电力建设工程焊接施工常见问题

电力建设工程施工过程中焊接常见问题中国能建安徽电建二公司2013年1月31日赵军前言根据我国全面建设小康社会发展目标的客观要求，到2020年全国装机总容量将达到18亿千瓦。按照十二五规划目标，到2015年，全国电力装机总容量将达到13.78亿千瓦，火电机组仍占70%左右，大约需要建设3亿多千瓦的火电机组。主要发展大容量、高参数、高效率、低污染、低成本的超临界（SC）和超超临界（USC）机组。T23、T24、T/P91、T/P92、T/P122等新型耐热钢和HR3C、SUPPER304等超级不锈钢具有较高的机械强度，较低的热膨胀性，良好的导热性、加工性、抗氧化性等优点。尤其是T/P92、T/P122和超级不锈钢等材料允许较高的运行参数，从而提高了机组的热效率。实践经验表明，T/P92材料可适用于蒸汽温度高达625℃、HR3C材料可适用于蒸汽温度高达700℃左右的锅炉内外部零部件。目前正在研究适用于700℃的HR6W钢、Inconel-740合金等。这些钢材对焊接工艺的要求也非常高，在目前高速发展的火电机组建设的新形势下，带来了诸如人力资源、过程控制、工艺条件、质量检验等各个方面的问题。如果对这些问题不加以控制，将会对机组的寿命和安全运行带来很多不利的影响。基于上述情况，现结合本人参加中国电力建设企业协会创优咨询检查活动中发现的电力建设施工过程中焊接常见问题作一介绍，供大家参考。一、焊接人员问题电力行业焊接人员主要包括下列人员焊工热处理工焊接检验人员焊接工程技术人员焊接质量检查验收人员（一）、焊工、焊机操作工现场焊接施工的部分焊工仅持有电力行业合格证书，或仅持有质量技术监督局合格证书。另外，存在焊接项目与合格证项目不相符合的现象，甚至假证、冒充和无证焊接的情况。焊工和氧乙炔切割人员特种作业人员上岗证。国家安全生产监督管理总局令第30号《特种作业人员安全技术培训考核管理规定》（2010年4月26日发布，2010年7月1日起施行）（二）、焊接热处理工热处理人员缺乏，大量使用协助工。给热处理工作带来一定的隐患。（三）、焊接检验人员焊接检验人员配备和配置不足，造成检验工作和检验报告滞后。（四）、焊接技术人员现场缺少符合技术要求和能力的焊接技术人员，很多没有按照DL/T869规程要求持证上岗。（五）、焊接质量检查人员焊接质检员数量偏少，或兼职，或不能按照规定要求持证上岗，不能满足DL/T5210.7的要求进行焊接质量检查和分批验收的需要。焊接专检记录滞后，缺少分批验收记录，结构件焊接无施工技术和质量检查记录。表面质量检查和分批验收表填写不规范。二、焊接工艺和过程控制问题发现的主要问题施工单位大多未根据工程的实际情况制定焊接工艺评定计划及必要的增补计划。部分焊接项目已开始施工，但还没有编制相应的焊接作业指导书和焊接工艺卡。很多施工单位在现场没有把执行的规程、规范配置齐全，统一放置，便于查询。焊接技术交底记录（多次）存在着逻辑问题。焊接技术记录，焊口统计表记录信息不全面。现场发现有大量焊接在承压管子上的支撑件。刚性梁与受热面管之间连接块的焊接。卡块的焊接。参加焊接的焊工为Ⅲ类焊工；焊接前未进行有效清除油漆、污物等措施。焊接过程控制不好；某项目组合场发现一排焊口全部进行了氩弧焊封底，填充及盖面的焊接准备第二天进行。锅炉受热面管焊口在处理焊缝表面缺陷时，未按焊接工艺要求进行补焊。钢结构的制作，存在大量没有对焊接坡口及其附近区域打磨清理的情况。承重钢结构的对接焊缝也是如此，没有按照规程的要求安排无损检测。现场检查发现有在弯头或在承重钢结构上焊接临时构件的情况，割除时伤及到母材。现场安装个别管件焊口因存在壁厚差，其焊缝边缘过渡未采取有效处理措施。现场检查发现锅炉本体部件上割除临时性焊件后的部位未打磨处理。不锈钢管堆放随意杂乱，污染严重，焊接工艺控制不好，表面质量欠佳。现场摆放的管道管口没有保护封堵措施。人员严重缺乏，过程控制薄弱的重要原因。管理任务繁重，很多方面达到应付的程度。管理过程复杂，文件复制使用缺乏针对性。快节奏的工作，使焊接过程管理流于形式。习惯使用大电流焊接操作重视对外观和探伤的检查高等级细晶粒钢工艺要求多层多道薄层焊接焊接线能力的控制焊接层道数的规划焊缝表面质量控制三、焊接材料管理和控制问题部分施工现场配备的焊接材料库房太小，很难满足焊接施工高峰期对焊接材料管理的要求，焊条堆放不规范，标识不完善，温湿度记录不全。不同焊条烘焙混合进行，一般构件和非受检部件的焊接，焊前未能对焊条进行正确的烘焙。配备的抽湿设备有的无法正常使用。有的用电热油汀作为加热设施，甚至有用热处理加热片加热取暖，与焊接材料库房管理通常做法不相符。焊接材料质量证明文件和进货检验记录不全。焊接材料的入库台帐、烘焙记录、发放记录、回收记录以及每月焊材用量的追踪汇总数据均保存在电脑中，未及时形成书面的记录文件。焊接材料追踪记录不完善，进库台帐不清晰、焊条回收缺少二次烘焙措施和相应记录。现场焊接作业很多未能正确使用焊条保温桶，很多焊条保温桶已损坏，甚至不使用焊条保温桶。焊条保温桶的使用要求现状密闭完好——很多坏的通电加热——没带插线随用随取——敞开使用焊接材料双向跟踪批号质保书使用部位清晰的台帐经济承包方式：焊接材料库房越来越小。600~1000MW工程建设工地的焊条库面积在80~100平方米左右。焊接材料贮存、烘焙、使用、回收控制。规范管理问题，追踪性管理存在差距，领料和回收的控制等。烘焙箱数量不足以满足现场管理的要求。烘焙设备肯定是有的，但很多的酸性焊条和焊剂都不烘焙了。四、焊前预热及热处理发现的主要问题热处理操作间缺少操作规程等依据性的文件。热处理工艺卡没有编、审、批签字，为临时性文件。热处理与焊接工艺卡部分数据不一致。现场焊接热处理缺少按照DL/T819的要求进行实时记录。现场询问热处理操作人员，关于热处理记录问题，回答说已经有自动记录曲线，就不需要再手工记录了，以后根据热处理曲线进行热处理的记录整理，这样不会出错。不符合DL/T819-2010《火力发电厂焊接热处理技术规程》的记录要求。检查经过整理的热处理记录也不符合规程要求。热处理施工记录不规范有的热处理记录已经没有了，光有曲线某项目现场正在进行最终热处理的P91焊口，管道内部封堵不严形成管道穿堂风，内壁散热快，内外壁温差大，内壁部分达不到热处理要求。锅炉低再出口分配集箱与混合集箱焊口焊接前预热，两只焊口一炉，仅布置了一支热电偶。四个焊口的热处理，只有一张热处理记录表。某电厂厂房钢结构H型钢柱翼板焊接，翼板厚度为36mm、40mm、50mm的，没有按图纸要求进行焊后热处理。在某项目现场检查，组合场水冷壁管排15CrMo的合金钢焊口焊接，没有按规程要求进行焊前预热，现场与施工人员交流，对于免做热处理的合金钢焊口焊接前预热理解有偏差。锅炉组合场合金钢焊口焊前预热未见测量预热和层间温度的测温仪器。部分作业面甚至没有见到用于焊接前预热的加热设备和工具。现场检查发现热处理施工记录的时间是540分钟，而曲线反映的约为450分钟，记录数据与曲线反映的数据不统一。另外热处理记录上没有反映全程跟踪热处理的记录数据。正在进行最终热处理的焊口，热电偶布置数量和位置不符合DL/T819-2010《火力发电厂焊接热处理技术规程》的要求。对预热的作用认识不足说天气十分炎热，不需要预热了！已经进行了预热，油漆都烧掉了！对规程条款的理解不够合金钢薄壁管焊口不需要热处理！焊接层间温度很高了，还烫手呢！预热温度及层间温度控制存在的问题加热速度快温度不准确层间不控制加热器的布置热电偶的布置全程跟踪控温内外壁温度差工艺曲线控制热处理后硬度检验问题规程规定：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图的焊接接头，及A类钢焊接接头可免去硬度检验。自检免除检验≠不要求业主要求检验的量太大五、焊接条件及清洁度的控制焊工及焊接管理人员缺少必备的常用焊接辅助工具（如榔头、錾子、敲渣锤、记号笔、小手电筒、焊缝检验尺、测温笔、测温仪和钳形电流表等）。某项目现场检查，正在进行P91管道焊接的焊工，手里抓着一把焊条当作清渣工具进行焊渣清理，应该采用专业清渣工具，而且焊条应该随用随取。焊接辅助工器具的配备管理焊接专用工器具配备越来越少了！现场大部分焊机未进行定期检查鉴定，也未见其电流表、电压表计量检定标签。现场使用的气体压力表、温度仪、记录仪的计量检定很多未作，台帐不全。部分项目的焊材库房焊条烘焙箱温度显示计、电流表、电压表，没有按规定要求计量检定。现场焊接场所甚至是部分承压部件的焊接没有采取有效防风和防雨措施。施工场所防风设施投入不够，防风小室局部挡风的围布固定不牢，防风的效果差，特别应加强氩弧焊施工区域防风措施。焊接区域防风、雨、雪、寒措施。设施过于简陋达不到防护要求锅炉管屏鳍片焊接前未清除油漆，也没有做其他有效的焊前清理，特别是鳍片扁钢与管子之间的焊接，没有按照正确的焊接工艺进行焊接施工。鳍片焊接的大多数焊点已经开裂，未采取相应的处理措施，存在一定的焊接质量隐患。接头焊接区域清洁度的控制清理不符合要求，酒精和丙酮基本上不用了现场正在预热准备焊接的高压大口径管道焊口坡口清理不严格，已经对好口的焊接接头没有保护措施，个别焊口的坡口被雨水污染已经锈蚀。循环水管焊接、直接焊接在水冷壁管上的密封焊接及其附件焊接焊缝，未做焊前打磨清理。烟风道制作和钢煤斗制作等结构件的焊接施工，焊接坡口及其附近区域存在有锈蚀、油漆、污物等杂物较多，甚至没有任何打磨清理痕迹，焊接工艺执行不严格。采用二氧化碳气体保护焊时，未采取涂刷防飞溅隔离层等措施，焊缝及两侧母材表面被飞溅物损伤、污染等情况较为严重。水冷壁密封，采用二氧化碳气体保护焊，焊接鳍片与合金钢管子之间的焊缝，焊前未打磨清理，也未采取任何预热和保温缓冷措施。某项目现场安装的部分锅炉设备，多处用铁丝进行临时吊挂，锅炉房临时通道不符合安全要求，没有中间护杆和安全网，对焊接施工过程控制存在不利影响。平台栏杆施工部位缺少警示标识，部分安全通道堆放零部件和杂物较多，通道不畅。焊接区域焊接条件和安全防护措施有的焊工在攀爬的状态进行焊接作业现场部分焊机没有可靠的接地，电焊机二次线比较凌乱，部分焊机焊接工作结束后没有关闭电源。主要是会出现电弧擦伤承压部件。现场发现大部分气瓶没有开关手柄、缺少防震橡胶圈以及防倾倒装置，部分气瓶采用细铁丝随意捆绑。部分氩气皮管老化，氩气表损坏严重。施工现场的设备、构件、材料等堆放缺乏总体规划，废料、垃圾未及时清理，污染严重。六、焊接质量检验与管理新颁布的DL/T5210系列标准体系的指导思想：验评分离，强化验收，完善手段，过程控制。新颁布的电力行业标准《电力建设施工质量验收及评价规程第七部分：焊接》DL/T5210.7-2010取消了“一次合格率”的指标。全篇没有出现一处“一次合格率”的描述。验收是建立在合格基础上，强调“合格”概念。新修订的《火力发电厂焊接技术规程》DL/T869在一般规定的6.1.1中的提法是：“……需要进行焊接接头无损检测一次合格率统计的参见附录G。”某施工现场，已经完成焊口近三万只，但焊接检验没有及时出具报告，而是采用临时结果的形式进行数据传递。为了满足DLT5210.7的要求，检验报告应尽量做到一日一清，至少应满足上道工序未确认合格不得开展下道工序的条件。各类检验报告是进行分批验收的必备条件之一。返修焊口的再次检验与初次检验结果不能出现在同一份报告中。七、容易忽视的其它问题1、工程竣工后裸露的管道焊口焊缝表面成型差，结构焊缝表面未进行严格清理，残留有焊渣。2、锅炉房钢平台踢脚板连接，有采用焊接点固或随意焊接连接的部位。（原设计螺栓连接）3、锅炉房发现一处栏杆与钢结构连接焊缝成型差，甚至能直接看到焊缝表面气孔缺陷。4、锅炉房存在一处钢平台钢板与钢柱随意点焊，平台栏杆附件点焊未焊接，小管道固定随意点焊。显示焊接管理存在漏洞，也影响整体观感。5、锅炉房钢结构一处斜撑更改连接位置，在割除连接焊缝时伤及钢结构翼板母材，未处理。平台一处栏杆在安装施工时对障碍物随意割除，钢格栅板在增加