H管道焊接热处理.docx
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H管道焊接热处理
工程名称:
张家港华兴电力有限公司2×395MW燃机工程
编号:
H-13
作业项目名称:
管道焊接热处理
编制单位:
江苏省电力建设第一工程公司张家港分公司
编写:
杨芳嫔 日期:
2004.12.27
审核:
孙逸诚日期:
2004.12.29
审定:
汪小刚日期:
2005.01.01
顾海阳2005.01.02
批准:
吴玉进日期:
2005.01.03
出版日期:
版次:
第一版
1.适用范围
2.编制依据
3.工程概况及主要工作量
4.作业人员的资格和要求
5.主要机械及工器具
6.施工准备
7.作业程序
8.作业方法、参数及工艺要求
9.不合格品的热处理
10.质量检查与验收
11.工序交接及成品保护
12.安全文明施工
13.环境管理
14.技术记录
1.适用范围
本作业指导书适用于张家港华兴电力有限公司2×395MW燃机工程#1、#2机组所有需要焊前预热及焊后热处理的管道焊口。
2.编制依据
2.1《张家港华兴电力有限公司2×395MW燃机工程焊接专业组织设计》(焊接专业)
2.2《焊接工艺评定规程》DL/T868-2004
2.3《火力发电厂焊接技术规程》DL/T869—2004
2.4《火力发电厂焊接热处理技术规程》(DL/T819-2002)
2.5《电力建设安全工作规程》第一部分:
火力发电厂(DL5009.1-2002)
2.6张家港华兴电力有限公司2×395MW燃机工程相关图纸
2.7江苏电建一公司焊接工艺评定
3.工程概况及主要工作量(以一台机组计)
3.1工程概况
张家港华兴电力有限公司2×395MW燃机工程总装机容量为2×395MW,由江苏省电力设计院承担总体设计。
本工程建设规模为2套STAG109FA型单轴燃气-蒸汽联合循环发电机组。
每套机组采用独立厂房布置。
联合循环发电机组轴系由南向北依次布置:
发电机、汽轮机低压缸、汽轮机高中压缸、燃气轮机、排气扩压装置。
本工程的两台锅炉是由杭州锅炉集团有限公司生产制造,锅炉型号为NG-901FA-R余热锅炉。
锅炉为为三压、再热、卧式、无补燃、自然循环燃机余热锅炉。
本机组中高压合金钢焊口数量比较多,规格比较多,因而热处理工作量也比较大。
材质主要为:
SA105、SA106B/C、SA234-WPB、A672B70CL32、12Cr1MoV、SA182-F11、SA335-P11、SA182-F22、SA335P22、SA182-F91、SA234-WP91、SA335P91。
3.2主要工作量
工作量及所涉及项目参见焊接工程一览表
4.作业人员的资格和要求
4.1参加作业的热处理工必须有热处理工资格证书。
4.2热处理工应有良好的工艺作风,遵守热处理作业指导书中的规定,做到操作无误、记录准确。
热处理结束后应做好记录和标记,并打上热处理工的钢印代号或永久性标记。
4.3热处理后必须进行自检,并积累和整理热处理资料。
5.主要机械及工器具
5.1热处理控制柜必须运行完好,且性能可靠;控制仪表在校准周期内,施工现场设置专门的热处理房,静电接地可靠,并有专人负责。
5.2热处理所用的螺丝刀、万用表及必要的检修工具必须配备齐全。
5.3热处理所需的机具、工具、仪表、材料的规格和要求
名称
型号(规格)
单位
数量
热电偶
Eu2WRNK-191
支
20
热处理电脑控温柜
DWK-360KW
台
1
中长图自动记录仪
EH-06
台
6
补偿导线
镍铬、镍硅2*1mm2
米
800
柔性陶瓷电阻加热器
片
100
钢丝钳
把
2
烘把
大号
把
2
高温硅酸铝纤维毯
Kg
1600
石棉布
电解
Kg
200
6.施工准备
6.1检查热处理设备、记录仪表是否完好,电源接线正确可靠。
6.2多回路输出的二次输出线和热电偶补偿导线应有明显的颜色标记,检查二次线及热电偶线有无破损、漏电,如有损坏及时更换。
6.3上岗操作前须经技术人员进行技术、质量、安全交底,了解被处理焊件的规格、钢号、焊接材料,焊接方法和热处理规范等。
6.4检查并清除现场四周有漏水、漏油处。
严禁有水珠或油珠溅落在加热器或被处理的焊口上。
6.5焊口两侧的管段应垫实,支撑牢固,防止高温下焊口变形。
6.6被处理的管道内不得有穿堂风,积水或蒸汽,管子两端口处可用保温材料堵住。
6.7露天作业时应采取防风、防雨等措施。
7.作业程序
热处理作业程序包括:
作业前准备、作业检验、开机、处理、过程监控、关机、清理及检查处理热处理曲线。
每道工序都必须认真对待,上一道工序未结束,下一道工序不得开工。
(见下图)
返修
不合格
8.作业方法、参数及工艺要求
8.1作业方法
8.1.1采用火焰预热时,应备好保温材料,测温仪器,并有人配合测温。
采用中性焰加热,并不断地均匀移动烘把,使焊口温度在分布上保持均匀,到达温度后应立即通知焊工施焊,否则应立即将保温材料移到焊口上,并绑扎严密。
8.1.2采用电加热时,应按以下方法操作:
a.处理管径≥273mm的管道,测温点应在焊缝中心按圆周对称分布,且不得少于两点,水平管道应上下对称布置;分区控温时,热电偶的布置应与加热装置相对应;当一个热电偶同时控制多个焊件时,热电偶应布置在有代表性的焊接接头上。
热电偶热端必须接触可靠。
b.热电偶引出线接法要正确,镍铬线(正极)接镍铬导线,接电位计,记录器的正极;镍硅线(负极)接镍硅导线,接电位计,记录仪的负极。
c.焊缝必须在加热器中心,焊缝两边的壁厚不同,大小头或一端紧靠阀门、联箱等,加热器中心可向散热快的一边偏移。
d.加热器与被加热表面之间不应有保温层,加热器不得相互重叠,以免加热器局部过热影响使用寿命。
e.加热器和电源的引出线必须在隔热层外,且必须接触良好,加热器应用耐热钢丝或钢带固定好。
8.2预热、热处理参数及工艺
8.2.1预热工艺
a、常用钢材预热温度表
钢种
预热温度(℃)
C≤0.35%的碳钢
100-200
C-Mn
150-200
1Cr-1/2Mo
150-250
1Cr-1/2Mo-V
200-300
2.25Cr-1Mo
250-350
9Cr-1Mo-V-Nb
200-300
注:
I.当采用GTAW时可按下限温度降低50℃。
II.当管子外径>219mm或壁厚≥20mm时应采用电加热法预热。
b、在≤0℃下,壁厚≥6mm的耐热钢管子、管件(如弯头、三通)和厚度≥34mm板件在焊接时,预热温度可按表中规定值提高30-50℃。
c、壁厚<6mm的耐热钢管子及壁厚>15mm的碳素钢管在≤-10℃温度下焊接时亦应适当预热。
d、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。
e、接管座与主管焊接时应以主管规定的预热温度为准。
非承压件和承压件焊接时,预热温度应按承压件选择。
f、对于外径<60mm、壁厚<6mm的管子,采用GTAW时预热温度为50-100℃
g、预热宽度从对口中心开始,每侧不少于焊件厚度的三倍且≥100mm,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。
h、对无法安装柔性陶瓷电阻加热器的焊接接头,可采用火焰预热。
8.2.2焊后热处理工艺
a、常用钢材热处理温度、恒温时间表
钢种
温度(℃)
壁厚(mm)
≤12.5
>12.5
>25
>37.5
>50
>75
>100
时间(分钟)
C≤0.35%
600-650
90
120
135
150
165
1Cr-1/2Mo
670-700
30
60
90
120
135
150
165
1Cr-1/2Mo-V
720-750
30
60
90
120
180
240
300
2.25Cr-1Mo
720-750
30
60
90
120
180
240
300
9Cr-1Mo-V-Nb
760±10
注:
按T91/P91钢的焊接工艺导则,T91钢接头热处理按5Min/mm计算,且≥30Min;P91钢接头热处理按1h/25mm计算且≥4h。
b、下列焊接接头焊后应进行热处理
●壁厚>30mm的碳素钢管子与管件
●壁厚>32mm的碳素钢容器
●壁厚>28mm的普通低合金钢容器
●耐热钢管子与管件、壁厚>20mm的普通低合金钢管道
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:
●壁厚≤10mm、管径≤108mm的15CrMo、12CrMo钢管子。
●壁厚≤8mm、管径≤108mm的12Cr1MoV钢管子。
●壁厚≤6mm、管径≤63mm的12Cr2MoWVTiB钢管子。
d、热处理过程中升温、降温速度按250×25/壁厚℃/h计算,且不大于300℃/h。
e、降温过程中温度在300℃以下时,可以不控制。
f、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,热处理温度一般不超过合金成分低侧钢材的下临界点Ac1。
g、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≥60mm。
h、热处理的保温宽度,从焊缝坡口边缘算起,每侧不少于管子壁厚的5倍且每侧应比加热器的安装宽度增加不少于100mm,保温厚度以40-60mm为宜。
i、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>10mm的管子应采用远红外加热,锅炉过热器管子应尽量采用远红外加热。
j、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,应采取被加热焊件缓冷措施,待故障排除后,应按规范要求重新进行热处理。
k、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。
l、对无法安装加热器的焊接接头,征得技术人员批准后,可采用火焰加热。
m、超厚壁管(壁厚≥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。
n、主汽管(A335P91)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1-2小时,再进行焊后热处理,热处理温度760±10℃,恒温时间不低于4h。
9.不合格品的热处理
9.1已经热处理过的焊口,如因焊接缺陷挖补返修后,应按该焊口原热处理的技术规范重新进行热处理。
9.2热处理结束后,应检查记录曲线是否符合规范要求,如不符应做硬度测定,不合格则须重新热处理。
10.质量检查及验收
10.1焊前预热、焊后热处理的记录必须准确可靠,清晰。
10.2热处理曲线必须有工程项目、规格、材质、带速、热处理工代号、热处理日期、焊口编号。
10.3经焊接工艺评定,且具有与作业指导书规定相符的热处理自动记录曲线的焊接接头,可免做硬度试验。
10.4热处理曲线与作业指导书规定的工艺参数有出入时,必须做硬度测定。
A335P91钢焊接热处理后必须进行100%硬度测定。
10.5热处理后焊缝的硬度,一般不超过母材布氏硬度HB加100,且不超过下列规定:
合金总含量<3%HB≤270
3%-10%HB≤300
>10%HB≤350
11.工序交接及成品保护
11.1热处理过程中应注意对成品的保护。
11.2热处理作业时须安排护栏,挂警示牌,以对焊口有效保护。
12.安全文明施工
12.1作业人员必须遵守安全、防火等规程的有关规定和安全操作规程,班组应经常进行安全教育;凡参加高空作业人员须经体检合格方可登高作业。
12.2进入施工现场必须正确佩戴安全帽,穿上防滑鞋,高空作业系牢安全带。
12.3施工现场严禁吸烟,严禁带病或酒后进入施工现场。
12.4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。
12.5热处理加热炉的周围应设防护栏,悬挂警示牌或警告旗;并有专人监护,开、关机通讯联络畅通。
12.6热处理控温设备应可靠接地,电缆无破损,接头处应用绝缘胶布扎好。
12.7热处理电缆线走向应有条理,作业完成后,及时清理现场保温材料等杂物,做到“工完、料尽、场地清”。
12.8夜间作业照明应充足,不准乱接乱拉电源,严禁带电作业;遇六级以上大风、雨、雪、大雾应停止露天高空作业。
12.9作业完成后,应切断电源,检查周围确认无起火危险后方可离开。
13.环境管理
13.1氧气、乙炔专用仓库,专人管理;装卸时轻拿轻放,防止撞击、拖拉和倾倒,不能混装。
13.2废手套等采取集中放置,进行统一回收处理。
14.技术记录
14.1热处理工艺卡
14.2焊口热处理自动记录曲线
14.3焊接热处理统计表
14.4硬度检验报告
附热处理曲线示意图:
注:
当焊口采用电加热方式进行预热时,才有预热曲线。
预热温度碳钢一般为100-200℃,12Cr1MoV一般为200-300℃,A335P220一般为250-350℃。
异种钢对接预热温度按成分较高侧材料预热温度为准。
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