主蒸汽系统管道焊接方案.docx
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主蒸汽系统管道焊接方案
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2013.09.25
目录
1.工程概况4
2.依据文件4
3.开工应具备的条件和施工前应做的准备4
4.人员组织、分工及有关人员的资格要求6
5.所需的施工机械、工器具及要求8
6.施工进度计划及要求9
7.施工工序、方法及要求....9
8.安全控制措施及要求...........................................16
9.环境、文明、低碳绿色施工措施及要求..........................17
10.应提交的技术资料............................................17
1.工程概况
我公司承建的海阳核电厂一期2×1250MW核电机组工程2#常规岛主蒸汽系统管道焊接。
主蒸汽及其旁路设计参数为压力8.17Mpa、温度316℃，管道主要材质为A106B。
抽气管道最高设计参数为压力3.134Mpa、温度238℃。
管道主要材质为A691GR.21/4CRCL22、A335-P22。
1.1工程名称、施工地点、施工范围
1.1.1工程名称：
2号常规岛主蒸汽系统管道焊接
1.1.2施工地点:
2号常规岛
1.1.3施工范围主要包括2号常规岛安装过程中的主蒸汽系统管道和管线设备的焊接。
1.2工程特点：
本项目施工主要为高空作业，危险性高；主蒸汽系统管道温度高、压力大，对焊接质量要求严格，安装精度要求高。
施工作业工期较长，施工过程中应时刻注意防火，春夏季雨水较多，施工应注意防风、防雨、防雷、防暑降温。
冬季气候干燥寒冷，施工中应采取可靠的防风、防寒、防雨雪、防滑措施。
2．依据文件
2.1《2#常规岛建安工程施工合同》合同编号:
SDNP-BC-CE-004-10
2.2《海阳核电厂一期工程2#常规岛施工组织总设计》
2.3国核电力规划设计研究院图纸及厂家配管图
2.4《电力建设施工质量验收及评价规程》（焊接）DL/T5210.7-2010
2.5《电力建设安全工作规程》（火力发电厂部分）DL5009.1-2002
2.6《核电厂常规岛焊接技术规程》DL/T1118-2009
2.7《核电厂常规岛焊接工艺评定规程》DL/T1117-2009
2.8山东电力建设第一工程公司质量、环境、职业健康安全管理体系文件
2.9《焊接标准化管理手册》
2.10《海阳核电工程施工工艺示范手册》
2.12海阳核电CFC程序
2.13其它同类机组的施工经验教训
3.开工应具备的条件和施工前应做的准备
3.1施工现场应具备的条件
3.1.1施工作业场周围应布置好施工电源、施工用气等供施工用的力能供应设施；焊接设备到位，设备状况良好。
3.1.2施工过程尽量避免立体交叉作业，如无法避免，必须采取安全可靠的隔离措施。
3.1.3高空焊接时，必须搭设牢固可靠的脚手架，并挂有合格标示，拉设水平安全绳，并有兜底安全网；在没有安全防护的情况下，施焊人员应拒绝进行作业。
3.1.4施工现场周围及上下方应无氧气、乙炔气瓶及油漆等易燃易爆物品，若有必须进行清除或采取严密的隔离措施。
3.1.5夜间施工应有充足的照明。
3.1.6现场焊接的风速应符合GB50236的规定，当采用气体保护焊时现场风速超过2m/s，其他焊接方法超过8m/s时，应有防风措施，否则禁止施焊。
3.1.7焊接电弧1m范围内的相对湿度不应大于85%，如湿度大于85%，使用氧乙炔焰或其它加热设备对施焊部位进行烘烤，以控制电弧附近的湿度在规定范围内，并做好现场记录。
3.1.8现场施焊的最低环境温度要求如下
——碳素钢为－20℃；
——低合金高强度钢、低合金耐热钢为－10℃；
——中、高合金耐热钢为0℃以上；
3.1.9母材金属表面潮湿，覆盖有冰雪或施焊区域有雨雪等直接侵袭时，不得施焊。
3.1.10焊接场所准备足够的灭火器。
3.2焊接人员准备
3.2.1项目开工前，技术人员应熟悉图纸，了解清楚部件的材质与规格，掌握图纸对焊接的特殊要求和质量标准，并且熟悉现场，编制详尽的施工方案或工作程序进行指导施工。
3.2.2项目开工前及跨月度施工时，技术人员应对参加施工的人员进行安全技术交底，并让其签字。
3.2.3所有参加施工人员上岗前检查并配备合格齐全的劳动防护用品，电焊工：
安全帽、焊接工作服、防滑绝缘胶鞋、防紫外线眼镜、安全带、电焊面罩、干燥的长皮手套、速刹自锁器。
3.2.4所有参加施工人员必须经施工方案或工作程序交底，清楚明白施工中应该注意的安全事项、环保问题、工艺要求等。
3.2.5所有参加高空作业人员必须在上岗前进行健康查体，合格后方能进行高空作业。
3.2.6所有焊工均应经过培训并取得相应操作资格，且已报审完毕。
3.2.7焊接质量检查人员、无损检测人员、热处理人员应经过专门培训并取得相应资格证书，且已报审完毕。
3.3焊接材料准备
3.3.1焊接材料质量应符合国家标准，必须具有合格证，并报工程公司审核后方可使用。
3.3.2焊材存放于干燥、通风良好、温度大于5℃，且相对空气湿度小于60%的库房内。
3.3.3使用的焊条焊前必须经过烘焙，烘焙好的电焊条必须放在100～150℃的恒温箱内。
3.3.4焊工施工时，必须持班长或技术员填写的内容清楚、齐全的焊条票领用，领用的焊条放应装入保温温度为80～110℃的专用保温筒内，焊工到达施焊地点应立即将保温桶接线、通电扣盖，施工时随用随取。
3.3.5氩弧焊工艺所用氩气纯度不低于99.95%，施工前检查，若出现群孔，检查氩气表、焊枪、氩气皮带是否漏气，如不漏气，需更换氩气。
3.4现场焊接环境温度不低于所焊部件材质种类所需的最低温度，如果不符，应设法将环境温度提高到相应的温度以上。
3.5施工前技术准备工作
3.5.1施工前应按DL/T1117的规定进行焊接工艺评定，形成工艺评定报告。
3.5.2编写焊接施工方案，经审批签字，正式出版。
3.5.3根据图纸确定相关管道的规格材质，报审焊接工艺卡。
3.5.4对该系统相关管道焊接需要的焊材进行复验，复验合格后方可使用。
3.5.5施工前施工人员应熟悉图纸及方案内容，并对所有参加施工人员进行交底，交底明确后在交底记录上亲笔签字。
3.6焊接设备准备
3.6.1现场焊机应放在通风干燥处,并设有防雨、防潮设施，焊机棚及焊机摆放整齐，焊机电源开关应有漏电保护装置，外壳接地良好。
3.6.2施焊前检查焊机的引弧性能、电弧稳定性、电流调节灵活度，如发现异常，联系机管员处理更换并及时维修。
焊接电源被移动或检查线路时，必须先切断电源。
3.6.3焊接设备在使用前，其所载仪器、仪表及配件等计量器件必须进行校验，合格并报审后方可使用。
3.6.4施工前所用的电动工器具应经检验合格，并有明显的标识。
4.人员组织、分工及有关人员的资质要求
4.1人员组织
人员组织
序号
施工人员类别
数量
序号
施工人员类别
数量
1
专工
1人
5
电焊班长
1人
2
施工技术员
2人
6
热处理班长
1人
3
安全员
1人
7
热处理工
6人
4
质检员
1人
8
焊工
10人
4.2人员资质
4.2.1焊接质量检查人员、无损检测人员、热处理人员应经过专门培训并取得相应资格证书。
4.2.2参加施工的管理人员必须具有相应的资质和一定的工作经验。
4.2.3参加施焊的焊工必须按照《焊工技术考核规程》DL/T679-1999具体要求进行考试，并取得相应项目的合格证，施焊焊工的焊工合格证必须在有效期内，且不得越项施工。
所有施工人员经健康查体合格，身体状况适合现场安全技术施工要求，并接受工地安监科组织的安全技术培训并考试合格。
施工人员应有简单的危害辨识能力和强烈自我保护意识。
4.3人员分工
4.3.1专工、技术员负责编制施工方案或工作程序，施工前熟悉现场施工环境并检查落实安全施工条件，对施工人员进行施工方案或工作程序交底；协助班长组织职业健康安全的规程、规定和措施学习；参与质量验收工作，记录、检查和整理焊接资料，组织工程竣工技术资料的移交。
4.3.2安全员负责对安全设施和安全装置的符合性进行监督、检查，并督促整改；负责检查施工人员是否进行施工方案或工作程序交底，并按交底内容进行施工；负责对员工的作业行为进行监督检查，必须严厉查处各类违章作业和违章指挥行为，并对违章者进行批评教育和处理；参加施工方案或工作程序交底，并到现场检查开工前的安全施工条件；监督检查班组的“三交三查”站班会；负责本部门施工区内的文明施工情况进行监督、检查、考核。
4.3.3质检员负责监督检查考核焊工是否按照施工方案或工作程序要求进行施工，并现场纠正、制止违反工艺纪律的施工人员；对现场焊接质量有否决权，对经常违反焊接工艺纪律，焊接质量不合格者有权要求其停工；负责项目工地焊接二级验收工作，及时填写并整理验证记录，并配合做好工程竣工资料三级验收的联系协调工料的移交工作。
4.3.4电焊班长负责本班的劳动力分工，督促全班人员严格按照制定的焊接工艺和焊接技术措施进行施焊，并遵守公司制定的焊接工艺纪律；认真组织周一的安全活动日和每天的班前“三交三查”，并作好记录。
负责组织本班参加施工的人员接受施工方案或工作程序交底并签字，对未参加交底的人员不得安排施工；负责本班施工项目开工前的安全施工条件的检查与落实，对有可能造成高空落物等伤及他人的危险作业点，必须设专人监护；经常检查（每天不少于一次）施工现场的安全情况，解决存在的问题；督促本班人员在收工时清理作业场所，做到工完料尽场地清；督促本班人员对所使用的机具进行维护保养。
4.3.5热处理班长负责本班的劳动分工，督促全班人员严格按照制定的作业指导书进行施工，认真组织周一的安全活动日活动和每天的班前“三交三查”，并作好记录。
负责组织本班参加施工的人员接受作业指导书交底并签字，对未参加交底的人员不得安排施工；负责本班施工项目开工前的安全施工条件的检查与落实，对有可能造成高空落物等伤及他人的危险作业点，必须设专人监护；经常检查（每天不少于一次）施工现场的安全情况，解决存在的问题；督促本班人员在收工时清理作业场所，做到工完料尽场地清；督促本班人员对所使用的机具进行维护保养。
4.3.6焊工及热处理工接受分工，并按施工方案或工作程序交底内容进行施工。
4.3.7所有参加施工人员上岗前检查并配备合格齐全的劳动防护用品，电焊工：
安全帽、焊接工作服、防滑绝缘胶鞋、防紫外线眼镜、安全带、电焊面罩、干燥的长皮手套、速刹自锁器。
4.3.8所有参加施工人员必须经施工方案或工作程序交底，清楚明白施工中应该注意的安全事项、环保问题、工艺要求等。
5.所需的施工机械、工器具及要求
5.1主要施工机械、工器具
主要施工机械、工器具
序号
名称
数量
序号
名称
数量
1
逆变焊机
10台
6
温湿度表
1只
2
磨光机
10个
7
焊条保温桶
10只
3
热处理导线
1000m
8
热处理机
2台
4
电焊机二次导线
1000m
9
烘箱
2台
5
电焊手套、防紫外线眼镜黑玻璃、工作服、安全帽、安全带、反光背心、速刹自锁器
20套
10
焊钳、面罩、凿子、氩弧焊枪、氩气表、氩气皮带、榔头、锉刀
10套
5.2施工机械、工器具要求
5.2.1电焊机调节灵敏、工作稳定，外壳接地良好，无静电现象，一、二次线绝缘良好，无裸露现象，地线统一标准化。
5.2.2热处理机性能正常，接地良好，所用仪器、仪表、热电偶经计量鉴定合格。
5.2.3焊钳应有良好的绝缘性能和隔热性能。
5.2.4锋钢凿子后部应退火，并焊上低碳钢棒（或套上低碳钢管）。
5.2.5高空使用的焊条保温筒、工具包、锤子、榔头等必须有防坠绳，不用时将焊钳、凿子、锉刀、榔头等工具放入工具包。
焊条保温筒必须满足保温要求。
5.2.6手持电动工具，如磨光机，必须进行绝缘性检查，合格方可使用。
5.2.7电焊皮线经检查完好，如有裸露的地方立即用绝缘胶布进行包扎，电焊皮线拉设要做到横平竖直，电焊皮线过道要采取可靠保护。
5.2.8电焊机接线严格执行电焊机接线卡制度。
5.2.9氩弧焊枪质量良好，不漏气，氩气表需经计量鉴定合格后方可使用。
5.2.10温湿度表需经计量鉴定合格后方可使用。
6.施工进度计划及要求
管道安装焊接施工进度及计划遵照汽机等安装专业施工进度及计划。
7.施工工序、方法及要求
先决条件检查
7.1施工工序
坡口检查
组对、点焊及检验
预热（若需要）
焊接
不合格
外观检查
焊后热处理（若需要）
焊缝打磨（若需要）
无损检测
不合格
质量计划关闭
竣工文件编制及交工
7.2焊接方法
焊接方法
构件名称
根部焊道
其他焊道
公称厚度（δ）mm
使用等级为Ⅰ、Ⅱ级的管子及管件
GTAW
GTAW
≤6
SMAW
＞6
其他管道或构件
GTAW
GTAW
≤6
SMAW
＞6
7.3焊接工艺参数
7.3.1层间温度及焊接工艺参数严格按照《焊接工艺卡》的相关规定进行。
7.4坡口设计及组装要求
7.4.1坡口的组对检查按照《焊接工艺卡》进行，《焊接工艺卡》必须与设计图纸规定及技术要求的标准相对应。
7.4.2接头组对前，应将坡口及附近母材金属内、外壁表面的油、漆、垢、锈、氧化皮等有害杂质清理干净，直至露出金属光泽。
距离坡口边缘的清理范围如下：
——对接接头：
坡口每侧各为20mm；
——角接接头：
焊脚尺寸值（K）加上10mm；
7.4.3坡口质量检查及要求
——使用专用焊接接头检验尺或其他测量工具对焊接坡口各部位形状和尺寸、长度及斜度等进行检测，并符合坡口设计要求。
——用目视法对坡口表面及内外壁两侧至少各20mm范围内进行外观检查。
——淬硬倾向较大的钢材，经热加工方法下料或坡口加工表面，必要时可做无损探伤和硬度检验。
7.4.4接头组装及质量要求按DL/T1118《核电厂常规岛焊接技术规程》相关规定进行。
7.5定位焊接接头
7.5.1坡口局部间隙超标时，应修整到规定尺寸，不得在坡口间隙内加填塞。
7.5.2钢结构及管接头构件定位焊接接头要求见下表。
定位焊接接头要求单位：
mm
焊件类型
焊脚尺寸
mm
定位焊接接头间距
mm
定位焊接接头数量
定位焊接接头尺寸
mm
公称壁厚δ
管道外径D
长度
厚度
钢结构
≤8
－
300
－
30
2～3
＞8
－
500
－
30～50
3～4
管接头
－
≤89
－
1～2
15～20
2～3
－
89＜D≤426
－
3～4
20～30
3～4
－
＞426
300～500
－
30～40
3～4
7.5.3定位焊接接头焊接材料、预热温度及焊工等要求应与正式焊接接头一致。
7.5.4采用临时性工艺附件作为定位焊接接头，应选用与母材金属同种或化学成分相当的金属作为附件。
7.5.5定位焊接接头质量检查
7.5.5.1定位焊接接头完成后，应逐处检查其质量，若有缺陷应采用打磨方法清除，重新进行定位焊。
7.5.5.2溶入正式焊接接头的定位焊接接头，其质量标准和检查方法与正式焊接接头相同。
7.6焊接工艺规范
7.6.1打底层及定位焊焊接宜选用焊条（焊丝）直径不大于2.5mm，填充层焊条（焊丝）直径不宜大于4.0mm。
7.6.2打底层焊层厚度不宜小于3mm，对中、高合金钢钨极氩弧焊宜打底焊两层，打底层焊接接头金属经目视检查合格方可焊接填充层。
7.6.3焊前预热方式分为局部预热和整体预热，可采用火焰加热、电加热等方法进行；对于管道外径大于168mm的壁厚不小于16mm时，应采用电加热方式预热；碳素钢或低合金刚采用火焰加热方法预热时，仅允许外焰接触工件；预热宽度从组对坡口中心开始，每侧不小于母材金属厚度的3倍，且不小于100mm。
定位焊母材金属预热区域应在焊接处全方位25mm范围内，预热温度不低于规定的最低温度。
预热应使整个构件厚度及待焊区域温度均匀，内外壁任意两点温度差不应大于30℃。
7.6.4对异种钢焊接时预热温度应按焊接性能较差的或合金成分较高一侧选择；接管座以及其他两构件焊接时，预热温度应按构件焊缝处公称厚度较大者选择；非承压件与承压件焊接时，预热温度应按承压件选择。
要求预热的构件层间温度应不低于规定的预热温度的下限，且不高于4000C。
具体预热温度见下表：
钢材材质
壁厚（δ）mm
预热温度（T）0C
A106B
≥26
100～200
A106B/WCB
≥26
100～200
A106B/A217WC6
≥10
150～250
A691GR.21/4CRCL22
≥6
250～350
A335-P22
≥6
250～350
7.6.5温度监测的方法和要求如下：
a）预热过程应采用远红外、热电偶或其他合适的方法对温度进行监测，监测温度应符合焊接工艺规程规定的预热温度范围。
b）热电偶数量、布置及固定要求如下：
1）水平固定、450斜固定位置焊接接头预热，宜采用3只热电偶测温，并布置在坡口3（或9）、6、12钟点位置。
2）垂直固定位置的焊接接头预热，2个热电偶对称布置于母材金属表面。
3）热电偶应布置在离坡口或焊缝边缘15mm~20mm处的母材金属上。
4）热电偶固定宜采用点固焊或机械方法，达到热电偶与母材金属表面牢固接触。
5）两热电偶元件之间留有6mm以上间隙并应相互绝缘，从固定热电偶热端，沿长度方向始终保持绝缘，防止热电偶元件偏离。
热电偶热端应防止加热元件或线圈的直接辐射，应以3mm厚的陶瓷或耐高温泥作为绝热层。
7.6.6引弧应在坡口内，不得在构件非焊接部位引弧，熄弧应在已完成的焊接接头上，并填满弧坑。
7.6.7施焊过程中，焊工应随时目视检查焊接质量，发现缺陷应及时处理。
7.6.8施焊过程应防止电缆线、焊钳等对构件造成电弧擦伤。
对已产生的电弧擦伤需经修磨并使其圆滑过渡到母材金属表面，修磨后的厚度不应小于母材要求的最小设计壁厚，否则应补焊修复并进行表面探伤。
7.6.9管道外径大于194mm的管子、管件或容器对接接头及要求控制变形的构件，宜采取二人或多人对称施焊。
对称施焊的焊工不得同时在同一位置收弧。
7.6.10大径厚壁管焊接应采用多层多道焊，中、高合金钢焊接接头其单层焊道厚度不宜超过焊条直径，单焊道宽度不宜超过焊条直径的3倍；其他母材金属单层焊道厚度不宜大于所用焊条直径加2mm，单焊道宽度不宜超过所用焊条直径的4倍。
7.6.11多层多道焊应将焊道接头错开15mm～20mm。
7.6.12多层多道焊每焊完一道均应清理焊道表面及坡口两侧，并经焊工自检合格后，方可施焊下一层（道），但不得分段多层焊接。
7.6.13单个焊接接头宜连续完成施焊工作。
当焊接工艺规程和检验要求分次焊接，或因其他原因被迫中断焊接时，应采取后热、缓冷等工艺措施。
再次施焊时，应检验并确认无裂纹等超标缺陷后，方可按原焊接工艺规范继续施焊。
7.6.14管子及管件焊接过程中，其内部不得有影响焊接质量的气体流动。
7.6.15盖面层焊接宜合理设计次表面层预留厚度及焊道排列，并使盖面层焊接接头金属与母材金属圆滑过渡，达到焊接接头外观质量要求。
7.6.16采用锤击消除焊接接头金属残余应力时，第一层和盖面层焊接接头金属不宜锤击。
7.6.17引弧板、熄弧板、临时性工艺附件不应锤击拆除。
7.6.18焊接结束后，应及时清理焊接接头表面及附近的杂物，焊工及时自检。
7.6.19管道焊接接头产生的变形不得采用加热方法进行矫正。
7.7缺陷补焊修复按《焊缝返修工作程序》进行。
7.8焊接质量检验采取焊工自检、施工单位专检、监理及业主检验分级实施的验收制度，采用自检与专业检验相结合的方法进行检验评定，施工单位对焊接质量采取班组自检、施工处专检以及施工单位专检的三级检验工作。
7.9焊接接头检验见下表
焊接接头a分类检验的范围、项目及比例
质量
级别
范围
检验方法及比例c
%
外观
磁粉d
渗透d
射线e
超声e
Ⅰb
设计温度T＞200℃
或设计压力P＞1.7MPa
Df≤150mm
和δ≤25mm
25
100
-
10
-
D＞150mm
或δ＞25mm
50
100
-
100
-
Ⅱb
设计温度T≤200℃
或设计压力P≤1.7MPa
Df≤150mm
和δ≤25mm
10
100
-
h
-
D＞150mm
或δ＞25mm
25
100
-
i
-
永久性工艺附件
10
100
-
-
-
承重钢结构k
25
-
-
-
-
备注：
a）焊接接头指对接接头和支管接头，对于角焊、套接焊、附件焊、密封焊接接头，管道外径D和厚度δ取值同支管接头，但仅作磁粉或渗透检验；
b）质量级别指管道使用等级；
c）百分比指按每个焊工和每种焊接工艺焊接接头的检验比例；
d）管道外径D≤100mm时，可以采用渗透检验代替磁粉检验；
e）如果设计规范允许，可以采用超声波检验代替射线检验，但应保持检测方法在构件配置及现场安装的一致性；
f）对支管接头50mm＜D≤150mm；
g）不进行水压试验时：
I级管道D≤50mm的支管接头在安装加强筋前100％渗透检验；
h）不进行水压试验时：
Ⅱ级管道50mm＜D≤150mm附加10％射线检验；
i）不进行水压试验时：
Ⅱ级管道D＞150mm附加100％射线检验；
j）角焊接接头厚度≤6mm接头除外；
k）参照DL/T678或按设计要求进行。
7.10焊接接头质量检验方法和内容
7.10.1焊接接头外观检查按《焊缝外观检查工作程序》执行
7.10.2无损检验
7.10.2.1焊接接头内部无损检验方法和要求如下：
a）无损检验采用射线、超声波、渗透及磁粉等方法进行；
b）焊接接头或近表面缺陷应优先采用磁粉检验方法；
c）焊接接头内部缺陷宜选用射线或超声波检验方法；壁厚不大于25mm的焊件内部质量检验，应采用射线检验；壁厚大于25mm的焊件内部质量检验，可任选射线检验与超声波检验其中一种或两种并用；
d）对具有延迟裂纹倾向或再热裂纹倾向的母材金属，无损检验应在焊后热处理后进行。
7.10.2.2检验标准
--除合同、设计文件或业主另有规定外，无损检验方法及验收标准按《核电厂常规岛焊接技术规程》DL/T1118-2009相关规定选用。
--合同及设计文件另有规定的，执行合同和设计文件的检验标准，国外设备焊接接头的无损检验按相应标准执行，无特殊规定时应执行本标准的规定。
7.11焊缝金属光谱分析
7.11.1检验比例
1）管道外径小于150mm的所有合金钢焊接接头。
2）管道外
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