锅炉焊接施工方案

张家港保税区热电厂二期工程

锅炉，汽机、电气设备安装工程

锅炉焊接施工方案

中国化学工程第六建设公司

二。o二年三月二十七日

一、编制说明

二、编制依据

三、工程概况

四、施工准备

五、焊接工艺

六、焊后热处理

七、质量检验

八、焊接安全注意事项

九、劳动力需用一览表

十、焊接质量保证体系

十一、锅炉安装焊工配备表

十二、施工机具需用量计划表

1编制说明

本方案系根据我公司承建中国神马尼龙66盐130t/h循环流化床锅

炉施工经验而编制的初步方案。在施工前将结合锅炉设计、安装场地的

实际情况另行编制详细的施工方案。

2编制依据

2.1蒸汽锅炉安全技术监察规程

2.2电力建设施工及验收技术规范（火力发电厂焊接篇）DL5007-

92

2.3焊接工艺评定（中化六建）

3工程概况

3.1锅炉主要管道焊口及焊接方法一览表

区域管子规格材质数量（道）焊接方法

♦51X520#586Ws

水冷壁管

4>6OX520#192Ws

042X520#306Ws-D

+377X1220#4Ws-D

卜.水管

水冷4>273X820#8Ws-D

系统4>108X520#58Ws-D

顶部连接管689X520#8Ws-D

4>108X520#56Ws-D

4>133X620#78Ws-D

高温过热器一集汽集箱4>133X612CilMoV16Ws-D

042X520#237Ws

顶棚管及包墙管

♦51X520#28Ws

+273X1620#4Ws-D

过042X520#

低温过热器156Ws

执689X720#16Ws-D

器高温过热器集箱一管束689X712CrlMoV40Ws-D

喷水减温器巾325X2520#2Ws-D

自制冷凝水装置4>133X620#2Ws-D

4>57X3.520#12Ws

4>25X3.520#12WS

省煤

省煤器管束432X420#1028Ws

器

注：1、Ws----------手_1氯弧焊Ws-D——氟弧才J底，电弧盖面

2、其它管道焊接方法：壁厚小于5mm的为氟弧焊，大于等于5mm

的为氯电联焊。

3.2该锅炉主要焊接材质分布一览表

部位材质

20#

Q235-A

水冷系统12CrlMoV

!Crl8Ni9Ti

!Cr20Nil4Si2

!Cr20Nil4Si2

过热器!Crl3

20#

!Crl3

省煤器!Cr7SiAi

20#

0Cr25Ni20

燃烧设备!Crl8Ni9Ti

1CI20N114S12

钢结构Q235-A

4施工准备

4.1人员

现场应有专职的焊接工程帆焊接质量检查人员、焊接材料保管员、

无损检测人员及焊工，所有人员均应持证上岗。

•项R部设焊接工程师，在项目总工的指导下全面负责现场的焊接

工作，根据技术要求对有关人员进行技术交底，深入实际进行技术指导

和监督，参预重要管道和部件的质量验收工作，记录、检查和整理焊接

资料。并负责焊接质量的检查，技术措施的实施负责焊缝外观质量的检

查、记录，检查焊工合格证件，掌握其技术状况，对焊接质量时常不合

格者有权住手其焊接工作。

•施工队设焊接材料保管员，负责按技术要求进行焊材的验收入库,

烘干、发放、回收等工作，并认真填写焊材烘干记录和焊材发放记录等

表格。

•焊缝质量的无损检测及热处理工作应按本方案及有关技术要求

进行，应根据焊接质量检查员所确定的受检部位进行检验，做到检验及

时.，结论准确，及时反馈，认真填发，整理和保管全部检验记录，对外

观不合格的焊口，应拒绝无损探伤检验。

•焊工必须经过培训后，通过劳动部门考试取得合格证方可从事焊

接工作，合格焊工施焊的材质、类别、有效期限要与合格证上的相

符。焊工施焊前应由焊接工程师根据焊接工艺卡对其进行交底，焊工应

严格按焊接工艺卡进行施焊。从事管道焊接工作的焊工，要通过相应项

目技术考核合格后，方可施焊。

考核方法及内容如下：

考核内容检验方法

管状坡11对接焊缝（试件如图）：

管径651X5

采用全家弧焊

管间距：100mm

坡11形式：V形

射线探伤

坡11

4.2材料

4.2.1焊接材料的选用

•该锅炉钢种包括优质碳素结构钢、耐热钢、不锈钢等，材质种类

较多。所以焊接品种牌号、规格较多。这就要求焊接材料保管员和焊接

质量检查员、焊工要有高度的责任心，认真负责。焊材的验收、保管、

烘干、发放、使用各环节要严格把关，杜绝用错焊材的事故发生。

•焊材必须具有创造厂的质量证明书，凡无质量合格证或者对其质

量有怀疑时，应按批号抽查试验，合格后方可使用。

•主要焊接材料（焊条、焊丝）选用详见《焊接材料选用表》

422焊条的烘烤及存放

■焊条应存放在干燥通风良好,温度大于5C,相对湿度不大于60%

的库房内。

■焊条按牌号的不同分类摆放，并挂上铭牌，由焊材保管员保管、

发放。

•焊条使用前应按其说明书的要求进行烘烤，重复烘烤不得超过两

次，说明书若无具体要求时，按下列规定进行烘烤：

酸性焊条，根据受潮情况在75℃-150cC烘干1小时。

碱性焊条应在350℃-400℃烘干1-2小时。

•烘干后的焊条应存放在100。。150。（3的恒温箱内，随用随取。

使用时要装入保温筒内随用随取。

4.2.3氟弧焊所采用的氧气纯度不应低于99.96%o

《焊接材料选用表》

部位母材焊条焊丝备注

水20#+20#J4¥HOSMnSiA受热面管道

冷16M11+Q235-AJ50n

系1Cr18Ni9Ti+lCrl8N19T1A132

统20#+lCrl8Ni9TiA302

20#+lCr20Nil4Si2热317HO8C1M0V

过l2CrlMoV+12CrlMoVA302

执ICII3+1C12ONI14S12A312

器1Cr20NiI4S12+1Cr2()Ni14SI2G202

省!Crl3+lCrI3A302

煤!Cr7SiAI*lCr7SiAIA302

器!Crl3+lCf7SiAIA302

20#+lCr7SIAIA302

燃烧1Cr18Ni9Ti+oCr25N12OA402

设备1Crl8Ni9Ti+lCr20Nil4Si2A312

Q235-A+ZG15Ct1MoVJ427

锅筒内部装置J427

4.3焊前准备

4.3.1施焊前应根据下列要求，对焊件的接头质量和焊区的处理情

况进行复查，当不符合要求时，应修整合格后方可施焊。

•母材坡口处无裂纹、重皮、损伤及毛刺等缺陷。

•焊口表面及附近件材表面的油、漆、垢、锈等清理干净直至发出

金属光泽，清理范围规定如下：

对接焊口：每侧各为10・15mm

角接接头焊口：焊脚K值+10miii

•坡口尺寸应符合图纸及《焊接接头基本形式及尺寸》表中的要求

•对接管口端面应与中心线垂直，其偏斜度At不得超过下表：管

子端面与管中心线的偏斜度要求

图例管子外径(mm)Af

W600.1

>60-1501

>159-2191.5

>2192

4.3.2焊件对口时，普通应做到内壁齐平，如有错口，其错口值应

符合下列要求：

•对接单面焊的局部错口值不应超过壁厚的10%,且不大于Inun•对

接双面焊的局部错口值不应超过壁厚的10%,且不大于3mm•不同

厚度焊件对口时，其厚度差可按下列方法处理

内壁尺寸不相等外壁尺寸不相等

S2-SlWlOmmS2-SlWlOmm

内壁尺寸不相等

S2-SlWlOmm

焊接接头基本形式及尺寸

坡

接卜勾尺寸

焊件厚接头结，

序头□

图形度6BPR

号类形G

(min)(mm)(mm)(mm)

型式

1

1W3—1-2——

型

2

30。

V型W161-3

-35o

对

q

接

U10o

W602-325

型-15°

30。

X型>162-32-4

-35o

无坡

4W20—0-2——

口

单

T型

50°

5接VW201-21-2

-60

型

K50°

6>201-21-2

型-60

T

1搭接240-11,

433焊口的局部间隙过大时，严禁在间隙内加填物。

434焊接组装时应将待焊工件垫置坚固，以防止在焊接和热处理过

程中产生变形和附加应力。

435焊口在组对过程中禁止用强力对口，更不允许利用热膨胀法对

口，以防引起附加应力。

436该锅炉大部份管子已由生产厂家加工成管排，因为管排不是单

管组对，给保证对口叵隙带来了一定艰难，可按以下方法组对：

(1)将两片管排试对一下，测量每对管子的对口间隙，按过大、适

中、过小分成三类。

(2)将过小的管口打磨成间隙适中，并保证所选择的定位管间隙

适中。

(3)先焊定位管，再焊其它对口间隙适中的管口，由于焊缝的收

缩，可使对口间隙过大的变为间隙适中。

(4)随时注意未焊管口的对口间隙，一旦达到间隙适中就要立即

点固。

(5)定位管必须先焊好，以免整个管排焊斜。

4.3.7焊接场所要采取防风、防雨等措施(如搭设防风棚)。

5焊接工艺

5.1通用

5.1.1焊接工艺严格按焊接工艺卡执行，焊接工艺卡按工艺评定进行

编制，在项目施焊前下达施工小组。

5.1.2焊接时允许的最低环境温度为：碳素钢:-2(TC；低合金网、普

通低合金钢：・10℃。

5.1.3严禁在被焊件表面引弧，试验电流或者随意焊接暂时支撑物。

5.1.4管了焊接时，管内不得有穿堂风。

5.1.5点固焊时，焊接材料、焊接工艺和预热温度等应与正式施焊时

相同，在对口根部点固焊时，点固焊后应检查各个焊点质量，如有缺陷

应即将清除，重新进行点焊。

5.1.6采用氯弧焊打底的根层焊缝检查后，应及时进行次层焊缝的焊

接，以防止产生裂纹。多层多道焊缝焊接时，应逐层进行检查，经自检

合格后，方可焊接次层，直至完成。

5.1.7施焊中,应特别注意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。

5.L8施焊过程应连续完成，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，应子细检查并确认无裂纹后，

方可按照工艺要求继续施焊。

5.1.912CrlMoV管道焊接前应进行焊前预热，预热温度为150#C-

250℃o

5.1.10焊肉高度严格按图纸要求进行。

5.1.11焊口焊完后应进行清理，经自检合格后在焊缝附近打上焊工

本人的钢号，并由焊接质量检验员做好焊接记录。

5.2水冷系统

水冷系统包括水冷壁管、下水管、顶部连接管、水冷壁固定装置和

密封装置，主要包括的材质有20#、16Mn>Q235.A.12CrlMoV.

!CrlNi9Ti>!Cr20Nil4Si2,20#>16M>Q235-A主要分布在水冷壁的焊接，

及管屏与管屏之间的焊接上，©Ni9Tis12Cr20Nil4Si2主要分布在密封

装置，12CrlMoV为高温过热器与集汽集箱连接管。

（1）水冷壁管束都是分片供货，组装之间且定要认真检验防止

左、右装错、装倒、装反。

（2）水冷壁管束每屏之间的连接扁钢必须连续双面密封焊接。

（3）水冷壁是锅炉的主耍蒸发受热面，运行中容易发生爆管事

故，焊接时要注意减少应力和应力集中，蛆对时严禁强力组对焊口，或

者用热胀方法校正C

（4）管屏在地面组焊时，要考虑使每一个焊口都能在不翻转工

件的情况下一次焊完c

（5）12CrlMoV管材切割应采用切管机切割。

（6）对于单人完成一个焊口换位有艰难的，可以采取两人对焊

工艺。

（7）纵横交织的管子，组焊时各管之间均应有一定间隙防止热

胀。在任何部位，管子之间都不允许靠死。

（8）密封件的组焊

・水冷系统密封件都与受热面管了相焊，为保证受热面管了不受损

伤，焊接时应采用较小的工艺参数，其焊条直径不应大于63.2mm,在保

证焊透的前提下尽量选择较小的焊接电流和较快的焊接速度。

•由于此部份焊接宜产生焊接变形，应采取分段退焊及隔行跳焊的

方法进行焊接。

•严格控制咬边，特殊是不得咬伤管壁。

•多条焊缝应采取对称施焊的焊接顺序。

■密封件品种多样规格各异材质种类多，施焊时一定要明确材质，

按焊接工艺卡要求选用焊材，万万不可用错。

5.3过热系统

过热系统是锅炉机组中金属壁温最高的部件之一，组焊时应引起高

度重视，不可马糊。过热系统包括顶棚管及包墙管、低温过热器、高温

过热器、喷水减温器、过热器固定及防磨装置、自制冷凝水装置。主要

焊接材质有lCr20Ni4Si2、1C113、20#。不锈钢的分布订是在过热器的

固定及防磨装置上，焊接时应注意以下几点：

(1)包墙管四角必须连续满焊。

(2)管屏在地面组焊时，要考虑使每一个焊口在不需翻转工件

的情况下一次焊完。

(3)对单人完成一道焊口换位有困雅的，可采取两人对焊工艺。

(4)!Cr20Nil4Si2材质在焊接工艺方面，为防止热裂纹产生，

应减少熔池过热，尽可能选用小的电流和线能量进行焊接，并采用窄

道多焊，层间温度控制在15(TC以下，焊接过程中，焊条不应作横向

或者纵向摆动。熄弧前须将弧坑填满，以防产生火口裂纹。

5.4省煤器

省煤器包括的焊接材质有1CH3、1&7S1AI、20#,这部份焊接时应

注意蛇形管托架的焊接，这里包括了二种材质的不同焊接

(!Cr7SiAI+lCr7SiAL!Crl3+lCr7SiAL20#+l&7SiAI)，焊接时应注意焊

条的选用，不可用错焊条。

5.5空气预热器

空气预热器内烟气与空气之间压差较大，容易发生漏风的问题，因

此焊接时应注意烟气连通罩、膨胀节的焊接，必须密封不漏，焊肉高度

必须符合图纸要求，以保证其强度要求，焊接完毕后，焊缝要做煤油浸

透试验。

5.6燃烧设备

燃烧设备是由给煤机、风室、点火装置、风帽、飞灰循环系统、排

渣装置等组成的，该部份涉及到的材质有0Cr25Ni20、

lCH8Ni9Ti>!Cr20Nil4Si2o焊接时应注意以下几点：

(1)风室中水冷壁和钢板的连接处应特殊注意焊接质量，保证双

面焊，焊高不小于5nun,不得有花焊、漏焊、单面焊的现象，个别施工

难度大的地方(根据现场实际安装情况而定)允许堆焊，焊接完毕后，

所有焊缝要进行煤油渗透试验。

(2)排料管中的焊缝焊接时应注意保证焊接质量，膨胀节要能顺

利膨胀，并能密封。

(3)该部份中的所有管道均要做煤油渗透试验。

5.7锅筒

锅筒是锅炉的主要受压元件，锅筒内部装置焊接应坚固，焊缝不得

有裂纹、气孔、夹渣、未熔合、未焊透等缺陷.锅筒内壁上禁止引弧和

施焊。

6焊后热处理

6.1根据图纸及规范要求，从高温过热器到集汽集箱的

12CrlMoV*133X6的管子的对接焊口需做焊后热处理，共计16道口。采

用自动热处理机进行焊后热处理。

6.2热处理曲线图

•12CrlMoV的热处理温度为720-750空恒温时间为0.5h。

•升温、降温速度普通不大于30(rc/h.升至和降至30(rc/h以下时

间可不控制。

6.3热处理的加热宽度，从焊缝中心算起，每侧不小于60mm。

6.4热处理时的保温宽度，从焊缝中心算起每侧不小于lOOinino

6.5热处理的加热方法，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测点间的温差应小于50℃o

6.6进行热处理时，测温点应对称布置在焊缝中心两侧，且不得少

于两点，水平管道的测点上下对称布置。

7质.检验

7.1主要焊接接头分类检验的项目范围及数量见表7.U

7.2锅炉焊接质量检验标准见表7.2o

7.3焊缝外观检查质量应符合下列要求：

7.3.1焊缝边缘应圆滑过渡到母材。

732焊缝外形尺寸应符合设计要求，其允许尺寸见下表

焊缝外形允许尺寸

'mm)

焊接接头类别

nIII

接头形式位置

焊缝余高平焊0-30-4

对其它位置T•J

接焊缝余高差平焊W2<3

接其它位置<3<4

头比坡口增宽<4三：5

焊缝宽度每侧增宽W2<3

焊脚

贴角焊51(2-4)&1(3-5)

角焊脚尺寸差<2二：3

接坡口角焊焊脚6W206+25+2.5

接6>206+2.563

头焊脚尺寸差6W20W2<3

6>20<3：4

主要焊接接头分类检验的项目范围及数量

表71

检验方法及比例（％）WE（道口〉

焊接接头

外观

区域管了规格的射代样光谱

自检专检

类别

比

比例数量比例ttft比例ftft比例ftftftft比例ttft

■———

巾51X52010058o251621005S6*30

———

水冷壁管4>60X520100192¥4S10019251—

巾42X52010030625100306516—

水————

巾377X122010025125J*1

冷卜水管*273X820100S¥725151————

系<>108X52010058251525451

———

统巾S9X520100825225451—

———

顶部连接管4>108X52010056¥U25351—

巾133X6201007S252025551—

高沮过热■集汽集<1>133X6IZCrlMoV100162541004*•1——102

<1>42X5201002372569256951————

项恻管及包培管巾51X5201002S25725751————

————

♦273XW20100251100451

<I>42X5201001562539253951—————

过低沮过热2S

99X7201001625425451———

高温过热器集箱•巾S9X7IZCrlMoV10040251010040510.51104

—————

喷水减ifliU4>325X252010()2251100)51

巾133X62010022515151————

自制冷缺水装置37X3.520100122535151———

4>25X3.520100122535J51——

省

煤省煤器管束32X42010()102825411006754——————

器

注：自检为焊i：对n己所焊焊^表面质呈进行的外观检查.检查合格后做好n检记录。专检为焊接质址

I：程怖进行的按比例抽检，

新增130t/h锅炉焊接质量检验标准（皿）

表7.2

序号验评顶目检毅指标性质部件规桧查方法及

项目指标格合格*仪黑目.

焊健成型焊缝过浪圆滑.接焊缝过祯阕滑・

—13测

头更好匀直.接头必好

——6A100-30-2

j6>100-40-3

焊健宽辛差—5A10W3M2日测.焊缝检

——6>10W4W3测尺

焊接外观质咬边—主要—hW0.5hWO.5

1EIW02LIlA40日

量EC0,1LW30

错口—外壁WO.18.FlW4外壁A015.n.

弯折——D<100WIIOO日测，直尺

DN100W32OO

裂纹主要—^―无

弧坑无3.5倍放大镜

气孔—《要：无目测

夹渣主要无

2无损探伤射线主要七要—达至1SD143-85定的n级探伤仪器

a力学衅能抖力、冷弯认书SD500792表S03用贝定的标材料试蛤机

4金相.断口宏观.冷弯i大至।SD5007-92袤8.0.4规定的标3.5倍放大镜

5热处理焊压硬度HB5270硬度计

1岫虬水斥四，水压试验■次成

<5严密性严密性主要主要—

而渗落功，焊口无漆漏

7.3.3焊缝表露缺陷应符合下表要求

焊缝表露缺陷允许范围

接头类别质量要求

缺阳名称IIHI

裂纹、未熔合不允许

深度＞10%s,且＞1,5111111.深度＞15%5,且＞2nmK总

根部未焊透总长度*焊缝全长的10%,筑弧长度*焊缝全长的15%

焊打底焊缝不允许

气孔、夹渣不允许

深度＞0.5mm.焊缝两侧总长

咬边深度＞0,5nmi.焊缝两侧总长傀

管件才焊缝全长的20%,板件度：管件*焊缝全长的20%,

上焊缝全长15%板件》焊缝全长20%

根部凸出

板件和直径\108mm的管件：才3mm管件直径VlOBmni时以

通球为准，要求是：管外径》32mm时，为管内径的85%管

外径V32mm时，为管内径的75%

内凹W2mmW2.5mm

734管了、管道的外壁错口值不得超过以下规定：

锅炉受热面管子：八10%6+liiun

其它管道：W10%8且W4mm

7.4无损探伤

7.4.1外观检查不合格的焊缝，不允许进行其它项目检查。

742做热处理的焊接接头，应在热处理后进行无损探伤。

7.4.3焊接角变形应符合下表规定：

焊接角变形允许范围

偏差值

焊件

0(°)a(mm)

板件>3

管径<l(X)nini1/100

管径N100mm>3/200

7.4.4焊缝的质量级别规定

各类焊缝的质量级别规定

接头类别III

11

探伤方法锅炉范闱内锅炉范围外

射线IIIIII

745无损探伤的结果若有不合格时，除对不合格焊缝进行返修外，还应

对该焊工当RJ的同一批焊接接头中增做不合格数的加倍检验。加倍检验中仍

有不合格时，则该批接头评为不合格，该焊工应重新考核后方可上岗。

7.5硬度

7.5.1材质为20#的焊缝硬度值HB小于等于156o

7.5.2材质为12CrlMoV的焊缝硬度值HB不大于166,热处理后的焊缝的

硬度值不超过266o

7.6焊接接头力学性能试验

7.6.1为检验产品焊接接头的力学性能，现场应对12CrlMoV管道进行代

样检查。

762产品检查试件的数量为6133X612CrlMoV1个。

7.6.3试件的焊接由正式焊接12CrlMoV管道的焊工施焊，试件的材料、

焊接材料、焊接设备和工艺条件等应与正式焊相同，试件焊成应打上焊工代

号钢印。

764代样检查时，试样数量见下表：

代样检查的项目及试验数量

冷弯（片）金相（片）断面

项目拉力

根弯宏观（片）

数屋21113

765代样的检查结果若有不合格项目时，应做该项目不合格试样数量的

双倍复检。

8焊接安全注意事项

8.1从事焊接的人员，应了解所用焊机的结构和性能，能严格执行安全操

作规程，并掌握电急救的方法。

8.2施工时，工作人员应正确穿戴安全帽、工作服、电焊手套、面罩等个

人防护用品。

8.3高空作业时，必须按要求系好安全带，要搞挂低用，不要挂在有锐角

物及不牢靠的地方。

8.4焊机必须符合现行有关标准规定的安全要求。

8.5电焊机应放在通风、干燥的地方，放置平稳，要做好防雨、防雷电

工作。

8.6电焊机应装有独立的专用电源开关，其容量应符合要求，禁止多台

焊机共用一个电源开关。

8.7焊机不允许超负荷运行，运行时的温升不应超过标准规定的温升限

值。

8.8焊机应每半年一次定期维修，当发现故障时，应及时切断电源，由

电工及时检修。

8.9焊工操作前，应检查接线情况，检查焊机接地接零，以防高压触

电。

8.10根据载流量配用软电缆。电缆外皮破损时，应坚固连接，连接处应

保持绝缘良好。

8.11电焊钳必须有良好的缘绝、隔热能力。禁止将过热的焊钳在水中浸

过后使用。

8.12焊接作业点离易燃危（wei）险品不小于10m,禁止焊接电缆与油脂

等易燃易爆品接触。

8.13焊接作业完毕，应及时清理现场，确认彻底消除火种后，方可离开

现场。

8.14应遵守《特级作业安全施工方案》中的要求。

9劳动力需用■一览表

部位焊工（人）

水冷壁前墙2

水冷壁后墙2

水冷壁侧墙2

水冷壁中间墙2

水冷壁最后墙2

水冷壁斜顶2

高温过热器-集汽集箱1

顶棚管及包墙管2

低温过热器2

高温过热器集箱-管束1

省煤器2

钢结构6

其它部位4

10焊接质■保证体系

总工程师

焊接^任工程师

施匚队焊接质检员

施工班组

11锅炉安装焊工配备表

姓名性别焊工钢号证件编号有效期备注

刘伟男6XD99070442002.4

吴艳群女906XD9710190200.4

杨书珍女907XD97I01812002.4

胡金元男146XD8905-0692002.4

张伦福男348XD-94084012002.4

舒洪男364XD8905-0752003.6

徐永女27XD99070582002.4

周国男H3512002.4

周涛男H35O2002.4

刘康生男1932002.4

陈红芬女596XD990706I2002.4

牟永军男223XQ94033782002.4