高壓大口厚壁管焊接

張曉麗　楊桂榮

摘 要：本文結(jié)合淮北二電廠Ⅱ標(biāo)汽水系統(tǒng)高壓大口徑厚壁管道的工程，對高壓大口厚壁管焊接施工技術(shù)及要求進行闡述，僅供參考。

關(guān)鍵詞：高壓大口；厚壁管 ；焊接技術(shù)；要求

中圖分類號：TG44 文獻標(biāo)識碼：A

1項目工程概況及工程量

淮北二電廠Ⅱ標(biāo)汽水系統(tǒng)高壓大口徑厚壁管道包括高壓給水管道和主蒸汽管道兩大部分，其中：高壓給水管道：f298.5×36口徑焊口77個；f406.4×55口徑焊口129個；f168.3×22.2口徑焊口12個，材質(zhì)均為ST45.8/Ⅲ；主蒸汽管道：f323.9×60口徑焊口5個；Di368.3×83.2口徑焊口27個；f609.6×90口徑焊口1個；Di273.05×62.23口徑焊口7個；Di273.05×67.6口徑焊口4個，材質(zhì)均為A335P22。

2項目作業(yè)進度的安排

焊接作業(yè)進度主要取決于管道安裝進度，一對焊工在正常工作狀態(tài)下要求每日完成： f406.4×55焊口1個，或f298.5×36焊口2個； f168.3×22.2焊口8個；f323.9×60焊口1個；Di368.3×83.2焊口0.5個；f609.6×90焊口0.5個；Di273.05×62.23焊口1個。

3作業(yè)準(zhǔn)備工作及條件

3.1 作業(yè)機械、工具、儀表、儀器的要求

焊工每人一臺ZX7-400STG型逆變式弧焊機，并熟悉其性能，氬弧風(fēng)表調(diào)壓準(zhǔn)確靈活，氬氣帶內(nèi)部干凈。焊工應(yīng)需的工具準(zhǔn)備齊全，并有一定量的備用工具。

3.2 作業(yè)材料，半成品的質(zhì)量要求

管材、焊條焊絲等均應(yīng)有制造廠的質(zhì)量合格證，凡無質(zhì)量合格證或?qū)ζ滟|(zhì)量有懷疑時，應(yīng)按批號抽查試驗，合格者方可使用。焊條焊絲的選用，應(yīng)根據(jù)母材的化學(xué)成分，機械性能和焊接接頭的抗裂性、碳擴散、焊前預(yù)熱，焊后熱處理及使用條件等綜合考慮，高壓給水管道材質(zhì)為ST45.8/Ⅲ，焊條選用E5015，焊絲選用J50；主蒸汽管道材質(zhì)為A335P22， 相當(dāng)于國產(chǎn)的12Cr2Mo鋼，焊條選用R407，焊絲選用TIG-R40，熱處理溫度720～750℃。焊條在使用前必須烘干，E5015采用350℃，烘干2小時，烘干后的焊條應(yīng)放到80℃左右的保溫箱中，隨用隨取，其它焊條的烘焙參照出廠說明書或由專業(yè)人員進行烘焙。氬氣純度要求在99.95%以上，瓶裝氬氣當(dāng)?shù)陀?0個大氣壓時，不得繼續(xù)使用。焊絲在使用前應(yīng)用砂紙打磨干凈，表面不得有油、銹、污、垢等雜質(zhì)。焊前應(yīng)檢查坡口的情況，坡口及內(nèi)壁每側(cè)15-20mm以上的范圍內(nèi)不得有油、銹、污、垢等雜質(zhì)。坡口母材上不得有裂紋、夾層、氣孔等原始缺陷。焊口間隙過大時，應(yīng)設(shè)法調(diào)整，不得在間隙內(nèi)填塞它物。焊前應(yīng)搭設(shè)防風(fēng)，防雨棚，或有其它防風(fēng)雨措施，以保證焊接順利進行。非冷拉口不得強力對口。

3.3 作業(yè)環(huán)境的要求

作業(yè)環(huán)境應(yīng)保持干燥，通風(fēng)，安全。作業(yè)環(huán)境溫度： 高壓給水施焊時溫度不能低于-20℃；主蒸汽管道不能低于-10℃。

4 作業(yè)方法及作業(yè)程序

4.1作業(yè)方法

高壓給水管道和主蒸汽管道焊接全部采用氬弧打底，手工電弧多層多道焊接，單道蓋面的焊接方法。焊前預(yù)熱，預(yù)熱寬度從對口中心開始每側(cè)不少于焊件厚度的3倍，預(yù)熱溫度和方法由外委的試驗室專業(yè)人員確定。施焊過程中，層間溫度不應(yīng)低于預(yù)熱溫度的下限值，高壓給水管道不得低于100℃；主蒸汽管道不得低于250℃，并且不得高于400℃，用雙金屬溫度計監(jiān)測溫度。焊接過程中，如溫度低于下限值，應(yīng)重新預(yù)熱。氬弧焊打底厚度不得小于3mm，起弧點與收弧點都應(yīng)在坡口兩側(cè)，焊接電流0～110A，焊接電壓15～20V，焊接工藝參數(shù)視焊工習(xí)慣依據(jù)上面數(shù)據(jù)可進行上下調(diào)整。手工電弧焊必須采用雙人對稱焊，手工電弧焊每層厚度不得超過5mm，層間接頭要錯開，錯開量在10mm經(jīng)上，工藝參數(shù)：焊接電流160～210A；焊接電壓35～45V。焊口全部完成后應(yīng)及時通知試驗室專業(yè)人員進行熱處理，對不能及時進行熱處理的焊口要保溫緩冷。熱處理的溫度及方法由試驗室專業(yè)人員確定。熱處理以后應(yīng)進行無損檢驗，高壓給水管道焊口進行50%UT檢驗；主蒸汽管道焊口壁厚大于70mm的除進行100%的UT檢驗外還要進行100%的RT檢驗，其它壁厚小于70mm的焊口進行100%的UT檢驗，對不合格的焊口應(yīng)用時進行挖補，重新探傷，并作不合格量的雙倍抽檢，主蒸汽焊口進行100%光譜復(fù)查材質(zhì)，100%硬度測試。

4.2作業(yè)程序

壁厚大于70mm的管道焊接程序如下：對口檢查→焊前預(yù)熱→氬弧打底→預(yù)熱→手工電弧焊至20mm處→脫氫處理→根層探傷→多層多道焊接→蓋面→最終熱處理→無損探傷→自檢→打鋼印→驗評。壁厚小于70mm的管道焊接程序如下：對口檢查→氬弧打底焊→電焊蓋面→預(yù)熱→層間焊接→蓋面→清理焊口表面→熱處理→無損探傷→自檢→打鋼印→驗評。

5作業(yè)的質(zhì)量要求

5.1 作業(yè)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

焊縫外觀檢查應(yīng)符合以下要求：

焊縫外邊緣應(yīng)圓滑過渡到母材，焊縫外形尺寸應(yīng)符合設(shè)計要求。焊縫表露缺陷不得有裂紋，夾渣，氣孔，咬邊不得深于0.5mm，其全長不得大于10%。焊縫根部不得有未焊透，未熔合，裂紋等缺陷。根部凸出不大于2mm；內(nèi)凹不大于1.5mm。焊縫的無損探傷檢驗及結(jié)果的評定應(yīng)按以下標(biāo)準(zhǔn)進行：

SD143-85《電力建設(shè)施工及驗收技術(shù)規(guī)范（鋼制承壓管道對接焊縫射線檢驗篇）》。

SD67-83《電力建設(shè)施工及驗收技術(shù)規(guī)范（管道焊縫超聲波檢驗篇）》。焊縫熱處理后的硬度一般不超過母材布氏硬度HB加100， 且不超過270。

5.2 在已定驗評項目下隱蔽工程項目的劃分高壓給水管道，主蒸汽管道在保溫前應(yīng)做好焊口記錄，保溫后標(biāo)明焊口的位置。

5.3 作業(yè)操作的質(zhì)量要點及措施

在雙“V”坡口的過渡處，注意焊條的擺動防止產(chǎn)生未熔合。焊層每層焊5mm，不得太厚。焊完焊口后要及時清理好表面飛濺，藥皮，打上鋼印。

5.4 大口徑高壓厚壁管道不存在焊接質(zhì)量通病。

6 達標(biāo)措施

焊縫焊接一次合格率100%，優(yōu)良品率大于95%。安全工器具齊全，可靠，有效，符合安全規(guī)程，規(guī)定的要求。

參考文獻

[1] 劉立君， 張勇， 林旭輝. 管道全位置焊接打底焊工藝研究[J]. 新技術(shù)新工藝， 2000， （3）：22-24.

[2] 王剛， 李麗， 李景波， et al. 大直徑厚壁管氣電立焊焊接技術(shù)研究[J]. 焊接， 2001， （4）：31-32.