ws锅炉安装现场焊接通用工艺规程05.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流ws锅炉安装现场焊接通用工艺规程05.精品文档.锅炉安装现场焊接通用工艺规程Q/ZYLJ04.02-2005编制:蒋受林 审核: 批准:1 总则1.1 目的和范围 为了加强我公司对锅炉安装的焊接技术工作管理,保证安装焊接质量,特制订本工艺规程。本规程实用于以水为介质的出口压力大于2.5MPa各种类型蒸汽锅炉、热水锅炉、有机载体锅炉、固定烟道式余热锅炉、常压锅炉安装的受压元件、承重结构及锅炉范围内的承压管道的焊接工作。1.2 编制依据 特种设备安全监察条例(国务院令373号) 锅炉安装改造单位监督管理规则(TSG G3001-2004)蒸汽锅炉
2、安全技术监察规程(劳动部96276号)热水锅炉安全技术监察规程(劳锅字9774号)工业锅炉安装工程施工及验收规范(GB50273-98)火力发电厂焊接技术规程(DL/T8692004)电力建设施工及验收技术规范(锅炉机组篇) (DL/T504795)锅炉受压元件焊接技术条件(JB1613-93)2 焊工及无损检测人员2.1焊工2.1.1锅炉安装过程中的焊接工作,难度大、要求高,是锅炉安装质量的关键。尤其是锅炉受热面管子的焊接,因其管径小、管壁薄、管排密集、间距小,施焊场地狭窄、焊口数量多(约占锅炉焊口数的6070),焊接位置多变(水平固定,垂直固定,斜固定),焊接难度大。焊接质量主要是通过焊工
3、操作来保证的。因此,从事锅炉受压元件焊接工作的焊工,必须按国家质量监督检验检疫总局颁发的锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则进行培训、考试,取得焊工合格证后,方可进行考试合格项目范围的焊接工作。必要时,还应根据有关要求做好与实际条件相适应的模拟练习工作。2.1.2 施焊人员必须严格执行本规程和相关工艺文件、管理制度的要求。2.1.3 施焊前,焊工必须认真阅读焊接作业指导书(或焊接工艺卡),遇到与作业指导书或焊接规范要求不符合的情况时,应拒绝施焊。当发现重大质量问题时,应及时报告有关人员,不得自行处理。2.2 无损检测人员2.2.1焊接质量的无损检测人员必须是经培训并按照国家质检总局锅炉压力容
4、器安全监察局发的国质检锅2003 249号文特种设备检验检测机构管理规定特种设备无损检测人员考核监督管理规则进行考核取得、级检验资格证,才能从事与所持资格证级别相应的无损检测工作,并负相应的技术责任。取得级以上证书的人员方可填写和签发检验报告。2.2.2 无损检测人员应根据有关规范标准对所检测的焊缝质量准确判定并及时反馈,同时填写、整理并保管好检测记录。2.2.3 对外观质量不合格的焊缝,无损检测人员有权拒绝进行无损探伤检查。3 焊接方法选用焊接方法选择应根据现场条件和焊接材料、合格焊工技术情况等综合考虑。锅炉施工中应用的焊接方法主要是焊条电弧焊、CO2气体保护焊和氩弧焊等。焊条电弧焊是目前施
5、工中应用最广泛的焊接方法,焊接速度较快,焊件应力和变形通过工艺调整可以得到控制。氩弧焊有许多优点,最突出的是焊缝质量好,氩弧焊工作效率高。因此国家规定工作压力大于或等于9.8 MPa锅炉受压元件的对接焊缝,应用氩弧焊打底焊。锅炉焊接施工中,采用的焊接方法如下:a)炉管/管道对接焊缝的焊接:当DN50时:采用手工钨极氩弧焊。当DN50时:采用手工钨极氩弧焊打底,其余焊条电弧焊。b)管道熔透性的角接焊缝采用手工钨极氩弧焊打底,其余焊条电弧焊;承插焊缝采用焊条电弧焊。c)钢结构及其它的焊接:采用半自动CO2气体保护焊或焊条电弧焊。4 焊接电源及焊接设备的选用 焊接电源的选用应根据焊接工艺方法和焊接材
6、料而定。采用焊条电弧焊、CO2气体保护焊和氩弧焊等焊接方法时,应选用直流电源。采用焊条电弧焊和氩弧焊等焊接方法时,焊接设备选用ZX7系列逆变焊机或ZX5系列硅整流焊机;采用CO2气体保护焊时,焊接设备选用NBC、YD系列焊机。5 焊材选用及管理5.1 焊材选用5.1.1焊接材料的确定一般以设计规定为依据,如设计没有规定,则应根据母材的化学成分、力学性能和壁厚及焊接接头形式、焊接结构特点、受力状态、结构使用条件对焊缝性能的要求、焊接施工条件和技术经济效益等综合考虑(锅炉焊接常用焊材见附表l)。5.1.2 同种钢材焊接时,焊材的选择一般应符合下列要求: a)焊缝金属性能和化学成分与母材相近; b)
7、工艺性能良好。5.1.3 异种钢材焊接时,焊材的选择一般应符合下列要求: a)两侧钢材均属非奥氏体不锈钢时,可选用成分介于二者之间或与合金含量低的一侧相配的焊材; b)两侧之一为奥氏体不锈钢时,可选用含镍量较高的不锈钢焊材。5.2 焊材验收与复验 用于锅炉焊接的焊条、焊丝应有制造厂家的质量合格证明,各项性能指标应符合国家的有关技术标准的要求;如焊条、焊丝无质量合格证明或对焊条、焊丝质量有怀疑时,还应进行熔敷金属化学分析和力学性能检验,合格后才能使用。5.3 焊材保管及使用5.3.1锅炉安装所用焊接材料应妥善保管,存放室内应有加热、除湿装置及温湿度计。室内温度应大于5、相对湿度应小于60%,每天
8、应有记录。5.3.2存放于室内的焊材必须牌号(型号)、规格、批号做好明显标识,分门别类码放整齐,焊接材料离墙、离地距离大于300mm。5.3.3已经受潮、药皮变色、焊芯有锈蚀的焊条,以及表面锈蚀严重的焊丝不准使用。5.3.4施工现场有焊条烘干设备,烘干设备上温度计、电流、电压表均在有效校验期内。焊条应有专人负责烘烤,具体烘烤温度见附表1。烘烤时注意事项如下: a)避免焊条在烘烤过程中,药皮因温度剧升或陡降而开裂。烘箱的升温和降温应缓慢; b)不允许往正在升温的烘箱内放入或取出焊条,应待焊条烘烤符合要求,降至保温温度后方可取出; C)从烘箱内取出的焊条应盛装在保温简内,盛装数量应根据施焊需要而定
9、。从烘干箱内取出的焊条应在四小时内用完,剩余焊条需重新烘烤。烘烤次数超过二次的焊条,不得用于受压元件和承重部位的焊接。5.3.5 焊条烘烤人员除按规定烘烤焊条外,还负责按规定领取和发焊条、焊丝,并按要求做好领取、烘烤、发放、回收记录。5.3.6 焊材管理的有关质量记录及其他有关要求见公司焊材管理办法中的有关内容。6 焊前准备6.1 焊接工艺评定6.1.1施工单位在领到施工图后,应根据施工图及有关焊接资料,查明下列焊接接头的母材材质种类、壁厚范围、设计规定(或拟采用)的焊材型号(牌号)、焊接方法等情况,并查阅公司焊接工艺评定一揽表,若储备的焊接工艺评定能覆盖本工程时,可使用原焊接工艺评定文件。否
10、则,应根据蒸汽锅炉安全技术监察规程的规定进行焊接工艺评定。 a)锅炉受压元件的对接接头; b)锅炉受压元件之间或者受压元件与承载的非受压元件之间连接的要求全焊透的T型接头或角接头。6.1.2 如果锅炉安装现场采用的是国外钢材、焊材时,也应按我国规定在施焊前进行焊接工艺评定。6.1.3如公司焊接试验室已做过的该钢种同样焊接方法的工艺评定。或已做过的评定有效范围能覆盖该钢种,在其后锅炉安装中遇到相同钢材的焊接时,可不再做焊接工艺评定。6.2 焊接工艺文件6.2.1 焊接技术人员应根据有关规程、规范,图纸和焊接工艺评定报告编制焊接工艺文件(作业指导书),以指导具体施工。6.2.2 焊接工艺文件应写明
11、施焊顺序。锅炉安装中,总的焊接顺序一般为: 钢结构组对焊接水冷壁管地面组对焊接省煤器、过热器地面组对焊接炉顶钢结构组对焊接受热面散管组对焊接上升管、降水管、导水管组对焊接锅炉范围内承压管道组对焊接。6.2.3 工艺文件编、审手续应完备。6.3 焊口布置 焊口的位置应避开应力集中区,且便于焊接及热处理。一般应符合下列要求:6.3.1锅炉受热面管子焊口,其中心线距离管子弯曲起点或汽包、联箱外壁以及支吊架边缘至少70mm,两个对接焊口间距不得小于150mm。6.3.2管道对接焊口,其中心线距离管子弯曲起点不得小于管子外径。且不小于100mm(焊接、锻制、铸造成型管件除外),距支吊架边缘至少50 mm
12、,两个对接口间距不得少于管子直径,且不得小于150mm。6.3.3管子拼接应符合下列要求: a)以水冷壁管、连接管、锅炉范围内管道等管子的拼接焊缝数量不应超过附表2的规定,拼接管的最短长度不应小于500mm; b)蛇形管全长,平均每4m允许有一个焊接接头,拼接管子长度一般不宜小于2500mm,最短不应小于500mm。6.3.4焊接管的管孔应尽量避免开在焊缝上,并避免管孔接管焊缝与相邻焊缝的热影响区重合,如必须在焊缝上及附近开孔时,应满足以下条件: a)管孔两侧大于孔径且不少于60mm范围内的焊缝,应经无损探伤检验合格;b)孔边不在焊缝缺陷上;c)管接头需经焊后热处理消除应力。6.4焊件下料及坡
13、口要求6.4.1焊件下料应尽量采用机械切割法,当无条件时,可用热加工法。如用火焰切割碳钢和低合金钢,用等离子切割中、高合金钢及奥氏体不锈钢时,切口部位应留有加工余量,以便除去淬硬层及过热金属。6.4.2锅炉受热面管子、锅炉范围内管道和钢结构的坡口型式应按设计图纸要求加工。当设计无明确要求时,则坡口型式、尺寸按附表3要求加工。立柱对接接头,可参照管道对接接头的坡口型式加工。6.4.3坡口的制备宜用机械加工方法进行。如使用火焰切割坡口,应用砂轮机除去坡口表面的氧化物、熔渣、及飞溅物。6.4.4经加工的坡口按如下要求检查合格后方组对: a)淬硬性较大的钢材如使用热加工法切割坡口时,坡口表面应经表面探
14、伤合格。组对前用丙酮清洗坡口,并在坡口两侧各50mm范围内涂以专用防护膏,以防飞溅损伤管子表面; b)坡口表面应无裂纹、重皮、凹陷、毛刺等缺陷; C)加工尺寸符合设计和有关规定要求。对接管口端面应与管子中心线垂直,其偏斜度不得超过附表4的要求。6.4.5焊口组对前应用角向砂轮机及半圆锉将坡口内、外表面每侧1020mm范围内的油漆、污垢、铁锈等清理干净,检查范围内需磨出金属光泽。6.5焊口组对要求6.5.1焊件对口时一般应做到内壁平齐,如有错口,应符合下列要求:a)锅炉受热面管子外壁错口值不大于壁厚的10%,且不大于lmm;其他管道外壁错口值不大于壁厚的10%,且不大于4mm。b)不同厚度的管子
15、,其厚度差可按下列方法处理:内壁尺寸不相等而外壁平齐时,可按附图一的方式加工;外壁尺寸不相等而内壁平齐时,可按附图二的方式加工;内外壁尺寸均不相等时,可按附图三的方式加工。6.5.2为避免由于管子自重及焊接加热等产生的附加应力,施焊前应对有关焊口施加临时支撑或使用定位管卡固定。但不允许将临时支撑或固定管卡焊在管口母材表面上。6.5.3焊口的局部间隙过大时,应设法修整到规定尺寸,严禁在间隙内加填塞物。6.5.4禁止强力对口,更不允许用热胀法对口。7 焊接工艺过程7.1焊接环境7.1.1焊接时允许最低环境温度如下:a)碳素钢、低合金钢:10; b)中、高合金钢: O。如果焊接环境温度低于上述要求,
16、需采取挡风、加热措施,提高焊接环境温度后方可施焊。7.1.2焊接环境出现如下情况时,必须采用棚布遮挡措施,否则禁止施焊:a)风速:氩弧焊时大于2m/s,手工电弧焊大于10 m/s; b)相对湿度大于90%; C)雨、雪天气。7.2焊前预热7.2.1锅炉各种钢材施焊前的预热温度要求见附表1,但需符合如下要求:a)施焊前预热温度的确定应根据焊接工艺评定验证的预热要求;b) 在0以下的环境中焊接时,因散热快,焊前需预热的材料,其预热温度可适当提高3050;C)在-10及以下的低温环境中焊接时,因散热快,焊前不需预热的材料,应预热至3050才进行焊接;d)异种钢焊接时,预热温度应以焊接性能较差或合金成
17、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; f)非承压件与承压件焊接时,预热温度按承压件选择。7.2.2预热宽度从对口中心开始,每侧不少于焊件厚度的3倍,焊接过程中的层间温度控制要求见附表1。7.3定位焊7.3.1定位焊时应采用与正式焊接一样的焊材、焊接工艺、预热温度。7.3.2锅炉受热面管子及锅炉范围内的承压管道焊口宜采用手工氩弧焊定位,定位焊缝长度1030mm,为了保证中、高合金钢及奥氏体不锈钢管焊口定位焊缝的根部质量,可采用与正式施焊一样的充氩保护(见附图四),氩气流量1015Lmin。7.3.3为了防止定位焊产生缩孔,应将焊丝反复往弧坑送,待填满后,先抽去
18、焊丝,再停送保护气体。7.3.4为了便于正式施焊,应用角向砂轮机将定位焊缝两头打磨成圆滑过度,并检查定位焊缝是否有裂纹、气孔、未熔合等缺陷,若有应将缺陷清除干净。7.3.5定位焊应避开仰位或有障碍的位置。7.4 操作要点和注意事项7.4.1焊接前应检验氩气纯度和焊接极性。7.4.2对中、高合金钢及奥氏体不锈钢管焊口的焊接,为了保证焊缝根部质量,焊接时内壁可采取充氩保护(见附图四)。7.4.3手工电弧焊用低氢(碱性)焊条焊接时,应采用短弧连续焊,不允许用灭弧跳焊,以避免空气进入熔池中产生气孔。7.4.4焊接前必须认真调节好焊接电流。对于中、高合金钢管焊口的焊接工艺参数可选择上限,运条方法可采用月
19、牙形、斜锯齿形;对于奥氏体不锈钢管焊口,焊接工艺参数可选择下限,运条方法可采用小摆动及直线运条。7.4.5管口正式焊接时,不论采用手工氩弧焊还是手工电弧焊,均不允许在母材表面试验电流,引弧时应在坡口内,严禁在坡口外母材表面引弧。7.4.6用手工氩弧焊打底及进行其它层次的焊接时,尽量避免钨极与焊丝、坡口表面相碰,以防止焊缝夹钨,影响焊缝内部质量。7.4.7采用氩弧焊打底必须对根部焊缝认真检查,对中、高合金钢根部焊缝,必要时进行着色检查,以清除根部缺陷。7.4.8各层焊缝接头应错开20mm以上,不允许接头重叠。7.4.9对于需做焊前预热、焊后热处理的低、中、高合金钢管焊口,如焊接过程中被迫中断时,
20、应进行保温缓冷或后热处理。再焊时应仔细检查,确认焊道无裂纹后,按要求重新进行预热后方能继续施焊。7.4.10对于易产生延迟裂纹的合金钢材的焊件,如焊后不能立即进行热处理,则应及时做300350的后热处理,恒温时间不少于0.5小时。7.4.11锅炉管焊口焊完,经自检合格后,在焊缝附近打上焊工钢印号,但如下情况可免打焊工钢印号,只采用简图记录:a)管径、壁厚小,淬硬倾向大的低、中、高合金钢管焊口; b)有序排列的受热面管焊口。7.4.12管子焊接采用氩弧焊打底时,应将管口封堵,以避免管内有穿膛风。7.5 焊接顺序7.5.1 锅炉受热面管子的焊接顺序a)水冷壁和对流管束管子,一端为焊接,另一端为胀接
21、时,应先焊后胀。并且管子上全部附件应在水压试验之前焊接完毕。如果管子一端与集箱管座对口焊接,另一端插人锅简内焊接,一般应先焊集箱对接焊口,后焊锅筒焊缝。如果管子与两箱集箱管座对口焊接时,一般应由一端焊口依次焊完,再焊另一端焊口。 b)水冷壁和对流管束排管组装焊接时,应先焊两个边缘的基准管,以保证管排的尺寸,尽量由中间向两侧焊接或者采用间跳、对称焊,对于对口间隙较小的焊口应先施焊。c)省煤器、过热器排管的焊接,应尽量由集箱的一端向另一端焊接,或者由中间向两侧一排排逐一焊接,以减少焊接变形。省煤器、过热管排的焊接次序:应先焊上部,再焊中部,最后焊下部焊口。7.5.2 管束与锅筒、集箱的焊接顺序a)
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