种设备焊接操作人员考核细则》（TSGZ6002-2010）
9）《焊工技术考核规程》（DL/T679-2012）
10）《火力发电厂焊接技术规程》（DL/T869-2012）
11）《火力发电厂金属监督技术规程》（DL/T438-2009）
12）《电力建设施工质量验收及评价规程》第7部分：
焊接（DL/T5210.7-2010）
13）《工程建设标准强制性条文》电力工程部分（2011版）
14）《电力建设安全工作规程》火力发电厂部分（DL5009.1-2002）
15）《国电泰州发电有限公司（二期工程）企业标准》（Q/GDTZⅡA303.027-2014）
16）《建筑工程绿色施工评价标准》（GB/T50640-2010）
17）中国国电集团绿色火电厂建设指导意见
18）国电集团工程精细化管理资料汇编
4．工程概况、特点及主要工程量
4.1工程概况
本工程锅炉为上海锅炉厂有限公司生产的超超临界参数、直流炉、单炉膛、二次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、切圆燃烧方式，塔式锅炉。
汽轮机为上海汽轮发电机有限公司生产的采用超超临界参数、二次中间再热、单背压、凝汽式、带二级外置式蒸汽冷却器的十级回热抽汽汽轮机。
发电机为上海汽轮发电机有限公司设计制造的水氢氢冷却、无刷励磁汽轮发电机。
本工程#4机组中低压管道主要指设计压力≤8MPa的汽、水、气管道。
主要项目有：
邻机加热管道、辅助蒸汽管道、轴封系统管道、除氧器溢放水管道、供氢系统管道、氮气系统管道、中压给水、低压给水、凝结水及精处理、高加疏水、低加疏水、除盐系统管道、补给水、开式冷却水、闭式冷却水、厂内循环水管道、凝汽器抽真空管道、发电机水冷却管道、压缩空气等管道。
4.2工程特点
中低压管道布满全厂，管线多为密集、交叉布置，也有很多需要高空作业，相比锅炉、汽机本体管道增加了施工难度，因此可以地面组合的焊口尽量在地面组合完成后再安装，以减小高空安装焊接的难度和危险性。
4.3主要工作量
由于中、低压管道设计图纸均为现场布置图，焊口数量无法精确计算，各施工项目详细资料将在交底记录和焊接工艺卡中完整体现；本作业指导书不做详细列举，且不影响本作业指导书的编制。
5．劳动力计划和作业人员的资格要求
劳动力计划和作业人员的资格要求
序号
工种
资格要求
高峰人数
备注
1
焊接技术员
熟悉相关规程、规范
2
2
热处理技术员
熟悉相关规程、规范
2
3
质检员
持有效证件
2
4
热处理工
持有效证件
4
5
班长
熟悉相关规程、规范并了解焊工技能状况
2
6
焊材管理员
有管理经验
2
7
高压焊工
Ⅰ、Ⅱ类小口Ws和Ws/Ds项目
10
8
合格焊工
Ⅰ、Ⅱ类大口Ws/Ds项目
12
9
合格焊工
Ⅳ类小口Ws和Ws/Ds项目
4
10
合格焊工
Ⅳ类大口Ws/Ds项目
4
6．主要施工机械、工具、器具及材料计划
6.1主要施工机械、工具、器具计划
主要施工机械、工具、器具计划
序号
名称
型号规格
单位
数量
备注
1
电焊机
ZX7－400STGⅢ
台
22
2
热处理电脑控温柜
DWK－C－360KW
台
1
3
自动记录仪
EH-100-12
台
6
4
除湿机
DH-880B5℃-38℃
台
1
5
烘箱
YGCH-G2-200
台
2
6
温湿度仪
台
1
7
角向磨光机
φ100㎜型
台
20
8
角磨片
φ100㎜
片
500
9
氩弧焊枪
QQ85°/150A、200A
把
20
10
氩弧焊枪导电嘴
只
100
11
钨极夹头
φ2.5㎜
只
1000
12
电焊钳
300A
把
100
13
面罩
只
30
14
面罩黑玻璃
8#、9#、10#
块
60
15
普通白玻璃
55×105×3㎜
块
500
16
焊工手套
付
100
真皮
17
皮线夹头
可夹35㎜2电焊线
只
100
18
钢丝刷
把
26
19
工具包
大号
只
26
20
去渣锤
1.5P
把
26
21
焊条保温桶
TRB-5
只
30
22
电焊皮线
35㎜2
米
1000
23
热处理二次输出线
2×16㎜²
米
1000
24
热电偶补偿导线
KX2×1㎜²
米
1000
镍铬－镍硅
25
热电偶
WRNK-191、1000-1200℃
根
30
26
烘把
H01-40
把
2
焊前预热
27
红外线测温仪
RAYMX4PC
台
1
预热控温
28
钢丝钳
把
8
焊口包扎
29
十字螺丝刀
4寸、6寸
把
4
设备维护
30
平口螺丝刀
4寸、6寸
把
4
设备维护
31
万用表
台
1
电路检查
32
焊缝检验尺
把
2
33
硅酸铝保温棉
Kg
400
6.2主要材料计划
主要材料计划
序号
名称
生产厂家
规格
单位
数量
备注
（对应材质及项目）
1
焊丝TIG-R31
上海电力
φ2.5
㎏
300
12Cr1MoV
2
焊丝TIG-J50
上海电力
φ2.5
㎏
800
20、Q235A
3
焊丝TIG-R40
上海电力
φ2.5
㎏
100
P22
4
焊丝TIG-R30
上海电力
φ2.5
㎏
100
P12
5
焊丝TIG-A10Ti
上海电力
φ2.5
㎏
250
0Cr18Ni9
1Cr18Ni9Ti
6
焊丝TIG-A20
上海电力
φ2.5
㎏
150
TP316
7
电焊条J507
上海电力
φ2.5
㎏
800
20、Q235A
8
电焊条J507
上海电力
φ3.2
㎏
3000
20、Q235A
9
电焊条J507
上海电力
φ4.0
㎏
2000
20、Q235A
10
电焊条R317
上海电力
φ2.5
㎏
100
12Cr1MoV
11
电焊条R317
上海电力
φ3.2
㎏
500
12Cr1MoV
12
电焊条R317
上海电力
φ4.0
㎏
350
12Cr1MoV
13
电焊条R407
上海电力
φ2.5
㎏
100
P22
14
电焊条R407
上海电力
φ3.2
㎏
500
P22
15
电焊条R407
上海电力
φ4.0
㎏
350
P22
16
电焊条R307
上海电力
φ2.5
㎏
100
P12
17
电焊条R307
上海电力
φ3.2
㎏
500
P12
18
电焊条R307
上海电力
φ4.0
㎏
350
P12
19
电焊条A132
上海电力
φ2.5
㎏
50
0Cr18Ni9
1Cr18Ni9Ti
20
电焊条A132
上海电力
φ3.2
㎏
200
0Cr18Ni9
1Cr18Ni9Ti
21
电焊条A312
上海电力
φ3.2
㎏
200
不锈钢+其他钢种
22
氩气，纯度99.99%
瓶
300
焊接、充氩
7．施工进度计划
施工进度计划
序号
项目名称
计划开工时间
计划结束时间
焊工计划工作量
1
中低压管道
2014.07
2015.07
视现场焊口规格
8．施工准备
施工准备
序号
类别
准备项目
应具备的条件
1
技术准备
作业指导书
总工室已审批，并报监理同意。
焊接工艺卡
已编制审批，并发给焊工，并保证在施焊现场的可得性。
技术、安全、质量交底
已完成交底并有记录。
焊口位置记录图
草图已绘制，并已确定焊口编号方式。
2
人员准备
焊工合格证
合格证原件已确认，焊工合格证上的项目能覆盖所承担的施焊项目，并在有效期内，人员资格已报监理审批。
焊工钢印代号
每位焊工的钢印代号已确定。
焊前模拟练习
每个焊工已按要求进行了模拟练习考核合格，并有记录。
3
机具准备
焊机
已就位，经专业电工检查合格，符合安全规程要求，电流电压表已校验合格并在有效期内。
焊条烘箱
已就位，经专业电工检查合格，符合安全规程要求，设备上的控制仪表已校验合格并在有效期内。
热处理控温
已就位，经专业电工检查合格，符合安全规程要求，设备上的控制仪表已校验合格并在有效期内。
氩气流量计
已校验合格并在有效期内。
4
主要材料准备
焊接材料库
库房具备贮存条件，满足相关规程要求；有专人管理，已具备焊条烘焙条件。
焊条焊丝
有焊材质保书，并报监理同意使用，且经光谱复核。
氧气、乙炔
已准备。
5
现场条件准备
施焊环境
施焊区域有挡风、防雨、防雪、防寒、防潮等措施，焊接环境温度应符合：
BⅠ类钢0℃以上、BⅢ类钢5℃以上，C类钢不做规定。
焊接时的风速应符合：
氩弧焊小于2m/s。
安全设施
脚手架稳固可靠，并能满足焊接操作、热处理及检验工作的要求。
待焊部件
已具备正常对口装配条件。
6
其它
焊缝检验尺
已校验合格并在有效期内。
9．作业程序：
见下图
10.作业方法、工艺要求及质量标准
10.1作业方法及工艺要求
10.1.1焊接方法及焊材选择
汽机中、低压管道的焊接均采用钨极氩弧焊打底，对于壁厚小于6㎜的管道采用钨极氩弧焊填充、盖面，其余可采用焊条电弧焊填充、盖面；对于公称直径不小于1m管道的对接接头，采取双面焊接时应采取清根措施，清根后应将氧化物清楚干净。
汽机中、低压管道所涉及到的支吊架均采用焊条电弧焊进行焊接。
其焊材选择如下表所示。
母材
焊丝
焊条
牌号
规格
牌号
规格
20/Q235
TIG-J50
φ2.5
J507
φ2.5、φ3.2、φ4.0
P22
TIG-R40
φ2.5
R407
φ2.5、φ3.2、φ4.0
12CrlMoV
TIG-R31
φ2.5
R317
φ2.5、φ3.2、φ4.0
P12
TIG-R30
φ2.5
R307
φ2.5、φ3.2、φ4.0
0Cr18Ni9
1Cr18Ni9Ti
TIG-A10Ti
φ2.0，φ2.5
A132
φ2.5、φ3.2
TP316
TIG-A20
φ2.0，φ2.5
A312
φ3.2
异种钢焊接材料的选用原则如下表所示。
接头类型
焊接材料选用原则
A类异种钢焊接接头
选用焊接材料应保证熔敷金属的抗拉强度不低于强度较低一侧母材标准规定的下限值。
B类及B类与A类组成的异种钢焊接接头
宜选用合金成分与较低一侧钢材相匹配或介于两侧钢材之间的焊接材料。
CⅠ、CⅡ及其与A、B类组成的异种钢焊接接头
可选用合金含量较低侧钢材匹配的焊接材料，也可选用奥氏体型或镍基焊接材料。
与CⅢ组成的异种钢焊接接头
1）当设计温度不超过425℃时，可采用Cr、Ni含量较奥氏体型母材高的奥氏体型焊接材料。
2）当设计温度高于425℃时，应采用镍基焊接材料。
3）两侧为同种钢材，应选用同质焊接材料。
在实际条件无法实施选用同质焊接材料时，可选用优于钢材性能的异质焊接材料。
10.1.2焊缝层道布置示意图
汽机中、低压管道焊接工艺参数详见焊接交底记录。
焊缝层道布置示意图如下：
（适用管件厚度：
3～6㎜）
（适用管件厚度：
7～15㎜）
10.1.3焊材领用
焊工领用焊材时应出据经技术员审核过的焊材发放单。
焊条库管理员应认真核对发放单上的材料型号规格，以防错发，焊工领用时也要核对，防止错领。
当日未用完的焊材应当日送回焊条库，并做好回收记录。
10.1.4焊接电缆连接及氩气皮管连接
焊接前应检查机具接线是否正确、可靠。
氩弧焊时应采用直流正接法，焊条电弧焊时应采用直流反接法。
不锈钢管道焊接时，需在管道内部充氩保护。
直流反接法
氩弧焊连接法
10.1.5试验电流
焊接电缆连接完成后，可在临时备件上试焊（严禁在设备管子上试焊），以检验极性、电流情况。
10.1.6坡口及对口检查
a）按图纸要求检查装配尺寸，坡口型式和尺寸应符合图纸要求，焊件组队时一般应做到内壁齐平，如有错口不应超过下列限制值：
对接单面焊的局部错口值不应超过壁厚的10%，且不大于1㎜。
对接双面焊的局部错口值不应超过焊接厚度的10%，且不大于3mm。
如图纸无要求，则按以下尺寸进行检查：
b）工件在组装前，应将坡口边缘10-15㎜范围内的油、漆、锈、垢等清理干净，并检查管端应无重皮、裂纹、毛刺等缺陷。
不锈钢管子坡口打磨、清理时必须用铝基无铁砂轮片和不锈钢丝刷，并且这一要求在随后的点固焊及各层焊接过程中都必须采纳。
c）对接管口端面应与管子中心线垂直，其偏斜度△f不得超过以下值。
图例
管子外径（㎜）
Δf（㎜）
φ≤60
0.5
60＜φ≤159
1
159＜φ≤219
1.5
φ＞219
2
10.1.7预热
耐热钢焊口需焊前预热，P12钢焊前预热温度为150-200℃，12Cr1MoV、P22钢焊前预热温度为200-300℃。
预热方式：
管径大于φ219或壁厚大于20mm的采用电加热法，其余采用中性焰预热，应采用便携式红外线测温仪进行监控。
火焰加热时，工具为H01-40型氧乙炔烘把。
预热从对口中心开始，每侧外延不小于500㎜。
预热时不断均匀移动烘把，严禁火焰局部停止不动。
预热过程中，测温，并记录温度。
10.1.8点固焊
a）点固焊应与正式焊要求相同，点焊位置应在不影响视线便于操作处，中、小口径一般点焊两点，大口径点焊4-6点，点焊长度不小于20㎜，厚度以3㎜左右为宜。
b）点固焊后应检查点焊质量，如有缺陷应立即清除，重新进行点固焊。
点固焊将作为打底焊的一部分，因此必须保证熔合良好。
10.1.9打底焊及检查
a）打底焊应确保根部熔透和坡口边缘熔合良好，要防止产生焊瘤或焊丝头，打底时应控制好电弧，焊枪摆动及送丝要均匀，不能靠送丝的力量来突出根部。
打底层厚度一般在3㎜左右。
b）对充氩保护的焊口，焊前应将待焊区域的铝箔纸揭开，揭一段焊一段，不可一下子全部揭开，以免保护气体受到影响。
c）焊接过程中，应严格按照给定的工艺参数施焊，严禁采用大电流快速焊接。
d）打底焊结束应及时进行表面检查，确认无表面缺陷时再进行填充层焊接。
所有焊口不允许一次成型。
10.1.10填充层焊接及层间清理
a）打底焊结束应及时进行加厚层焊接，第二层如采用电焊焊接时，要特别仔细，以防烧穿。
焊接电流和焊层厚度为焊接工艺卡上的规定值，不允许随意改变焊接参数、加厚焊道、减少层次。
第一层电焊应尽量选用φ2.5焊条小电流焊接，以防烧穿，各层焊接以短弧操作为佳。
严格控制焊接电流，φ2.5焊条电流范围70-90A，φ3.2焊条电流范围90-120A，φ4.0焊条电流范围140-180A。
b）施焊过程中应特别注意接头处，必须熔合良好，收弧时应衰减电流，待熔池填满后再收弧，防止产生弧坑裂纹。
层间接头应错开。
c）管子间距较小的，焊接时应特别注意死角部位，防止因焊枪角度不当引起未熔、气孔、咬边等缺陷。
直径大于194㎜的焊口宜由二人对称焊接，并且尽量采用相同的焊接规范，保持同步、同时焊接、同时停止。
d）层间的氧化物、飞溅等杂质应使用磨光机打磨清理干净。
不锈钢焊缝应使用铝基无铁砂轮片和不锈钢丝刷等专用工具清理，打磨露出金属光泽。
确认无缺陷后方可进行下一层或下一道焊缝的焊接。
e）施焊过程应连续完成，如被迫中断时，应采取防止裂纹产生的措施。
再焊前应仔细检查，确认无裂纹后方可按照工艺卡要求继续施焊。
f）不锈钢管焊接时宜以窄焊道、运条小幅摆动的短弧操作，并以小电流快焊速进行多层多道施焊方法为宜，以避免焊条发红造成药皮脱落。
焊接过程中应控制焊接线能量，防止线能量过大。
为避免焊接接头金属晶粒粗大，每一层或每一道焊接结束后，应使其冷却一定时间，必要时可使用潮湿的海绵或棉纱进行冷却，冷却用水必须是二级除盐水，以免出现晶界裂纹。
10.1.11盖面层焊接
a）盖面层焊接前，要检查填充层是否将坡口基本填满，一般以低于坡口平面1㎜为宜，这样既可保证在盖面时有清晰的坡口线，也不至于将盖面层焊接的太厚。
如果填充层焊缝超出坡口平面或不平整时，可进行适当的打磨和补焊，以保证焊缝表面成形美观。
b）盖面层焊接时，不允许将焊道焊得太厚或太宽，以防止熔池温度过高而影响成型和导致氧化、咬边等缺陷的产生。
c）焊条电弧焊盖面时，每一段焊缝停止后都应及时清渣，不允许留着焊渣进行接头或焊接下一道焊缝。
d）盖面层焊接时，要注意控制好熔池的温度，一般情况下坡口两侧停留时间是焊缝中心的两倍，氩弧焊时电弧在两侧停留需要适当添加焊丝，以防止产生咬边。
e）手工电弧焊盖面时，需要对冷接头部位进行机械打磨，以保证焊缝接头的质量，避免焊缝过高、气孔、夹渣等缺陷的产生。
f）焊接位置困难时，盖面层焊接要遵循先焊困难位置，后焊容易位置的原则，以防止因为视线或操作受影响，而不能形成完整的盖面层焊缝。
10.1.12焊后清理
a）每一只焊口焊接完成后都应及时进行焊后清理，清理时可以使用手动工具或电动工具，每一次清理时都必须正确配戴防护用具。
b）焊工自检合格后，关闭焊接电源、气源，清理施焊现场，确认无任何起火危险后方可离开，并将未使用完的焊材及用过的焊条（焊丝）头返回给焊材库。
10.1.3充氩
a）对于不锈钢焊接时管子内壁须充氩气保护；充氩位置可以在坡口处，也可以在管子一端。
b）采用坡口充氩时,对口前必须在管子内部设置充氩气室。
采用管端充氩时，将另一侧管子用布团进行封堵，深度可≥400㎜，对于公称直径小于400㎜封堵位置可调到管口200-300㎜处。
填塞物应保留一定的松散程度，便于气室内的气体缓慢流出。
c）为保证气室内充满氩气、减缓氩气从坡口处溢出，应在管子外侧裹上铝箔纸，并留有长约10㎜的小口，便于空气排出。
d）焊接前应检测氩气是否充满气室，方法为将打火机的火焰靠近排气口，如果火焰熄灭，则氩气已经充满气室，可以焊接。
e）开始充氩时，氩气流量可为20L/min，当氩气已经充满气室后，应将氩气流量调低至6－8L/min。
10.2质量检验与质量标准
10.2.1表面质量检查
a）每日焊接工作结束后，焊工应对自己当日焊接完成的焊缝表面质量进行100%的观感检查，并及时填写《焊缝表面质量（观感）检查记录表》，交班（组）长确认，送二级质检员复查；二级质检员应按照规程规定的比例，对焊接工程表面质量进行外观检查，签署复查意见。
该验收批施工结束后，应按规程规定的比例对焊接工程进行表面质量抽样测量检查，填写《焊接工程外观质量测量检查记录表》，送施工单位项目质量部门。
三级质检员对焊接工程表面质量进行外观复查，并签署复查意见。
需监理单位验收的项目，由施工单位项目质量部门组织报验，由监理部门组织相关人员进行复查，形成《焊接工程质量分批验收记录表》并签证。
b）焊口表面质量检验指标与质量标准如下：
焊口表面质量检验标准
焊缝成型
焊缝过渡应圆滑、匀直、接头良好
焊缝余高
平焊
0-2㎜
其它位置
≯3㎜
焊缝余高差
≤2㎜
焊缝比坡口增宽
﹤4㎜
咬边
h≤0.5,长度≤焊缝全长的10%，且≤40㎜
错口
≤10％δ且≤4㎜
弯折
管径﹤100㎜时为≤1/100、管径≥100㎜时为≤3/200
表面缺陷
无裂纹、弧坑、气孔、夹渣
c）弯折度和错口测量方法如下图所示。
10.2.2光谱分析检查
所有合金钢及不锈钢焊口的焊缝须做光谱分析复核。
为防止焊材错用当天完成的合金钢及不锈钢焊口，施工班组应在当天委托金属试验室进行光谱复核。
10.2.3无损检测
焊缝检测比例按技术协议要求执行，若技术协议无要求则按《火力发电厂焊接技术规程》（DL/T869-2012）要求执行。
焊缝内部质量结果评定执行DL/T821-2002《钢制承压管道对接焊焊接接头射线检验技术规范》和DL/T820-2002《管道焊接接头超声波检验技术规程》。
10.3不合格品的处理
10.3.1表面质量不合格情况的处理
a）焊缝余高过高、余高差超标时，用机械方法去除；余高不足时先将表层焊缝清理干净，然后补焊。
b）咬边超标时，应先清理，后补焊；弧坑、气孔、裂纹都应清理至无缺陷处，而且不应留下尖角，然后进行补焊。
c）焊缝成形不好，过渡处存在突变现象，应打磨成圆滑过渡。
d）凡是不能用局部补焊法修复的缺陷，可采用机械法割除，重新加工坡口，对口焊接。
10.3.2光谱分析不合格情况的处理
当光谱分析确认焊缝材质不符时，应对该批次焊缝进行100%复查，并将不合格焊接接头作割口处理，重新对口焊接。
10.3.3无损检测不合格情况的处理
a）内部有超标缺陷时，可采用挖补方式进行返修，焊接接头内部有超标缺陷时，可采用挖补方式进行返修，但焊缝同一部位返修次数不得超过三次，合金钢焊口不宜超过两次。
b）焊缝返修应由相应合格项目的持证合格焊工担任。
c）返修前应分析缺陷性质、缺陷长度和宽度，确认缺陷的部位。
d）补焊前应彻底清除缺陷，重新修磨的坡口应尽量规则，避免坡口底部有尖角、轮廓突变及毛刺等。
e）返修的焊接工艺应与正式焊接工艺相同。
f）返修完毕，按不低于原焊缝质量标准对补焊区进行检验，发现有不允许缺陷时，应重新挖补返修。
11．工序交接及成品保护
11.1
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