电厂2×600MW机组扩建工程建筑及安装焊接专业施工技术方案

电厂2X600MW机组扩建工程建筑及安装焊接专业施工技术方案

1焊接专业高标准达标投产、争创国优质量保证措施

1.1焊口无渗漏

重点控制焊材选用、对口质量、预热温度、焊接线能量、热处理工艺、无损检测。中、

低压管道实行氮弧焊打底工艺。焊接材料要严把采购、入库、保管、烘焙、使用发放、回

收关，没有材质单的焊材坚决拒绝入库，焊接材料的领用要由技术人员签发领料单，回收

有记录；对口质量是否符合要求直接关系到焊接质量，焊工要把好对口检验关，对口质量

不合格的焊口拒绝点焊，施焊中要坚决执行工艺评定制定的工艺参数，实际操作中需要改

变的要与技术人员协商解决；热处理人员要根据委托单、工艺卡正确选则参数，加强责任

心防止焊口过烧；焊接完成的焊口要及时送检，防止不合格品积累，检测报告定性准确。

1.2受监焊口一次合格率298%

加强对焊工培训的管理，难度较大的焊接项目，上岗前进行模拟练习，无?员检测要及

时，并及时反馈焊口内在质量状况，加强对焊接施二的过程控制。

1.3保证管道清洁的办法

管道的清洁直接关系到机组的正常、安全运行，焊接、热处理作业时应采取适宜的措

施保证管道的清洁。对于清洁度要求较高的管道要注意以下几点：

所有焊口必须采取鼠弧焊打底的工艺；对口点固前，焊工应仔细检查，不得将焊条焊

丝以及施工工器具遗失在管道内；绝对不允许管道对口后不焊放过夜。对口时不得用焊条、

焊丝调整间隙；中高合金管道焊接内部充僦时，必须采用水溶纸封堵。打底层厚度不得小

于3mni,次层焊接时，应特别注意不得将打底层击穿，防止焊接熔渣落入管道内，焊口挖

补时应使用角向砂轮机，并注意小心将飞边、毛刺等清除；管道呈负压时，如进行焊口挖

补工作，不得将焊口挖透，防止由于管道负压将铁水吸入管道内。热处理加热时管端封堵

必须用整体材料，待热处理施工结束后应及时收回，防止落入管道。

1.4很抓施工工艺，推行“样板工艺”管理

加强自检、互检和专业检查，确保焊缝的表面工艺质量。树立“达标投产，争创国优”

的质量意识，加强对施工作业人员的工艺培训及教育，建立现场样品展示室，推行“样板

工艺”管理，树立“样板工艺”理念。严格按规定工序、工艺标准施工。加强中间检查，

使焊缝外观成型，小口径管布排等项目的施工到“样板工艺”标准。

2综述

本方案明确了我公司在本工程中的焊接、热处理、金属监督及检验管理体系，阐述了

本工程的焊接特点、工作范围和内容、质量目标和承诺，以及工程准备计划、焊接材料管

理、特殊焊接施工方案、主要焊接施工方案、热处理施工方案、冬雨风季施工措施、金属

监督及检验措施和保证焊接质量目标的措施。

综述中介绍了亚临界机组的焊接特点，本工程中管道的主要材质和主要焊接工程量;

13.3质量目标和承诺中介绍了焊接质量目标和焊接施工的承诺；13.4特殊焊接工艺措施

中介绍了T/P91钢焊接工艺措施13.5中介绍了焊口检验比例与焊规的比较；13.6质量保

证体系中介绍了焊接、金属监督等人员在质保体系中的相互关系；13.7人员、材料、机

械计划及机械布置，介绍了各类焊接人员、金属监督人员的人数和技术等级要求，介绍了

各类焊接、热处理、金属监督和检验设备的配备计划，介绍了焊接、热处理和金属监督和

检验材料的配备计划，介绍了焊接、热处理、金属监督和检验设备布置计划；13.8保证

焊接质量目标的措施介绍了各类人员的职责、设备的管理办法、本工程中将要执行的标准、

焊接工艺原则、焊接工艺评定、拟将编制的焊接作业指导书目录；以及焊接工艺措施、不

合格品的控制等的管理措施；13.9焊接材料管理中介绍了焊条库的设置和要求、焊接材

料采购、入库保管和发放的控制程序。13.10预热和热处理方案介绍了本标段的热处理施

工管理、预热和热处理施工工艺；13.11金属监督及检验中介绍了焊接质量检验、金属监

督的范围和方法；13.12主要焊接施工方案介绍了高压管道焊接、锅炉受热面管道焊接、

铝母线焊接、热控仪表管焊接等九项焊接施工方案；13.13冬雨风季施工焊接质量保证措

施中介绍了冬雨风季等气候下的施工措施；13.14介绍了焊接作业的安全和文明施工措施。

我公司有丰富的安装大型亚临界、超临界机组经验，如绥中800MW超临界机组和武汉

阳逻600MW超临界机组，营口300MW超临界机组及现在正在安装施工的沁北600MW超临界

机组等，通过绥中800MW机组的安装施工，使公司焊接力量得到了空前规模的发展。通过

300MW以上大型发电机组的安装，锻炼出了一批焊接管理和技术人员，培养出了一大批优

秀的高压焊工，装备了先进的焊接、热处理设备和检验、试验仪器，我公司有足够的能力

承担达拉特电厂A标段的焊接施工。

本标段主要管道材质有:A335P91、SA213T91、15NiCuMoNi5、Pll、P22、SA213TP347H.

SA213Tp304H、A106B、12CrlMoV>20、20G、Q235A、A672B70CL32.!Crl8Ni9Ti等。

根据本标段锅炉受热而管子间距小、管排密、密封复杂，焊接及检验工作量大，热处

理和预热量大等特点，我公司预计投入高压焊工175人，结构焊工45人，热处理工22人；

焊机270台、热处理微机5台（480KW、12路）。

本工程的焊接施工特点：

a.介质参数高，从安全运行考虑，设计时金属材料都给出一定的裕度（材质和壁厚）,

即金属材料种类多，管壁增厚。

b.受热面管子直径小、管壁厚、管排密、施焊困难，全鼠弧焊接困难。

c.合金钢管多、管子材质种类多，增加了焊材的复杂性和管理难度，T/P91钢和不

锈钢管多，焊接工艺控制要求严格，使焊接速度也受到了限制。

d.由于锅炉尺寸大,且分段吊装，空中对口多，高空作业多，作业面宽，层叠作业多，

给焊接、热处理施工和检验工作都带来了较大的困难，同时，密封和结构件的焊接量也很大。

e.本标段为汽包炉锅炉各系统之间的联络管多，锅炉水冷壁联络管较多，结构复杂,

属于重要的承重结构，焊缝形式和应力复杂，焊接的难度很大。

我公司将根据机组特点，总结绥中800MW和营口300MW超临界机组，武汉阳逻600MW

超临界机组的焊接施工经验，借鉴我公司承建的华能沁北600MW超临界机组的焊接施工经

验，组织好本工程焊接施工管理，制定出适合的焊接工艺和方案，确保目标和承诺的实现。

3质量目标和承诺

3.1质量目标

a.受检焊口无损检验一次合格率298%：

b.焊接工程优良品率100%；

c.烟、风、煤、粉、气、油及汽水管道焊口不泄漏，锅炉水压焊口不泄漏；

d.光谱分析、硬度检查定性准确不漏检；

e.无损检测报告结论准确，焊口不漏检。

3.2承诺

为确保承压焊口的质量，拟扩大对小口径管焊口的无损检测比例，尤其要加强对承压

疏放水管道焊口的检查。

a.炉本体设备及一次门内焊口、主汽、冷段、热段、高压给水管道一次门内焊口

100%无损探伤；其中UT50%、RT50%。

b.抗燃油管道、润滑油管道、顶轴油管道、汽机房氢管道、锅炉区燃油管道100%

无损探伤;其中UT50%、RT50%o

c.中低压管道的无损检测比例提高到25%。

d.所有焊口的热处理100%采用自动温控设备控温，热处理过程有自动记录曲线；

e.所有热处理焊口100%进行硬度检查；

f.所有无缝管焊缝100%采用僦弧焊打底工艺。

4特殊焊接工艺措施

T91和P91钢焊接工艺措施

A213T91钢和A335P91钢是通过降低含碳量和微合金化、控轧和形变热处理以及控

冷获得的高密度、高位错和超细化晶粒、高度纯净的马氏体热强钢，近儿年在电站建设中

己经得到了普遍应用，我公司从一九九六年开始进行T91和P91钢以及T9KP91钢与珠

光体耐热钢之间异种金属的焊接工艺试验和现场焊接，通过儿年的工艺试验和现场焊接积

累了较为成熟的焊接施工经验。形成了一整套有关T91和P91钢的同种金属和异种金属焊

接的焊接工艺评定，完全能够确保T91和P91钢的焊接接头质量。

由于T91和P91钢中降低了碳和杂质兀索的含量，使其对冷裂纹的敏感性大为降低，

但焊缝和HAZ的韧性却远不如母材，这种劣化的程度随焊接线能量的增大而加剧，控制焊

接线能量和促使焊缝冷却过程中马氏体完全转化是其焊接时应充分考虑并重点解决的问

题。根据我们多年的施工经验，焊接线能量不能超过18KJ/cmo另外，T91和P91钢为全

马氏体热强钢，熔敷金属硬度很高，有一定的再热裂纹和应力腐蚀开裂的倾向，对重复加

热和潮湿环境（热态金属）比较敏感。在本工程中，我们将选择适合的焊接和热处理工艺，

由焊接专责工程师编制详细的焊接和热处理作业指导书，施工前对管道施工人员、焊接人

员、热处理人员等进行认真的技术交底并进行有针对性的模拟练习和工艺试验，确保完成

T91和P91钢的焊接施工。

4.1T91和P91钢焊接、热处理执行标准

a.T91/P91钢焊接工艺导则

b.公司焊接工艺评定DST3、DS17、DST8、DST9、DS-20。

4.2T91和P91钢焊接主要工艺流程

陂口修整］—对口।—预热］--内部充剑—点固|—正常施斓--保温缓冷

一焊口热处理一＞焊后无损探伤

4.3坡口修整和对口、点固

应使用机械方法修整坡口；对口间隙应捽制在15-4.5mm：点固焊时应使用专用卡具

并采用与正式焊接相同的工艺，注意不得在管子表面引燃电弧并防止电弧打伤管子表面，

若发现弧斑后应仔细去除并着色检查，去除疤痕后，壁厚不能满足设计要求的按焊接工艺

进行补焊、热处理；然后进行表面着色探伤检查。管子母材和焊缝上的光谱分析形成的弧

斑应仔细打磨并进行表面着色探伤检查。

4.4预热

采用电加热的方式进行预热，T91钢选用小径管专用加热片。预热温度为150C,升

温速率为150°C/h,T91恒温0.5h、P91恒温lh后开始点固、焊接。预热应全过程伴热控

温，层间温度高于280℃时停止焊接，待温度降至200℃时重新焊接，T91钢采用测温笔

辅助测温，层间控温应准确可靠，焊工和热处理微机监控人员之间应保持可靠的联络。

4.5内部充氨保护

氮弧焊点固和打底时，为防止根部氧化，应在管道内部充氮保护；在距坡口200-300mm

处用水溶性纸封堵，以高温胶带封住坡口做成密封气室。使用气针从坡口间隙充筑，背面

保护氮气流量8T0L/min,经测试空气排尽后开始焊接，在打底焊道封闭前，应停止内部

充敏，防止管子内部气体压力过高而造成未焊透和内凹等缺陷。

4.6正常施焊

在焊接过程中，焊层厚度不得大于3111nb焊道宽度应小于等于3倍焊条直经。焊接线

能量不得大于18KJ/cm,焊接层间温度控制在150℃—280℃之间，否则应立刻停止焊接。

在保证焊接线能量利层间温度的前提下，应快速、连续地完成整个焊口的焊接，努力使先

焊焊道处于后焊焊道的750℃以上的热影响区内，防止焊态的熔敷金属经历低于750℃的

第二次热循环。焊接过程中应加强层间清理.，尤其是接头处应仔细清理和检查，收弧时将

弧坑填满并仔细检查接头，防止产生弧坑裂纹。P91钢属于空冷马氏体钢，为防止产生冷

裂纹和再热裂纹，应特别控制焊条的含水量，必须严格按焊条使用说明书的要求烘焙焊条,

现场使用时应存放于焊条保温桶内并接通电源随用随取。

为避免母材和焊缝产生应力腐蚀裂纹，在焊接和热处理过程中，热态金属应避免潮湿。

本标段主蒸汽管道材质规格为A335P91/Di489义55；

小直径管散热较快，T91钢焊后应在200〜250c保温缓冷后，再降温至100750℃恒温一

定时间后进行热处理。

T9LP91钢焊接材料的选择:TGS-9Cb（焊丝）,CM9CBb（焊条）

4.7P91钢焊接工艺参数

下表为主蒸汽管(Di489*55)焊接参数；其它P91钢管道的焊接参数，在此基础上减

少填充层CM.0mm焊条)的层数即可。

水平固定管焊接工艺参数：

极焊接焊层

焊层焊接焊条/焊丝焊接电流焊接速度

性电压厚度

道号方法规格(mm)(A)(mm/min)

(V)(mm)

1WS正2.075-9010-1455-603.0-3.2

2WS正2.080-9510-1455-602.5-2.8

3-4D反3.295-11020-2475-802.8-3.0

5-17D反4.0115-13020-2485-952.8-3.0

18D反3.295-11020-2480-902.8-3.0

垂直固定管焊接工艺参数:

极m

焊层

焊层焊接焊条/焊丝焊接电流焊接速度

性厚度

道号方法规格(mm)(A)(mm/min)

(mm)

1WS正2.080-9010-1250-603.0-3.2

2WS正2.080-9010-1250-602.5-2.8

3-8D反3.2100-11018-25140-1552.8-3.0

9-17D反4.0130-14518-25180-1902.8-3.0

18D反3.290-11018-25150-1602.8-3.0

4.8T91钢焊接工艺参数

T91钢焊接工艺参数见下表：(@45X8.2)

极

焊层焊接焊条/焊丝焊接电流焊接电压焊接速度焊层厚度

性

道号方法规格(mm)(A)(V)(min/min)(mm)

1WS正2.080-9010-1250-603.0-3.2

2WS正2.080-9018-25100-1102.5-2.8

3-1WS正2.080-9018-25140-1552.8-3.0

3-2WS正2.075-8518-25150-1552.8-2.5

注：如本标段有其它规格的T91管，将根据我公司现有T91焊接工艺评定另行制定焊

接和热处理工艺。

4.9焊后热处理

P91钢焊后在温度降至100T50C之间时•，恒温一定时间，使奥氏体完全充分转化为

马氏体后，再进行焊口热处理。回火热处理恒温温度为760℃±10℃,恒温时间：4h。升

降温速率不大于150℃/h,降温至300℃时，可不进行控制冷却至室温。

T91钢管直径小、散热快，焊后在200-250℃之间保温缓冷后，再降温至100-150℃

恒温一定时间后进行热处理。T91钢热处理恒温温度为760℃±10℃,恒温时间：为lh。

升降温速率不大于150℃/h,降温至300℃时，可不进行控制冷却至室温。

预热、热处理和层间温度参数对接头的韧性有很大影响，必须加强检查和控制。热处

理结束后及时按DL/5007-92《电力建设施工及验收技术规范》（火力发电厂焊接篇）和

U91/P91钢焊接工艺导则》进行焊接接头硬度检查。

焊接过程和焊后热处理温度曲线

时间h

T91钢施焊及热处理过程温度控制曲线

注：1、P91钢焊口焊后无法及时进行热处理时，在焊后及时做350℃、恒温2h消氢

处理。

2、为防止在焊接和热处理过程中出现突发性停电事故，应制定有针对性的施工方案，

我方有成熟的工艺可以满足要求。

T91和P91钢焊接工艺要求严格，现场施工时从对口质量、防风、充氮保寸、焊接线

能量、层间温度、热处理参数以及无损探伤全过程设专人监督。不合格焊缝按原焊接和热

处理工艺进行挖补和返修，返修次数不得超过两次。

P91钢焊缝缺陷距焊缝根部小于lOmni时应进行管内壁充氮保护；由于T91和P91钢

焊接接头返修、挖补工艺要求非常严格而且困难很大，因此必须加强焊接过程管理并选派

高水平的焊工，争取无损检验一次合格率达到100%。

5我公司承诺的检验比例与焊规(DL5007—92)的比较

焊规要求的检我公司将执行的

检验范围验方法和比例检验方法和比例

RTUTRTUT

锅炉受热面管子50100

锅炉本体范围内管道100100

外径〉159nim,工作温度＞450℃蒸汽管道100100

工作压力＞8Ma的汽、水、油、气管道50100

工作温度》300℃且W450c的汽水管道及管件50100

工作压力为0.1-1.6Ma的压力容器50100

工作温度＞150C且W300C的汽水管道及管件525

工作压力为＞1.6,V8Ma的汽、水、油、气管道525

工作压力为0.1〜1.6Ma的汽、水、油、气管道125

抗燃油、顶轴油管道50100

润滑油、锅炉间燃油管道、汽机间氢管道5100

外径V76nlm的锅炉水压范围外的疏水、放水、排

025

污、取样管子

锅炉密封焊缝100%渗油检查

另：①所有热处理焊口100%硬度检查"

②本表中未能列入的焊口其检验比例按25%考虑。

6焊接、金属监督及检验质量保证体系

总工程师

施工部焊接工程师质检部焊接工程师金属监督工程师

金属室专责工程师焊接工程处专责工程师

金属室工程师金属室质检员焊接工程处质检员焊接工程处工程师

焊接班组质检员

无损检测、理化试验员

焊

材

管

理

员

焊工、热处理工

7人员、材料、机械计划及机械布置

7.1人员配备计划

为圆满完成本标段的焊接、热处理和金属监督及检验工作，拟配备以下人员:

序号人员技术等级人数备注

T91钢筑弧焊工I25原电力部和质监局颁发的合格证

P91钢焊工I35原电力部和质监局颁发的合格证

TP347H钢盖面焊工I15原电力部和质监局颁发的合格证

TP347H钢氧弧焊工I20原电力部和质监局颁发的合格证

1

15NiCuMoNi5钢焊工I15原电力部和质监同颁发的合格证

其他高压焊工I60原电力部和质监局颁发的合格证

结构和密封焊工m45原电力部和质监局颁发的合格证

母线焊工铝母线4原电力部颁发的资质证

2热处理工22原电力部颁发的资质证

3焊接质检员4原电力部颁发的资质证

4射线检验员H级以上10其中HI级检验员2人

5超声检验员n级以上6其中m级检验员2人

6着色探伤检验员n级以上3质监局颁发的资质证

7光谱检验员n级以.1：6原电力部颁发的资质证

8金相检验员II级以上3原电力部颁发的资质证

9理化检验员■级以上3原电力部颁发的资质证

10焊接工程师5

11金属监督工程师1原电力部颁发的资质证

注：所有持证人员其资质证应处于有效期限内。

7.2焊接、热处理、检验和试验设备配备计划

序规格数

名称备注

号（型号）量

1电焊机ZX7-400216

2电焊机LHL-31542

3鸽极脉冲氧弧焊机WSM-2004薄壁小径管焊接

4CO2气体保护焊机ZKR-5004烟、风、煤、粉、钢结构焊接

5熔化极版弧焊机NBC-4003铝母线焊机

6非熔化极筑弧焊机MASH-5001铝母线焊机

序、

数

另规格

注

备

名称

量

）

（型号

2路

w1

480k

5

480型

7

温控柜

热处理

g

200k

5

200型

8

干箱

焊条烘

g

100k

1

型

100

干箱

焊条烘

9

KF3

10

2

机

除湿

5

式

吸风

轮机

立式砂

11

4

型

3005

12

探伤机

X射线

伤仪

线探

Y射

2

0

CI10

13

92）

（Irl

4

3

CTS3

14

探伤仪

超声波

4

0

HL-8

15

计

硬度