13机组焊接专业施工组织设计.docx
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13机组焊接专业施工组织设计
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部门/单位
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华能玉环电厂新建工程#1、#3机组
焊接专业施工组织设计
编码CODE
576100000-0103120-4505-20000601000-0001-10
发布：
浙江省火电建设公司玉环项目
IssuedBy：
ZhejiangThermalPowerConstructionCompany
一、编制依据
二、工程概况
三、焊接工程量及特点
四、焊接施工组织机构
五、施工进度计划和管理
六、施工总平面
七、焊接工艺评定
八、焊接主要施工方案和重大技术措施
九、焊接质量管理
十、安全卫生管理
十一、焊接劳动力的准备
十二、焊接力能供应
十三、焊接技术、质量记录的准备
十四、施工组织设计图表
十五、其他质量管理过程
附件
附录1：
焊接分项工程一览表
附件2：
焊接组织机构图
附件3：
焊接工艺流程
附件4：
焊接过程控制流程
附件5：
作业风险控制计划（RCP）
附件6：
焊接质量通病及工艺不符合项速查表
附录7：
公司内部焊接相关管理程序清单
1、编制依据
1.1《火力发电厂焊接技术规范》（DL/T869-2004）
1.2《火电施工质量检验及评定标准》（焊接篇1996版）
1.3《焊接工艺评定规程》（DL/T868-2004）
1.4《焊工技术考核规程》（DL/T679-1999）
1.5《锅炉压力容器焊工考试规则》（劳动人事部）
1.6《T91／P91钢焊接工艺导则》（电源质[2002]100号）
1.7《焊接热处理技术规程》（DL／T819-2002）
1.8《华能国际玉环电厂#1、#3机组安装工程施工组织设计》
1.9浙江省火电建设公司标准《焊接工程管理手册》
1.10《焊接作业管理程序》ZHDB314016-2003
1.11供方提供的图纸资料
以上规程引用时，其最新版本或替代版本适用于本组织设计。
2、工程概况
华能玉环电厂4×1000MW超超临界机组，锅炉由哈尔滨锅炉厂有限责任公司提供，由三菱重工业株式会社（MitsuibishiHeavyIndustriesCo.Ltd）提供技术支持，为本工程设计的锅炉是超超临界变压运行直流锅炉，采用П型布置、单炉膛、改进型低NOXPM主燃烧器和MACT型低NOx分级送风燃烧系统、反向双切园燃烧方式，炉膛采用内螺纹管垂直上升膜式水冷壁、循环泵启动系统、一次中间再热、调温方式除煤/水比外，还采用烟气分配挡板、燃烧器摆动、喷水等方式。
锅炉采用平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架（大板梁顶标高：
89000mm）、全悬吊结构，燃用神府东胜煤、晋北煤。
锅炉主要参数如下：
项目
单位
BMCR
BRL
过热蒸汽出口压力
Mpa（g）
27.56
26.25
过热蒸汽出口温度
℃
605
605
再热器进口蒸汽压力
Mpa（g）
5.27
5.04
再热器出口蒸汽压力
Mpa（g）
5.07
4.95
再热器进口蒸汽温度
℃
359
354
再热器出口蒸汽温度
℃
603
603
省煤器进口给水温度
℃
298
294
由于锅炉的主汽和再热汽温度均在600℃以上，对高温级过热器和再热器，采用适合高蒸汽参数的超超临界锅炉的高热强钢：
25Cr20NiNb钢（HR3C）和改良型细晶粒18Cr级奥氏体钢（Codecase2328），主汽管道采用SA335P92。
汽轮机由上海汽轮机有限公司和德国西门子联合设计制造。
超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、凝汽式、八级回热抽汽。
发电机由上海发电机厂和西门子联合设计制造，水氢氢、无刷励磁汽轮发电机。
发电机铭牌功率1000MW，额定电压27kV。
定子线圈水冷却、转子线圈和定子铁芯氢气冷却。
我公司承担本工程#6标段的建设任务（#1、#3机组安装工程）。
3、焊接工程量及特点
3.1主体工程焊接工程量
华能玉环电厂4×1000MW超超临界机组，与常规机组相比，焊接工程量大大增加，其中每台锅炉受监焊口数约71000余只，约是普通常规600MW机组的2倍。
由于是超超临界的机组，锅炉的压力与温度都比超临界机组有提高，因此采用了大量的新钢种。
（1）锅炉受热面部件：
如水冷壁管、省煤器管、过热器管、再热器管等。
（2）工作温度大于和等于450℃的高温金属部件：
如主蒸汽管道、再热热段管道、过热器连通管、导汽管、过热器管、再热器管等。
（3）工作温度150℃~450℃的汽水管道及管件：
如下降支管、汽水引出管、抽汽管道等。
（4）工作压力大于1.6Mpa的汽、水、油、气管道：
如凝结水管道、厂用空气管道等。
3.2焊接工程特点
3.3.1焊接工作量多，部分焊口焊接难度大。
特别是锅炉后炉膛焊接工作量大，焊口集中，焊接空间较小，焊接、返修难度大。
焊接施工时需根据各安装工序的施工合理安排。
3.3.2材质覆盖面广
母材采用了进口材料如SA-210C、15NiCuMoNb5、SA213T12、SA335P12、A691Cr1-1/4CL22、SA213T22、SA335P22、SA213T91、SA335P91、SA213T92、SA335P92、SA213T122、SA335P122、SA213TP347H、CodeCase2328（SUPER304H）等。
其中，在二级再热器（高再）中使用了不锈钢CodeCase2328（SUPER304H），四级过热器（末过）中使用了CodeCase2180（SA213T122），在主蒸汽管道中使用了T/P92、P122和热段等用了T/P91。
其中SUPER304H、T/P92、T/P122在我国的电厂建设中是首次使用。
3.3.3主蒸汽管道、再热热段采用SA335P92、SA335P122、SA335P91马氏体钢材料的厚壁管，焊接难度大，执行工艺要求十分严格。
四、焊接施工组织机构
4.1焊接人员构成
华能玉环电厂项目设一名（副）总工分管焊接，并成立焊接专业技术组，对焊接工作进行全过程控制，迅速分析和解决工程中出现的各种问题，协调有关焊接事项。
确保焊接质量和工程进度。
焊接专业组设立组长一名和副组长二名，组长由项目（副）总工担任，副组长由热机区焊接技术主管及焊检工区主管担任。
项目施技科设焊接专工1名，由热机公司焊接技术主管兼，热机公司设焊接工程师（技术员）2~3名，其余各专业公司或外包单位设主管（或兼管）焊接工程师各1名。
焊工采用集中—分散管理模式。
热机工区的高压焊工集中管理，成立焊接施工队（包括焊接及热处理），普焊工分散归各施工队管理，焊接技术由热机工区焊接工程师（技术员）统一管理。
电自工区、华业工区、各外包单位的焊工采用分散管理，焊接技术由各单位的工程师（技术员）管理，并接受项目施技焊接专工指导。
焊接质量由项目质量部管理，项目质量部设专职焊接质量员1~2名。
焊接检验人员的设置见《金属试验施工组织设计》。
4.2机具材料管理机构
焊机由机具站统一管理和维护，各施工单位向机具站租赁使用。
热处理机由热机公司管理和维护。
焊接材料的采购归项目物资管理部，项目设置1个焊材一级库，热机工区、华业工区各设一个焊材二级库，各施工单位所需焊材均从二级库领用。
根据项目实际情况，焊材一级库与热机工区二级库合并由热机工区代管理。
其它工区（除华业外）所需焊材均从热机工区二级库领用。
焊接材料的验收由项目质量控制部牵头，联系项目物资供应部、项目工程科、焊材仓库、焊接监理共同完成，验收合格后由项目物资供应部把有关资料报监理公司备案。
4.3玉环项目焊接管理组织结构图（见附件二）
5、施工进度计划和管理
华能玉环电厂工程的进度计划用P3e软件编制，首先根据华能电厂业主方提供的里程牌计划和一级网络计划编制项目的二级网络计划，各专业工区根据项目编制的二级进度计划编制完善三级网络计划。
在三级网络计划中进行各项资源（其中包括焊工资源）的管理。
二级、三级网络在施工过程中定期进行更新和必要的调整，使其满足整个工程施工的要求。
六、施工总平面
施工总平面布置见《华能国际玉环电厂#1、#3机组安装工程施工组织设计》第五章。
七、焊接工艺评定
7.1评定依据
华能玉环电厂工程按《焊接工艺评定规程》（DL/T868-2004）进行焊接工艺评定工作。
7.2准备和实施
本公司已有工艺评定项目310个，根据顾客方提供的图纸资料，对于现有工艺评定不能覆盖的项目，需加做工艺评定。
项目工程部编制工艺评定计划，各专业公司焊接技术人员根据工程焊接情况和要求（规格、材质、焊接方法等）编写工艺评定任务书，由公司所属焊检公司焊接培训中心负责实施，最后由焊检公司出具工艺评定报告和经公司总工批准能够覆盖整个工程焊接的工艺评定一览表，作为项目工程编制焊接工艺卡的依据及指导性文件。
根据现有的图纸资料，华能玉环电厂项目需要做工艺评定的项目有：
（根据图纸资料到货情况及时增加）
序号
材料/材料
规格
焊接方法
焊接位置
1
CASE2328-1（Super304H）
Φ60×3.5
GTAW
6G
2
SA213T22
Φ51×13
GTAW+SMAW
6G
3
SA213T91
Φ50.1×11.1
GTAW+SMAW
6G
4
SA335P92
Dn261×40
GTAW+SMAW
2G、6G
5
SA213T92
φ76×13
GTAW+SMAW
6G
SA213T122
φ54×13.1
GTAW+SMAW
6G
八、焊接主要施工方案和重大技术措施
8.1主要施工方案
8.1.1焊接方法
华能玉环电厂施工的焊接作业，采用的焊接方法主要有四种:
手工电弧焊（SMAW），手工氩弧焊（GTAW）、管板自动钨极氩弧焊、半自动氩弧焊（MIG焊）。
主体工程焊接施工中，对于根部焊缝采用手工氩弧焊焊接工艺评定合格的对接焊口的焊接，采用手工氩弧焊根部打底的焊接工艺。
套接焊口也必须采用氩弧焊打底工艺，且焊接层数不少于两层。
对于套接法兰焊接，必须进行内部氩弧焊封底（外部可采用SMAW工艺）。
从焊接作业效率及成本考虑，原则上，管子壁厚为6mm及以下的对接焊口，采用全氩焊接工艺（对于焊接难度大的焊口，可放宽到7mm，但必须至少进行3层氩弧焊）；6mm以上的对接焊口，采用氩弧焊打底＋电弧焊填充及盖面的焊接工艺方法。
煤粉管道碳钢部分直接采用手工电弧焊。
凝汽器钛管焊接采用管板自动钨极氩弧焊，封闭铝母线采用半自动氩弧焊（MIG焊）及手工氩弧焊（GTAW）相结合的工艺
8.1.2焊接环境
华能玉环电厂地处浙江省东南沿海瓯江口，地势平坦，常年平均风力较大,湿度较大,冬天最低气温达零下5.4℃。
露天焊接时，除作好挡雨雪措施外，根据气候情况需做好挡风措施；锅炉安装时，要根据现场情况，对锅炉炉墙进行部分整体挡风，各施工点根据气候情况再进行局部的挡风。
气温偏低时，除按工艺卡或技术交底预热之外，还应设法提高施工场地的局部环境温度，降低环境湿度。
8.1.3坡口形式
根据设计要求施工，无设计要求的按照规范要求，壁厚为19mm及以上的管子坡口，采用双V型或U型坡口；壁厚为19mm以下的管子坡口，采用V型坡口；双面焊接的焊缝，采用X型坡口或V型坡口背面清根打磨后焊接。
8.1.4焊接材料
华能玉环电厂工程使用的焊接材料，焊丝有：
TGS-50、TGS-1CML、TGS-2CML、TGS-9cb、9CrMoV-N、TGS-308L、TGS-309L、ER347H、TIG-J50、TIG-R30、TIG-R31、TIG-R40、MTS-616等，焊条有：
J422、J507、R307、R317、R407、A107、E347H、A307、CONARC70G、CMA9cb、9MV-N、MTS-616等。
所有焊接材料进库及使用前由物资管理部协同质量控制部焊接质检人员或施技科焊接专工进行质量验收，合格后方可使用。
焊接材料的保管、烘干、领用、回收严格按公司《焊接材料管理规程》执行。
焊接用氩气纯度应≥99.95%，并提供该批次的质量保证书。
焊接时，按照焊接工艺评定使用的焊材选用焊接材料，从焊接材料方面保证焊接工程质量。
8.1.5焊前预热和焊后热处理
焊前是否需要预热、焊后是否热处理、采用的规范等按照焊接工艺评定执行，并编制热处理作业指导书来规范此项工作。
一般情况下，焊后热处理作业应有自动记录曲线；火焰预热需有记录，并有专人监控。
8.1.6焊缝的无损检验
焊接工作完成后，焊工对当日完成的焊缝进行100％自检。
质检人员的焊缝专检不低于规程要求。
焊缝的无损检验比例，按介质的设计温度和设计压力，依据DL/T869-2004规程的表6《焊接接头分类检验的项目范围及数量》来确定。
8.1.7使用焊接工程管理软件，相关焊接人员全面参与焊接过程管理，有效解决施工中出现的问题，保证焊接作业顺利进行。
8.1.8针对焊接难度较大的作业，编制相应的焊接技术措施，并成立相对应的QC质量攻关小组，有效保证焊接工程质量。
8.2焊接工艺
8.2.1焊前准备
8.2.1.1焊接接头坡口对口前应按规范要求打磨干净，焊工在施工前进行检查确认。
8.2.1.2现场自制焊接对接接头的坡口时，可用机械切削、磨制、加工或者通过热切割（火焰切割、碳弧起刨、等离子切割）来准备，可以使用一种或者多种方法来完成。
通过热切割准备的焊接接头，如果是碳素钢，可用磨制、锉削、刷子刷或机用加工等方法来清理；如果是其它材料，应用磨制和机加工的方法去掉1.5mm深的热淬硬层。
8.2.1.3焊接接头准备时发现的缺陷应消除，焊接接头的对口按图纸和焊接工艺卡执行。
8.2.2背部充氩保护
8.2.2.1是否需要背部充氩保护按焊接工艺卡的要求执行。
8.2.2.2背部充氩保护可以使用堵板工具、糯米纸、水溶纸和水溶胶带等来制作气室。
8.2.2.3所有堵板工具、糯米纸、水溶纸和水溶胶带应保存在干燥的地方，避免潮湿。
8.2.2.4堵板工具应作永久标记,并编上识别序号，使用时应做好记录，以免遗忘在管道内。
8.2.3焊前预热
8.2.3.1焊前预热采用的方法有远红外加热、中频加热、直接火焰加热。
8.2.3.2焊缝加热宽度、加热器选择及安装、热电偶的布置、保温材料选择及保温宽度的设置等应按规范要求或热处理工艺卡要求。
8.2.3.3使用热处理机预热时,预热温度应用热电偶测量；火焰预热时,预热温度应用接触式测温仪、红外线测温仪或热测试笔测量,并应测试四个不同点（火焰停止时）。
8.2.4焊接过程
8.2.4.1焊工必须严格按焊接工艺卡及焊接技术交底要求施焊；热处理工必须严格按热处理工艺卡及热处理技术交底要求进行预热和热处理，焊后热处理全过程必须有热处理施工记录和热处理温度手工记录或自动记录。
8.2.4.2焊接质检人员应按焊接质检计划的要求及时对焊接及热处理的过程控制进行监督和抽查，并及时做好各分项的W点签证记录。
8.2.4.3焊接技术人员应按根据焊接质检计划对各分项施工及时做好W点和H点签证记录，及时作好热处理曲线的审核及焊接、热处理施工记录。
8.2.4.4对口时的点焊焊缝不能作为永久焊缝,正常焊接时应磨去点焊焊缝；点焊焊缝采用的焊接工艺、焊接材料应和正常焊接时保持一致。
8.2.4.5焊工随身携带焊条保温桶并通电保温，随用随取。
8.2.4.6对中低压焊口采用敲钢印的方式进行永久性标记；对受热面及高压管道焊口采用记录的方式进行永久性标识。
8.2.5焊后热处理
8.2.5.1恒温温度、恒温时间、热处理升降温速度由热处理工艺卡与热处理交底中明确。
8.2.5.2在焊后热处理过程中两支热电偶的最大的温度差为50℃。
8.2.5.3当热处理曲线不符合交底要求或热处理后硬度抽检不合格时，应重做热处理。
8.2.5.4焊口预热、热处理与焊接实行挂牌交接制度。
8.2.6焊后质量检查
8.2.6.1焊接质量检查和检验，实行三级检查验收制度，采用自检与专业检验相结合的方法，进行验评工作。
8.2.6.2焊接接头分类检查的方法、范围及数量符合《火力发电厂焊接技术规程》DL/T869-2004。
8.2.6.3对于不合格的焊口，应查明造成不合格焊口的原因。
对于重大不合格焊口事件应进行事故原因分析，同时提出返修措施。
返修后按原检验方法重新进行检验。
8.2.7缺陷修补
8.2.7.1当能保证母材壁厚不低于母材设计允许最小壁厚时，表面缺陷可用打磨和机加工等方法修补，修补至焊缝两侧圆滑过渡。
8.2.7.2不能接受的缺陷可用机加工方法或热切割消除。
8.2.7.3当采取热切割方法消除缺陷，热切割区应打磨平整，并磨去热淬硬层（碳钢除外）。
8.2.7.4母材的缺陷可用焊接方法来修补。
一般低合金钢及以下等级材料的焊口同一位置上的挖补或焊后热处理返工不超过三次，中、高合金钢的焊口同一位置上的挖补或焊后热处理返工不超过二次。
8.2.7.5焊接缺陷的修补应使用合适的工艺、合格的焊接材料和合格的焊工。
8.2.7.6缺陷修补以后，修补区域应和母材一样平整，并采用与原来焊缝相同的无损检验方法和验收标准，以确保修补质量。
8.2.7.7经过热处理的焊缝，部件焊接修补后应重新进行热处理。
8.2.7.8在母材上发现的缺陷，修补后如需进行无损探伤的按有关母材的标准执行。
8.2.7.9在焊缝上发现的缺陷，修补后如需进行无损探伤的按焊缝初始的标准执行。
8.3计划编制下列焊接施工作业指导书：
序号
名称
序号
名称
1
锅炉钢结构焊接作业指导书
11
再热蒸汽热段管道焊接作业指导书
2
水冷壁安装焊接作业指导书
12
主给水管道焊接作业指导书
3
省煤器焊接作业指导书
13
再热蒸汽冷段管道焊接作业指导书
4
再热器焊接作业指导书
14
中低压管道焊接作业指导书
5
过热器焊接作业指导书
15
凝汽器组合安装焊接作业指导书
6
锅炉中大口径管道安装焊接作业指导书
16
凝汽器钛管板密封焊接作业指导书
7
锅炉密封焊接作业指导书
17
油系统管道焊接作业指导书
8
锅炉六道安装焊接作业指导书
18
热工仪表管道焊接作业指导书
9
主蒸汽管道焊接作业指导书
19
机炉管道焊前预热及焊后热处理作业指导书
10
电除尘安装焊接作业指导书
20
电气铝母线安装焊接作业指导书
上述作业指导书未覆盖的施工项目，焊接技术在其他安装作业指导书中体现或针对局部焊接编制焊接施工技术措施。
8.4主蒸汽、再热热段管道、导汽管（P92、P91）焊接方案
8.4.1工厂配管时完成所有异种管焊接，包括按管座、热工测点、性能测点、旁路过渡段、支吊架管部的异种钢焊接等。
8.4.2根据焊接现场情况，布置相应的挡风、防雨、防雪、防寒等措施；现场环境温度低于0℃时，应设法提高环境温度至0℃以上再开始施工。
8.4.3宜选择带电流衰减装置的直流焊机进行焊接。
8.4.4采用GTAW+SMAW方法焊接，P92钢要求氩弧焊打底二层，P91钢要求氩弧焊打底一层；在焊接前三层（包括氩弧焊层、电焊层）时，为防止根部氧化，焊缝背部须进行充氩保护，且采用小规范多层多道焊接。
8.4.5对口前应用PT检查方式对坡口面进行检查。
焊件对口时，一般应做到内壁齐平，如有错口，其局部错口值不应超过壁厚的10%，且不大于1mm；对口弯折度≤3/200；对口间隙一般为2.5~4mm，采用摇摆滚动焊时，对口间隙可为4~5mm，过大或过小都应设法修整到规定尺寸，严禁强力对口或在隙内加填塞物，更不允许利用热膨胀法对口。
8.3.6充氩的好坏直接影响焊接质量，故在不同的情况下应采用不同的充氩方式来保证焊接的顺利进行。
8.4.7焊口点固一般采用塞块形式对称点固在坡口内，还可以采用夹模来固定焊口。
点固用的塞块材料应选用含碳量小于0.25％的钢材为宜。
如16Mn、钢20、12Cr1MoV等，并在其表面用与母材匹配的焊材进行堆焊。
如有与母材相同材料的塞块最宜。
点固焊用的焊材及焊接工艺与正式施焊相同。
点固焊前适当进行预热，预热温度与实际施工时相同，焊口点固完毕后检查点焊处，若发现缺陷应及时处理；
点固焊和施焊过程中不得在管子表面引燃电弧。
8.4.8预热方法采用电加热方式预热温度与工艺评定相符。
8.4.9氩弧焊打底过程中，仔细检查根部焊缝，确保无根部可见缺陷，打底完成后按工艺升温后，立即进行次层的焊接；氩弧焊打底的焊层厚度不小于3mm。
为提高氩弧焊打底的质量，可以推广使用摇摆滚动焊的工艺。
8.4.10层间焊及盖面焊采用手工电弧焊方法。
采用二人对称焊接；预热温度升温达到工艺要求后进行焊接。
施焊过程中应始终保持合适的层间温度。
施焊时，应严格控制线能量。
多层多道焊接头应错开；单层焊道的厚度不大于所用焊条直径；尽可能采用细条窄道焊。
摆动焊宽度不大于所用焊条直径的3倍。
8.4.11P92钢在焊到20mm左右时，停止焊接，并按工艺评定要求消氢处理。
8.4.12消氢处理结束后，进行RT检验。
8.4.13中间检验合格后，在重新预热、焊接前应对焊缝进行PT检验。
8.4.14根据工艺要求重新预热，焊接
8.4.15焊缝完成焊接后，根据焊接工艺评定要求进行马氏体转变恒温及最终焊后热处理
8.5锅炉受热面及其连通管焊接技术措施
8.5.1根据天气情况和风向做好锅炉挡风、局部防风和防雨措施。
8.5.2焊接时，应根据母材材质来选择相匹配的焊丝和焊条：
焊材匹配推荐表
C
1-A
C-Mn
1-A
1-A
15NiCuMoNb5
1-A
1-A
2-B
1Cr-0.5Mo
1-A
1-A
2-B
3-C
1Cr-0.5Mo-V
1-A
1-A
2-B
3-C
4-D
2.25Cr-1Mo
1-A
1-A
2-B
3-C
4-D
5-E
9Cr-1Mo-V
/
/
/
3-C
4-D
5-E
6-F
钢种
C
C-Mn
15NiCuMoNb5
1Cr-0.5Mo
1Cr-0.5Mo-V
2.25Cr-1Mo
9Cr-1Mo-V
代号说明：
氩弧焊丝1——TIG-J502——ER80S-G3——TIG-R30
4——TIG-R315——TIG-R406——TGS-9Cb（9CrMoV-N）
焊条A——J507B——E9018-GC——R307
D——R317E——R407F——9MV-N
8.5.3对口前应对坡口进行清理及检查，合格后方可进行点固。
8.5.4点固用的过桥或塞块材料应与母材相同，点固焊工艺与正式施焊工艺相同；焊口点固完毕后检查点焊处，若发现缺陷应及时处理；拆除点固物时，焊口熔敷金属应大于1/3壁厚，注意不要损伤母材，焊完后必须将残留焊疤清除干净。
8.5.5氩弧焊打底时，管内不得有穿堂风；氩弧焊打底过程中，仔细检查根部焊缝，确保无
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