(JSDY-HJ-08)焊前预热及焊后热处理施工作业指导书

1、1目的2适用范围3编制依据1) 江苏常熟发电有限公司21000MW机组扩建工程（标段）有关图纸2) 江苏常熟发电有限公司21000MW机组扩建工程（标段）焊接专业组织设计3) 焊接工艺评定规程DL/T868-20044) 火力发电厂焊接技术规程（DL/T869-2004）5) 火力发电厂焊接热处理技术规程（DL/T819-2002）6) T91/P91钢焊接工艺导则（电源质2002100号）7) T/P92钢焊接指导性工艺（国电焊接信息网）8) 工程建设标准强制性条文(电力工程部分)第一篇火力发电工程(2006版)9) 电力建设安全工作规程火力发电厂部分（DL5009.1-2002）4工程概况

2、、特点及主要工程量4.1工程概况项 目参 数过热蒸汽压力：27.46MPa(g)过热蒸汽温度：605过热蒸汽流量：3098t/h再热蒸汽流量：2585t/h再热器进口蒸汽压力：6.17Mpa(g)再热器出口蒸汽压力：5.97Mpa(g)再热器进口蒸汽温度：376再热器出口蒸汽温度：603省煤器进口给水温度：302汽轮机为上海电气集团股份有限公司采用西门子技术生产的超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、凝汽式汽轮机，型号为N1000-26.25/600/600。发电机为上海汽轮发电有限公司生产的水氢氢汽轮发电机、自并励静止励磁汽轮发电机。汽轮机主要基本参数如下：项 目参 数额定功率：

3、1050MW主汽门前蒸汽压力：26.25MPa.a主汽门前蒸汽温度：600中压联合汽门前蒸汽温度：600中压联合汽门前蒸汽压力：4.442MPa.a设计平均背压：4.9kPa.a给水温度(THA)：295.9工作转速：3000r/min4.2工程特点本机组中高压合金钢焊口数量比较多，规格也比较多，因而热处理工作量也比较大。焊后热处理施工需要安排责任心强、技能水平高的人员，以保证各个环节受控。材质主要为：SA106C、15CrMoG、12Cr1MoVG、WB36、SA335P11/P22、SA213T91/T92、SA335P91/P92、A691Cr1-1/4CL22。4.3主要工程量（见表1

4、，表2）表1 锅炉热处理焊口数量序号项目名称母材材质规 格焊口数量1一级过热器12Cr1MoVG51133122SA213-T9148.38309412Cr1MoVG48.38.518692二级过热器SA213-T9148.36.52492SA213-T9148.37.51246SA213-T9248.39.512463三级过热器SA213-T92487.5836SA213-T9248.312.58364一级再热器SA213T9157.23.828485二级再热器SA213-T9260.35.510566水冷壁出口至分配器连接管SA335-P12315.449.565SA182-F12CL26

5、215657分配器至分离器连接管SA335-P12219.14024SA336-F912305524SA182-F12CL2621524SA336-F916215248分离器至一级过热器分配集箱连接管SA335-P12363.458.51212Cr1MoV4810129过渡集箱至一过连接管SA335-P12450.47225SA182-F12CL25092510一过至二过连接管SA335-P91406.46020SA335-P91406.45521SA336-F9150920SA336-F9162152111二过至三过连接管SA335-P924576514SA335-P924577014SA3

6、36-F9262152812一再至二再连接管SA335-P9161025.427SA336-F915092713贮水箱出口管道SA335-P91610801SA336-F91426.467.52SA336-F1426.467.5213贮水箱出口管道SA336-F1559.476.51SA-106C559.476.52SA336-F22CL250676.51SA-106C50676.55SA-106C3995413SA336-F9158132SA-182F12CL25813314贮水箱进口管道SA335-P12363.458.530SA336-F91363.458.56SA-182F12CL25

7、81330SA336-F915813615下降管SA-106C521.467.510SA336-F1521.467.52SA336-F1762.4902SA-106C762.49010SA-106C416.45424SA336-F1416.454416水冷壁炉外悬吊管SA335-P12114.3354012Cr1MoV481020SA335-P1260.314.232717一过进口集箱疏水管SA213-T1273141018一过出口集箱疏水管SA213-T22731910412Cr1MoV48109219二过出口集箱疏水管SA213-T91731669SA213-T9150105320三过进口

8、集箱疏水管SA213-T91501055SA213-T917312.55321过热器汇集疏水管SA335-P12168.33024SA335-P1221940122再热器汇集疏水管12Cr1MoV108103212Cr1MoV13310223锅炉外部悬吊管放气管SA213-T1260.3113424一过进口集箱放气管12Cr1MoV4810113SA213-T1260.3112025二过进口集箱放气管12Cr1MoV48105225二过进口集箱放气管SA213-T2260.312.51626三过出口集箱放气管SA213-T9260.315.54SA213-T9250125727二再出口集箱放气

9、管SA213-T9248.3468有部分图纸未到，不在统计中表2 汽机热处理焊口数量序号项目名称母材材质规 格焊口 数量1主蒸汽主管ASTM A335P9234991322主蒸汽支管ASTM A335P9224866143主蒸汽管道主管弯管ASTM A335P92349103244主蒸汽管道支管弯管ASTM A335P922487255再热热段蒸汽支管ASTM A335P925023236再热热段支管弯管ASTM A335P925023837再热热段管道主管ASTM A335P9269943598再热热段管道主管弯管ASTM A335P9269953219低压旁路入口管道ASTM A335P9

10、2559351910主蒸汽暖管管道A335P927316311主蒸汽疏水管道A335P9288.919.1712主蒸汽暖管管道A335P9188.919.1713主蒸汽疏水管道A335P91114.322.22614热段疏水管道A335P9288.97.621615热段疏水管道A335P91114.37.62616低旁疏水管道A335P92114.37.62617低旁暖管管道A335P92736.35618高压给水主管15NiCuMoNb5-6-4610601319高压给水支管15NiCuMoNb5-6-445755420高压给水支管15NiCuMoNb5-6-4457503621高压给水支管

11、15NiCuMoNb5-6-4355.6402022减温水15NiCuMoNb5-6-4168.320723减温水15NiCuMoNb5-6-4273301024给水泵再循环及减温水15NiCuMoNb5-6-4219.1283125给水泵再循环15NiCuMoNb5-6-427336326仪表导压管A335P9233.47.586主蒸汽取样管再热蒸汽取样管27再热冷段主管A691Gr1-1/4CrCL22116842828再热冷段支管A691Gr1-1/4CrCL22762301229再热冷段支管再热冷段主管A691Gr1-1/4CrCL2276247330高旁出口A691Gr1-1/4Cr

12、CL22508301331低压旁路出口混温段A691Gr1-1/4CrCL221620162有部分图纸未到，不在统计中5劳动力计划和作业人员的资格要求表3 劳动力计划和作业人员的资格要求序号工种资格要求高峰人数备注1焊接技术员熟悉相关规程、规范22热处理技术员熟悉相关规程、规范13质检员持有效证件24热处理工持有效证件65班长熟悉相关规程、规范16焊材管理员熟悉相关规程、规范27热处理配合人员胜任登高作业106主要施工机械、工具、器具及材料计划6.1主要施工机械、工具、器具计划表4 主要施工机械、工具、器具计划序号名 称型号规格单位数量备注1热处理电脑控温柜DWKC360KW台72自动记录仪E

13、H-100-12台246热处理二次输出线216mm米28007热电偶补偿导线KX 21mm2米5600镍铬镍硅8热电偶根100WRNK-1919烘把H01-40把6焊前预热10红外线测温仪RAYMX4PC台3预热控温14万用表台2电路检查15电缆快速接头D4J70-1 公式 250-400A 70mm2只906.2主要材料计划7施工进度计划8施工准备表7 施工准备序号类别准备项目应具备的条件1技术准备作业指导书已报监理审批。热处理工艺卡已编制审批，并发给热处理工。2人员准备热处理工资格证资格证原件已确认，在有效期内，已报监理审批。热处理工钢印代号热处理工的钢印代号已确定。3机具准备热处理温控柜

14、已就位，经专业电工检查合格，符合安全规程要求。记录仪、热电偶、远红外测温仪已校验合格并在有效期内。远红外加热器规格满足要求，数量足够。热电偶补偿导线确认与所用热电偶型号匹配。4主要材料准备氧气、乙炔已准备。热处理用保温棉型号规格满足要求，数量足够。5现场条件准备焊后热处理施工区域环境热处理区域有挡风、防雨、防雪、防寒、防潮等措施，并挂有警示牌。 安全设施脚手架稳固可靠，并能满足焊后热处理施工及检验工作的要求。9作业程序图1 焊口焊后热处理施工作业流程图恒温降温拆卸加热炉清理现场自检硬度检验技术记录分析原因割口处理重新焊接完成 热电偶、加热器安装 施工准备开机升温 现场隔离、悬挂安全警戒标志连接

15、线检查确认异常情况（停电、断偶、加热器烧坏） 巡检后热（需要时）巡检巡检关机（冷却到环境温度）热处理不足硬度高于规范YES 热处理过分NO 硬度低于规范YES10作业方法、工艺要求及质量标准10.1作业方法及工艺要求10.1.1预热工艺（见表7）表7 各种钢材焊前预热温度钢号管材板材壁厚（mm）预热温度（）壁厚（mm）预热温度（）碳含量0.35的碳素钢及其铸件26100-20034100-150Q34515150-2003028Q39014MnMoV、18MnMoNbg_15150-20015CrMo、ZG20CrMo、12CrMo10150-25012Cr1MoV、ZG20CrMo6200-

16、300_15Cr1Mo1V、ZG15Cr1Mo1V、12Cr2MoWVTiB12Cr2Mo、12Cr3MoVSiTiB6250-350T/P91_200-300_200-300T/P92_200-250_200-250WB36(15NiCuMoNb5)_150-200_注1：当管子外径大于219mm或壁厚不小于20mm时，应采用电加热方法预热。注2：对于壁厚大于10mm时且母材为T/P91或T/P92的管子应采用电加热方法预热。A、壁厚6mm的合金钢管子、管件（如弯头、三通）和大厚度板件在负温下焊接时，预热温度可按表中规定值提高20-50。B、壁厚6mm的低合金钢管子及壁厚15mm的碳素钢管在

17、负温下焊接时亦应适当预热。C、异种钢焊接时，预热温度应按焊接性能较差或合金成分较高的一侧选择。D、接管座与主管焊接时应以主管规定的预热温度为准。E、预热宽度从对口中心开始，每侧不少于焊件厚度的三倍，厚度大于35mm的焊接接头预热时的升温应按热处理升温要求升温。F、当采用钨极氩弧焊打底时，可按预热下限温度降低50。G、对无法安装加热炉的焊接接头，在征得技术员的同意并制订好相应措施后可采用火焰预热。H、火焰预热时，应采用中性焰加热，并不断均匀移动烘把，并采用红外线测温仪进行监控。10.1.2焊后热处理工艺A、常用钢材热处理温度、恒温时间表(表8)钢种温度（）壁厚（mm）12.512.5252537

18、.537.550507575100100125时间（分钟）C0.35%600-650-901201351501651Cr-1/2Mo670-7003060901201351501651Cr-1/2Mo-V720-7503060901201802403002.25Cr-1Mo720-750306090120180240300T/P917601060120180240300360480T/P927601060120180240300360480WB36(15NiCuMoNb5)600-650-11.522.252.52.75B、下列焊接接头焊后应进行热处理l 壁厚30mm的碳素钢管子与管件l 壁厚

19、32mm的碳素钢容器l 壁厚28mm的普通低合金钢容器(A类级钢)l 壁厚20mm的普通低合金钢容器(A类级钢)l 耐热钢管子与管件和壁厚大于20mm的普通低合金钢管道l 其他经焊接工艺评定需进行热处理的焊件C、凡采用氩弧焊或低氢型焊条，焊前预热和焊后适当缓冷的下列部件可免做焊后热处理：l 壁厚10mm、管径108mm的15CrMo、12Cr2Mo钢管子。l 壁厚8mm、管径108mm的12Cr1MoV钢管子。l 壁厚6mm、管径63mm的12Cr2MoWVTiB钢管子。10.1.3工艺要求A、热处理过程中升温、降温速度按25025/壁厚/h计算，且不大于300/h；SA213T91/T92、

20、SA335P91/P92钢的升降温速度不得大于150/h。B、降温过程中温度在300以下时，可以不控制，但必须随炉冷却。C、异种钢焊接接头的焊后热处理，应按两侧钢材及所用焊条（焊丝）综合考虑，但焊后热处理的最高恒温温度必须低于两侧母材及焊缝熔敷金属三者中最低Ac1温度减20-30。D、 热处理的加热宽度从焊缝中心算起，每侧不少于管子壁厚的3倍，且不小于60mm。热处理的保温宽度，从焊缝中心算起，每侧不少于管子壁厚的5倍，以减小温度梯度，且应比加热器安装宽度每侧超出100mm，保温厚度以40mm-60mm为宜。E、 T/P92热处理的加热宽度及保温宽度应按T/P92钢焊接指导性工艺（国电焊接信息

21、网）中的计算公式执行：1.加热区宽度加热宽度保 温 宽 度加热范围示意图推荐的最小加热区宽度取下面三式的最大值HO=S+50 (1) H1S+4 (2) (3)其中：Hi：为管道加热带面积与散热面积之比，对水平布置的、公称直径在DN150以下的管道，且只有一个周向加热控制区时，其Hi可取5；对公称直径DN150以上的管道、尺寸DN150以下但有两个以上周向加热控制区的水平管道以及所有的垂直管道，Hi取3。D: 管道的外径；d：管道的内径；S：焊缝宽度+（2t或50mm二者中的最小值）R: 管道半径；t: 管道的名义厚度2 保温区宽度推荐的最小保温区宽度为： H4 （4）其中H 为加热区域宽度。

22、F、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点的温差应低于50。对管径108mm、厚度大于10mm的管子应采用电加热，锅炉过热器管子应尽量采用电加热。G、热处理测温点应分布在焊缝两侧，不得少于两点，水平管道应上下对称布置。H、焊接完毕应立即进行热处理，热处理工作应连续进行，如遇故障被迫中断时，应采取对被加热焊件有效的缓冷措施（如立即包上保温棉缓冷），待故障排除后，应按规范要求重新进行热处理。I、已经热处理过的焊口，如因焊接缺陷需进行局部补焊时，补焊后应重新热处理。J、对无法安装加热器的焊接接头，征得技术人员批准并制订好措施后，可采用火焰加热。K、超厚壁管（壁厚

23、70mm）须全过程温度跟踪控制，第一次焊至20mm左右处，立即做后热处理（350恒温2小时），RT检测合格后，重新预热、跟踪控制，焊接全部结束后，做高温回火处理。L、SA335P91钢材焊接时须全程控温。打底前预热温度为100-150，打底后升温至200-300后开始焊接，层间温度控制在200-300，焊接完毕冷却到100-120恒温1小时以上，再进行焊后热处理，热处理温度750-770，具体应按照焊条生产厂家提供的热处理工艺或AC1点温度确定；恒温时间按规程要求或焊条生产厂家提供的热处理工艺进行确定，恒温结束后以150/h降温至300下可不控制，但必须随炉冷却至环境温度。M、SA335P92

24、钢材焊接时须全程控温。打底前预热温度为100-200，打底后升温至200-250后开始焊接，层间温度控制在200-250，焊接完毕冷却到80-100恒温2小时以上，再进行焊后热处理，热处理温度为76010（最高温度不得超过熔敷金属的AC1温度）；恒温时间按规程要求或焊条生产厂家提供的热处理工艺进行确定，恒温结束后以150/h降温至300下可不控制随炉冷却。N、SA213T91/T92钢材不需要全程控温、焊接结束允许冷却到室温。其他具体参数和要求详见各施工项目的热处理工艺卡。O、小径管加热器及热电偶布置示意图如下： 图2 小径管加热器及热电偶布置示意图P、大径管加热器及热电偶布置示意图如下： 图

25、3 大径管加热器及热电偶布置示意图10.2质量检验与质量标准10.2.1热处理结束后应及时做硬度检测。受热面范围的15CrMo、12Cr1MoV、SA213-T23焊口抽检比例为5%，SA213-T91、SA213-T92焊口抽检比例为100。10.2.2焊缝硬度合格标准如下：表9 焊缝硬度合格标准材质焊缝硬度合格标准15CrMo、P12、 12Cr1MoV不超过母材布氏硬度值加100HBW，且270HBW12Cr1MoV+SA182F23不超过F23母材布氏硬度值加100HBW，且270HBWSA213-T23不超过母材布氏硬度值加100HBW，且300HBWSA213-T91/SA335-

26、P91不超过母材布氏硬度值加100HBW， 且180HBW，270HBWSA213-T92/SA335-P92不超过母材布氏硬度值加100HBW，且180HBW，270HBW10.2.3硬度检测不合格情况的处理A、当焊缝硬度检测不合格时，应区分不同结果采取不同的处理方法。如果是热处理不足造成硬度值超标，应重新进行热处理；如果是热处理过分造成硬度值低于母材硬度，应割除该焊口及过热区域的材料，重新焊接、热处理。B、无论硬度值不合格的情况是过高还是过低，都应分析找出其原因，采取纠正措施后方可进行处理。11工序交接及成品保护11.1工序交接11.1.1预热、热处理与焊接的交接项目焊接前交底时，明确负责

27、该项目的热处理工并一起参加交底。焊接前和焊接后由焊工及时联系当值热处理工，进行焊前预热和焊后热处理。11.1.2热处理与检测的交接热处理控温结束后，待缓冷到环境温度后在拆掉保温棉、加热器并及时通知金属实验室进行硬度检测。11.2成品保护11.2.1施工过程中，应加强对半成品的保护。11.2.2热处理施工过程中，应设专人监护，以防断偶后不断升温，导致焊口热处理过分，热处理设备损坏，施工中断等情况的发生。11.2.3安装管子冷拉口所使用的加载工具，需待热处理完毕后方可卸载。11.2.4，热处理区域应有有效的防雨措施，防止焊口在热处理过程中被雨淋后形成淬硬组织并导致加热器短路烧坏。12强制性条文适用

28、于本作业指导书的强制性条文（金属焊接专业技术与质量方面）清单如下：表10 强制性条文清单条款号内 容火力发电厂焊接技术规程DL/T 869-20043.3.1.1钢材材质必须符合设计选用标准的规定，进口钢材必须符合合同规定的技术条件。钢材必须附有材质合格证书。首次使用的钢材应收集焊接性资料和焊接、焊接热处理以及其他热加工方法的指导性工艺资料，按照DL/T868确认焊接工艺。3.3.2.7首次使用的新型焊接材料应由供应商提供该材料熔敷金属的化学成分、力学性能（含常、高温）、AC1、指导性焊接及热处理工艺参数等技术资料，经过焊接工艺评定后方可在工程中使用。5.1.1允许进行焊接操作的最低环境温度因

29、钢材不同分别为：A-类为-10OC；A-、A-、B-类为0 OC；B-、B-为5 OC；C类不作规定。5.3.11施焊过程除工艺和检验上要求分次焊接外，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，应仔细检查并确认无裂纹后，方可按照工艺要求继续施焊。5.3.15焊接接头有超过标准的缺陷时，可采取挖补方式返修。但同一位置上的挖补次数一般不得超过三次，耐热钢不得超过两次，并应遵守下列规定：a) 彻底清除缺陷；b) 补焊时，应制定具体的补焊措施并按照工艺要求实施；c) 需进行热处理的焊接接头，返修后应重做热处理。5.3.16安装管道冷拉口所使用的加载工具，需待整

30、个对口焊接和热处理完毕后方可卸载。6.1.4外观检查不合格的焊缝，不允许进行其他项目检验；6.1.5对容易产生延迟裂纹和再热裂纹的钢材，焊接热处理后必须进行无损检验。7.3.1同种钢焊接接头热处理后焊缝的硬度，一般不超过母材布氏硬度值加100HBW，且不超过下列规定：合金总含量10%时 布氏硬度值350HBW7.3.3耐热合金钢焊缝硬度不低于母材硬度。7.4.1焊缝金相组织合格标准是：a) 没有裂纹；b) 没有过烧组织；c) 没有淬硬的马氏体组织。13安全和文明施工措施13.1.4职业健康安全风险和环境影响控制计划表(表11)序号危险点/环境影响描述拟采取的风险/环境影响控制措施1焊接热处理施

31、工采用火焰预热及火焰热处理时引起火灾及人身伤害。1. 加强技能方面的教育培训；使用时双手握持烘把，严禁单手操作，正确戴好防护眼镜2. 氧、乙炔瓶应直立存放和使用，禁止卧放使用。使用前应清除四周的易燃易爆物品，或采取可靠的隔离或防护措施。3. 冬季作业若氧、乙炔瓶阀或减压器冻结，可用热水及热水蒸汽解冻，严禁火焰加热、火烤或用铁器猛击气瓶。4. 氧、乙炔瓶应装有减压器且乙炔瓶还必须装有回火防止器。5. 下班时，将瓶阀门、分阀门全部关闭，检查无漏气后方可离开。2焊接热处理施工时加热器具引起火灾及人生伤害1. 施工前清除施工点及接地点周围易燃易爆物品，或采取可靠的隔离或防护措施，2. 合理利用各种隔离

32、设施，热处理施工时，应经常检查自己工作区域周围的安全状况，3. 热处理施工时，现场设立监护人，配备适量灭火器。4. 工作结束必须切断电源，仔细检查工作场所周围及防护措施，确认无起火危险方可离开。3夜班施工可能发生各类危险1. 加班时跟金属试验室联系，尽量错开共同作业时间。2. 夜间施工时，现场照明应充足。施工人员对施工环境应有足够的了解。4高空、交叉作业引起伤害事故1. 施工时检查前后、左右、上下的施工情况及存在的安全隐患，采取隔离措施，确认隐患消除后才可施工。2. 高空作业应配备工具包，严禁乱抛工具，检查脚手板搭设的牢固性，确认安全后方可作业。5焊接热处理施工中的环境保护1. 施工用过的废电池应按环保要求投入废电池收集箱内。2. 施工产生的石棉布、保温棉等废弃物及时清除并投放到分类垃圾箱内。6焊接热处理施工设备引起的事故1. 设备及相关设备应放置稳妥并保持良好的秩序，