4后屏后屏过热器换管焊接方案

1#4锅炉后屏过热器换管焊接方案1概况#4锅炉后屏过热器（2010年12月25日和2011年6月2日）发生2次爆管（分别为右数第6屏夹持管和左数第6屏第3管圈），由于管排整体严重变形，更换处理所需时间较长，经公司领导讨论决割除爆管管圈，对进出口联箱接管座处进行焊接封堵。2011年9月1日#4锅炉大包内发现后屏左数第6屏第2管圈过热严重。2011年9月5日经相关人员讨论决定对后屏原爆管2个管圈和检修发现的1个过热严重的管圈进行恢复或更换。后屏左数第6屏第2、3管圈更换材质为：SA213T91，穿过顶棚管后接12Cr1MoVG管子，后屏右数第6屏夹持管更换材质为：SA213TP347H，穿过顶棚管后接12Cr1MoVG管子。2焊接准备2.1焊接人员焊接人员必须经培训考试合格，持有相应项目的合格证。2.2焊接机具焊机：选用型逆变焊机。焊机应配置远控式电流调节装置。焊机使用性能良好，显示参数准确。2.3焊接材料2.3.1焊丝采用全氩弧焊接，焊丝选择见表1。焊丝使用前用砂纸打磨，去除表面的油污和铁锈，并严格执行焊接材料发放和回收的有关规定。表1焊丝、焊条选择规范表部件名称材质规格焊丝左数第6屏第2、3管圈SA213T91φ54×8.5mmTGS-9cb，φ2.4mm左数第6屏第2、3管圈穿顶棚后SA213T91+12Cr1MoVGφ54×8.5mmTGS-9cb，φ2.4mm右数第6屏夹持管SA213TP347Hφ54×8.5mmH1Cr18Ni9Ti，φ2.5mm右数第6屏夹持管穿顶棚后SA213TP347H+12Cr1MoVGφ54×8.5mmThermanit617，φ2.4mm2.3.2氩气纯度不得低于99.95%；氩气瓶不得躺倒放置。氩气压力在0.1MPa以下时禁止使用。氩气皮管不得影响通道的畅通，同时要防止人员、机具和材料挤压氩气皮管，以免影响氩气保护效果。2.3.3钨极材料选用铈钨极，牌号为WCe-20，直径为Φ2.5mm。22.4热处理设备：热处理用仪表、热电偶及其附件应根据计量部门规定进行标定或校验，使用前进行一次全面的检查，以确保热处理的测温准确可靠。2.5焊前检查焊前应确认焊接材料、焊接设备、焊接环境、焊件组装、人员资格等均满足要求。焊工上岗前领取工具包、焊条保温筒、焊接清理工具榔头和錾子以及防护眼镜。电焊线理顺，整齐，不得搭接在钢丝绳上。2.6焊前清理焊前检查坡口是否符合要求。管子切口必须用机械切割，切完后应清除边缘的金属毛刺、氧化物等，机械加工边缘，不应使钢材有飞刺和缺棱。焊前必须将坡口和坡口两侧20-30mm范围内的铁锈、油、漆、污垢等清理干净，直至发出金属光泽。施焊前要求检查坡口处母材无裂纹、重皮、坡口损伤及毛刺等缺陷。3.作业程序、方法和要求3.1接作业程序坡口制备对口及对口质量检查点焊及检查预热充氩打底焊接→检查→填充层焊接→层间清理→盖面焊接→清理并自检焊后热处理→外观质量复检无损检验3.2焊接方法全氩弧焊接。3.3对口3.3.1焊件对口时应做到内壁齐平，若有错口，其错口值不超过壁厚的10%，且不大于1mm。坡口形式见图1。αpbδ=8.5mmb=1-3mmα=300-350p=1-2mm3.3.2两个对接焊口间距离不得小于管子直径，且不得小于150mm，距支吊架不小于100mm。管子的对接焊口，不允许布置在管子弯曲部位，其焊口距离管子弯曲起点不小于管子直径，且不小于100mm。管子对口时应平直，焊接角变形在距离接口中心200mm处测量，其折口的偏差不大于2mm。3.3.3焊接组装时应将待焊工件垫置牢固，以防止在焊接过程中产生变形和附加应力。δ33.3.4禁止用强力对口，更不允许用膨胀法对口。3.4点焊和点固焊点焊必须由合格焊工操作，点焊工艺及焊接材料与正式施焊一致，点焊长度25~35mm。点焊后应检查各个焊点质量，若发现缺陷，应立即清除，重新进行点焊。在对口根部点固焊时，点固焊后应检查各个焊点质量，如有缺陷应立即清理，重新进行点焊。第一层电焊完成后，去除点固物时，不应损伤母材，并将其残留焊疤清除干净并打磨修整。3.5施焊焊工必须明确施焊位置、所使用的焊条、焊丝、以及有关的技术要求后方可进行施焊，施焊前根据要求进行预热。3.5.1打底焊打底焊前要求预热，预热参数详见4.1要求（不锈钢焊接及不锈钢+12Cr1MoVG异种钢焊接焊前不预热，焊后不热处理，自然冷却）。打底的根层焊缝检查后，应及时进行次层焊缝的焊接，以防止产生裂纹。打底焊接先从对口间隙最小的焊口开始，依次完成所有焊口的打底焊接。3.5.2层间填充和盖面焊接施焊中，每焊完一层后，应将焊缝表面清理干净，并仔细检查有无缺陷，如果有缺陷，必须把缺陷清除，经检查确认后才能进行下一层的焊接。施焊中，应特别注意接头和收弧的质量，收弧时应将熔池填满。多层多道焊焊缝的接头应错开，错开量为30—50mm。尽量避免在拐角处收弧、起弧。焊接层间温度控制在200-300℃。3.5.3焊接完成应将焊缝表面溶渣，飞溅金属等除净，如发现夹渣，气孔和裂纹等缺陷时，必须将缺陷除净重焊。3.5.4焊接工艺参数焊接工艺是焊接过程中最重要的控制点，焊接过程中必须严格按照焊接工艺参数进行施焊。焊接工艺参数见表2、表3、表4、表5。表2左数第6屏第2、3管圈（SA213T91）焊接工艺参数材质SA213T91规格δ=8.5mm焊接位置焊层数/焊道数焊接方法焊条（丝）牌号及直径（mm）焊接电流（A）极性电弧电压（V）氩气流量（L/min）Ⅰ/1TIGTGS-9CB/Φ2.480-110直流正接10~158~10Ⅱ/1~2TIGTGS-9CB/Φ2.480-110直流正接10~158~10Ⅲ/1~3TIGTGS-9CB/Φ2.480-110直流正接10~158~10Ⅳ/1~4TIGTGS-9CB/Φ2.480-110直流正接10~158~10表3左数第6屏第2、3管圈（SA213T91+12Cr1MoVG）焊接工艺参数4材质SA213T91+12Cr1MoVG规格δ=8.5mm焊接位置焊层数/焊道数焊接方法焊条（丝）牌号及直径（mm）焊接电流（A）极性电弧电压（V）氩气流量（L/min）Ⅰ/1TIGTGS-9CB/Φ2.480-110直流正接10~158~10Ⅱ/1~2TIGTGS-9CB/Φ2.480-110直流正接10~158~10Ⅲ/1~3TIGTGS-9CB/Φ2.480-110直流正接10~158~10Ⅳ/1~4TIGTGS-9CB/Φ2.480-110直流正接10~158~10表4右数第6屏夹持管SA213TP347H1焊接工艺参数材质SA213TP347H规格δ=8.5mm焊接位置焊层数/焊道数焊接方法焊条（丝）牌号及直径（mm）焊接电流（A）极性电弧电压（V）氩气流量（L/min）Ⅰ/1TIGH1Cr18Ni9Ti/Φ2.580-100直流正接10~157~9Ⅱ/1~2TIGH1Cr18Ni9Ti/Φ2.580-100直流正接10~157~9Ⅲ/1~3TIGH1Cr18Ni9Ti/Φ2.580-100直流正接10~157~9Ⅳ/1~4TIGH1Cr18Ni9Ti/Φ2.580-100直流正接10~157~9表5右数第6屏夹持管（SA213TP347H+12Cr1MoVG）焊接工艺参数材质SA213TP347H+12Cr1MoVG规格δ=8.5mm焊接位置焊层数/焊道数焊接方法焊条（丝）牌号及直径（mm）焊接电流（A）极性电弧电压（V）氩气流量（L/min）Ⅰ/1TIGThermanit617/Φ2.480-110直流正接10~158~10Ⅱ/1~2TIGThermanit617/Φ2.480-110直流正接10~158~10Ⅲ/1~3TIGThermanit617/Φ2.480-110直流正接10~158~10Ⅳ/1~4TIGThermanit617/Φ2.480-110直流正接10~158~104.焊前预热、焊后热处理4.1焊前预热焊前要求预热，预热宽度从对口中心开始，每侧不得小于管子壁厚的3倍。采用电加热预热，预热温度由电脑温控仪监控。焊前预热参数见表6。表6焊前预热温度序号材质预热温度（℃）51SA213T91180~2502SA213T91+12Cr1MoVG180~2503SA213TP347H不预热4SA213TP347H+12Cr1MoVG不预热预热宽度从对口中心起每侧不小于焊件厚度的3倍。焊前预热应做好记录，操作人员和测温人员在记录表上签字。4.2焊后热处理T91焊后立即进行热处理，热处理采用电加热方法，焊后热处理参数见表7。升降、温速度必须严格控制，降温过程中，温度在300℃以下可不控制。恒温时间参照表7执行，热处理的加热方法，应力求内外壁和焊缝两侧温差均匀，恒温时在加热范围内任意两测点间的温差不得高于50℃。热处理过程可能出现一些异常情况，比如停电、设备或加热器故障、测温元件或装置故障，加热功力不足达不到规定恒温温度等，遇到这些情况都应采取相应对策。焊前预热、焊后热处理曲线参照图2：SA213T91焊接焊前预热、焊后热处理曲线。表7焊后热处理参数部件名称材质规格加热宽度(mm)恒温温度(℃)保温宽度(mm)升降温速度(℃/h)恒温时间(h)左数第6屏第2、3管圈SA213T91φ54×8.5mm不小于100750~780200＜2501左数第6屏第2、3管圈穿顶棚后SA213T91+12Cr1MoVGφ54×8.5mm不小于100730~750200＜2501图2SA213T91焊接焊前预热、焊后热处理曲线温度（0C）注：升温、降温速度＜250C/h焊后热出理：750-780CDs:预热温度180-250C1小时300C以下可不控制时间（t）65.焊接质量标准及检验要求焊接质量检查包括焊接前、焊接过程中和焊接结束后，各个阶段的检查都必须严格执行；外观质量检查不合格的焊缝不允许进行后续项目检查；焊接结束后的检查包括焊缝外观质量检查和焊缝无损检验。5.1焊接接头外观质量检查焊工焊完后应将药皮飞溅清理干净，进行100%的自检，认真填写《自检记录表》。经自检合格后方可进行复检和抽检。复检和抽检合格后及时填写焊接接头表面质量检查记录表（复/抽检）。5.2焊接资料的整理焊接技术人员必须认真做好焊接记录，包括部件名称、焊口编号、焊接时间等。当天的焊接工作完毕后，焊工应当认真配合技术员、质检员认真填写《自检记录表》并签字；焊接质量检查人员根据《自检记录表》对实物进行复检和抽检。5.3焊后检验冷却后焊工进行自检，质检员进行确认，焊缝两边30mm范围内打磨清理，对焊缝进行X射线探伤和硬度测试，检验及验收标准均执行“钢制承压管道对接焊接接头射线检验技术规程”（DL/T821-2002）。探伤工作必须在热处理后管道冷却至室温时进行。7国投曲靖发电有限公司#4锅炉后屏过热器换管焊接方案批准：审核：编制：国投曲靖发电有限公司技术安全部2011年9月7日