超臨界鍋爐的焊接

一、焊接施工前準備：

（1）焊接技術質(zhì)量員熟悉圖紙，清楚所焊構件的材質(zhì)、規(guī)格及工作條件；掌握焊接要求和質(zhì)量標準。

（2）焊接工藝評定能夠覆蓋現(xiàn)場焊接施工項目，焊接作業(yè)指導書、焊接工藝卡等施工措施編制并出版。

（3）電焊機、焊接材料準備完畢，焊機經(jīng)調(diào)試保證性能優(yōu)良，運轉(zhuǎn)正常，滿足現(xiàn)場焊接施工要求。焊接材料齊全，具有相應的合格證。

（4）現(xiàn)場焊接設施完善，滿足防風、防雨等要求。

（5）在組裝前應將焊縫及附近母材內(nèi)、外壁的油、漆、垢、銹等清理干凈，直至發(fā)出金屬光澤。清理范圍如下：每側(cè)各10～15mm。

（6）焊條、焊絲存放于干燥、通風良好、溫度大于5℃，且相對空氣濕度小于60%的庫房內(nèi)。

（7）焊接組裝件時應將焊件墊置牢固，以防止在焊接過程中產(chǎn)生變形和附加應力。必要時采取相關反變形措施。（8）焊工經(jīng)過技術、安全交底，清楚、明白焊接技術、質(zhì)量、安全等要求后方可進入現(xiàn)場進行焊接施工。

二、焊接材料的采購要求：

（1）焊接材料統(tǒng)一由焊接材料員編制焊材計劃進行采購（本部門焊材用量由專工根據(jù)工作需要控制，外部門所用焊材由使用部門編制計劃單后報焊接材料員）。

（2）焊材入庫前，管理員應進行檢查：包裝不得有破損、受潮等明顯的損壞現(xiàn)象；每批焊材都應有與批號相對應的材質(zhì)證明書，有問題的焊材不得入庫，并通知材料員處理。

（3）對所有入庫的焊材，管理人員要確定焊材和計劃單的一致性，并建立焊材入庫臺賬，內(nèi)容包括：入庫時間、數(shù)量、型號，批號。

（4）技術人員每月對焊材材質(zhì)證明進行一次匯總，并填寫焊接材質(zhì)證明統(tǒng)計表。重大里程碑項目結束前如水壓、試運等及時對焊接材質(zhì)證明進行統(tǒng)計以備檢查。

三、焊接材料的控制程序

焊材控制是控制焊接質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)之一，焊接材料主要包括焊條、焊絲、焊劑等。對焊材的控制主要是通過焊材的驗收、烘烤、保管領用等方面來實現(xiàn)的，其控制程序如圖示：

四、焊條間內(nèi)特殊要求：

焊條間是工地焊材存放和領用的場所，焊材質(zhì)量的好壞將直接關系到整個工程的質(zhì)量，特制訂以下制度：

（1）庫內(nèi)焊材要按不同的型號、規(guī)格分類擺放并設有標牌。

（2）烘箱、抽濕機要有可靠的接地線，并定期檢查其外殼接地情況。

（3）焊材庫內(nèi)環(huán)境要符合規(guī)定的溫濕度要求。工作間內(nèi)要干凈、整潔，各種記錄表格擺放整齊。

（4）焊條間內(nèi)墻上應設有焊條管理員崗位職責，及烘箱、除濕機操作規(guī)程。

（5）焊材發(fā)放時，焊工不得進入工作間內(nèi)，應自覺在柜臺外等候。

（6）所有交回的焊材頭都要投入到焊條頭箱內(nèi)，并保持焊條頭箱周圍干凈衛(wèi)生。焊材包裝盒應妥善存放及時處理，不能影響工作間衛(wèi)生。

五、焊接的過程控制主要組成：

（1）焊前控制　焊前控制主要是檢查焊接接頭坡口的形狀、尺寸、裝配間隙、錯邊量是否符合圖紙要求，坡口及其附近的油銹、氧化皮是否按工藝要求清除干凈，選用的焊材是否按規(guī)定的時間。

（2）焊接過程中控制　焊接過程中控制主要是嚴格執(zhí)行工藝紀律，監(jiān)督焊工嚴格按焊接工藝卡所確定的電流、電壓、焊條、焊絲直徑、焊接層數(shù)、速度、焊絲干伸長、焊接電流種類、極性、層間溫度等規(guī)范參數(shù)和操作要求（包括焊接角度、焊接順序、運條方法、錘擊焊縫等）進行焊接，同時，焊工在焊接過程中還要隨時自檢每道焊縫，發(fā)現(xiàn)缺陷立即清除，重新焊接。

（3）焊后控制　焊后控制的主要目的是清除焊縫中的氫，降低焊接接頭殘余應力，改善焊接接頭組織和性能。后熱如去氫處理，是指焊后將焊件加熱到250～350℃左右，保溫2～6h，空冷，使氫從焊縫中逸出，以防止冷裂縫產(chǎn)生。焊后熱處理是將焊件整體或局部均勻加熱到相變點以下溫度，保溫一定時間，再均勻冷卻的一種處理方法。焊后熱處理的關鍵在于確定熱處理規(guī)范，其規(guī)范主要有加熱溫度、保溫時間、加熱冷卻速度等。常用的焊后熱處理是高溫回火處理。

六、鍋爐焊接設備的管理要求：

（1）施工現(xiàn)場的焊接設備由焊接公司統(tǒng)一管理使用，設一名專職機具管理員。

（2）現(xiàn)場的焊機放置在專用焊機棚內(nèi)或焊機箱內(nèi)，統(tǒng)一布線。

（3）焊工使用的焊機由焊工保管維護，并掛設備主人牌，機具管理員隨時監(jiān)督檢查。

（4）計量用的儀器、儀表，必須符合計量法的規(guī)定并定期進行檢查。

七、鍋爐的焊接管理要求：

（1）鍋爐的制造、安裝、修理單位必須持有質(zhì)量技術監(jiān)督行政部門頒發(fā)的許可證，制造、安裝、修理單位應對其所制造、安裝、的特種設備安全質(zhì)量負責。安裝單位應建立健全質(zhì)量管理體系，并能有效實施；經(jīng)理、技術負責人、專業(yè)工程師等專業(yè)技術和管理人員配套，具備相應資格并與承擔的工作相適應。

（2）從事特種設備制造、安裝、修理焊接的焊工和無損檢測的檢測人員，必須按有關規(guī)定取得行政部門頒發(fā)的特種作業(yè)人員資格證書。焊工應按焊接工藝指導書或焊接工藝卡施焊。鍋爐受壓元件的焊縫附近應打上低應力的焊工代號鋼印。

（3）應有健全的焊接管理制度、焊接工藝評定、焊接作業(yè)指導書。采用焊接方法制造、安裝、修理和改造鍋爐受壓元件時，施焊單位應制定焊接工藝指導書并進行焊接工藝評定，符合要求后才能用于生產(chǎn)。

（4）鍋爐制造過程中，焊接環(huán)境溫度低于0℃時，沒有預熱措施，不得進行焊接。鍋爐安裝、修理現(xiàn)場焊接時，如環(huán)境溫度低于0℃時，應符合焊接工藝文件的規(guī)定。下雨、下雪時不得露天焊接。

（5）嚴禁在被焊工件表面引燃電弧、試驗電流或隨意焊接臨時支撐物，高合金鋼材料表面不得焊接對口用卡具。（6）點固焊時，除其焊接材料、焊接工藝、焊工和預熱溫度等應與正式施焊時相同外，還應滿足下列要求：

①在對口根部點固焊時，點固焊后應檢查各個焊點質(zhì)量，如有缺陷應立即清除，重新進行點焊。

②厚壁大徑管若采用填加物方法點固，當去除臨時點固物時，不應損傷母材，并將其殘留焊疤清除干凈、打磨修整。

（7）應有健全的焊接作業(yè)日志或施工記錄，焊接檢查記錄。記錄應真實可靠，有良好的可追蹤性。

八、厚壁大口徑管道焊接的特點:

（1）大徑管焊接考核措施不完善，沒有針對性。

（2）大徑管焊接周期長，勞動強度大，容易使焊工因疲勞而導致質(zhì)量目標要求下滑。

（3）大徑管焊接一般都是多人白夜班連續(xù)施焊，容易因責任分不清而導致質(zhì)量下滑，甚至產(chǎn)生焊接缺陷。

九、大口徑管道的焊接注意事項：

（1）管徑大于194mm的焊口采取兩人對稱焊接。

（2）焊接前應封好管道兩端，以防止穿堂風。

（3）氬弧焊打底后，應及時檢查有無缺陷并進行次層的焊接以防止產(chǎn)生裂紋。

（4）較重要的且需要進行熱處理的焊口對焊工的技術水平不放心時，為防止熱處理后探傷發(fā)現(xiàn)超標缺陷返修后再次熱處理、探傷，給焊接帶來麻煩和多次熱處理影響焊縫質(zhì)量，可在熱處理前增加一次超聲波探傷，處理完發(fā)現(xiàn)的缺陷后再進行熱處理、超聲波探傷。

十、T/P91鋼焊接時應注意事項：

（1）為防止根層焊縫金屬氧化，氬弧焊打底時應在管子內(nèi)壁充氬保護：

①充氬保護范圍以坡口中心為準，每側(cè)各200～300mm處，以水溶紙，用膠帶粘牢，做成密封汽室。

②采用“汽針”或者砸扁的銅嘴（?6）從坡口間隙插入進行充氬，開始時流量為10～15mL/min，施焊過程流量保持在8～10mL/min。

（2）氬弧焊打底的厚度應控制在2.8～3.2mm范圍內(nèi)。

（3）施焊過程注意層間溫度的保持，一般為200～300℃。

（4）焊接時必須保證焊縫層數(shù)在2層以上。

（5）施焊過程中，焊工操作技術要熟練，認真觀察熔化狀態(tài)，注意熔池和收尾接頭質(zhì)量，以避免出現(xiàn)弧坑裂紋。（6）采用薄焊道多層焊接可減小焊縫的熱輸入量，抑制焊縫晶粒過大，提高焊縫的力學性能，要切忌大電流、小焊速、厚焊道的操作習慣。

十一、受熱面管道焊前的技術準備和機械準備：

（1）技術人員應熟悉圖紙，清楚部件的材質(zhì)與規(guī)格，掌握圖紙對焊接的特殊要求和質(zhì)量標準，并要熟悉現(xiàn)場。（2）要求擬施焊的焊工，對圖紙及現(xiàn)場施工情況了解，模擬現(xiàn)場施工環(huán)境。組織焊工進行焊接前模擬練習，使焊工熟悉此類材質(zhì)的焊接工藝及現(xiàn)場注意事項。

（3）準備焊接材料及焊接機具并布置到位，布置集中供氬和集中布線裝置，施焊焊工準備人工器具。

十二、T91焊口的施焊前充壓的具體步驟：

（1）所使用的氬氣須符合GB 4842—2006《氬》的要求，氬氣的純度須是99.99%。所使用的鎢鈰極須符合SJ/T10743—1996《惰性氣體保護電弧焊和等離子焊接、切割用鎢鈰電極》的規(guī)定。管屏與分配小集箱進行地面組合時，需采用從集箱充氬的方法.用水溶紙和強力膠帶進行密封，為保證充氬效果，一般一排焊口用三到四根充氣皮帶，每根皮帶氬氣流量8～12L/min。

（2）在管排側(cè)小徑管內(nèi)塞水溶紙，以密封為標準，預留的空間長度在45～50cm為宜，另外這個長度可以保證在焊后熱處理過程中不會把水溶紙燒壞，確保返修焊口可以再次充氬保護。

（3）集箱側(cè)的小口徑管道焊接前全部用強力膠帶進行密封管口，在一個管口處開一個小孔進行釋放空氣，以保證集箱及管道內(nèi)的氬氣純度。

（4）管排焊口直接與大集箱進行高空安裝焊接時，需采用從焊口對口間隙處充氬的方法。用水溶紙塞入焊口兩端進行封堵，距離焊口坡口邊緣預留45～50cm為宜，并用強力膠帶將焊口間隙密封，預留1cm左右間隙，使用鴨嘴形狀的充氬裝置插入該間隙向管口內(nèi)充氬。

（5）充氬完成以后，調(diào)整焊口到合適的間隙（2.5～3.0mm為最佳），每次僅打開需要焊接的焊口的密封膠帶，保證其他焊口的充氬效果。

十三、T91管道焊接結束后需要整理的技術資料：

單項焊接項目完工后，由質(zhì)檢員通知監(jiān)理對完工項目進行驗收，并在驗收合格后簽字。技術員及時向檢測部門索要檢測報告，整理項目技術記錄，其中熱處理記錄以當天曲線為整理標準。

十四、焊后熱處理的要求原因和具體工藝要求：

需熱處理的焊縫如果不能及時進行熱處理，須進行后熱。后熱溫度300～350℃，恒溫2h。焊后熱處理采用柔性陶瓷電阻加熱方法進行。熱處理溫度和恒溫時間參照DL/T 819—2002表附錄C的要求進行。升降溫速度按250×25/壁厚℃/h計算，且不大于300℃/h。降溫過程溫度在300℃以下可不控制。異種鋼焊接接頭的熱處理應按照兩側(cè)鋼材及所用焊接材料綜合考慮，熱處理的恒溫溫度必須低于兩側(cè)母材及焊縫熔敷金屬三者中最低溫度20～30℃。

十五、受熱面焊口返修的工作步驟及工藝要求：

（1）焊口出現(xiàn)超標缺陷要進行返修。

（2）焊口缺陷由探傷人員確認缺陷的位置并標注，并告知焊接單項技術負責人。

（3）技術人員作好缺陷記錄以備查，并通知焊工挖補。

（4）挖補時可用角向磨光機沿標注線向根部打磨，逐漸闊寬，直至打磨出缺陷。

（5）缺陷磨出后進行補焊，補完后再委托試驗室探傷檢驗，直至焊口合格為止。

（6）挖補時的焊接工藝與正式施焊時的焊接工藝相同。

（7）須預熱的焊口補焊前必須重新預熱，補焊后進行熱處理。

（8）同一位置上的缺陷挖補次數(shù)不超過兩次。兩次挖補不合格應做割口處理。

（9）查明造成不合格焊口的原因，杜絕類似情況的發(fā)生。