蒸汽管补焊施工方案及流程

蒸汽管补焊专项施工方案一、施工准备阶段1.1技术准备组织技术人员进行图纸会审，重点核查蒸汽管道设计参数（设计压力1.6-4.0MPa、设计温度250-450℃）、材质型号（20#钢、15CrMoG或P91等耐热钢）及管道腐蚀情况检测报告。根据《工业金属管道工程施工规范》GB50235-2010要求，编制焊接工艺指导书（WPS），明确以下参数：焊接方法：氩电联焊（GTAW+SMAW）或全氩弧焊焊接材料：匹配母材的低氢型焊条（如E5015-G、E9015-B9）预热温度：15CrMoG钢≥150℃，P91钢≥250℃层间温度：控制在200-300℃范围1.2材料准备焊接材料管理焊条需经350-400℃烘干2小时，存入80-100℃保温筒，领用后4小时内未使用需重新烘干（最多重复2次）氩气纯度≥99.99%，配备流量计控制8-15L/min流量砂轮片选用120目以上不锈钢专用片，避免碳钢污染工装设备焊接设备：ZX7-400逆变焊机（配备高频引弧装置）、WS-400氩弧焊机加热设备：履带式电加热器（功率3kW，温控精度±5℃）检测工具：数字式测温仪（量程0-600℃）、硬度计（HV10型）、内窥镜（3.9mm直径探头）1.3现场准备系统隔离关闭上下游阀门，加装盲板（PN≥管道设计压力）管道内蒸汽彻底排空，通过疏水阀泄压至表压为0采用氮气置换（纯度≥99.9%），氧含量检测≤0.5%为合格作业面搭设高空作业搭设满堂红脚手架，脚手板铺设密度≥2块/m²，设置1.2m高防护栏杆受限空间作业配备轴流风机（风量≥10次/h换气），使用24V安全照明设置防火隔离带（采用防火毯+岩棉被），配备4具4kg干粉灭火器二、焊接施工工艺2.1缺陷处理无损检测定位采用TOFD检测确定缺陷深度（精度±0.1mm），在管道表面标记缺陷边界对于腐蚀减薄区域，使用超声波测厚仪进行100%扫查，最小壁厚需≥设计壁厚的87.5%坡口加工采用机械切割（角磨机+切割片）开设U型坡口，尺寸要求：坡口角度：30°±5°钝边厚度：1.5±0.5mm根部半径：5±1mm坡口表面打磨至露出金属光泽，表面粗糙度Ra≤6.3μm2.2焊接操作流程2.2.1焊前预热采用远红外测温仪多点监测，确保加热区域为坡口两侧各100mm范围升温速率≤150℃/h（对于P91钢≤100℃/h），达到规定温度后恒温30min预热过程中使用保温棉覆盖加热区以外管道，减少热量损失2.2.2根部焊接（GTAW）钨极选用Φ2.4mm铈钨极，尖端磨成30°锥角，伸出长度3-5mm采用短弧焊接（弧长2-3mm），行走速度控制在80-120mm/min背面充氩保护：提前5min通氩气，流量10-15L/min，焊后持续通气至温度＜150℃2.2.3填充盖面（SMAW）焊条直径Φ3.2mm，采用锯齿形运条，摆动幅度≤焊条直径3倍每层焊道厚度≤4mm，宽度≤12mm，相邻焊道接头错开≥20mm盖面层余高控制在0-3mm，咬边深度≤0.5mm且连续长度≤10mm2.3焊后热处理升温阶段以80-120℃/h速率升温至620±10℃（20#钢）或760±10℃（P91钢）升温过程中每30min记录一次温度曲线，确保梯度均匀恒温阶段保温时间按壁厚计算：25mm以下1h，每增加10mm增加0.5h（最长不超过4h）使用热电偶多点测温（至少布置4个监测点），温差控制在±15℃以内降温阶段炉冷至300℃后空冷，降温速率≤100℃/h300℃以下可不控制，但严禁强制风冷三、质量控制措施3.1过程质量控制焊接参数监控实时记录焊接电流（90-120A）、电弧电压（22-26V）、焊接速度等参数每道焊口设置"焊接参数跟踪卡"，由质检员签字确认层间检验每层焊完后使用钢丝刷清理焊渣，PT检测（着色探伤）检查表面裂纹层间温度采用红外测温仪多点检测，确保不低于预热温度且不超过350℃3.2无损检测要求检测项目执行标准合格等级检测比例射线检测GB/T12605-2008II级100%超声检测GB/T11345-2013I级100%硬度检测NB/T47013.4-2015≤250HV10每焊口3点金相分析DL/T868-2014无网状碳化物疑难焊口3.3质量追溯体系建立焊口唯一标识系统，内容包括：管道编号+焊口序号（如：ZG-08-12）焊工代号（持特种设备焊接证项目代号）焊接日期（年/月/日）热处理曲线编号所有记录保存至工程竣工后5年，电子版备份至专用服务器四、安全保障措施4.1作业许可管理严格执行"作业许可五步法"：工作安全分析（JSA）识别12项潜在风险（高温烫伤、气体爆炸、触电等）办理受限空间作业票（有效期24小时）、动火作业票（特级/一级）作业前30min进行气体检测（可燃气体≤0.5LEL，氧含量19.5-23.5%）每日开工前召开15分钟安全交底会，确认防护措施到位4.2专项安全措施防烫伤措施热处理区域设置警戒区（半径3m），悬挂"高温危险"警示牌作业人员配备耐高温手套（耐温≥500℃）、隔热面罩（反射率≥90%）防触电措施焊机二次线采用35mm²铜电缆，接地电阻≤4Ω临时用电实行"一机一闸一漏保"，漏电动作电流≤30mA/0.1s雨天作业设置防雨棚，焊机配备防水罩应急准备配备医疗急救箱（含烧伤敷料、止血带等）现场设置应急集合点，距离作业区50m范围内编制蒸汽泄漏应急处置卡，每班组演练1次/周五、施工进度计划工作阶段持续时间关键节点资源配置施工准备3d盲板安装验收技术员2人，管工4人缺陷处理2d坡口检测合格焊工2人，检测工1人焊接施工5d无损检测合格焊工4人（2组轮班）热处理2d硬度检测达标热处理工2人系统恢复1d压力试验合格钳工3人，安全员1人进度保障措施：关键设备备用率100%（备用焊机1台、加热器2套）设置24小时作业班组（白班8:00-20:00，夜班20:00-8:00）每周召开进度协调会，延误超24h立即启动赶工预案六、验收标准与流程6.1验收依据《蒸汽锅炉安全技术监察规程》TSGG0001-2012《承压设备焊接工艺评定》NB/T47014-2011《工业管道焊接工程施工质量验收》GB50683-20116.2验收内容外观检查焊缝表面不得有裂纹、气孔、夹渣等缺陷焊缝宽度比坡口每侧增宽0.5-2.5mm，直线度≤1mm/m压力试验试验介质：洁净水（氯离子含量≤25mg/L）试验压力：设计压力的1.5倍，保压30min压降≤0.05MPa泄漏检查：采用0.1MPa压缩空气进行气密性试验，涂刷肥皂水检测6.3竣工资料交付提交以下文件（一式6份，含电子版）：焊接工艺评定报告（PQR）及焊接工艺卡（WPS）焊材质量证明文件及烘焙记录