汽机侧高压管道焊接作业指导书.docx
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汽机侧高压管道焊接作业指导书
中电投宁夏能源铝业临河发电厂
汽机侧高压管道焊接作业指导书
批准：
审核：
编制：
生产技术部
2012年03月20日
1.工程概况及工程量
1.1工程概况
临河发电厂汽轮机采用东方汽机厂有限责任公司产品，超临界中间再热、双缸（即高中压合缸）双排汽、单抽直接空冷冷凝式汽轮机。
发电机采用东方电机厂有限责任公司水氢氢发电机。
汽机侧高压管道焊接工程主要包括：
主蒸汽管道、再热热段管道、再热冷段管道、高压给水管道、汽轮机高压旁路系统管道、高中压导汽管道。
1.2部件规格材质、焊接工艺、热处理工艺
序号
工程名称
规格材质
数量
焊接工艺
热处理工艺
无损检验
方法
焊丝
焊条
预热
处理温度
1
主蒸汽管道
φ330×60/P91
14
详见《T91/P91焊接作业指导书》
100%
φ235×44/P91
6
2
再热热段管道
Φ740×29.5/P91
16
详见《T91/P91焊接作业指导书》
Φ514.6×21.5/P91
14
3
再热冷段管道
φ508×16/A672B70CL32
20
Ws/Ds
TIG-J50
J507
φ762×22.3/A672B70CL32
6
Ws/Ds
TIG-J50
J507
4
高压给水管道
φ406.4×45/WB36
56
Ws/Ds
ER80S-G
E9018-G-H4
150
560±10
φ273×30/WB36
27
Ws/Ds
ER80S-G
E9018-G-H4
150
560±10
φ219.1×25/WB36
8
Ws/Ds
ER80S-G
E9018-G-H4
150
560±10
5
高压旁路
Φ302.2×42.5/P91
2
详见《T91/P91焊接作业指导书》
φ508×16/A672B70CL32
3
Ws/Ds
TIG-J50
J507
6
低压旁路
Φ514.6×21.5/P91
4
详见《T91/P91焊接作业指导书》
φ820×12/Q235
5
Ws/Ds
TIG-J50
J507
φ630×8/Q235
7
Ws/Ds
TIG-J50
J507
7
高中压导汽
ID273×50/SA335P91
22
Ws/Ds
TGS-9Cb或
ER90S-B9
ER9016-B9-H4
200-300
760±10
说明：
合金焊缝焊后进行100%光谱复查.
2、编制依据
2.1设计施工图纸，汽机侧高压管道配管图纸
2.2《工程建设标准强制性条文》-电力工程部分2006年版
2.3《火力发电厂焊接技术规程》DL/T869—2004版
2.4《焊接工艺评定规程》DL/T868—2004版
2.5《火力发电厂焊接热处理技术规程》DL/T819—2002版
2.6《火力发电厂异种钢焊接技术规程》DL/T752—2001版
2.7《钢制承压管道对接焊接接头射线检验技术规程》DL/T821—2002版
2.8《管道焊接接头超声波检验技术规程》DL/T820—2002版
2.9《火电施工质量检验及评定标准》焊接篇1996年版
2.10天津电力建设公司浙江火电建设公司《焊接工艺评定》
2.11《电力建设安全工作规程》（第一部分：
火力发电厂）（DL5009.1-2002）
2.12《电力建设安全健康与环境管理工作规定》（国电公司2002-01-21）
3.作业前的条件和准备
3.1技术准备
焊接前必须有经相关部门审核批准的专业作业指导书，具备该项焊接工艺评定、焊接工艺卡、技术交底、安全交底及特种作业人员资质证。
3.2作业人员配置、资格
序号
作业人员工种
数量
资格
职责
1
焊接技术员
相应职称
1、全面负责该单位工程的技术工作，组织相关人员对施工图及技术资料的学习，参加图纸会审，编制施工技术措施，主持技术交底；
2、参与编制施工作业指导书；
3、制定确实可行的施工方法、施工程序；
4、深入现场指导和监督施工，及时发现和解决技术问题；对施工进行过程控制，发现质量或工艺问题有权督促施工人员进行改正，并返修，同时记录备案；
5、参加焊接质量验收及评定工作，随时跟踪检查质量，并做好各项记录，及时提供竣工移交技术资料；
6、负责施工过程中的一切技术工作准备和实施，负责一切技术资料的收集；
7、权利：
对施工过程中未按施工图纸、未按焊接工艺、未按作业指导书和技术交底进行施工的有权责令其整改；施工质量未达到规范要求的有权责令其返工；对存在重大质量和安全隐患的有权责令停工并及时向上级领导汇报；帮助班组长进行班组施工场所的安全检查和施工项目开工前焊接条件的检查。
2
焊接质检员
质检证
1、负责施工全过程的质量监督、检查及质保资料的搜集与整理工作；
2、有权对不能保证质量的方案提出异议，请求有关领导批准；
3、有权对可能造成质量事故的违章操作，及时制止并报告有关领导处理；
4、对不合格的工序有权责令其修改，并禁止下道工序的施工，同时报告有关领导；
5、有权对质量较好的单位和个人或出现质量事故的单位和个人建议领导和经济挂钩，实行奖罚；
6、严格按照国家颁发的规程、规范、验标对焊缝质量进行检查验收，把好质量关；
7、参加技术交底及具体施工项目的质量要求和技术要求的编写工作；
8、负责焊接质量验收项目的编制，检查文件的签发，焊接工程检查、监督和验收评定工作；
9、注重质量监督资料的积累和总结，配合有关人员做好工程竣工资料的移交工作。
3
施工班长
具备施工组织协调能力，有施工经验，了解施工作业内容；
1、带领班组人员认真学习相关文件；督促员工严格按照设计要求和有关规范进行施工；
2、对焊接工艺的实施情况进行督促，带领班组人员做好自检工作；
3、做好班前交底，班后小结。
保证施工记录完整准确；
4、发生质量或安全事故，立即汇报，同时组织班组人员认真分析，进行整改；
5、认真组织每周一次的安全日活动，及时总结与布置班组安全工作，并做好安全活动记录；
6、经常检查施工场所的安全情况（每天至少两次），确保班组人员在施工中正确使用劳动保护用品；
7、施工前，负责组织本班组参加施工的人员接受技术安全交底签字，对未签字的人员不得安排该项目的施工；
8、负责进行新入厂人员的第三级安全教育和变换工种人员的岗位安全教育和考核；
9、督促本班组人员进行文明施工，收工时及时整理作业场所。
4
安全员
上岗证
1、在上级安全部门的领导下，全面负责安全管理工作；
2、执行公司安全管理标准，遵循安全管理规程，作好施工现场的管理工作，对施工现场进行安全第一性管理；
3、负责施工现场的安全检查，制止违章作业；
4、做好安全监督违章记录，为安全评比提供直接、真实的依据；
5、安全员权限：
有权停止正在进行的违章作业，有权对参加施工的单位进行评分，以鼓励安全施工，并建议有关领导，对表现突出的单位和个人进行奖励，有权对违章个人进行就地处罚，有权对有隐患的施工方案提出异议，与技术人员商讨解决。
5
焊工
焊工合格证
1、每名焊工对自己施焊的焊口质量负责，认真执行自检，并做好记录；
2、焊工在施焊前应认真熟悉作业指导书，严格按要求施工，不符合焊接条件时（如坡口间隙过大、坡口处有杂物、坡口处有熔渣裂纹等），应拒绝施焊；
3、发生质量和安全事故应保护现场，并迅速报告有关领导，不得擅自处理；
4、做好自身防护，自觉文明施工；
5、施工项目开工前，认真接受技术、安全交底，并在交底上签字；
6、作业前检查工作场所，做好安全措施，确保不伤害自己、不伤害他人、不被他人伤害；下班前及时清理现场；
7、不操作自己不熟悉的或非本专业使用的机械、设备及工器具；
8、无安全施工措施和未经安全技术交底的施工项目，有权拒绝施焊并可越级上报；
9、有权制止他人违章；有权拒绝违章指挥；对危害生命安全和身体健康的行为，有权提出批评、检举和控告。
3.3作业工机具
序号
名称
规格
数量
1
氩弧焊把
QQ90/150型
2
电焊钳
300A
3
面罩
手提式
4
护目玻璃
9-10号
5
白玻璃
δ=2mm
6
钢笔手电筒
7
焊条保温筒
5Kg，130℃左右，带电源插座。
8
焊条头回收桶
9
烘烤箱
温度精度≤±10℃
10
扁铲
11
手锤
1.5磅
12
刨锤
13
逆变电焊机
ZX7-400ST
14
等离子切割机
15
安全用具
3.3.1仪器、仪表
序号
名称
规格
精度等级
数量
备注
1
氧气表
2.5级
20
套
2
乙炔表
2.5级
20
套
注：
1.以上仪器均计量检验合格，精度满足要求；
2.施工机械、机具进行检修，保证运转良好；做好易损、易坏件的备品工作；机械、机具有关的负荷实验、计量鉴定证书、使用证、能力鉴定等资料报监理备案、备查。
3.4安全工器具
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
安全围栏
米
就现场而定
2
安全帽
顶
3
安全带
条
4
绝缘手套
副
5
绝缘鞋
双
6
防护面罩
个
7
工具袋
个
40
3.5焊接材料的准备
按焊接工艺卡正确选用焊材，焊条、焊丝应有质量合格证书，无合格证者严禁使用，当对其质量有怀疑时（如焊工反映焊条工艺性能不好、存放时间超过一年等），必须重新做出鉴定，合格后方可使用。
应按批号抽查试验，合格后方可使用。
氩气纯度按照火力发电厂焊接技术规程DL/T869-2004的规定，钨棒采用铈钨棒。
焊条焊芯无锈斑，药皮无脱落，没有偏芯，焊条使用前按其说明书要求进行烘焙，重复烘焙不超过两次，烘烤结束后放到恒温箱内恒温备用。
焊条使用前装入焊条保温筒，随取随用，保温筒不应敞盖放置，且应充电保温。
当天剩余的焊条应及时退库，隔夜的焊条需二次烘烤，否则不得使用。
焊丝使用前应除掉防锈涂层，擦干净露出金属光泽。
焊条、焊丝的领用及发放严格执行二级焊条库管理制度。
焊工凭焊接技术员填写的焊条（丝）领用卡到焊条库领取焊条。
焊条、焊丝应存放在干燥、通风良好、温度大于5℃，且相对空气湿度小于60％的库房内。
3.6施工现场的准备
在电焊机集中布置区必须提供充足的动力电源，在露天施工现场，必须备有防风、雨的围棚。
施焊现场照明充足，夜间施工必须设专用照明，焊接施工现场温度要高于5℃。
施焊现场附近及下方没有存放易燃易爆物品。
在施焊现场要为焊工提供出可供操作的焊接空间，搭设牢固可靠的平台，平台上设防护栏，防护栏高度应在1.2m以上；并且应有可靠的安全绳、安全网保护。
焊口两侧搭设牢固的且有足够施焊空间的操作平台，平台边距焊口1～1.3m。
3.7工序交接
1）铁工将焊口打磨、组对合格后焊口才可以施焊。
2）焊口外观检查合格且热处理结束后才可以进行无损检验。
4.作业程序、方法
4.1作业程序和流程
对此系统管道焊接，作业程序按照以下内容：
焊前技能鉴定=====>施工交底=====>焊材发放=====>坡口加工（砂轮机修磨）=====>预热=====>对口点固=====>打底层焊接====>填充盖面====>焊工自检====>热处理====>无损探伤====>质量验收评定====>移交
4.2施工工艺流程图如下:
4.3施工方法及要求
4.3.1作业方法
焊接方法采用氩弧焊打底，手工电弧焊填充盖面焊接；手工钨极氩弧焊采用直流正接，手工电弧焊采用直流反接。
两人对称焊（两人对称焊时，不应该在同一位置收弧，以防局部温度过高，造成变形或粗晶。
），采用多层多道焊接，各层道接头相互错开，当壁厚大于35mm时，打底层厚度不小于3mm。
4.3.2坡口加工
管道的坡口基本为工厂加工，对口前应检查坡口是否符合设计要求。
四项管道上的阀门、弯头与直管段可能存在椭圆度和壁厚的差异，内壁尺寸不相等时，加工成图1所示：
图1内壁尺寸不相等
内外壁尺寸均不相等时，加工成图2所示：
图2内外壁尺寸均不相等
外壁尺寸不相等时，加工成图3所示：
图3外壁尺寸不相等
1）焊件的坡口形式按设计图进行加工。
如管道和管件的坡口在出厂前已加工好，在现场安装时发现有碰坏的应进行修复。
2）对接管口端面应与管子中心线垂直，其偏斜度△f不得超过以下范围:
序号
管子外径
△f（mm）
1
159-219
1.5
2
＞219
2
4.3.3组对及组对检查
1）焊件在组对前应将坡口表面附近母材（内、外壁）15～20mm范围内的油、漆、垢、锈等清理干净，直至发出金属光泽。
2）组对装配时，应选定管子的支撑点，并垫置牢固，以防焊接和热处理过程中产生位移和变形。
3）对口间隙控制在2～5mm,钝边尺寸为1～2mm。
4）焊件对口时，一般应做到内壁齐平，如有错口，也应符合：
a.外壁错口值不大于壁厚的0.1δ，且不大于1mm；
b.对于一些无法修正到规定范围的错口，应按不合格品控制程序处理。
5）焊口局部间隙过大时，应设法修整到规定尺寸，严禁在间隙内加填塞物。
6）在组对过程中，焊工应检查焊件组对是否达到上述要求，只有在组对达到上述要求时才可以进行定位焊接。
焊接质检员在适当的时机对焊件的组对进行质量抽检，若发现不符合上述的要求，应要求铁工重新进行组对。
4.3.4焊前预热
焊前预热可以减小焊道和母材的温差，避免冷却速度过大，防止裂纹的产生。
焊前预热由专业人员按照有关规范进行，严禁预设预热温度达不到时就开始焊接。
4.4焊口点固
4.4.1定位焊时，其焊接材料、焊接工艺和预热温度等与正式施焊相同。
定位焊焊缝应有一定的强度。
点焊一点，检查一点，如有缺陷及时清除，重新点焊。
点焊缝均匀分布在整个圆周上。
严禁在管道外壁上随便引弧、调试焊接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。
为降低焊接应力与变形，采用两人对称焊接，两人不得在同一处收头，以免温度过高影响焊接质量。
打底焊接采用手工钨极氩弧焊。
打底焊接质量要求同正常施焊一样。
打底焊接必须在管口点焊后立即进行，且应一次完成。
氩弧焊打底焊接顺序如下图所示。
垂直固定位置（2G）水平固定位置（5G）
4.4.2焊工点焊时应再次核对焊条、焊丝的型号，严禁不同型号的焊接材料混装，严防用错焊材；严禁对材质不明的母材施焊。
4.4.3当焊件达到预热温度后，热处理人员通知焊工可以施焊，焊工检查焊件对口质量合格后，进行点固焊。
管道内不允许有穿膛风。
4.4.4点固焊后，应仔细检查对口的几何尺寸和点固焊缝质量，如发现有裂纹、气孔、缩孔等缺陷时，应及时予以修整或剔除重新进行点焊。
4.5打底层焊接
4.5.1氩弧焊打底时，管内不得有穿堂风，要求进行两遍氩弧焊接。
4.5.2引弧时应提前输送氩气，排除氩气输送皮管内及焊口处的空气，熄弧时应延迟熄气。
4.5.3打底层焊接采用手工钨极氩弧焊，直流正接，打底过程中，仔细检查根部焊缝，确保根部无可见缺陷，打底完成后应及时进行次层的焊接；焊接时，焊工应及时用小手电筒检查焊道的根部质量，如有未焊透、氧化或者焊瘤过大等缺陷，及时用砂轮磨掉重焊。
4.5.4氩弧焊打底时工艺参数的选择要严格按照焊接工艺卡及技术交底执行。
4.6填充盖面
4.6.1厚壁大径管的焊接应采用多层多道焊接，盖面采用手工电弧焊，直流反接。
当打底结束自检合格后及时进行填充盖面焊接。
焊接采用小参数、多层多道焊。
两人采用相同的焊接规范对称焊接，这样可以减少焊接时产生的焊接应力，减少变形出现的概率。
吊口焊接时，两个焊接位置错开90度。
焊接过程中要注意起弧、收弧和接头的质量。
起弧时从坡口上起弧，收弧时应将熔池填满，以防产生弧坑裂纹。
当壁厚δ＞35mm时，应符合以下要求：
氩弧焊打底的焊层厚度不小于3mm，单层焊道厚度不大于所用焊条直径加2mm，单焊道摆动宽度不大于所用焊条直径的5倍。
焊道排列要求如下图所示。
4.6.2施焊过程中，单层焊道宽度一般不超过焊条直径的5倍，厚度不大于焊条直径加2mm；焊工应用角磨机、扁铲、钢丝刷认真清除层间熔渣及飞溅，特别是焊缝接头处和坡口边缘处，避免夹渣、气孔及未熔合的产生。
清理时不可过重敲击焊缝。
4.6.3焊工应认真检查填充层的焊接质量，如发现表面缺陷立即用机械加工法清除（角膜砂轮），补焊后，再进行下层焊道的焊接，直至焊接完毕。
4.6.4（5G位置）第二层及其余各层（手工电弧焊）的焊接方向如下图所示。
12
9
3
6
4.6.5（2G位置）第二层及其余各层（手工电弧焊）的焊接方向如下图所示。
4.6.6为了减少焊接应力与变形，宜采用两人对称焊接。
同时，注意不得两人同时在一处收头，以免局部温度过高影响施焊质量。
4.7清渣
当焊缝整体焊接完毕，应将焊缝表面焊渣、飞溅清理干净，自检合格后，做出焊工的标记。
4.8焊工自检
焊工的自检工作贯穿整个焊接过程，如打底、填充、盖面的检查。
检查内容包括：
焊缝表面是否有气孔、夹渣、裂纹、咬边、弧坑等缺陷，接头是否良好，填充金属与母材融合是否良好等。
如有问题，采用机械加工法清除缺陷后，再进行补焊。
焊工自检合格后，及时通知热处理工，重新包裹加热片进行热处理，及时切断电焊机、电源，将焊条头及剩余焊条退回焊条库，做到工完料净场地清，并填写好自检记录交给班组长，班组长汇总后交给质检员。
4.9焊后热处理
热处理过程中，原先承重的倒链或钢丝绳不准解开，以免在热处理过程中管道由于受到自身重力发生蠕变，直至等到热处理工作结束后，才可以拿开倒链或承重的钢丝绳。
焊接热处理人员必须有相应的资格证书，严格遵守规范与作业指导书的有关规定，对预热温度、热处理温度、层间温度、升降温速度、加热宽度、保温宽度、加热片的绑扎型式等严格控制，做到操作无误，记录准确。
4.10质量检查
4.10.1热处理结束后，委托无损检验，无损探伤检验人员接到焊接技术员的无损探伤委托单后对焊口进行无损探伤检验。
无损探伤检验人员及时将检验结果通知焊接技术员。
对外观质量合格的焊口应及时委托，做到早检验，早发现，早避免。
4.10.2对于检验不合格的焊口，进行焊口返修，返修焊接工艺与正式焊接工艺相同。
4.10.3管道安装完毕后，应按设计要求做水压试验以检查管子和焊缝的严密性和耐压性，检查中若无破断、变形和漏水现象，则认为水压试验合格。
5.质量控制点的设置和质量通病预防
5.1质量目标
5.1.1无损检验一次合格率≥98%；
5.1.2分项工程验收合格率100%；
5.1.3杜绝错发错用焊接材料；
5.1.4原始记录不丢失，受监部位记录齐全；
5.1.5所有焊缝外观成型美观。
5.2质量控制及质量通病预防
5.2.1开展质量教育，提高每个职工的质量意识，抓好各类焊工的技术教育和技术培训。
5.2.2技术管理、质量管理系统化、标准化、程序化。
5.2.3焊工在施焊前应作到四校核：
一校核焊接部件钢材；二校核焊接材料是否正确；三校核对口质量是否标准；四校核钢印代号是否清楚。
5.2.4在焊接过程中要做到三检查：
一检查根层焊接质量；二检查焊缝外观质量；三检查焊缝是否清理干净。
5.2.5每日下岗前做到二自觉：
一自觉填好自检记录并上报班组长；二自觉上报焊口数量便于及时委托诚信达金属检测公司检验。
5.2.6加强焊接材料管理。
5.2.7设备、机具、工装的配置、改进和检定。
5.2.8做好质量验收工作。
5.2.9质量通病预防
序号
质量缺陷预想
预防措施
1
焊接飞溅、焊疤、
加强自检、专检
2
焊缝成型不良
改善焊接手法，加强焊接练习。
3
夹渣
减少单层焊道熔敷厚度，使熔渣充分浮到熔池表面。
调整焊接电流，有规律性的运条、搅拌熔池、使熔渣与熔池金属充分分离。
4
气孔
保护气体纯度99.5％以上；焊条正确烘干和使用；做好防风措施，短弧焊；坡口打磨干净。
电流大小调整适宜。
5
内凹
焊条、焊丝尽量伸入坡口根部，并应快速运条，加速熔池冷却，盖面焊接时，应选用较小的焊接电流以减少焊接线能量。
6
咬边
锈一定要清理干净；适当减小电流；调整焊条角度；运条时适当延长停留时间。
7
未熔合、未焊透
适当增加对口间隙，提高预热温度，适当增加电流。
5.3作业过程中控制点的设置
作业过程中控制点的设置：
每道工作程序作为一个控制点，该控制点由本程序施工人员自检合格后，移交给下道程序人员施工，下道程序施工人员复检合格后，才能进行本道程序的施工。
重要控制点设置如下：
序号
控制点
检验单位
班组
工地
金属实验室
生技部
1
作业指导书、焊工资质
√
√
√
2
焊接材料
√
√
√
3
焊前技能鉴定
√
√
√
√
4
无损检验
√
√
√
√
5
质量验收
√
√
√
√
见证方式：
W－见证点；H－停工待检点；R－记录确认点；S－连续监视点
5.4质量标准及要求
5.4.1焊接检查验收工作包括外观检查和内部质量检查。
按照《火电施工质量检验及评定标准*焊接篇》的要求，进行工程类别的分类。
外观检查包括焊工100％自检，工程部按100％比例检查，质量部按5％比例抽查。
无损探伤按100％检验比例执行（具体见焊接工艺一览表）。
5.4.2焊缝外观质量的好坏直接影响到整台机组的工艺水平。
因此，对外观评定应严格要求，焊工个人自检，工程部、质量部验收应执行《火电施工质量检验及评定标准*焊接篇》优良标准。
具体规定如下：
序号
检查验收项目
质量标准
1
焊缝成型
焊缝过渡圆滑、匀直、接头良好。
2
焊缝余高
0-2.5mm
3
焊缝宽窄差
≤2mm
4
咬边
无
5
错口
外壁≤0.1δ且≤1
6
弯折
≤3/200
7
裂纹
无
8
弧坑
无
9
气孔
无
10
夹渣
无
6作业的安全要求和环境条件
6.1作业安全要求及措施
6.1.1施工人员进入现场必须正确佩戴安全帽，严禁抽烟，严禁酒后作业。
6.1.2应认真观察施工环境的地况，防意外跌伤、碰伤。
6.1.3作业地点超过2m的必须系挂安全带，上方没有挂点的做临时挂点。
6.1.4所使用的围栏、爬梯施工前认真检查，确认无隐患。
6.1.5所有使用工具，必须事先检查，确保合格，使用者必须熟悉其操作性能，严禁操作本专业外的工器具，在管道内部焊接不允许使用碘钨灯。
6.1.6动电、火焊必须戴防护面罩，正确使用防火毯。
焊条头统一回收。
6.1.7焊接、对口时，受力的钢丝绳不得有电弧击打、物体挤压现象。
6.1.8潮湿处或者雨雪后使用移动线轴要悬挂
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