電力工程建設(shè)焊接熱處理意外中斷處置及恢復(fù)供電后質(zhì)量控制措施的應(yīng)用分析

韓 霄

（中國電建集團(tuán)湖北工程有限公司，湖北 武漢 430040）

在電力工程建設(shè)中，焊接熱處理是在完成焊縫焊接后，對焊縫進(jìn)行高溫回火的工藝，能改善焊縫的組織性能、降低焊接殘余應(yīng)力、提高焊縫的塑性和韌性，保證機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。在施工過程中，時常因突發(fā)事件使焊接熱處理中斷，如果不能及時處理，會導(dǎo)致焊縫及附近母材表面淬火甚至產(chǎn)生冷裂紋，影響工程整體質(zhì)量，因此，必須對焊接熱處理中斷的問題進(jìn)行及時處理。

1 焊接熱處理意外中斷原因分析

1.1 外部供電事故造成的熱處理中斷

熱處理設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)與供電狀態(tài)具有緊密聯(lián)系。在熱處理工作過程中，如遇外部供電事故導(dǎo)致供電中斷或減弱，熱處理設(shè)備將無法正常使用，只能先中斷熱處理操作，先處理供電事故。

1.2 交叉施工造成的斷電事件

電力工程建設(shè)過程中，在開展熱處理施工的同時，也在實(shí)施土方開挖、設(shè)備帶電操作等工作。如對電源線布置不熟悉、用電工作票制度執(zhí)行不規(guī)范，會因土方開挖控制不當(dāng)、停用電誤操作等導(dǎo)致供電線路斷路，從而造成焊接熱處理中斷。由于電力工程往往規(guī)模較大、系統(tǒng)復(fù)雜，整個建設(shè)周期內(nèi)多專業(yè)交叉施工較為普遍，由此引發(fā)的斷電事件發(fā)生概率比較高。

1.3 設(shè)備損壞造成的熱處理中斷

熱處理工藝具有熱能高、耗電大的特點(diǎn)，熱處理設(shè)備連續(xù)工作時間長、工作負(fù)荷大，在加熱過程中，易發(fā)生因元件老化或熱量上升導(dǎo)致的電源線損壞、接頭斷開、加熱片熔斷、主板燒損等故障，不僅會造成焊接熱處理的中斷，還存在較大的安全隱患。

1.4 用電不規(guī)范造成的電力故障

電力工程規(guī)模龐大，施工過程用電設(shè)備多、功率大，日常工作所需的電量和電壓都很大，不規(guī)范的用電行為會引發(fā)電力消耗過大，使得電源箱過載而出現(xiàn)跳閘或短路等事故，從而造成焊接熱處理的中斷。除此之外，電流增大還會引發(fā)電纜熔斷發(fā)生漏電現(xiàn)象，從而造成觸電事故。

2 焊接熱處理中斷的處置

2.1 供電中斷造成熱處理中斷的處置

為了應(yīng)對由于供電中斷引發(fā)的焊接熱處理中斷事件，在電力工程建設(shè)中一般都會配置備用電源，并且確保備用電源的供電參數(shù)與主電源保持一致，能夠?qū)崿F(xiàn)主備電源的無縫切換。

2.1.1 外部供電事故的處理措施

一旦發(fā)生外部供電事故引起的斷電，應(yīng)在第一時間及時啟動備用電源，以確保焊接熱處理工作的持續(xù)性。除此之外，在啟動備用電源以后，為了確保通電的正常，必須對熱處理設(shè)備進(jìn)行簡單的測試，以保證其正?？煽窟\(yùn)行。

2.1.2 交叉施工造成斷電事件的處置

如因土方開挖、停用電誤操作等交叉施工引發(fā)的斷電事件造成熱處理中斷，須在第一時間實(shí)施電力搶修以恢復(fù)供電。

（1）若可確保電力搶修恢復(fù)供電作業(yè)在2 小時內(nèi)完成，則不需啟動備用電源，焊接和熱處理施工須按照以下措施執(zhí)行：①如果斷電時焊縫正處于施焊狀態(tài)，須立即使用保溫棉包扎，緩慢冷卻至環(huán)境溫度，避免因降溫過快產(chǎn)生冷裂紋。一般情況下，保溫寬度從焊縫中心算起，每側(cè)不少于管道壁厚的10 倍且不少于250mm，保溫厚度60mm。②如果斷電時焊縫處于焊后熱處理的升溫或恒溫過程中，則需在焊縫區(qū)域增設(shè)一層保溫棉，緩慢冷卻至環(huán)境溫度。保溫棉的寬度與焊后熱處理寬度保持一致。③如果斷電時焊縫處于焊后熱處理降溫狀態(tài)，當(dāng)溫度高于300℃時，須增設(shè)一層保溫棉以防止散熱過快；當(dāng)溫度低于300℃時，可不采取措施，隨爐冷卻至環(huán)境溫度即可。需注意的是，當(dāng)環(huán)境溫度低于5℃時，也應(yīng)增設(shè)一層保溫棉，以降低其降溫速度。

（2）若電力搶修恢復(fù)供電作業(yè)無法在2 小時內(nèi)完成，則必須啟動備用電源。為確保供電正常，備用電源啟動后須對熱處理設(shè)備進(jìn)行簡單的測試，保證設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常。焊接及熱處理施工須按以下措施實(shí)施：①在備用電源容量限制的情況下，要根據(jù)實(shí)際情況控制不同鋼種焊接和熱處理的優(yōu)先順序。優(yōu)先完成高合金鋼焊縫，其次完成中低合金鋼焊縫，碳鋼類焊縫最后處理。②正在實(shí)施打底或者中間層焊接的小口徑管道焊縫，需要立即停止焊接，并通過保溫棉進(jìn)行包扎，緩慢冷卻至環(huán)境溫度為止。③正在實(shí)施蓋面焊接的小口徑管道焊縫，應(yīng)繼續(xù)完成蓋面工作，同時檢查焊縫的表面質(zhì)量。在確保其質(zhì)量滿足規(guī)范要求后，馬上采用保溫棉覆蓋，焊縫每側(cè)保溫寬度應(yīng)不少于管道壁厚的10倍，包扎嚴(yán)密后緩慢冷卻至環(huán)境溫度。④已完成焊接、需要進(jìn)行熱處理的小口徑管道焊縫，應(yīng)及時完成焊后熱處理。如確定臨時性斷電可在12 小時內(nèi)恢復(fù)，也可在供電恢復(fù)后實(shí)施焊后熱處理。⑤正在實(shí)施焊后熱處理的小口徑管道焊縫，應(yīng)使用備用電源堅(jiān)持完成熱處理工作。⑥對于大徑厚壁管道焊縫，應(yīng)停止其焊接或熱處理施工，立即對焊縫進(jìn)行后熱處理，并使用保溫棉包扎后緩慢冷卻。對于SA-335P91、SA-335P92 等馬氏體鋼，應(yīng)在100-120℃恒溫2 小時后，再進(jìn)行加熱溫度350℃、恒溫時間1小時的后熱處理。

（3）若斷電事件發(fā)生時，現(xiàn)場沒有可用的備用電源，則正處于焊接或者熱處理階段的焊縫只能采用增設(shè)保溫棉的措施，使焊縫及母材緩冷至環(huán)境溫度。焊縫每側(cè)的保溫寬度應(yīng)不少于壁厚的10 倍且不少于250mm，保溫厚度60mm。

2.2 設(shè)備損壞造成熱處理中斷的處置

熱處理設(shè)備損壞，主要的表現(xiàn)有加熱片熔斷、電源線損壞、接頭脫落等部分元件損壞，以及熱處理設(shè)備主板燒毀、操作系統(tǒng)故障等設(shè)備整體損壞。發(fā)生設(shè)備損壞造成熱處理中斷時，一般采取以下措施：

（1）一般在條件允許的情況下，現(xiàn)場應(yīng)備用一臺移動式熱處理溫控儀，且在熱處理施工過程中，每臺熱處理溫控儀會預(yù)留一爐以備用。當(dāng)發(fā)生設(shè)備損壞造成熱處理中斷時，應(yīng)立即將熱處理二次接線至另一臺運(yùn)行正常的設(shè)備，適當(dāng)調(diào)整參數(shù)后繼續(xù)進(jìn)行熱處理，以確保熱處理的持續(xù)性。

（2）當(dāng)現(xiàn)場無備用熱處理設(shè)備時，應(yīng)采取增設(shè)保溫棉的措施，緩冷至環(huán)境溫度。如發(fā)生熱處理中斷的是馬氏體鋼材料，應(yīng)中斷部分其他鋼材焊縫的熱處理并保溫緩冷，同時將空置出來的設(shè)備對馬氏體鋼材料進(jìn)行后熱處理。

（3）引起熱處理設(shè)備損壞的因素，包括持續(xù)高溫、腐蝕性物質(zhì)、電磁干擾等。除了實(shí)施必要的日常維護(hù)、保證設(shè)備始終處于正常狀態(tài)、降低元件損壞發(fā)生的概率以外，還應(yīng)做好工器具和備用零部件的儲備，以及時維修和更換受損部件。

2.3 人為因素造成熱處理中斷的處置

人為因素主要指違規(guī)用電行為造成的電力故障。首先，應(yīng)通過培訓(xùn)和交底，不斷提升相關(guān)工作人員的安全用電意識，使其充分意識到違規(guī)用電行為的嚴(yán)重后果。其次，通過制定相應(yīng)的規(guī)章制度、操作規(guī)程等，進(jìn)一步規(guī)范工作人員的操作行為，避免電力故障的發(fā)生。第三，制定突發(fā)事件的應(yīng)對措施，包括備用設(shè)備和元件等資源保障，確保熱處理工藝的持續(xù)性。

3 供電恢復(fù)后的焊接熱處理質(zhì)量控制措施

3.1 焊接未完成的焊縫溫度控制

如果發(fā)生中斷時，焊接施工尚未完成，焊縫會因?yàn)槿鄙贌崮茌斎攵鴾囟认陆?。該情況下，若繼續(xù)進(jìn)行焊接操作，工藝流程得不到控制，將造成焊縫質(zhì)量的下降。所以，在供電恢復(fù)后首先要降低熱處理設(shè)備的溫度，隨后進(jìn)行焊縫的預(yù)熱，確保焊縫環(huán)境符合要求后再繼續(xù)焊接施工。

3.2 焊后熱處理未完成的焊縫溫度控制

針對焊后熱處理已開始但未完成的焊縫，在恢復(fù)供電后，應(yīng)首先檢測焊縫的當(dāng)前溫度。

（1）對處于升溫階段的焊縫，應(yīng)將熱處理設(shè)備的溫度調(diào)節(jié)至焊縫溫度同等水平，然后才可以按照原有工藝?yán)^續(xù)熱處理施工。

（2）對處于降溫階段的焊縫，如果恢復(fù)供電時其溫度高于500℃，應(yīng)繼續(xù)使用設(shè)備控制降溫并適當(dāng)減少降溫速度，一般在原工藝降溫速度的基礎(chǔ)上再降低5℃/H，尤其是高合金焊縫必須嚴(yán)格控制降溫速度以避免冷裂紋的發(fā)生。當(dāng)焊縫溫度降至300℃以下后，可隨爐緩慢冷卻至環(huán)境溫度。

4 結(jié)束語

本文主要闡述了電力工程建設(shè)中焊接熱處理中斷情況的處置措施以及供電恢復(fù)后的熱處理質(zhì)量控制措施等內(nèi)容，通過本文的介紹能夠?qū)附訜崽幚硖峁┮欢▍⒖己蛶椭瑢τ谕苿与娏こ探ㄔO(shè)發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)意義。