流化床锅炉安装焊接工艺.doc

90T/h循环流化床锅炉安装焊接工艺一、 概 况：*有限公司90T/h循环流化床锅炉，属中温、中压锅炉。为保证锅炉安装质量，针对水冷系统、省煤器、过热器，锅炉范围内管道和各种联箱封头对接，特制订焊接工艺。(如表1) 表1 名 称焊口代号管道规格材 质焊口数量水冷系统水冷壁管SL51520（GB3087-2008）900导汽管系SQ108*4.542集中下降管XJ325*1014下降管XJ108*4.544配水集箱手孔XJ133*132省煤器省煤器蛇形管SM32*3330省煤器连接管SM108*66省煤器联箱手孔SM108*108过热器低温过热器管间接口DG38*3.512Cr1MoVG（G5310-2008）92低过蛇形管与进出口联箱管接头DG38*3.512Cr1MoVG（G5310-2008）/20#（GB3087-2008）184高温过热器管与进口集箱 GG42*3.574高温过热器管与吊挂管 GG42*3.512Cr1MoVG（G5310-2008）74吊挂管与出口集箱GG42*3.574饱和蒸汽引出管 BQ133*620（GB3087-2008）25导汽管组DQ133*621低过进、出口、高过进口集箱手孔 GS108*106喷水减温器手孔 GS108*102高过出口集箱手孔 GS108*1012Cr1MoVG（G5310-2008）1锅炉范围内管道锅炉范围内管道FG18*3.5、25*3,57*3.5、76*689*4.5、108*4.5、133*820（GB3087-2008）依现场定18*3.5、25*3、108*4.512Cr1MoVG（5310-2008）依现场定二、编制依据2.1 根据设计施工图及我公司编制的锅炉安装质量保证手册。2.2电力建设施工及验收技术规范（锅炉机组篇）DL5190.2-20122.3 火力发电厂焊接技术规范 DL/T 869-20122.4 火力发电厂焊接热处理技术规程：DL/T819-2010。2.5火力发电厂异种钢焊接技术规程：DL/T752-2010。2.6电力建设施工及验收技术规范（管道篇）DL5190.5-20122.7 锅炉安全技术监察规程 TSG G0001-20122.8 承压设备无损检测第2部份：射线检测JB/4730.2-20052.9 承压设备无损检测第3部份：超声检测JB/4730.3-2005三、焊前准备3.1 对焊接操作人员的要求3.1.1焊接锅炉受压元件的焊接操作人员，应当按照特种设备焊接操作人员考核细则（TSGZ6002）等有关安全技术规范的要求进行考核，取得特种设备作业人员证，方可在有效期内从事合格项目范围内的焊接工作。3.1.2认真学习施工及验收规范，了解工程概况和施工要求。掌握自检项目和内容。3.1.3认真学习锅炉安装焊接工艺，认真参加技术交底会。3.2 设备、设施、仪器、仪表准备3.2.1焊机应集中摆放在室内或棚内，电焊机外壳和工件均应良好接地，电缆和焊钳手柄应绝缘，电缆和焊机的连接螺栓应拧紧接牢。3.2.2焊机使用前，应仔细检查其完整性和可靠性，并要求参数稳定，调节灵活，安全可靠。3.2.3烘烤电焊条的电烘箱，应有专人负责管理和操作。要准备足够的焊条保温筒。3.2.4电焊设备、设备配套的各种仪器、仪表应配齐，并且指示正确，动作灵敏，量程能满足工艺要求，仪表要按计量制度定期校检。3.3 焊接方法管径89mm的管子采用全氩弧焊接。管径89mm的管子（包括联箱封头）采用氩弧焊打底、手工电弧焊焊接过渡层和盖面层。3.4焊接材料选择与准备3.4.1焊接材料（焊条、焊丝、钨极、氩气等）的质量应符合国家标准（或有关标准）：焊条应符合GB/T5177碳钢焊条的规定； GB/T14958气体保护焊用焊丝，GB/T8110气体保护电弧焊用碳钢，低合金钢焊丝，GB/T14957熔化焊用钢丝的规定。如下表2 表2 材 质管道规格焊接方法焊接材料及规格应用范围20#（GB3087-2008）（1876）（36）钨极氩弧焊TIG-J50 2.53.2见表120（GB3087-2008）（89325）（413）钨极氩弧焊打底手工电弧焊盖面TIG-J50/CHE4222.5、3.2/3.2见表112Cr1MoVG（G5310-2008）（1842）（33.5）钨极氩弧焊TIG-R31 2.5、3.2见表112Cr1MoVG（G5310-2008）108（4.510）钨极氩弧焊打底工焊盖面TIG-R31/E5515-B2-V2.5、3.2/3.2见表112Cr1MoVG(G5310-2008）/20#（GB3087-2008）（3842）（3.03.5）钨极氩弧焊TIG-R31 2.5、 3.2 见表13.4.2钨极氩弧焊宜使用钨铈电极及钨镧电极，钨铈电极应符合SJ/T10743的规定。3.4.3焊接材料的存放、管理应符合JB/T3223的规定。3.4.4焊条在使用前应按照其说明书的要求进行烘焙，重复烘焙不应超过两次。焊接重要部件的焊条，使用时应装入温度为80110的专用保温筒内，随用随取。焊条取出后在常温下如超过4小时应重新烘干，重复烘干的次数不宜超过3次。3.4.5焊丝在使用前应用丙酮将焊丝表面的锈和油污清除干净。3.4.6气体保护焊使用的氩气应符合GBT4842的规定。氩气纯度不低于99.95%。 3.5 焊接坡口加工及对口质量要求3.5.1焊接接头及坡口按设计或经工艺评定的坡口型式加工，如示意图1 。图1：对接坡口示意图3.5.2 焊件下料与坡口加工要求.焊接坡口应尽可能采用机械方法加工。 .焊件下料及坡口加工后，检查坡口面及边缘20mm内无裂纹、重皮、坡口损伤及毛刺等缺陷,合格后方可进行组对。.坡口加工尺寸符合图纸要求。管子对口加工平面应垂直于管子中心线，其偏差度f应符合表3的规定。 表3 图 例公称直径D端面倾斜值fD600.560D1080.8108D1591159D2191.5219D23.5. 焊口组对.组对时应将焊口表面及内、外壁两侧各1015mm范围内的油、漆、垢、锈等清理干净，直至露出金属光泽。.焊件对口时应做到内壁齐平，如有错口，对接单面的局部错口不超过壁厚的10%，且不大于1mm。.锅炉受热面管子焊口，其中心线距离管子弯曲起点或联箱外壁或支架边缘至少70mm，同根管子两个对接焊口间距离不应小于150mm。. 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问的距离应大于管道直径且不小于150mm，.焊件组对时应将待焊件垫置牢固，防止在焊接和热处理过程中产生变形和附加应力。.除设计规定的冷拉焊口外，其余焊口不应强力组对，不应采用热膨胀法组对。组对焊口应避免强力对口，以防引起附加应力。焊件组对时，其坡口形式及尺寸宜符合火力发电厂焊接技术规程的要求，或参考GBT 9851和GBT 9852的规定制备。4.焊接工艺4.1 定位焊定位焊时，除焊工、焊接材料、预热温度和焊接工艺等应与正式施焊时相同外，还应满足下列要求：a)在坡口根部采用焊缝定位时，焊后应检查各个定位焊点质量，如有缺陷应立即清除，重新进行定位焊。b)厚壁大口径管若采用临时定位焊件定位，定位焊件应采用同种材料；当去除定位件时，不应损伤母材，应将残留焊疤清除干净、打磨修整。 四、 焊接工艺4.1 环境要求4.1.1 允许进行焊接操作的最低环境温度分别为：A-I类(如20#)为-10：A-II、A-、B-I类(如12Cr1MoVG)为0。最低环境温度可在施焊部位为中心的以lm为半径的空间范围内测量。4.1.2 焊接环境风速应符合以下规定,否则应采取防风措施：a)气体保护焊，环境风速应不大于2ms。b)其他焊接方法，环境风速应不大于8m/s。4.1.3 焊接现场应该具有防潮、防雨、防雪设施。4.2焊前预热4.2.1按照表4要求确定焊前是否进行预热；4.2.2 预热宽度从对口中心开始，每侧不小于焊件厚度的3倍。表4：预热温度要求钢号管 道预热温度(0C)层间温度(0C)预热方式壁厚(mm)20#26100-200100-200氧乙炔焰加热12Cr1MoVG6200-300200-300氧乙炔焰加热20#+12Cr1MoVG6200-300200-300氧乙炔焰加热注:1）.当采用TIG打底时，可按下限温度降低50；当环境温度低于4.1.1时,原预热温度提高3050; 2）.当管道外径大于219mm或壁厚20mm时应采用电加热法预热。3）.对于待焊接部件厚度小于表中规定管材需预热的厚度时，应按表中规定的温度进行预热。4.3手工电弧焊工艺4.3.1焊接工艺参数（如表5） 表5 焊接层次焊条牌号规格（mm）极性电流电压焊接速度（mm/min）第2层CHE4223.2交流951002425100110中间或盖面层CHE4223.2交流10011024251001204.3.2 手工电弧焊要点定位焊对于管子定位焊，小管（51）为1点，中管（51133）为2点，大管（133）以3点为宜。定位焊缝长度一般为1015mm，高度为34mm，且按预热条件进行预热。操作技术要点a)施焊中，应特别注意焊道接头和收弧的质量。收弧时应将熔池填满，多层多道焊的接头应错开。b)施焊过程除工艺和检验上要求分次焊接外，应保持连续。若被迫中断时，应采取防止裂纹产生的措施(如后热、缓冷、保温等)。再焊时，应仔细检查并确认无裂纹后，方可按照工艺要求继续施焊。.为减少焊接应力和接头缺陷直径大于194mm的管子和锅炉密集排管，对接焊口宜采取两人对称焊。.不应对焊接接头的变形进行加热校正。4.4 钨极氩弧焊工艺4.4.1焊接工艺参数4.4.1.1 碳钢管氩弧焊采用直流正接，其工艺规范参数如表6。表6焊接层次焊丝牌号焊丝规格mm钨极直径(mm)喷咀直径(mm)钨极伸出长度（mm）氩气流量升/分电流(A)打底层TIG-J503.22.58106811128090中间及盖面层810681112901004.4.1.2 耐热钢管氩弧焊mm采用直流正接，其工艺规范参数如表7。表7焊接层次焊丝牌号焊丝规格mm钨极直径(mm)喷咀直径(mm)钨极伸出长度（mm）氩气流量升/分电流(A)打底层TIG-R313.22.5126811128590中间及盖面层1268121385954.4.2 钨极氩弧焊打底操作要求.要求氩气的纯度99.90%。. 焊前必须用机械方法或化学方法清除坡口两则及焊丝表面的油污和氧化膜。小规范参数焊接时，钨极端部形状要求磨制成2025左右的尖锥角；大电流焊接时，钨极末端形状要求磨制成大于90或带有平顶的锥形。4.4.3 定位焊直径10mm的管子，其厚度不小于45mm。 4.4.4 打底焊缝应根据工艺要求进行连续焊或间断焊，不可盲目焊接。4.4.5 熄弧时为防止产生裂纹、气孔等缺陷，一般是在熔池中应多加些焊丝，再慢慢地拉开电弧，并继续送出保护气体34秒。4.4.6钨极氩弧焊注意事项.应尽量选用铈钨极。.在磨制铈钨极时，戴好口罩，防止粉尘吸入体内。.氩弧焊电流密度大，紫外线辐射强，并有金属粉尘和有害气体存在。施焊时，应穿戴好劳保用品。4.4.7不应在被焊工件表面引燃电弧、试验电流或随意焊接临时支撑物，高合金钢材料表面不应焊接组对用卡具。4.4.8 焊接时，管子或管道内不应有穿堂风。4.4.9采用钨极氩弧焊打底的根层焊缝应经检查合格，并及时进行次层焊缝的焊接。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。4.5 耐热钢12Cr1MoVG及 12Cr1MoVG+ 20#焊接施工要点4.5.1 对于高温过热器出口集箱，在定位焊和正式施焊前，采用火焰加热进行预热,每侧加热宽度为 100mm，加热速度为300/h。4.5.2焊接过程中应一次焊完，因故必须中断时，应使焊件经保温后再缓慢均匀冷却，再施焊时，重新按原要求预热。4.5.3焊后用磨光机将焊缝的余高打磨圆滑，可降低焊接接头应力集中，有利于防止再热裂纹。4.5.4焊接工艺方面，应避免选用形成梨形焊缝的焊接规范，增大焊缝成形系数，有利于防止热裂纹。4.6 焊后热处理4.6.1 在本工程中对于壁厚不大于8mm或管径不大于108mm，材料为12CrlMoVG,仅作焊前预热和焊后适当缓慢冷却。对于高过出口集箱手孔108*10管需作焊后热处理，720750 0C恒温时间在0.51h,采用火焰加热。采用非接触法测温，便携式红外测温仪等。4.6.2热处理过程中，升温、降温速度规定如下：.升温、降温速度，一般3000C/h。.升温、降温过程中,温度在3000C以下，可不控制。4.6.3 处理的加热宽度，从焊缝中心起算，每侧不得小于管子壁厚的3倍，且不小于60。4.6.4热处理保温宽度，从焊缝中心起算，每侧不得小于管子壁厚的5倍，以减少温度梯度。4.6.5热处理加热时尽可能保证内外壁和焊缝两侧温度均匀、恒温时在加热范围内任意两测点温差应低于500C。4.6.6焊后热处理过程中，应详细记录热处理规范的各项参数，并打上热处理工代号钢印。五焊接质量检验5.1 焊接质量检查制度5.1.1 焊接质量的检查和检验，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，按照DLT 52107进行焊接工程质量验收及质量等级评定。5.1.2 焊接质量检查应包括焊接前、焊接过程中和焊接结束后三个阶段。焊接接头的质量检查按照先外观检查后内部检查的原则进行。对重要部件，必要时可安排焊接全过程的监督。.焊接前，检查焊件表面的清理、坡口加工、组对尺寸、焊接预热符合规定。.焊接过程中，检查层间温度、焊接工艺参数、焊道表露缺陷符合规定：5.1.2外观检查不合格的焊缝，不允许进行其他项目检验。5.1.3高过出口集箱手孔108*10管需在焊后热处理后进行无损检测。5.1.4 焊接接头类别：本工艺中表1按类接头。锅炉范围外管道为类接头。5.2 焊接接头外观检查5.2.1 焊工应对所焊接头进行外观检查。焊接质量检查人员应按表8规定比例以及表9的评定标准对焊接接头进行检查，必要时应使用焊缝检验尺或5倍放大镜，对可经打磨消除的外观超标缺陷应作记录。522焊接质量检查人员应根据图纸要求对焊接部件进行宏观的尺寸检验。对重要部件应该在焊接过程中监测焊接变形，并在焊接及焊后热处理完成之后进行最终尺寸检查。5.3焊接接头无损检查，比例、方法如表8。5.3.1焊接接头无损检测的工艺质量、焊接接头质量分级应根据部件类型特征，分别按DLT 821、DLT 820、GB/T3323、GB/T11345、JB/T4730的规定执行。5.3.2经射线检测怀疑为面积型缺陷时，应该采用超声波检测方法进行确认。序号检查类别检验方法及比例(%)外观无损检测 自检专检射 线超 声1159 mm管道1001001002159 mm管道及受热面管,联箱封头10025253锅炉范围内管道10025254锅炉范围外管道100100不规定 表8 5.3.3 对下列部件的焊接接头的无损检测应执行以下具体规定：a).厚度不大于20mm的汽、水管道采用超声波检测时，还应进行射线检测，其检测数量为超声波检测数量的20。b).需进行无损检测的角焊缝可采用磁粉检测或渗透检测。5.3.4对同一焊接接头同时采用射线和超声波两种方法进行检测时，均应合格。5.3.5 无损检测的结果若有不合格时，应按如下规定处理：a) 应对该焊工当日的同一批焊接接头按不合格焊口数加倍检验，加倍检验中仍有不合格时，则该批焊接接头判定为不合格。636对修复后的焊接接头，应100进行无损检测。6.4焊缝金属光谱分析64 1 耐热钢部件焊后应对焊缝金属按照DLT 991进行光谱分析复检，复检比例如下：a)受热面管子的焊缝不少于10，若发现材质不符，则应对该批焊缝进行100复查。b)高过出口集箱手孔108*10对接焊缝为100。6.4.2经光谱分析确认材质不符的焊缝应判定为不合格焊缝。6.5焊接接头硬度检验高过出口集箱手孔108*10对接焊缝，作硬度检验。6.6 不合格焊接接头处理6.6.1应查明造成不合格焊接接头的原因。对于重大的不合格应进行原因分析，同时提出返修措施。返修后还应按原检验方法重新进行检验。6.6.2表露缺陷应采取机械方式消除。6.6.3有超过标准规定，需要补焊消除的缺陷时，可采取挖补方式返修。但同一位置上的挖补次数不宜超过三次，耐热钢不应超过两次。挖补时应遵守下列规定：a)彻底清除缺陷。b)制定具体的补焊措施并经专业技术负责人审定，按照工艺要求实施。c)需进行焊后热处理的焊接接头，返修后应重做热处理。6.6.4 经评价为焊接热处理温度或时间不够的焊口，应重新进行热处理；因温度过高导致焊接接头部位材料过热的焊口，应进行正火热处理，或割掉重新焊接。6.6.5经光谱分析确认不合格的焊缝应进行返工。7 质量标准7.1焊缝外观检查质量标准7.7.1 焊缝边缘应圆滑过渡到母材，焊缝外形尺寸应符合设计要求，其允许尺寸见表9。表9 焊缝外形允许尺寸（mm）焊缝类型检查项目合格标准对接接头焊缝余高平焊0304其它位置45焊缝余高差平焊23其它位置34焊缝宽度比坡口增宽457.7.2焊接角变形应符合表10的规定。表10焊 件偏差值 a(mm)示意图管径D100mm2管径D100mm37.7.3焊缝表露缺陷应符合表11的要求。表11：焊缝表面缺陷允许范围缺陷名称焊接接头类别裂纹、未熔合不允许不允许根部未焊透深度10%，且1.5mm，总长度焊缝全长的10%，氩弧焊打底焊缝不允许深度15%焊缝厚度且2mm，总长度焊缝全长的15%气孔、夹渣不允许不允许咬边不要求修磨的焊缝深度0.5。焊缝两侧总长度：管件2焊缝全长的20%；板件不大于焊缝全长的15%，深度0.5。焊缝两侧总长度：管件2焊缝全长的20%；板件不大于焊缝全长的20%，要求修磨的焊缝不允许不允许根部凸出板件和直径108mm的管件：2mm管件直径108mm时以通球为准，要求是：管外径32mm