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焊接方案
4焊接方案
4.1管道施工焊接方案
本方案适用于脱硫装置设备所有的管道安装。
4.1.1焊接材料
选用铈钨棒(WCe-20)做氩弧焊用电极。
氩气纯度≥99.95%。
依照焊件材质和抗拉强度选用焊条、焊丝,并确保焊材的焊接工艺性能良好、质量符合国家标准,并有制造厂的质量合格证。
焊材选用遵循GB/T869-2004《火力发电厂焊接技术评定规程》推荐的焊接材料。
异种钢焊接时,焊条(丝)的选用一般按下列原则进行:
两侧钢材均非奥氏体不锈钢时,可选用成份介于二者之间或与合金含量低的一侧相匹配的焊条(丝)。
两侧钢材之一为奥氏体不锈钢时,选用含镍量较高的不锈钢焊条(丝)。
4.1.2焊接人员
必须通过特殊工种安全技术操作考核,并按国家电力公司、劳动人事部的焊工考核规程进行培训、考试合格,取得相应焊接资格,且在有效期内的焊工担任。
在具体项目焊接中,按照项目要求的资质条件选用人员。
异种钢焊接时按要求高的一侧选择焊工。
凡与管子(道)焊接的焊缝焊接,由考试合格的焊工担任。
4.1.3焊接机械
焊接设备应性能良好,电流、稳定电压。
设备上电流表、电压表、氩气流量计、热处理自动记录仪等应经过校验合格后使用。
中、低合金钢焊口采用逆变焊机,中、高合金钢焊口全部选用高频脉冲引弧逆变焊机。
4.1.4工作环境
焊接时的最低环境温度要求:
碳钢-20℃,低合金钢-10℃,中高合金钢不低于0℃,低于此温度时现场将采取措施。
4.1.5焊接工艺
4.1.5.1中、高合金钢管和直径小于57mm的管子采用机械加工法;
4.1.5.2碳钢及低合金钢采用热加工法,割口部分留加工余量,以除去淬硬层及过热金属。
4.1.5.3焊件组装前将焊口表面及附近10-15mm范围内的母材及坡口内、外侧的油、漆、垢、锈等清理干净,直至发出金属光泽。
4.1.5.4组对时做到内壁齐平,如有错口,其错口值不得超过壁厚的10%,且不大于1mm。
4.1.5.5清理后的焊件应检查坡口表面及附近有无裂纹、夹层、损伤等缺陷,如发现上述缺陷,应进行清除、修补或换管。
4.1.5.6除设计规定的冷拉口外,受压部件严禁强力对口,更不允许热膨胀法对口,以防引起附加应力。
4.1.5.7点固焊时,焊接材料、焊接工艺、焊工和预热温度等应与正式施焊相同,点固焊完后,检查焊点质量,如有缺陷应立即清除,重新点焊,清除临时点固物时,不应损伤母材,并将残留焊疤清除干净、打磨修平。
4.1.5.8钨极氩弧焊打底的根层焊缝经检查合格后,应立即进行次层焊缝的焊接,以防产生裂纹。
4.1.5.9焊接过程中若被迫中断时,应采取保温、缓冷、保温等防止产生裂纹的措施,再焊时经检查确认无裂纹后继续施焊。
4.1.5.10对容易产生延迟裂纹的钢材,焊后应立即进行热处理,否则做后热处理。
4.1.5.11焊缝有超标缺陷时,可挖补返修,同一部位返修不得超过两次。
4.1.5.12焊接施工过程包括对口装配、施焊、热处理和检验四个工序,前一个工序未完成,严禁进行下一道工序。
4.1.5.13严禁对焊接接头进行加热校正。
焊接作业流程图如图1.1
图1.1焊接作业流程图
焊接工程师
焊工
安装钳工
热处理工
质检员
金试人员
4.2钢结构焊接方案
脱硫装置设备安装与焊接相关部分有吸收塔底板壳体组合及安装、烟道组合及安装、烟气换热器(GGH)壳体及转子焊接及钢结构焊接等内容,本章重点介绍吸收塔的焊接。
4.2.1焊前准备
焊接人员、焊接机械、焊接材料、工作环境同管道焊接方案中的要求相同。
4.2.2焊接工艺
4.2.2.1坡口尽量采用机械加工的方式进行加工。
4.2.2.2焊件组装前必须将坡口表面及附近10mm范围内油、漆、垢、锈等清理干净,直至发出金属光泽。
4.2.2.3焊件组对时,应垫置平整牢固。
4.2.2.4吸收塔底板焊接
a、在吸收塔基础上将底板组装定位,将底板点焊,焊接顺序为由中间向四周焊。
b、将底板间断焊,焊接顺序为由中间向四周焊。
c、将底板连续焊,焊接顺序为由中间向四周焊。
d、在底板未全部焊接完毕之前,雨天及夜晚时须用防雨油布罩住底板,以防止水进入到底板与基础间及雾气锈腐焊接坡口。
e、底板焊接结束后,底板对接焊缝须磨平。
4.2.2.5吸收塔围板及围板加强筋焊接
a、底板安装完毕后,在底板上画出塔体内壁直径,并在围板就位位置的内外侧焊上临时限位。
b、吊装第一层围板,按图纸位置排列在吸收塔底版上,并在围板与围板间、围板与底版间按图纸留好焊接间隙,排列好后,进行立焊缝的点焊。
c、立焊缝点焊好后,利用模形弧板校正围板和立焊缝处的圆弧度符合图纸要求弧度。
d、进行立焊缝的焊接,先焊立焊缝的内侧,内侧焊接完毕后,在外侧对立焊缝进行打磨清根,清根完毕后,进行立焊缝的外侧焊接,直至焊接完毕。
e、复核上边周长与下边周长,应在设计周长允许偏差的范围内,方可进行正式焊接。
内侧焊接结束后,在外侧清根后再进行外侧的焊接,另外,每道立焊缝的上部预留100mm至200mm不焊,以便与上层围板对接时调整。
f、在围板立焊缝焊接完毕后,开始进行围板与底版的角焊缝的焊接,先在内侧对角焊缝进行点焊,点焊完毕后,拆去限位,开始进行角焊缝的内侧焊接。
为防止焊接环形焊缝时围板产生变形,应采用四名焊工分别从0o、90o、180o、270o四个位置同时顺时针方向对称焊接,直至内侧焊缝焊接完毕。
在外侧,将环形焊缝清根完毕后,也由四名焊工同时从0o、90o、180o、270o四个位置顺时针方向对称焊接,直至焊接完毕。
g、所有焊接完毕后,对第一层围板进行安装尺寸测量记录,测量筒体的上下外圆周长、上口内直径、上口标高及水平度、筒体垂直度。
h、搭设吸收塔围板预组合检查平台,在围板直径(应扣除板厚度)内外侧焊好限位支架,沿围板直径内外边缘适当焊一些限位块,以保证围板的弧度。
i、将第二层围板依次吊入限位架内,复核每片围板的尺寸,包括围板的高度、弧长;用倒链或对拉螺栓微调每片围板,按图纸留好焊缝间隙,用楔子进行立焊缝对口点焊。
j、复核整圈围板的上边周长与下边周长,应保证测量的上、下边周长与第一层围板的焊前上边周长保持一致后再进行焊接。
k、焊接时应保证第二层围板周长与第一层围板周长一致。
l、进行第二层围板与第一层围板的环焊缝对接,垂直度用在地面设置配重拎挂倒链的方法进行调整,垂直度、水平度均合适后再进行点焊,在对环焊缝点焊之前,应用楔子调整对接口,使得两层围板内壁对齐,焊接时,先焊焊缝内侧,再焊环焊缝外侧。
m、第二层围板全部焊接完毕后,测量安装尺寸并记录,应全部在允许偏差范围内。
n、4.2.2.6吸收塔内部支撑大梁焊接
o、吸收塔内部支撑大梁在吊装前,应在吸收塔围板内侧划好就位标记,并在大梁就位位置的底部焊好临时限位。
大梁吊装就位并调整好后,即进行大梁的焊接工作。
p、吸收塔顶板顶板焊接时,应按图纸要求和焊接顺序进行焊接,以防止产生焊接变形。
4.2.2.7吸收塔外部附件及平台扶梯焊接
a、安装吸收塔人孔、检修门、管接头、测量孔,在安装前,应先标记好开孔中心线,确认无误后,方可开孔,对于具有立体角度的管接头,应确认管接头角度无误后,方可进行管接头的焊接。
b、吸收塔管接头的内侧焊缝均需连续满焊,外侧焊缝则分为等长段焊接,段与段之间留100mm不焊。
c、安装吸收塔外部平台扶梯,安装中,应控制好平台标高、水平度。
栏杆挡脚板应顺直美观,接头圆滑过渡无毛刺。
d、吸收塔内部焊缝打磨。
因为吸收塔内部需作防腐处理,检查吸收塔内部所有焊缝,对接焊缝必须磨平,角接的焊缝打磨成R>5mm的圆弧过渡。
需作内衬的表面应平整,凹坑应补焊打磨平整,凸出处应打磨平,有棱角处应打磨成R>5mm的圆弧过渡。
4.2.2.8烟道组合及安装、烟气换热器(GGH)壳体及转子焊接及钢结构焊接注意结构变形,焊缝的清理。
4.3焊前预热和焊后热处理工艺方案
热处理是为了降低焊接接头的残余应力,改善焊缝金属的组织和性能,热处理的加热方式应力求使两侧温度均匀,恒温时在加热范围内任意两测点间的温差小于50℃,因此,应按如下方法选择加热方式。
4.3.1热处理准备
4.3.1.1热处理人员
所有热处理人员按规定进行热处理培训、考核,成绩合格并取得热处理合格证,方可担任发电厂焊接施工的焊前预热和焊后热处理工作。
4.3.1.2热处理材料
采用绳型加热器和加热块,耐高温1000℃以上。
4.3.1.3热处理设备
采用DWK型微电脑控制的远红外加热设备,并配备XWFJ-300(K0~1100℃)自动温度记录仪记录热处理工艺曲线。
自动温度记录仪和热电偶按规定进行定期的计量校验。
4.3.2预热与热处理工艺
4.3.2.1加热方式选择
厚壁管道原则上选用电阻加热或工频感应加热.。
无法选用电加热或因焊缝位置、加热器尺寸及规格等因素的限制,选用电加热法难以取得好的热处理质量时,采用火焰加热,但必须有可靠的测温、控温手段和保证升降温速度、恒温时间的措施。
4.3.2.2焊前预热
a、根据焊接工艺评定提出预热要求,钢材的预热温度可按合同选用的标准进行选择。
b、当采用钨极氩弧焊封底时,可采用经评定的焊接工艺规程(WPS)规定的较低预热温度。
c、预热宽度和升降温速度按照合同要求执行的标准进行计算。
d、异种钢材焊接时,预热温度应按焊接性能较差或合金元素较高的一侧选定.
4.3.2.3焊后热处理(PWHT)
a、理设备主要采用DWK型微电脑控制的远红外加热设备,加热设备必须配备自动温控装置和自动温度记录仪。
b、对本工程中的壁厚≥25mm的低碳钢焊口、普通低合金钢焊口与管件及壁厚大于10mm、管径大于108mm的耐热钢管子与管件全部进行焊前预热和焊后热处理。
c、热处理升降温速度和恒温时间应按相应的标准进行计算。
d、异种钢材焊接的热处理,应按两侧钢材及所用焊条(焊丝)综合考虑,原则上按焊接性能较差或合金成份较高的材料来选择焊后热处理温度,但一般不得超过合金成分低侧钢材的下临界点。
e、对容易产生延迟裂纹的钢材,焊后应立即进行热处理,否则应作后热处理,后热处理温度以300℃-350℃为宜,恒温时间不小于2小时,后热处理的加热范围与焊后热处理要求相同。
f、整个焊后热处理过程应采用自动温度记录仪进行记录并将记录纸编号并存档。
热处理作业流程图如图3.1
图3.1焊口焊后热处理作业流程图
热处理工程师
热处理工
焊工
质检员
金试人员
否
是
4.4检验和试验
4.4.1无损探伤人员
所有检验和试验人员,必须持国家技术监督局或电力工业行业资格证书,并从事与其相应的工作。
4.4.2无损探伤程序
4.4.2.1焊接技术人员对需无损检验的焊缝,填写无损检验委托单交金属试验室。
金属试验室及时按要求进行无损检测。
4.4.2.2无损检验人员每天将检验结果及时反馈给焊接工程处和质检部门。
4.4.2.3焊接工程处接到焊缝返修单后,及时进行返修挖补,填写返修记录,及时通知检验人员或有关部门进行复检。
4.4.3无损探伤管理
4.4.3.1RT、UT检测工作按规范要求进行。
4.4.3.2RT、UT检测工作的操作由Ⅱ级资格及其以上人员担任,具有Ⅱ级或Ⅱ级以上资格的人员编制、审核试验报告。
4.4.3.3射线底片的包装、冲洗由专人进行操作,暗室有专人管理。
4.4.3.4射线底片由Ⅱ级及以上资格证书人员评判、审核。
当天的底片与底片之间应该用分隔纸包装,按项目分类分别装在底片袋中。
4.4.3.5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,并从该焊工当天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。
4.4.3.6无损探伤方法、比例及标准严格执行DL/T869-2004《火力发电厂焊接技术规程》有关规定。
5.3.15主要焊接技术措施
根据图纸及质检计划要求的标准编制焊接工艺卡。
上岗前对焊工进行技术考核,所有上岗焊工必须具有相应的合格证书。
焊接必须有可靠的遮蔽物或雨棚加以保护,用以防风、防雨、防雾等。
所有焊接面必须保持清洁,彻底清除油、锈、油漆和灰尘等,至少清除到坡口20mm以外。
焊接施工前,焊接工程师根据已批准的技术文件向有关施工人员进行技术交底。
管道的焊接采用手工氩弧焊打底,手工电弧焊盖面工艺,板件焊接采用手工电弧焊或CO2半自动焊工艺。
如需进行焊后热处理,则必须采用远红外加热器进行,并用自动记录仪进行记录。
所有焊接由该焊工打上钢印,以便区分和追踪。
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