某电厂锅炉系统焊接施工组织设计secret.docx

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某电厂锅炉系统焊接施工组织设计secret

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1.工程概况4

1.1锅炉系统4

1.2汽机系统5

1.3空冷系统6

2.施工执行标准6

3.焊接施工方案的确定6

3.1主要焊接工作量7

3.2焊接方法8

3.3焊接材料11

3.4焊接坡口形式及组装要求11

3.5焊接工艺及热处理规范14

3.6焊接接头质量检验17

3.7焊接接头质量检验18

4.焊接力能供应及机械设备管理18

4.1焊接用气体的供应及布置18

4.2焊接电源及焊机集装箱布置18

4.3热处理机电源及热处理机布置19

4.4焊接材料烘干机电源及布置19

4.5焊接机械设备管理20

4.6劳动力分布20

5.焊接材料管理20

5.1焊接材料管理制度20

5.2焊接材料检验制度21

5.3焊接材料复检制度21

5.4焊接材料保管制度22

5.5焊接材料烘干制度23

5.6焊接材料的发放和回收制度23

5.7过期焊接材料处理制度24

6.焊接管理组织24

6.1焊接人员的配备及职责24

6.2焊接人员应具备的资格条件27

6.3焊接组织机构27

7.焊接工艺评定及焊工的岗前培训28

7.1焊接工艺评定28

7.2持证焊工的岗前培训28

8.焊接技术管理29

9.焊接过程管理29

9.1焊接行为过程管理29

9.2质量检查及验收31

10.焊接质量管理及质量保证措施31

10.1施工质量目标31

10.2质量管理31

10.3质量保证措施32

10.4施工各个环节的控制与检查33

10.5特殊条件下焊接质量保证措施33

10.6焊接接头的标识33

10.7质量标准33

11.焊接施工中的环境保护、劳动防护及安全文明施工33

11.1执行标准33

11.2安全方针34

11.3安全目标34

11.4安全文明施工管理体系34

11.5环境因素识别与评价34

11.6危害因素识别与评价34

11.7应急准备及响应35

11.8安全文明施工措施35

11.9安全生产保证措施35

11.10安全危害因素辨识控制36

11.11环境因素评价及控制40

11.12安全操作规程41

11.13特殊情况下焊接施工安全措施43

12.竣工后的资料移交46

13.焊接工程施工紧急（突发性）事故应急预案及措施47

13.1触电事故应急方案及措施47

13.2创伤事故应急方案及措施47

13.3烧（烫）伤事故应急方案及措施47

13.4高温中暑事故应急方案及措施48

13.5有害气体中毒应急方案及措施48

13.6弧光（电光性眼炎）伤害事故的应急方案及措施48

13.7火灾、爆炸事故的应急方案及措施48

14.重要部件或特殊钢材的焊接施工方案49

14.1SA335-P91焊接施工方案49

14.2SA213-T91焊接施工方案51

14.3SA213-T23焊接施工方案53

14.415NiCuMoNb5（WB36）焊接施工方案55

14.5SA335-P22焊接施工方案56

附录I：

焊接、热处理机械一览表58

附录II：

常用钢材性能一览表59

附录III：

常用焊接材料性能一览表61

附录IV：

焊接工艺评定目录及应用范围统计表64

附录V：

焊接工程一览表66

附录VI：

焊口记录图74

1.工程概况

1.1锅炉系统

陕西华电xx电厂三期2×600MW级工程#5机组为XXX公司生产的DG210025.4-

2型复合变压运行的超临界本生直流锅炉，一次再热、单炉膛、尾部双烟道结构、采用烟气挡板调节再热汽温,固态排渣，全钢构架、全悬吊结构,平衡通风、露天布置,前后墙对冲燃烧锅炉，焊接工程设备采用美国ASME标准。

燃烧制粉系统采用双进双出钢球磨煤机冷一次风正压直吹式制粉系统，配五台中速磨煤机，回转式空气预热器系三分仓转子回转式，一、二次风机，引风机的烟风系统。

采用电除尘、脱硫的烟风系统。

炉膛上部布置有屏式过热器、高温过热器；水平烟道中布置有高温再热器；后烟道竖井布置低温过热器、低温再热器、省煤器和吊挂管。

给水由炉前右侧进入省煤器，流经省煤器后，进入螺旋水冷壁、过渡段、垂直水冷壁然后进入汽水分离器进行汽水分离，从分离器分离出来的水进入贮水罐排往冷凝器，蒸汽则依次经顶棚管、后竖井水平烟道包墙、低温过热器、屏式过热器和高温过热器。

进入直流运行时全部工质均经过汽水分离器进入顶棚管。

调节过热蒸汽温度的喷水减温器装于低温过热器出口到屏式过热器进口连接管和屏式过热器出口到高温过热器进口连接管上。

主要设备简介：

制造厂商：

锅炉型号：

DG210025.4-

2型

主要介质参数:

给水温度（B-MCR）288℃（BRL）285℃

过热蒸汽温度（B-MCR）571℃（BRL）571℃

过热蒸汽出口压力（B-MCR）25.4Mpa·g（BRL）25.26Mpa·g

再热蒸汽流量（B-MCR）1755.4t.铝母线等铝及铝合金采用熔化极半自动惰性气体保护焊（MIG）。

焊剂采用半自动铝母线焊机，焊接材料必须有生产厂家出示质量合格证件。

母线焊接采用氩弧焊工艺方法。

铝母线在点固焊之前用丙酮或酒精清洗干净，层间清理用锉刀清理，或用不锈钢丝刷对层间和外表清理，需要现场加工的用机械方法加工。

管状母线的补强衬垫的纵向轴线位于焊口中央。

焊接前对口平直，其弯折偏移不大于0.2%，中心线偏移不大于0.5mm。

焊接中每个焊缝一气呵成，除瞬间断弧外不得停焊，母线焊完未冷却前，不得移动或受力。

母线对接焊缝的加强面高度为2～4mm。

母线焊接中进行直流电阻测定，焊缝直流电阻不大于同截面,同长度的原金属的电阻值。

焊接接头表面无肉眼可见的裂纹、凹陷、缺肉、未焊透、气孔、咬边等缺陷。

咬边深度不超过母线厚度的10%，且其总长度不得超过焊缝总长的20%。

焊完后清理、自检、焊口标识。

3.3焊接材料

A.焊接材料的质量要求

焊接材料严格执行相应的国家标准。

焊接工程中使用的进口焊接材料必须符合设计要求和工艺方提交的技术文件的要求。

焊接材料均要有制造厂的质量合格证、焊接材料质量证明书。

对焊接材料质量有怀疑时，按批号抽查检验，合格后方可使用。

B.焊接材料的选用要求

a.焊接材料严格按照设计要求及焊接工艺评定结果使用。

异种钢焊接的标准：

两侧钢材均非奥氏体不锈钢时，可选用成分介于二者之间或与合金含量低的一侧相匹配的焊接材料；两侧之一为奥氏体不锈钢时，且其工作温度低于425℃，可选用与奥氏体不锈钢相应的焊接材料；对于工作温度大于425℃的耐热合金管子、管体等承压部件进行补焊或在其上焊接管接头，若限于条件焊后无法进行热处理时，可选用镍基焊材。

b.钨极氩弧焊应使用符合有关规定的电极。

C.焊接材料的使用

焊条使用前严格按照产品说明书对其进行烘焙，烘焙后的焊条应放置在专用的焊条保温桶内，随用随取。

焊丝使用前清除其表面的油、污、锈、垢，直至露出金属光泽。

3.4焊接坡口形式及组装要求

A.坡口形式及尺寸

承压管道部分的坡口形式及尺寸遵照设计方的要求，设计中未要求的，参照《火力发电厂焊接技术规程》DLT的要求进行加工。

坡口的形式及尺寸应保证焊口质量，便于焊接操作；在坡口规定允许角度范围内，保证坡口精确度，以减少填充金属量。

坡口制作还应力求减少应力、变形和方便无损检验。

B.坡口的加工及清理

a.承压管件坡口的加工，原则上应进行机械加工。

如采用热加工方法下料或坡口制备，切口部分应留有机械加工余量，以便除去淬硬层及过热金属并将割口表面的氧化物、熔渣及飞溅物清理干净，并将不平处修理平整。

T91P91等高合金管严禁采用热加工法下料或坡口制备。

b.在管子上因安装仪表管座、疏水管座等需要开孔，且开孔小于30mm时，不得用热加工方法开孔。

c.管道（管子）端面应与管道中心线垂直。

其偏斜度△f应符合下列规定：

管子外径≤60mm，△f≤0.5mm；

管子外径60～159mm，△f≤1mm；

管子外径159～219mm，△f≤1.5mm；

管子外径＞219mm，△f≤2mm。

d.焊件组装前要对坡口进行清理，去除坡口两侧及坡口内、外壁的油、锈、污垢，直至露出金属光泽。

并确定坡口内及边缘20mm内母材无裂纹、重皮、坡口破损及毛刺等缺陷。

e.坡口及坡口两侧的清理范围为：

对接接头：

坡口每侧各为（10～15）mm；

角接接头：

（焊脚尺寸K值+10）mm。

C.焊件的组装及定位要求

a.对口时一般应做到内壁齐平，如有错口，其错口值应符合下列要求：

对接单面焊的局部错口值不得超过壁厚的10%，且不大于1mm；

对接双面焊的局部错口值不得超过焊件厚度的10%，且不大于3mm。

b.管子对口时应平直，焊接角变形在距离接口中心20mm处测量，除特殊要求外，其折口偏差值应符合下列规定：

管子公称直径DN＜100mm时，α≤2mm；

公称直径DN＞100mm时，α≤3mm。

c.对口间隙要符合《火力发电厂焊接技术规程》DLT的规定，与所用的焊接方法相适应。

公称直径大于500mm的管道对口局部间隙不得超过2mm，且总长度不得超过焊缝总长度的20％。

焊口的局部间隙过大时，要设法修整到规定尺寸，严禁在间隙内加填塞物。

d.不同厚度的焊件对口时，其坡口制作按照《火力发电厂焊接技术规程》DLT的有关规定进行，示意图如下：

e.对口时管子要垫实。

管子一旦点固焊好，在焊接过程中不得碰撞和移动管子，防止焊接和热处理过程中产生变形或附加应力。

焊接结束后，临时加固的支撑才能去掉（所有需热处理的焊口必须在热处理完成后才能卸载）。

f.除设计规定的冷拉口外，其余焊口禁止用强力对口，更不允许利用热膨胀法对口，以防产生附加应力。

D、充氩

合金含量较高的耐热钢（含铬量≥3%或合金总含量>5%）管子和管道对接焊接时内壁必须充氩气或混合气体保护，并确保保护有效。

a．充气的方法大体分为整根管子端部送气，制作送气装置伸入联箱内单根管送气，从坡口根部向管内送气，分段组装送气等，制作拉环装置从管子内部送气；

b．通常，施工现场制作充氩气室的堵塞材料为生活中使用的卫生纸；商店中出售的可食面包，食堂大师傅制作的可吃面团，科研单位研究特制的可溶纸，马粪纸，施工单位自行设计铁皮和油毛毡等制作的气室拉环装置；

c．气室的长度根据管段的长短而定，以保护效果、节省气体为原则。

一般气室以焊口中心线为准，两侧各300mm为宜，以防预热和焊接中烧损，而失去保护意义。

3.5焊接工艺及热处理规范

A.焊接工艺

a.焊条（焊丝）直径、焊接电流、焊接热规范、焊缝层道数、电源种类及极性、焊接线能量、焊接速度等工艺参数依据各类材质的焊接工艺评定报告来确定。

b.定位焊时，除其焊接材料、焊接工艺、焊工和预热温度等要与正式施焊时间相同外，还须满足下列要求：

在对口根部定位焊时，定位焊后要检查各个点焊质量，如有缺陷要立即清除，重新进行定位焊；厚壁大径管若采用填加物方法定位，填加物必须采用同种材料，当除去填加物时，不许损伤母材，并将其残留焊疤清除干净、打磨修整。

c.点固焊

小径薄壁管点固焊，应点固在焊缝1点和11点位置，横焊焊口的点固焊缝应在无障碍的地方，小径薄壁管吊焊焊口（5G）点固焊示意图所示：

大径厚壁管点固焊时，可采用“定位块”法点固在坡口内，点固焊不少于3点，点固焊用的“定位块”应选用含碳量小于0.25%钢材为宜。

点固焊示意图如下：

大径厚壁管点固焊示意图

d.点固焊缝长度应为10～15mm,厚度不小于3mm。

。

e.氩弧打底焊接结束前，应留一处检查孔，焊工用肉眼检查焊缝根部，发现缺陷时及时采取补救措施。

检查完毕后及时进行次层焊缝的焊接。

f.焊接时，要特别注意接头和收弧的质量，收弧时应将熔池填满。

当出现缺陷时要立即清除，重新焊接。

g.厚壁大径管的焊接采用多层多道焊，当壁厚大于35mm时，还要符合下列规定：

氩弧焊打底的焊层厚度不小于3mm。

对于铬含量≥5%或合金总含量不小于10%的耐热钢焊缝，其单层焊道厚度不超过焊条直径；焊道摆动宽度不超过焊条直径的4倍。

其他材料单层焊道的厚度不大于所用焊条直径加2mm；单焊道宽度不大于所用焊条直径的5倍。

，充氩时，当感觉氩气从焊缝间隙轻微返出时（也可用打火机是否熄灭来判断），用石棉条将焊口间隙堵住，此时将氩气流量减少13，流量过大会产生内凹的缺陷。

焊一段石棉条拔开一段。

f.氩弧打底及填充要求：

SA335-P91钢氩弧打底焊两层，电焊采用多层多道焊,施焊过程中控制焊道的宽度不超过焊条直径的4倍。

焊层厚度不超过焊条直径。

打底焊时送丝一定要均匀，收弧时要待焊接电流衰减、填满弧坑后收弧，以防弧坑裂纹的产生。

电弧焊第一层应尽可能减小焊接电流。

防止根层由于电流过大被击穿。

每焊完一层应进行仔细清理，可用扁铲及角向砂轮机进行清理，不可用榔头敲击焊缝。

g.SA335-P91钢热处理规范

14.2SA213-T91的焊接施工方案

SA213-T91钢是一种改进的9Cr-1Mo钢，具备较高的抗拉强度、持久强度和抗氧化性能，但SA213-T91钢属马氏体热强钢，其焊接性能较差。

a.坡口制备

坡口制备应以机械加工的方法进行,坡口制作如下图:

b.焊接材料及使用要求

焊丝为进口焊材,牌号为MTS-3，规格φ2.4mm,使用前彻底清理其表面的油脂，水分及锈蚀，直至露出金属光泽。

c．焊接方法

手工氩弧焊

d.施焊要求：

焊前在管内充氩保护，利用细铜管把头敲扁插人焊缝内，大管流量为20—30Lmin，氩气流量一般为10—15Lmin，充氩时，当感觉氩气从焊缝间隙轻微返出时（也可用打火机是否熄灭来判断），用石棉条将焊口间隙堵住，此时将氩气流量减少13，流量过大会产生内凹的缺陷。

焊一段石棉条拔开一段。

焊前管件必须达到规定的预热温度后方可施焊。

施焊时送丝一定要均匀，收弧时要待焊接电流衰减、填满弧坑后收弧，以防弧坑裂纹的产生。

每焊完一层应仔细进行清理，发现缺陷应立即清除，经自检合格后方可焊接次层焊缝。

e.SA213-T91钢焊前预热及层间温度

预热温度

层间

100～150℃

≤300℃

f.SA213-T91钢焊接电流参数值

焊接方法

焊丝规格

（mm）

焊接电流

（A）

焊接电压

（V）

焊接速度（mmmin）

氩气流量（Lmin）

T1G

Φ2.4

90～105

9～11

60～82

10～12

g.SA213-T91钢热处理规范

14.3SA213-T23的焊接施工方案

SA213-T23钢是一种改进的2.25Cr-Mo-W-V钢，具备较高的抗拉强度、持久强度和抗氧化性能，属铁素体+珠光体型热强钢。

是日本住友金属株式会社在我国G102（12Cr2MoWVTiB）基础上，将碳含量从0.08-0.15%降至0.04-0.10%以改进材料的焊接性能，Mo含量从0.50-0.65%降至0.05-0.30%，W量从0.30-0.55%升至1.45-1.75%，并形成以W为主的W-Mo的复合固溶强化，加入微量Nb和N形成碳氮化物弥散沉淀强化，而研制成功的低碳低合金贝氏体型耐热钢。

SA-213T23钢管综合性能良好，其最高使用温度为600℃。

a.坡口制备：

坡口制备应以机械加工的方法进行,坡口制作如下图:

b.焊接材料及使用要求

焊丝采用进口焊材，牌号为TGS-2CW，规格φ2.4mm，使用前彻底清理其表面的油脂，水分及锈蚀。

c.SA213-T23钢焊前预热及层间温度

预热温度

层间温度

160～180℃

≤300℃

d.SA213-T23钢焊接电流参数值

焊接方法

焊丝规格（mm）

焊接电流

（A）

焊接电压

（V）

焊接速度（mmmin）

氩气流量（Lmin）

T1G

Φ2.4

90～105

10～15

60～80

8～12

e.SA213-T23钢热处理规范

SA-213T23钢焊口焊后热处理工艺曲线示意图

e.施焊要求：

施焊时送丝一定要均匀，收弧时要待焊接电流衰减、填满弧坑后收弧，以防弧坑裂纹的产生。

每焊完一层应仔细进行清理，发现缺陷应立即清除，经自检合格后方可焊接次层焊缝。

为了防止背面焊缝的氧化,氩弧打底时采取管内充氩保护措施。

为了取得良好的保护效果，必须合理控制氩气流量，流量控制在8～12Lmin。

14.415NiCuMoNb5（WB36）的焊接施工方案

15NiCuMoNb5是在C-Mn钢基础上添加Ni、Cu、Mo及Nb微合金化的钢，具有较高强度和良好的焊接性能。

a.焊前准备

需要现场下料时，尽量采用机械方法进行加工。

若采用热加工方法须在端口处留出加工余量。

b.焊接材料使用要求

焊条在使用前必须经350℃烘干后放入保温筒中，随用随取。

氩弧焊丝使用前彻底清理其表面的油脂，水分及锈蚀。

c.15NiCuMoNb5钢焊前预热及层间温度

焊接接头位置

预热温度

层间

层间加热保温方法

2G

150～200℃

150～300℃

电阻加热

5G

150～200℃

150～300℃

电阻加热

d.15NiCuMoNb5钢焊接电流参数值

焊接方法

T1G

SMAW

电源极性

直流正接

直流反接

焊条规格（mm）

Φ2.5

Φ2.5

Φ3.2

Φ4.0

焊接电流（A）

2G

130～140

70～90

110～130

130～160

5G

95～120

70～85

100～120

140～160

e.15NiCuMoNb5钢焊后热处理规范

15NiCuMoNb5钢焊口焊后热处理工艺曲线示意图

14.5SA335-P22钢的焊接方案

SA335-P22钢为德国钢种，属2.25Cr-1Mo类钢。

a.焊前准备

需要现场下料时，尽量采用机械方法进行加工。

若采用热加工方法须在端口处留出加工余量。

b.焊接材料使用要求

焊条在使用前必须经350℃烘干后放入保温筒中，随用随取。

氩弧焊丝使用前彻底清理其表面的油脂，水分及锈蚀，直至露出金属光泽。

c.施焊要求：

施焊时送丝一定要均匀，收弧时要待焊接电流衰减、填满弧坑后收弧，以防弧坑裂纹的产生。

每焊完一层应仔细进行清理，发现缺陷应立即清除，经自检合格后方可焊接次层焊缝。

d.SA335-P22钢焊前预热及层间温度

预热温度

层间

层间加热保温方法

200～300℃

＜400℃

电阻加热

e.SA335-P22钢焊接电流参数值

焊接方法

T1G

SMAW

电源极性

直流正接

直流反接

焊条（丝）规格（mm）

Φ2.5

Φ2.5

Φ3.2

Φ4.0

焊接电流（A）

2G

95～100

70～80

110～130

130～160

5G

95～120

70～90

100～130

130～160

f、SA335-P22钢焊后热处理规范

SA335-P22钢焊口焊后热处理工艺曲线示意图

附录Ⅰ：

焊接、热处理机械一览表

附录Ⅱ：

常用钢材性能一览表

附录Ⅲ：

常用焊接材料性能一览表

附录

：

焊接工艺评定目录及应用范围统计表

附录

：

焊接工程一览表

附录

:

受热面焊口记录图

附录Ⅰ：

焊接、热处理机械一览表

序号

机械名称

型号

数量

备注

1

逆变焊机

ZX7-400

110

2

焊条烤箱

ZYH-150

3

3

远红外程控加热器

WKG-240KW

3

5

台式砂轮机

1

6

虎钳

1

7

角向砂轮机

20

8

交流焊机

BX2-500

10

9

手提式小型逆变焊机

ZX7-180

2

10

铝母线焊机

ESAB-LAN-50

1

附录Ⅱ：

常用钢材性能一览表

序号

牌号

化学成分

钢号

标准号

C

Mn

Si

Cr

Mo

V

Ni

Ti

B

1

SA-210C

ASTMA210

≤0.27

≤0.93

≥0.10

—

—

—

—

—

—

2

20G

GB5310

0.17

~0.24

0.35

~0.65

0.17

~0.37

—

—

—

—

—

—

3

SA-106B

ASTMA106

≤0.30

0.29

~1.06

≥0.10

—

—

—

—

—

—

4

SA-213T2

ASTMA213

0.10

~0.20

0.30

~0.61

0.10

~0.30

0.50

~0.81

0.44

~0.65

—

—

—

—

5

SA-213T23

ASME

0.04

~0.10

0.10

~0.60

≤0.50

1.90

~2.60

0.05

~0.30

0.20

~0.30

AL≤0.03

—

0.0005~

0.0060

6

15CrMo

GB5310

0.12

~0.18

0.40

~0.70

0.17

~0.37

0.80

~1.10

0.40

~0.55

—

—

—

—

7

12Cr1MoV

GB5310

0.08

~0.15

0.40

~0.70

0.17

~0.37

0.90

~1.20

0.25

~0.35

0.15

~0.30

—

—

—

8

SA-335P22

ASTMA335

≤0.15

0.30

~0.60

≤0.50

1.90

~2.60

0.87

~1.13

—

—

—

—

9

SA-335P91

ASTMA335

0.08

~0.12

0.30

~0.60

0.20

~0.50

8.00

~9.50

0.85

~1.05

0.18

~0.25

≤0.40

N0.03

~0.07

Cb0.06

~0.10

10

SA213-T91

ASTMA213

0.08

~0.12

0.30

~0.60

0.20

~0.50

8.00

~9.50

0.85

~1.05

0.18

~0.25

≤0.40

N0.03

~0.07

Cb0.06

~0.10

11

12Cr2Mo

GB5310

0.08

~0.15

0.40

~0.70

≤0.50

2.00

~2.50

0.90

~1.20

—

—

—

—

12

SA213-TP347H

ASME

0.04

~0.10

≤2.00

≤0.75

17.00

~20.00

—

—

9.00

~13.00

—

—

13

15NiCuMoNb5

DIN17175

≤0.17

0.80

~1.20

0.25

~0.50

0.25

~0.40

—

1.00

~1.30

—

—

常用钢材性能一览表（续）

序号

牌号

化学成分

常温力学性能

钢号

标准号

W

N