给水管道焊接作业指导书.docx
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给水管道焊接作业指导书.docx
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给水管道焊接作业指导书
给水管道焊接作业指导书
1.目的
2.适用范围
3.编制依据
4.工程概况、特点及主要工程量
5.劳动力计划和作业人员的资格要求
6.主要施工机械、工具、器具及材料计划
7.施工进度计划
8.施工准备
9.作业程序
10.作业方法、工艺要求及质量标准
11.工序交接及成品保护
12.强制性条文
13.安全和文明施工措施
14.绿色施工及节能减排
15.精细化施工
16.技术记录
1.目的
为了使项目作业规范、符合程序、满足标准,确保施工安全、优质、准点完成,编制本作业指导书。
2.适用范围
本作业指导书适用于国电泰州电厂二期工程#4汽机给水系统管道组合安装焊接作业。
3.编制依据
1)国电泰州电厂二期工程给水系统管道相关图纸
2)《国电泰州电厂二期工程B标段施工组织设计》
3)《国电泰州电厂二期工程B标段焊接专业施工组织设计》
4)《江苏省电力建设第一工程公司焊接工艺评定》
5)《焊接工艺评定规程》(DL/T868-2004)
6)《特种设备焊接操作人员考核细则》(TSGZ6002-2010)
7)《焊工技术考核规程》(DL/T679-2012)
8)《火力发电厂焊接技术规程》(DL/T869-2012)
9)《火力发电厂焊接热处理技术规程》(DL/T819-2010)
10)《管道焊接接头超声波检验技术规程》(DL/T820-2002)
11)《钢制承压管道对接焊接接头射线检验技术规程》(DL/T821-2002)
12)《火力发电厂金属监督技术规程》(DL/T438-2009)
13)《电力建设施工质量验收及评价规程》第7部分:
焊接(DL/T5210.7-2010)
14)《工程建设标准强制性条文》电力工程部分(2011版)
15)《电力建设安全工作规程》火力发电厂部分(DL5009.1-2002)
16)《国电泰州发电有限公司(二期工程)企业标准》(Q/GDTZⅡA303.027-2014)
17)《建筑工程绿色施工评价标准》(GB/T50640-2010)
18)《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005
19)中国国电集团绿色火电厂建设指导意见
20)国电集团工程精细化管理资料汇编
4.工程概况、特点及主要工程量
4.1工程概况
本期工程高压主给水母管管道从主厂房17米层汽轮机气动给水泵出口接出,经#1、#2、#3、#4号高压加热器后连接到锅炉省煤器进口集箱。
4.2工程特点
施工多为高空作业,施工前应做好高空作业准备。
汽机房内管道集中,高压给水管道焊口较多且穿插密集,施工前应仔细观察施焊位置,如有障碍以致施焊困难,应采取有效措施降低施焊难度。
给水系统主要材质是15NiCuMoNb5-6-4。
我单位已有成熟的施工工艺,施焊难度不大。
4.3主要工作量
序号
项目名称
母材材质
规格
焊口数
1
高压给水管道
15NiCuMoNb5-6-4
Ф610×75
15NiCuMoNb5-6-4
Ф457×65
15NiCuMoNb5-6-4
Ф457×60
15NiCuMoNb5-6-4
Ф406.4×50
15NiCuMoNb5-6-4
Ф355.6×34
2
给水再循环管道
15NiCuMoNb5-6-4
Ф323.9×47
15NiCuMoNb5-6-4
Ф273×45
12Cr1MoVG
Ф325×22
5.劳动力计划和作业人员的资格要求
劳动力计划和作业人员的资格要求
序号
工种
资格要求
人数
备注
1
焊接技术员
熟悉相关规程、规范
2
2
质检员
持有效证件
2
3
班长
熟悉相关规程、规范并了解焊工技能状况
1
4
焊材管理员
有管理经验,熟悉相关规程、规范
2
5
合格焊工
FeⅡ类GTAW/SMAW项目
FeⅡ类GTAW项目
12
6.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
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.
电焊机
ZX7-400ST
台
24
2.
除湿机
MDH-638B
台
1
3.
烘箱
YGCH-G2-200
台
1
4.
温湿度仪
GTAWB-A1
台
1
5.
角向磨光机
φ100mm型
台
10
6.
电磨机
φ6mm型
台
10
需专门改造
7.
角磨片
φ100mm
片
1000
8.
电磨片
φ60mm
片
600
非标件
9.
氩弧焊枪
QQ85°/150A
把
32
10.
氩弧焊枪导电嘴
只
120
带滤网
11.
钨极夹头
φ2.5mm
只
800
纯铜
12.
电焊钳
300A
把
32
13.
面罩
只
32
14.
面罩黑玻璃
8#、9#、10#
块
60
满足施工需求
15.
普通白玻璃
55×105×3mm
块
300
满足施工需求
16.
焊工手套
付
100
真皮
17.
皮线夹头
可夹35mm2电焊线
只
40
18.
钢丝刷
把
16
19.
工具包
大号
只
16
20.
去渣锤
1.5P
把
16
21.
焊条保温桶
TRB-5
只
20
22.
电焊皮线
35mm2
米
2000
23.
焊缝检验尺
把
2
24.
片状加热器
订做
片
120
25.
热处理二次输出线
2×16mm²
米
1200
26.
热电偶补偿导线
KX2×1mm2
米
1200
镍铬-镍硅
27.
热电偶
K型φ3
根
100
WRNK-191
28.
烘把
H01-40
把
6
焊前预热
29.
红外线测温仪
AR862A(-50℃-850℃)
台
2
预热测温
30.
钢丝钳
把
10
焊口包扎
31.
十字螺丝刀
4寸、6寸
把
4
设备维护
32.
平口螺丝刀
4寸、6寸
把
4
设备维护
33.
万用表
台
1
电路检查
34.
硅酸铝保温棉
Kg
2000
35.
热处理控温柜
DWK-C-360KW
台
3
6.2主要材料计划
主要焊接材料计划
序号
名称
型号规格
单位
数量
备注(对应材质及项目)
1
ER90S-G(焊丝)
φ2.4
Kg
100
15NiCuMoNb5-6-4
2
ER9018-G(焊条)
φ2.5
Kg
150
15NiCuMoNb5-6-4
3
ER9018-G(焊条)
φ3.2
Kg
300
15NiCuMoNb5-6-4
4
ER9018-G(焊条)
φ4.0
Kg
1200
15NiCuMoNb5-6-4
5
TIG-R31
φ2.5
Kg
20
12Cr1MoVG
6
R317
φ3.2
Kg
100
12Cr1MoVG
7
R317
φ4.0
Kg
200
12Cr1MoVG
8
硅酸铝保温棉
Kg
2000
热处理用
9
氩气(液氩)
99.99%
瓶
120
焊接及充氩保护
7.施工进度计划
施工进度计划
序号
项目名称
计划开工时间
计划结束时间
焊工计划工作量
1
高压给水管道
2014.09
2015.01
1只焊口/2日·2人
2
给水再循环
2014.11
2015.01
2-3口焊口/日·人
3
各类支吊架
2014.09
2014.12
1-2个/日·1人
8.施工准备
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
总工室已审批,并报监理同意。
焊接工艺卡
已编制审批,并发给焊工,并保证在施焊现场的可得性。
技术、安全、质量交底
已完成交底并有记录。
焊口位置记录图
草图已绘制,并已确定焊口编号方式。
2
人员准备
焊工合格证
合格证原件已确认,焊工合格证上的项目能覆盖所承担的施焊项目,并在有效期内,人员资格已报监理审批。
焊工钢印代号
每位焊工的钢印代号已确定。
焊前模拟练习
每个焊工已按要求进行了模拟练习考核合格,并有记录。
3
机具准备
焊机
已就位,经专业电工检查合格,符合安全规程要求,电流电压表已校验合格并在有效期内。
焊条烘箱
已就位,经专业电工检查合格,符合安全规程要求,设备上的控制仪表已校验合格并在有效期内。
热处理控温
已就位,经专业电工检查合格,符合安全规程要求,设备上的控制仪表已校验合格并在有效期内。
氩气流量计
已校验合格并在有效期内。
4
主要材料准备
焊接材料库
库房具备贮存条件,满足相关规程要求;有专人管理,已具备焊条烘焙条件。
焊条焊丝
有焊材质保书,并报监理同意使用,且经光谱复核。
氩气
纯度符合要求。
氧气、乙炔
已准备。
5
现场条件准备
施焊环境
施焊区域有挡风、防雨、防雪、防寒、防潮等措施,焊接环境温度应符合:
BⅠ类钢0℃以上、BⅢ类钢5℃以上,C类钢不做规定。
焊接时的风速应符合:
氩弧焊小于2m/s。
安全设施
脚手架稳固可靠,并能满足焊接操作、热处理及检验工作的要求。
待焊部件
已具备正常对口装配条件。
6
其它
焊缝检验尺
已校验合格并在有效期内。
9.作业程序:
(见图一)
图1
10.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焊接方法及焊材选择
a)本作业指导书所写有管道焊接均采用钨极氩弧焊打底+焊条电弧焊盖面工艺。
b)焊接材料选择详见下表
焊材选择表
项目名称
规格
材质
焊丝
焊条
焊接方法
高压给水管道
φ660×65
15NiCuMoNb5-6-4
ER80S-G
ER9018-G
GTAW/SMAW
φ457×50
15NiCuMoNb5-6-4
ER80S-G
ER9018-G
GTAW/SMAW
φ457×46
15NiCuMoNb5-6-4
ER80S-G
ER9018-G
GTAW/SMAW
φ355.6×36
15NiCuMoNb5-6-4
ER80S-G
ER9018-G
GTAW/SMAW
给水再循环
Ф323.9×47
15NiCuMoNb5-6-4
ER80S-G
ER9018-G
GTAW/SMAW
Ф273×45
15NiCuMoNb5-6-4
ER80S-G
ER9018-G
GTAW/SMAW
Ф325×22
12Cr1MoVG
TIG-R31
R317
GTAW/SMAW
各类支吊架
δ=4~20
20、Q235
/
J507
SMAW
10.1.1焊缝层道布置示意图
(适用规格:
δ≤38)(适用规格:
δ≥38)
图2部分焊缝层道布置示意图图3部分焊缝层道布置示意图
10.1.2焊接工艺参数
高压给水管道的焊接应采用多层多道焊,当壁厚大于38mm时,还应符合下列规定:
1)氩弧焊打底的焊层厚度不小于3mm。
2)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。
3)各部件的焊接工艺参数详见焊接工艺卡。
10.1.3焊材领用
焊工领用焊材时应使用经技术员审核过的焊材发放单。
焊条库管理员应认真核对发放单上的材料型号规格,以防错发,焊工领用时也要核对,防止错领。
当日未用完的焊材应当日送回焊条库,并做好回收记录。
当一个焊接项目同时需要两种以上焊材时,应将焊材及母材均做好标识,以防错用。
10.1.4焊接电缆及氩气皮管连接
焊接前应检查机具接线是否正确、可靠。
氩弧焊时应采用直流正接法,焊条电弧焊时采用直流反接法。
接线示意图如下。
图4直流正接法
图5直流反接法
10.1.5试验电流和氩气
焊接电缆及氩气皮管连接完成后,可在临时备件上试焊(严禁在设备管子上试焊),以检验极性、电流和氩气保护情况。
如钨极烧损或飞溅物较多时,应检查极性是否正确,电流是否过大;如氩气保护效果不好,则应检查皮管连接、挡风情况以及氩气质量等。
氩气保护效果试验方法:
①按选定的工艺参数在试验板(打磨出金属光泽)上引燃电弧后并保持不动,待电弧燃烧5~10秒灭弧,检查熔化焊点周围有无明显、光亮的圆圈。
圆圈越大越光亮清晰,说明保护效果越好。
②在不锈钢试验板上焊接,不锈钢焊缝表面呈银白色和金黄色最好,蓝色次之,灰色不良,黑色最差。
10.1.6坡口及对口检查
a)焊前应检查对口装配情况,坡口型式和尺寸应符合图纸要求。
(如下图所示)
双V型坡口α=30°~35°β=8°~12°
b=2~5mmP=1~2mmR=5mmδ>16mm
图6坡口型式和尺寸
b)工件在组装前,应将坡口边缘10-15mm范围内的油、漆、锈、垢等清理干净,直至露出金属光泽,并检查管端应无重皮、裂纹、毛刺等缺陷。
c)对接管口端面应与管子中心线垂直,其偏斜度△f如下表规定
管子端面与管中心线的偏斜度要求
图例
管子外径mm
Δfmm
>219
2
管口端面偏斜度
d)焊件对口时应做到内壁齐平,如有错口,则局部错口值不得超过壁厚的10%,且不大于1mm。
10.1.7预热
对于外径小于219mm或壁厚小于20mm焊口,焊前预热可采用火焰加热,工具为H01-40型氧乙炔烘把。
预热从对口中心开始,每侧不少于焊件厚度的3倍,且不小于100mm。
预热应采用中性焰加热,并不断均匀移动烘把,严禁火焰局部停止不动。
预热过程中,应采用便携式红外线测温仪测温,并做好记录,其余均采用电加热进行预热,当监测焊件坡口外热电偶达到预热温度时,应保持一段时间,使坡口待焊部位的温度达到要求;当加热器在待焊焊接焊缝两侧分别布置或全覆盖布置时,加热宽度自待焊接焊缝边沿计算:
若采用柔性陶瓷电阻加热和远红外辐射加热,应按下述方式确定加热宽度:
a)当D/δ≤7.5时,加热宽度从焊缝中心起每侧不小于管子壁厚的4倍。
b)当7.5<D/δ≤10时,加热宽度从焊缝中心起每侧不小于管子壁厚的5倍。
c)当10<D/δ≤15时,加热宽度从焊缝中心起每侧不小于管子壁厚的6倍。
d)当D/δ>15时,加热宽度从焊缝中心起每侧不小于管子壁厚的7倍。
若采用电磁感应加热或火焰加热,每侧加热宽度不少于焊件厚度的3倍,且不得小于100mm。
当采用电加热预热时热电偶的安装与数理,应保证测温和控温的准确可靠、有代表性为原则,预热时,控温热电偶布置在加热区内,监测热电偶应尽可能靠近待焊坡口,必要时,应使用其他测温方法检测待焊坡口处的温度,预热时加热宽度和测温点布置具体情况见下图:
图7预热时加热宽度与测温点布置示意图
焊前预热温度
材质
预热温度℃
15NiCuMoNb5-6-4
150-200
点固焊及打底前预热温度可按上表中的下限温度降低50℃预热。
10.1.8点固焊
a)点固焊应与正式焊要求相同(选用第一层打底焊工艺参数),焊点位置应均匀分布在焊口四周,点焊位置应在不影响视线便于操作处,长度不超过10mm,厚度不超过3mm。
b)点固焊后应检查点焊质量,如有缺陷应立即清除,重新进行点固焊。
点固焊将作为打底焊的一部分,因此必须保证熔合良好。
c)点固焊若采用“定位块”法点固时,定位块尽量选用同种材料否者应选用含碳量小于0.25%的钢材,在焊口四周均匀点焊四点以上。
当去除定位块时,不应损伤母材,并将残留焊疤清除干净、打磨修整。
10.1.9打底焊及检查
a)打底过程中应密切注意焊枪的角度,使氩气流能充分保护熔池。
添加焊丝时,应注意沿一定的角度送入,切忌干扰氩气对熔池的保护。
添丝完毕,焊丝头部不应立即脱离氩气的保护范围,以防高温部分被氧化。
b)打底焊应确保根部熔透和坡口边缘熔合良好,要防止产生焊瘤或焊丝头,打底时应控制好电弧,焊枪摆动及送丝要均匀,不能靠送丝的力量来突出根部。
打底层厚度应≥3mm。
c)焊接过程中,应严格按照给定的工艺参数施焊,严禁采用大电流快速焊接。
d)焊接时宜采用两人对称施焊,以减少焊接应力与变形。
e)焊口打底时应预留成120度角的观察孔,以便使用手电筒仔细检查焊缝根部情况,发现缺陷及时处理,确保根部熔透,防止产生焊瘤或焊丝头留在管内。
,发现质量缺陷时,应暂停焊接,采用机械方法消除缺陷后方可继续焊接。
最后将三个观察孔依次打底结束。
f)打底焊结束应及时进行表面检查,确认无表面缺陷时再进行填充层焊接。
10.1.10填充层焊接及层间清理
a)施焊第二层时,要特别仔细,以防烧穿。
焊接电流和焊层厚度为焊接工艺卡上的规定值,不允许随意改变焊接参数、加厚焊道、减少层次。
b)为减少焊接应力与变形,直径>194㎜的管道,宜采用两人对称焊接。
两人不得同时在一处收头,以免局部温度过高影响施焊质量。
施焊顺序如下图所示。
图8施焊顺序图
I、II代表两名焊工的施焊区域,1、2代表各人的施焊顺序。
c)为保证后一焊道对前一焊道起到回火作用,焊接时每层焊道厚度的控制约为焊条直径。
d)焊条摆动的幅度,最宽不得超过焊条直径的4倍。
焊接中应将每层焊道错开10~15mm,同时注意尽量焊得平滑,便于清渣和避免出现“死角”。
e)施焊过程中应特别注意接头处,必须熔合良好,待熔池填满后再收弧,防止产生弧坑裂纹。
层间接头应错开。
f)层间的氧化物、飞溅等杂质应使用磨光机、锋钢锯条等清理干净,打磨露出金属光泽。
确认无缺陷后方可进行下一层或下一道焊缝的焊接。
g)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。
10.1.11盖面层焊接
a)盖面层焊接前,要检查填充层是否将坡口基本填满,一般以低于坡口平面1mm~2mm为宜,这样既可保证在盖面时有清晰的坡口线,也不至于将盖面层焊接的太厚。
如果填充层焊缝超出坡口平面或不平整时,可进行适当的打磨和补焊,以保证焊缝表面成形美观。
b)盖面层焊接时,不允许将焊道焊得太厚或太宽,以防止熔池温度过高而影响成型和导致氧化、咬边等缺陷的产生。
焊缝较宽时必须按照工艺要求进行多道焊,一般焊缝厚度以2~3mm,宽度≯8mm为宜。
c)当盖面层采用多道焊时,焊道与焊道之间不允许有明显的沟槽,应保证焊道之间过渡圆滑。
每一段焊缝停止后都应及时清渣,不允许留着焊渣进行接头或焊接下一道焊缝。
d)盖面层焊接时,要注意控制好熔池的温度,一般情况下坡口两侧停留时间要比焊缝中心稍长。
10.1.12焊后清理
a)每一只焊口焊接完成后都应及时进行焊后清理,清理时可以使用手动工具或电动工具,每一次清理时都必须正确配戴防护用具。
b)焊工自检合格后,关闭焊接电源、气源,清理施焊现场,确认无任何起火危险后方可离开,并将未使用完的焊材返回给焊材库。
10.2焊后热处理
a)需要进行焊后热处理的焊口,经光谱分析确认无错用焊材后,应及时进行焊后热处理。
b)采用同一热处理工艺及使用同一规格加热器的焊口,可以组成一组进行串联法加热,每组焊口中测温点不得少于两点。
严禁将两组焊口并联后作为一炉进行加热。
c)焊缝后热、焊后热处理时,对于管子外径不大于273mm的管道,可以用一支热电偶布置于焊缝中心,否则,应使用不少于2支热电偶,并沿圆周均匀布置,其中1支热电偶布置于焊缝中心,其他热电偶布置于焊缝边缘1倍壁厚处,且不超过50mm,并用焊缝处的热电偶控制温度。
图9加热器布置示意图(适用于管径小于159)
图10加热器及热电偶布置示意图(适用于管径大于273)
图11热电偶布置示意图(适用于中口径)
d)焊口在热处理过程中严禁加载或卸载,必须待热处理完毕后方可。
e)热处理主要工艺参数和要求详见热处理作业指导书和热处理工艺卡。
10.3质量检验与质量标准
10.3.1表面质量检查
a)每日焊接工作结束后,焊工应对自己当日焊接完成的焊缝表面质量进行100%的观感检查,并及时填写《焊缝表面质量(观感)检查记录表》,交班(组)长确认,送二级质检员复查;二级质检员应按照规程规定的比例,对焊接工程表面质量进行外观检查,签署复查意见。
该验收批施工结束后,应按规程规定的比例对焊接工程进行表面质量抽样测量检查,填写《焊接工程外观质量测量检查记录表》,送施工单位项目质量部门。
三级质检员对焊接工程表面质量进行外观复查,并签署复查意见。
需监理单位验收的项目,由施工单位项目质量部门组织报验,由监理部门组织相关人员进行复查,形成《焊接工程质量分批验收记录表》并签证。
b)焊口表面质量检验指标与质量标准如下:
焊口表面质量检验标准
序号
验评指标
部件规格(mm)
合格标准(mm)
优良标准(mm)
1
焊缝成形
-
焊缝过渡圆滑,接头良好
焊缝成形美观、匀直、细密,接头良好
2
焊缝余高
δ≤10
0~2.5
0~2
δ>10
0~3
0~2.5
3
焊缝宽窄差
δ≤10
≤3
≤2
δ>10
≤4
≤3
4
咬边
-
h≤0.5,ΣI≤0.1L,且≤40
无
5
错边
-
外壁≤0.1δ,且≤4
外壁≤0.1δ,且≤1
6
角变形
D<100
≤1/100
D≥100
≤3/200
7
表面缺陷
-
无裂纹、弧坑、气孔、夹渣
c)角变形和错边测量方法如下图所示。
图12角变形和错边测量
10.3.2焊缝光谱复核
母材材质为15NiCuMoNb5-6-4的管道焊缝焊接完成后应做100%光谱复核。
当日焊缝当日复查,不得拖延。
10.3.3硬度检测
根据国电泰州发电有限公司(二期工程)企业标准,母材材质为15NiCuMoNb5-6-4的管道焊缝焊接完成后应做100%硬度检测。
10.3.4无损检测
本工程高压给水管道检测比例按《国电泰州发电有限公司(二期工程)企业标准》(Q/GDTZⅡA303.027-2014)执行;超声波检验标准为DL/T820-2002,射线检验标准为DL/T821-2002。
10.4不合格品的处理
10.4.1表面质量不合格情况的处理
a)焊缝余高过高、余高差超标时,用机械方法去除;低于母材时先将表层焊缝清理干净,然后补焊。
b)咬边超标时,应先清理,后补焊;弧坑、气孔、裂纹都应清理至无缺陷处,而且不应留下尖角,然后进行补焊。
c)焊缝成形不好,过渡处存在突变现象,应打磨成圆滑过渡。
d)凡是不能用局部补焊法修复的缺陷,可采用机械法割除,重新加工坡口,对口焊接。
10.4.2光谱分析不合格情况的处理
当光谱分析确认焊缝材质不符时,应对该批次焊缝进行100%
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