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1、编作号：业指导书工程名称：电厂 2600MW 机组作业项目名称：汽机四大管道焊接编制单位：批准：安保科：质量科：工程科：审核：编制：出版日期时间：时间：时间：时间：时间：时间：版次目录1 作业任务 . 1 1.1 工程概况 . 11.2 作业项目范围. 11.3 工程量. 11.4 工期要求. 22 编写依据 . 2 3 作业准备和条件 . 2 3.1 作业人员 . 23.2 材料准备. 23.3 主要机具. 33.4 作业条件. 34 作业方法及工艺要求 . 5 4.1 作业主体方案. 54.2 作业方法. 54.3 工艺要求. 54.4 主蒸汽管道工艺（A335P91） . 74.5 管道
2、焊接热处理. 95 作业质量标准及检验要求 . 10 5.1 作业质量标准. 105.2 检验要求.116 技术记录要求 . 11 7 职业健康安全、环境管理措施和文明施工 . 11 7.1 职业健康安全、环境保护措实 .117.2 安全措施. 127.3 文明施工. 148 附录 . 14 1作业任务1.1 工程概况2600MW 汽机四大管道焊接作业指导书电厂 2600MW 汽轮发电机组为三缸四排汽、一次中间再热、超临界、凝汽式汽轮机，型号为 N600-24.2/538/566；发电机为水氢冷却式发电机，型号 QFSN-600-2-22。主蒸汽、高温、低温再热蒸汽管道均采用“双管、单管、双管
3、”的布置方式。汽机旁路采用 40%BMCR 容量高低压串联的汽动旁路。主汽阀、高压旁路阀前不设隔离阀，再热器的进出口管道上设有再热器水压实验装置。给水泵汽轮机高压进汽管道接自低温再热蒸汽管道，向给水泵汽轮机供汽。高压给水通过给水泵出口并为一路母管，经三台高加至锅炉省煤器进口联箱，主给水系统中高压加热器前后设计一个大旁路。每台给水泵出口管道上均设计一路再循环管道至除氧器。再热器减温减压器用水采用给水泵中间抽头补给，高压旁路阀减温水采用高压给水补给。1.2 作业项目范围主蒸汽管道安装焊接、高温再热管道安装焊接、低温再热管道安装焊接、高压旁路管道安装焊接、低压旁路管道安装焊接、给水泵汽轮机高压进汽管
4、道安装焊接、主蒸汽至轴封供汽管道安装焊接、汽机高压缸通风管道安装焊接、高压给水管道安装焊接、给水再循环管道安装焊接、减温水管道安装焊接。1.3 工程量本项目施工中有各种不同的管材，涉及到的管材有 A-335P91、A672B70CL32、WB36 等。其主要项目分布如下表：项目名称主蒸汽主蒸汽高温再热蒸汽高温再热蒸汽高温再热蒸汽钢号A-335P91 A-335P91 A-335P91 A-335P91 A-335P91 材质规格406.4x62292x14ID61023ID86432ID8649.53组合焊口数安装合计17814197低温再热蒸汽A672B70CL32低温再热蒸汽A672B70
5、CL32低温再热蒸汽A672B70CL3291425.491428.6660191327给水给水WB36WB3650850355.640143102600MW 汽机四大管道焊接作业指导书以上焊口根据图纸统计，如有变动以实际焊口数为准。1.4 工期要求 工期以公司 P3 计划和主工种进度为准，焊接做好配合工作，确保工程的顺利进行。2编写依据2.1Q/AEPC-M GC062002施工项目作业指导书编制导则；2.2DL/T8692004火力发电厂焊接技术规程；2.3 火电施工质量检验及评定标准（焊接篇）1996 年版；2.4 DL/T8682004焊接工艺评定规程；2.5 火电施工质量检验及评定标
6、准（管道篇）2000 年版；2.6 T91/P91 钢焊接工艺导则；2.7 DL/T821-2002钢制承压管道对接接头射线检验技术规程；2.8 DL/T820-2002 管道焊接接头超声波检验技术规程；2.9 DL/T6791999焊工技术考核规程；2.10 DL5009.1-2002电力建设安全工作规程（火力发电厂部分）；2.11电厂一期 2机汽机四大管道施工图纸；2.12电厂一期工程 2#机施工组织总设计；3作业准备和条件3.1 作业人员3.1.1 专责技术员一名，质检员，安环员各一名；3.1.2 高压焊工 16 人，焊工必须持有相应项目的有效合格证，其施焊项目不应超过合格证所规定范围；
7、3.1.3 作业人员应经过安全教育和考试合格后方可上岗；3.1.4 焊工施焊前需了解图纸和有关规程规范，参加作业前的技术交底工作，未参加技术交底的焊工不允许上岗；3.1.5 焊工应有良好的工艺作风，严格按照给定的焊接工艺施焊，并认真实行质量自检；3.1.6 作业人员应严格按图纸、有关规程规范及作业指导书要求进行施工；3.2 材料准备3.2.1 入库焊接材料的质量应符合国家标准，并具有制造厂家提供的有效的质量合格证书。氧气纯度应不低于 98.5%，乙炔气纯度应符合 GB6819-86溶解乙炔的规定。3.2.2 焊条、焊丝应存放于干燥、通风良好，温度大于 10C，且相对空气湿度小于 60%的库房内
8、。焊条在使用前应按说明书要求进行烘焙，重复烘焙不得超过两次。3.3.3 焊条在使用时应装入专用保温筒并且温度保持在适当的范围内。焊丝在使用前应清除22600MW 汽机四大管道焊接作业指导书表面的油、污和锈，直至露出金属光泽。3.3 主要机具施工现场的电焊机（拟配备 20 台焊机）根据施工需要，按管道走向，灵活机动配置，统一调度。焊工的专用工具如錾子、面罩、焊钳、氩气表等由个人保管，以备使用。热处理机根据施工需要灵活调配，原则上配备 3 台热处理机，分别布置于锅炉房 69.125 米层、44.2米层及汽机房 13.7 米平台。3.4 作业条件3.4.1 力能供应电焊机电源委托电气专业人员布置和连
9、接，氩气采用散瓶灵活机动供应，氧、乙炔气采用管道供应，局部区域也可采用瓶装气供应。3.4.2 对管道对口的要求3.4.2.1 焊件在组装前应将焊口表面及附近母材内外壁每侧 10-15mm 范围内的油、漆、垢、锈等清理干净，直至发出金属光泽。3.4.2.2 管道组装对口时，应将焊件垫置牢固，防止在焊接和热处理过程中产生变形和附加应力。3.4.2.3 管件对口时，应做到内壁齐平，若有错口，其错口值不应超过壁厚的 10%，且不大于 1mm。3.4.2.4 对接管口端面应与管子中心线垂直，其偏斜度不大于管径的 1%，且不大于 2mm。3.4.2.5 除设计规定外的冷拉口外，其余焊口禁止强力对口，不允许
10、利用热膨胀法对口。3.4.2.6 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一般不得小于 500mm。3.4.2.7 管材坡口加工，宜采用机械加工。主蒸汽及热段管道材质为 P91，坡口制备必须用机械加工，工厂化的坡口型式应尽量保证焊缝熔敷金属量少；焊口返修必须采用机械加工。 3.4.2.8 管材的坡口形式应按设计图纸加工。如无规定，在确保焊接质量、填充金属少、便于操作和尽可能减少应力和变形的前提下，根据具体情况
11、选用下列坡口形式。坡口的形式和尺寸以及对口间隙要求如下：32600MW 汽机四大管道焊接作业指导书焊接接头接头形式及尺寸接头形坡口形式图形焊接方mm接头结构尺寸bpR适用范围式V法mmmmmm对接形UbDs163035Ds/1212/各类承压管子适用于0.5形双水bWsDs601015/2552中、厚壁汽水管道中、厚对接V平形管双垂V直形管综1 0PbWsDsWsDs163040812251251=351=1516231252=202=8壁汽水管道中、厚壁汽水管道合形Ws602025525 2 5 厚壁汽水管道3.4.2.9 合金钢管口施焊前，必须经过材质光谱复查，以免发生错用焊材，造成质量事
12、故。3.4.2.10 所有项目开焊前必须有热动工程处填写焊接施工委托单，委托单上应根据光谱复查报告详细填写材质和规格，焊接技术人员以此作为焊接工艺的重要依据之一，确保施工按时、按质、按量完成。3.4.3 对消防设施及环境、气候的要求：焊接和切割现场应有防火设施，如消防栓、灭火器等，在露天焊接和切割时，应有挡风、防雨措施；冬季施工应有防雪、防滑设施；高空焊割作业的下方应有可靠的隔离措施，以防火星飞溅引起火灾。4 P P R 1 0 P R b 2 2 1 R 12600MW 汽机四大管道焊接作业指导书4作业方法及工艺要求4.1 作业主体方案四大管道作业顺序是先组合、后安装，在施工高峰期可组合、安
13、装相互穿插进行，原则上按 P3 计划进行。4.2 作业方法本项目施工中焊口根层均采用钨极氩弧焊打底，中间采用多层多道焊条电弧焊及电焊盖面的方法。图 4.2 多层多道焊焊道排列示意图554.3 工艺要求4.3.1 合格焊工不得担任超越其合格项目的焊接工作，焊工应严格按作业指导书和交底内容操作。焊材选用参见下表：焊材选用一览表母材焊丝焊条A672B70CL32 TIG-J50J507WB36ER80S-GE9018-G-H4A-335P91 TGS-9cbE9018-B9-H84.3.2 施焊前，焊工应对坡口处的母材和对口尺寸进行检查，发现裂纹、砂眼或尺寸偏差值等超过规定时，应及时提出，待消除缺陷
14、，校正偏差，符合规定后，方可焊接。4.3.3 严禁在管件表面随意引弧或试验电流，引弧应在坡口内进行；焊接时，管内不得有穿堂风；焊接地线不得直接搭到管道上，以防管道损伤。4.3.4 主蒸汽管、再热蒸汽管道和主给水施焊前都必须预热，预热宽度从对口中心开始，每侧不少于焊件厚度的三倍，且不小于 100mm，预热温度要均匀。4.3.5 异种钢焊接时，预热温度应按焊接性差或合金成分高的一侧选择。4.3.6 大径厚壁管道，焊口氩弧焊前应采用与管道材质相同的“定位块”点固于焊口坡口内侧（P91 选用含碳量0.25%的定位块），焊口的点固焊材与正式施焊要求相同，点固数量要5 35 2 3求：2600MW 汽机四
15、大管道焊接作业指导书a)35mm 要求四个位置点固b)35mm 要求三个位置点固。点固块要求等距离地布置于坡口圆周内侧，待预热结束并开始电焊焊接时，除去“定位块”，但除去“定位块”时，不得损伤母材，并将其残留焊疤清除干净，确认该处无裂纹等缺陷后，方可继续施焊。4.3.7 为减少焊接应力与变形，钨极氩弧焊打底宜采取对称分段焊打底，打底的根层焊缝检查后，应立即采用 2.5mm 焊条焊一层，以防产生裂纹，焊缝厚度要求 2.54mm，然后电加热进行焊前预热。4.3.8 与氩弧焊打底相邻的焊层，选用较小直径的焊条施焊，是为了避免氩弧焊打底层被烧穿，其余各层宜选用3.24.0mm 的电焊条。4.3.9 厚
16、壁大径管的焊接应采用多层多道焊， 并将各层的接头错开，且多层多道焊缝焊接时，应进行逐层检查，经自检合格后方可焊接次层焊缝。4.3.10 厚壁大径管的焊接应采用多层多道焊，当壁厚35mm 的管道：焊口氩弧焊打底厚度3mm；P91 焊缝其单层焊道厚度不能超过焊条直径，焊道宽度不能超过焊条直径的 4倍；其他材料单层焊道的厚度不大于所用焊条直径加 2mm，单焊道宽度不大于所用焊条直径的 5 倍。4.3.11 焊口的焊接应严格按焊接作业指导书执行，焊口热处理应按热处理作业指导书执行。4.3.12 外径大于 194mm 的管子的对接接头宜采取二人对称焊。4.3.13 施焊过程中，应特别注意接头和收弧的质量
17、，收弧时应将弧坑填满。更换焊条应仔细检查，发现弧坑裂纹应及时将缺陷清除。4.3.14 管道焊接过程中，沿焊口周围的焊缝厚度应保持一致，水平固定管焊接时，易出现下半周厚，上半周约 120范围内熔焊金属较薄的现象，尤其是厚壁管多层多道焊接更为明显，可在表面层焊接之前，将较薄部分敷焊平齐。4.3.15 表面层焊接时，运条至两边应稍加停顿，以防止咬边。焊缝与母材应圆滑过渡。4.3.16 施焊过程中除工艺和检验上要求分层次焊接外，应连续完成，若被迫中断时，应采取缓冷措施防止裂纹的产生，再焊前仔细检查，确认无裂纹后，方可按照原工艺要求继续施焊。4.3.17 安装管道冷拉口所使用的加载工具，需待整个对口焊接
18、和热处理完毕后方可卸载。4.3.18 焊口焊接完成后应及时进行清理，经自检合格后在焊缝附近写上焊工代号。4.3.19 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不得超过两次。返修时一定要彻底清除缺陷，按原工艺要求施焊。需进行热处理的焊接接头，返修后应重新做热处理。4.3.20 根据规范要求，需要焊前预热的，用红外线测温仪测量预热温度。主蒸汽管道、再热62600MW 汽机四大管道焊接作业指导书蒸汽管道、主给水管道焊接完毕必须做热处理。4.3.21 焊后热处理一般为高温回火，四大管道中焊后热处理温度与恒温时间可参见焊接工艺卡。4.3.22 热电偶的测温点必须用保温材料与
19、辐射源绝缘，避免受辐射的影响，使热处理温度指示不准。4.3.23 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10% HB350 HBW 4.4 主蒸汽管道工艺（A335P91）4.4.1 A335P91 钢的化学成分和力学性能分别见下表。 P91 钢化学成分（Wt）CSPMnSiNiCrMoV0.080.120.0100.0200.300.600.200.500.408.09.50.851.050.180.25 P91 钢的常温力学性能Rm（Mpa）585Re(Mpa)415A()20Akv（J）-HBW-4.4.2 A335P91
20、 钢的焊接特性4.4.2.1 SA335P91 钢属空冷马氏体钢，组织为马氏体，供货状态一般为正火+回火，属中合金耐热钢，该钢具有相当高的空淬特性，焊接时处理不当则易产生裂纹。4.4.2.2 SA335P91 钢具有产生冷裂纹的三个因素：a)P91 钢属空冷马氏体钢，有组织上的敏感性，淬硬倾向较大；b)氢以过饱和状态聚集残留于马氏体中并结合成氢分子，促使该区域进一步脆化；c)P91 钢管径大，壁厚，故结构钢性大，拘束应力大。故焊接过程中，采取措施防止冷裂纹发生是 P91 钢材管道焊接的一个非常关键的环节。在其焊接过程中，如焊接热输入过大，层温过高，会导致金属合金元素烧损，焊缝金相转变不符合要求
21、，进而使得焊接接头的冲击韧性等力学性能达不到要求，故焊接过程中必须采用小规范焊接，并对层温严格控制。4.4.3 控制焊接区组织转变的进程是焊接质量的关键焊接过程中，采取焊前预热、严格控制焊件层温，使其温度保持在预热温度；焊后冷至100时；及时进行焊后热处理；当焊接接头不能及时进行热处理时，应于焊后立即作加热温度为 350、恒温时间为一小时的焊后热处理；其目的是控制焊接区金相组织转变的进程，7获得回火马氏体的过程。4.4.4 坡口制备2600MW 汽机四大管道焊接作业指导书P91 大口径管道坡口制备采用工厂化。大径厚壁管点固焊可采用“定位块”法点固在坡口内，见下图。4.4.5 焊接工艺4.4.5
22、.1 焊接方法：采用 Ws/Ds 工艺。4.4.5.2 焊前预热：由于 P91 钢焊接时易产生冷裂纹，为防止产生冷裂纹，焊前必须进行预热，钨极氩弧焊时预热温度为：175225。4.4.5.3 为防止焊口的局部氧化现象，氩弧焊打底期间,应在管口内壁充氩保护。充氩保护范围以坡口为中心，每侧各 200300mm，用可溶纸或其它可溶材料，以耐高温胶带粘牢，做成密封气室，做成的密闭气室，用细管压扁后做气针，由焊缝处进行内充氩送气（可用打火机在气室打火，若“不着火”则证明气室密封符合要求）。4.4.5.4 采用“气针”从探伤孔或坡口间隙中进行充氩，开始流量为 10-20 L/min，施焊过程中流量应保持在
23、 8-10 L/min。4.4.5.5 厚壁大径管的焊接应采用多层多道焊，并将各层的接头错开 1015mm，且多层多道焊缝焊接时，各层道都要进行检查，合格后，方可焊接次层道。焊接工艺参数见下表：各层焊道的焊接工艺参数每层填充焊条直径焊接电流电弧电压焊接速度焊层数焊道数金属厚度(mm) (A)(V)(mm/min) (mm) 2-32.5175-9020-2470-1602.0-3.04-63.21-3100-12520-24 70-1602.5-3.2其它4.01-3135-16020-24120-1803.0-4.04.4.5.6 为了减少焊接应力与变形，宜采用两人对称焊。水平固定管焊至平焊
24、位置，不得两人同时在一处收弧，避免温度过高，引起局部过热。4.4.5.7 每层焊道间需仔细清理，可利用锋钢锯条或角向磨进行清理，不可用榔头，錾子过重敲击焊缝，以免产生缺陷。84.5 管道焊接热处理2600MW 汽机四大管道焊接作业指导书4.5.1 氩弧焊焊接或打底时，在 0以上的环境温度下，一般预热为 100150。4.5.2 施焊过程中，应注意层间温度的保持，一般层间为 200300。4.5.3 焊缝整体焊接完毕后，待焊件降温到 100120，并恒温一段时间（大于 1 小时）后，及时进行热处理。当焊接接头不能及时进行热处理时，应于焊后立即做加热温度为 350、恒温时间为 1 小时的后热处理。
25、4.5.4 热处理过程中升温、降温速度严格按照工艺评定进行。4.5.5 恒温时间应根据母材的壁厚计算：P91 钢按 1h/25mm 计算，但不得少于 4 小时。4.5.6 降温过程中，温度在 300以下可不控制。4.5.7 热处理的加热宽度从焊缝中心算起， 每侧不得少于管子壁厚的 3 倍，且不小于 60mm。4.5.8 热处理时的保温宽度从焊缝坡口边缘算起，每侧不得少于管子壁厚的 5 倍，且每侧应比加热器的安装宽度增加不少于 100mm。4.5.9 热处理加热应力求内外壁和焊缝两侧温度均匀，恒温时在加热范围内任意两侧点间的温差低于 50。4.5.10 热处理的测温必须准确可靠，应力求采用自动温
26、度记录仪。所用仪表，热电偶及其附件，应根据计量的要求进行校验。4.5.11 热电偶的测温点应与管壁贴紧绑牢，且必须用保温材料与辐射源绝缘，避免受辐射的影响，使热处理温度指示不准。4.5.12 热电偶的测温点应与管壁贴紧绑牢，不少于 2 点，对称布置（水平固定焊口应上下对称），且必须用保温材料与辐射源绝缘，避免受辐射的影响，使热处理温度指示不准。4.5.13 热处理过程中升温、降温速度，一般可按 6250/壁厚/h 计算，且不大于 300/h。4.5.14 降温过程中，温度在 300以下可不控制。4.5.15 异种钢焊接接头的焊后热处理的最高恒温温度必须低于两侧母材及焊缝熔敷金属三者中最低 AC
27、1温度减 2030。4.5.16 焊接热处理恒温过程中，承压管道在加热范围内，任意两点间的温差应小于 50。4.5.17 热处理的测温必须准确可靠，应力求采用自动温度记录仪。所用仪表，热电偶及其附件，应根据计量的要求进行校验。4.5.18 焊接接头热处理后，应做好记录和标记。4.5.19 未避免因光谱分析而可能带来的微裂纹的产生，在光谱分析之后，应用砂纸将光谱起伏点的痕迹清除干净。4.5.20 不合格焊口应在缺陷清理完毕后，必须按原工艺进行焊接返修，且返修次数不得超过两次。92600MW 汽机四大管道焊接作业指导书5作业质量标准及检验要求5.1 作业质量标准质量验收标准执行火电施工质量检验及评
28、定标准焊接篇（96 年版）及火力发电厂焊接技术规程（DL/T869-2004）。5.1.1 焊缝外观质量标准5.1.1.1 焊缝边缘应圆滑过渡到母材，焊缝外形尺寸应符合图纸设计要求，允许尺寸见下表：焊缝外观允许尺寸（mm）焊缝类别接头型式位置对接接头焊缝余高焊缝余高差焊缝宽度平焊其它位置平焊其它位置比坡口增宽0232245.1.1.2 焊接角变形应符合下表：焊件管径100mm 管径100mm5.1.1.3 焊缝表露缺陷应符合下表：焊接角变形允许范围偏差值(mm) 1/1003/200缺陷名称焊缝类别焊缝表露缺陷允许范围裂纹、未熔合根部未焊透气孔、夹渣根部凸出内凹咬边质量要求不允许不允许不允许2
29、mm1.5mm 深度0.5mm，焊缝两侧总长度：不大于焊缝全长的 10%，且40mm5.1.2 焊缝内部质量标准：102600MW 汽机四大管道焊接作业指导书四大管道焊缝属类焊缝，焊缝的质量必须满足射线级，超声级的质量标准。5.2 检验要求5.2.1 分项分部检查要求5.2.1.1 实行焊接质量四级检查验收制度，做到自检与专检相结合，做好焊接前、焊接过程和焊接结束后三个阶段的质量检查，严格按检验项目和程序进行。5.2.1.2 四大管道焊接接头必须 100%自检，100%专检，并 100%超声检验，其中合金钢管件进行 100%硬度、光谱检验。外观检验不合格的焊缝，经修补合格后再进行以上项目的检查
30、。5.2.1.3 对于不合格的焊接接头，查明其原因，采用一定对策进行返修，返修后还应重新检验。5.2.1.4 热处理后的焊缝，需做硬度检验的焊件，若硬度值超过规定范围时，应加倍复检，待查明原因后，重新做热处理，再检验，直到合格为止。5.2.2 作业过程中见证点（W 点）和停工待检点（H 点）的设定和检验要求：焊口焊完后的全面清理、修正、检查作为 H 点，四大管道焊口焊接结束后，对 H 点的检验要求按 5.1 条质量标准进行检验。6技术记录要求6.1 焊接技术文件及记录及时进行编制，整理一套完整的技术资料，做好工程竣工技术文件的移交和技术总结工作，焊缝施焊记录编号为 HJ-JS-002；6.2 记录表格： WC-001自检记录表，WA-001分项工程焊接接头表面质量检验评定表，WA-002分项工程焊接综合质量等级评定表。焊口返修记录表 HJ-JS-003，作业指导书技术交底记录表 S
