電廠鍋爐管道焊接存在問題分析與解決策略

肖志丹

摘要：相關(guān)人員要加大對管道安全檢查的重視，減少管道監(jiān)督檢查中存在的問題，找到產(chǎn)生的原因和解決措施，并對檢查結(jié)果進(jìn)行科學(xué)的存檔和記錄。與此同時(shí)，還要加大對其理論指導(dǎo)的重視，這樣鍋爐壓力容器的使用壽命才能得到保證。本文就電廠鍋爐管道焊接存在問題進(jìn)行分析，希望能夠找到解決這些問題的有效措施。

關(guān)鍵詞：電廠鍋爐安管道;管道焊接;解決措施

引言

近幾年，隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷加快，人們在生產(chǎn)和生活中對電力資源的需求量也在不斷增大，這種情況促進(jìn)了我國電力行業(yè)的發(fā)展。同時(shí)，新材料、新技術(shù)、新工藝的增加，在一定程度上提高電力行業(yè)的整體水平，使其的機(jī)組逐漸向著超超臨界機(jī)組、亞臨界機(jī)組發(fā)展，提高了我國電廠鍋爐的安裝質(zhì)量。

1. 我國工程的現(xiàn)狀

1.1電廠鍋爐基本情況被檢驗(yàn)鍋爐采用自然循環(huán)、四角切向燃燒方式、一次中間再熱、單爐膛平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣。鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量為1025t/h，鍋筒為方形鋼構(gòu)架，采用緊身封閉，同步建設(shè)選擇性催化還原（SCR）脫硝裝置。鍋爐主要設(shè)計(jì)參數(shù)為：過熱器出口蒸汽壓力為17.5MPa，過熱器出口蒸汽溫度為541℃，再熱蒸汽流量為853.18t/h，再熱器進(jìn)口蒸汽壓力為3.916MPa，再熱器出口蒸汽壓力為3.736MPa，再熱器進(jìn)口蒸汽溫度為324.2℃，再熱器出口蒸汽溫度為541℃，給水溫度為278.6℃。

1.2焊縫無損探傷的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)《蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》（勞部發(fā)[1996]276號）第85條要求：集箱、管子、管件的環(huán)焊縫（受熱面管子接觸焊除外），當(dāng)外徑大于159mm，或者壁厚大于等于20mm時(shí)，焊縫應(yīng)進(jìn)行100%探傷。DL/T869—2004《火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程》第6.3條要求：對于外徑大于159mm或壁厚大于20mm，工作壓力大于9.81MPa鍋爐本體的管子及管道附件應(yīng)進(jìn)行100%射線或超聲波探傷。

2.管道焊接中出現(xiàn)的問題分析

2.1出現(xiàn)的問題該鍋爐的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)存在以下特點(diǎn)：部分母材管件為三通式，連接方式為焊接連接，焊縫靠近三通管件的根部，且兩焊接件之間因壁厚不同，在焊縫附近形成不同程度的凸臺(tái)。我們篩選出一些典型的焊縫，焊接管道相關(guān)參數(shù)見表1：表1焊接管道相關(guān)參數(shù)焊縫外觀見圖1，其中焊縫GL1的凸臺(tái)較小。由于凸臺(tái)與焊縫距離較近，導(dǎo)致無損探傷（射線、超聲波探傷）不能正常進(jìn)行。對于在安裝現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的問題，由于新建電廠鍋爐多，設(shè)備外形較大、生產(chǎn)期長，鍋爐制造單位往往難以在限定的期限內(nèi)對設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)修改和現(xiàn)場改造。

2.2對于安裝單位，雖然安裝工期緊、任務(wù)重，但也要想盡一切辦法解決問題、確保安裝質(zhì)量。對于道無法進(jìn)行射線和超聲波探傷的焊縫，安裝單位請求改做表面磁粉探傷，并通過加強(qiáng)焊接工藝控制，安排經(jīng)驗(yàn)豐富、合格率一貫居高的優(yōu)秀焊工施焊，提高焊縫質(zhì)量。為落實(shí)此項(xiàng)工作，應(yīng)編制鍋爐受熱面大口徑管焊接專項(xiàng)作業(yè)指導(dǎo)書，并嚴(yán)格貫徹執(zhí)行。鑒于上述情況，監(jiān)理單位、建設(shè)單位、監(jiān)督檢驗(yàn)單位進(jìn)行了認(rèn)真分析。經(jīng)研究決定：上述情況按電力系統(tǒng)習(xí)慣做法，對無法正常探傷的焊縫，執(zhí)行例外放行手續(xù)。上述單位須在例外放行手續(xù)單上簽字認(rèn)可，同意對此類不能進(jìn)行射線和超聲波探傷的焊縫，改為表面磁粉探傷，并要求安裝單位加強(qiáng)組對、焊接質(zhì)量控制。為了保證這些焊縫的焊接質(zhì)量，成立由安裝、監(jiān)理、建設(shè)、監(jiān)督檢驗(yàn)單位組成的專題管理小組，加強(qiáng)施工過程中的控制，使組對、焊接工作處于最佳受控狀態(tài)。

3.電廠鍋爐管道焊接存在問題的解決對策

3.1在進(jìn)行組對操作時(shí)，對管子間的對口間隙、對口錯(cuò)邊量、管端坡口、管子對接彎折度，嚴(yán)格按DL/T5047-1995《電力建設(shè)施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范（鍋爐機(jī)組篇）》、DL/T869—2004《火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程》、圖樣等標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

3.2安排焊接技術(shù)好、日常焊接合格率高的優(yōu)秀焊工施焊，充分發(fā)揮他們的優(yōu)秀技能以及處理問題的豐富經(jīng)驗(yàn)。

3.3加強(qiáng)對焊材的管理，保證焊材合格、正確。主要是加強(qiáng)對焊材庫的管理，做好焊材的出入庫登記和報(bào)驗(yàn)工作，按焊條、焊絲的牌號、規(guī)格進(jìn)行分類存放，并設(shè)置明顯的標(biāo)志。保證焊材在規(guī)定環(huán)境（不低于5，濕度不大于60%）下保管。焊條在使用前應(yīng)進(jìn)行烘烤，烘烤溫度和時(shí)間必須嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行。焊工領(lǐng)用焊材必須憑技術(shù)員開具的焊材領(lǐng)用單到焊材庫領(lǐng)用，做到焊材使用有可追溯性。焊工領(lǐng)取焊條時(shí)，一律使用焊條保溫筒，防止焊條受潮影響焊接質(zhì)量。施工中使用的氬氣由合格供貨商提供，氬氣體積分?jǐn)?shù)不得低于99.95%。焊前必須由焊工本人檢驗(yàn)氬氣純度，在不出現(xiàn)氣孔的情況下才能實(shí)施焊接。

3.4加強(qiáng)對焊前對口質(zhì)量的檢查，此項(xiàng)工作由現(xiàn)場焊接質(zhì)檢人員和焊工共同完成，并由專題管理小組確認(rèn)。嚴(yán)格控制坡口及附近10～15mm范圍內(nèi)的清潔度，杜絕錯(cuò)口和間隙超標(biāo)。在焊接前搭建防風(fēng)棚，大風(fēng)及雨天不得安排這些焊縫的焊接工作。

3.5加強(qiáng)焊接過程控制，對于需要預(yù)熱和熱處理的焊縫，嚴(yán)格按照規(guī)程和焊接工藝要求控制施焊參數(shù)。道焊縫都需要多層多道焊接，這就要求專題管理小組成員做好過程監(jiān)督和檢查，應(yīng)到現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)督。

3.6安裝單位要加強(qiáng)質(zhì)量三級驗(yàn)收制度。首先，焊工及安裝焊接班組在焊接過程中及焊接完畢后要及時(shí)對焊縫自檢，做到內(nèi)在質(zhì)量優(yōu)良，外觀成形質(zhì)量良好。其次，焊接工地的質(zhì)檢人員要把好質(zhì)量關(guān)，嚴(yán)格控制過程檢驗(yàn)和完工檢驗(yàn)，確保焊縫的內(nèi)在質(zhì)量和外觀質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)和工藝要求。最后，安裝單位項(xiàng)目部質(zhì)檢人員要認(rèn)真進(jìn)行復(fù)檢和總體檢驗(yàn)，做到不漏檢，確保產(chǎn)品的最終質(zhì)量，確保設(shè)備的使用安全。在安裝過程中，技術(shù)人員及時(shí)進(jìn)行熱處理和無損探傷委托。對合金焊縫還要進(jìn)行光譜檢驗(yàn)委托，防止錯(cuò)用焊材?？傊惭b單位應(yīng)從人員、材料、工藝上嚴(yán)把焊接質(zhì)量關(guān)，認(rèn)真組織，精心施工。用最好的焊工、最優(yōu)的管理、最科學(xué)的質(zhì)量控制手段，使這部分焊縫的焊接質(zhì)量得到最有把握的控制。

3.7最終檢驗(yàn)。根據(jù)焊縫的具體情況，對于有條件進(jìn)行超聲波探傷的，應(yīng)100%進(jìn)行超聲波探傷。對于射線、超聲波探傷均無法進(jìn)行的部分，采用表面磁粉探傷對焊縫表面及附近表面的質(zhì)量進(jìn)行100%檢驗(yàn)。

4.建議

4.1對制造單位的建議在設(shè)計(jì)制造時(shí)添加無損探傷透照孔，滿足現(xiàn)場安裝探傷設(shè)備的需要加長凸臺(tái)與焊縫間直管段的長度，以滿足射線、超聲波探傷的需要。

4.2對安裝單位的建議電廠鍋爐由于造價(jià)高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、涉及專業(yè)人員多，安裝前應(yīng)認(rèn)真審圖，安裝單位應(yīng)及時(shí)與建設(shè)單位、監(jiān)理單位、監(jiān)督檢驗(yàn)單位溝通，特別是與鍋爐制造單位進(jìn)行及時(shí)有效的溝通，尋找并制定解決安裝現(xiàn)場遇到問題的方案。應(yīng)根據(jù)《蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》要求的射線、超聲波探傷方法進(jìn)行檢測，并盡量采用對現(xiàn)場復(fù)雜情況適應(yīng)性較強(qiáng)的射線無損探傷技術(shù)。

結(jié)束語

綜上所述，電廠鍋爐管道在焊接施工時(shí)，要加大對鍋爐管道使用效率、壽命的重視，減少管道焊接過程中出現(xiàn)的影響因素，電廠鍋爐的運(yùn)行質(zhì)量才能得到提高，電力資源供應(yīng)的穩(wěn)定性才能得到提升。另外，在對電廠鍋爐進(jìn)行焊接施工時(shí)，相關(guān)人員要重視焊縫探傷工作，按照電力系統(tǒng)的習(xí)慣進(jìn)行焊縫探傷，對焊接施工的質(zhì)量進(jìn)行有效的控制，成立專題管理小組對管道焊接水工進(jìn)行控制，保證焊接工作的質(zhì)量能夠達(dá)到相關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。

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