摘要:针对某核电厂常规岛的主蒸汽管道和高压给水安装,提出了适用的焊接工艺。
关键词:主蒸汽;高压给水;管道;焊接;工艺
1 工程概述
某核电工程3MX常规岛中的主蒸汽、高压给水是连接核岛和常规岛的通道,其焊接质量直接影响整台机组的正常运行,而机组是否能正常运行又影响反应堆正常的运行,所以焊接质量要求之高是常规火电所不能比拟的。这些管道主要包括主蒸汽系统、旁路蒸汽系统、第2级再热蒸汽系统和高压给水系统等。
2 焊接前准备
2.1 施工图纸及其它技术资料齐全
2.2 已对施工用图纸进行会审,所有焊接问题已澄清,确定可以施工。
2.3 焊接方案、质量计划已经编制,并经审核。
2.4 制造厂所供材料、部件齐全且进货检验合格。
2.5 焊接设备及仪表在标定有效期内,焊接材料质保书齐全,且经验收合格,质保Q3级及以上物项所用焊材已做复验合格。
2.6 机工具已准备齐全并确认完好,可随时使用。
2.7 各相关施工人员及质量安全人员已到位,职责明确。
2.8 已按DL/T868-2004《焊接工艺评定规程》的规定进行了焊接工艺评定。
2.9 焊工及热处理工具备相应的上岗资格。
2.10 无损检测人员具备相应资格。
2.11 现场焊接条件具备。
2.12 焊接环境
(1)允许进行焊接操作的最低环境温度为-5℃,湿度应在90%以下。(2)应采取措施减小焊接场所的风力,SMAW时风速不大于8m/s,GTAW时,风速不大于2m/s。(3)焊接场所应该具有防潮、防雨、防雪设施。(4)管内不得有穿堂风。
2.13焊接材料:焊条、焊丝、氩气应有制造厂质量合格证书,并经检验,质量符合技术要求,焊条使用前须按规定的要求进行烘焙,焊材的使用应严格按制定的《焊材管理制度》执行。
3 焊接
3.1 坡口准备
焊件经下料及坡口加工后按下列要求进行检查,合格后方可进行组对。(1)淬硬性较大的钢材如使用火焰切割下料开坡口,应除去坡口表面热影响区3～5mm的热淬硬层。(2)坡口处母材无裂纹、重皮及毛刺等缺陷。(3)坡口加工符合图样要求。焊件在组装前应将坡口表面及附近母材内、外壁的油、漆、垢、锈等清理干净,直至发出金属光泽。清理范围规定如下:a.对接焊口:每侧各为15～25mm。b.角接接头焊口:焊角K值+10mm。
3.2对口
3.2.1 对口骑马铁的焊接
对口骑马铁可使用沿圆周均匀分布的四块或更多块20g、#20、Q235A等与母材同类别材质的钢板。
3.2.2点固焊时,其焊接材料、焊接工艺、焊工和预热温度等应与正式施焊时相同。
3.2.3对口时,当出现特殊情况可采用塞块,点固塞块时其方法与骑马铁的焊接相同,但必须注意,用GTAW焊完后,必须去除塞块,最后须用磨光机去焊疤。
3.2.4 对口一般应做到内壁齐平,如有错口则其局部错口值不应超过壁厚的10%,且不大于1mm;外壁错口≤10%δ且≤4mm。当超过上述范围时,可按照相关规程规定进行处理。
3.2.5 对口时,不得强行组对。
3.3预热
3.3.1壁厚:δ≥26mm的焊口需进行100～200℃预热。
3.3.2焊接工艺评定要求预热的,其相应的现场焊口也需预热,其预热参数见焊接工艺卡。
3.3.3预热区应扩大到待焊接头周围较大的范围内(距焊缝至少50mm)以免产生过大的温度梯度。
3.4焊接
3.4.1焊前由技术人员对开工项目进行技术、安全交底,焊工经交底后才允许上岗操作。
3.4.2焊工对钳工的对口工作质量进行监督,不符合要求应拒绝施工。
3.4.3现场焊接时,具体工艺参数照相应的焊接工艺卡片。
3.4.4为减少焊接变形和接头缺陷,直径大于194mm的管子对接焊口宜采用两人对称焊接。
3.4.5施焊过程中,层间温度应不低于规定的预热温度的下限,且不高于350℃。
3.4.6施焊中应特别注意引弧、收弧的质量,收弧时应将熔池填满,采用多层多道焊时接头应错开;点固焊不得有任何缺陷,如果出现,必须全部去除并应移位重焊;氩弧焊检查完成后应立即进行次层的焊接,摆动焊宽度不大于所用焊条直径的3～5倍;单层焊道厚度不大于所用焊条直径加2mm,严禁使用已受潮的焊条和生锈的焊丝。
3.4.7施焊过程中除工艺和检验上要求分次焊接外,应连续完成。若被迫中断时,应采取防止裂纹产生的措施(如后热、缓冷、保温等)。再焊时应仔细检查并确认无裂纹后,方可按照工艺要求继续施焊。
3.4.8焊接管道焊口时,严禁在支吊架上接地,反之亦然;在焊接阀门两头的焊口时,接地应该在与焊口同一侧的管道上。
3.4.9焊工在焊口完毕后,应100%仔细检查焊口外观,及时清理飞溅、焊渣及其他杂物,发现表面缺陷应及时处理,自检合格后打上焊工本人钢印。
3.5热处理
3.5.1壁厚:δ>25mm的焊口需进行焊后热处理,其热处理工艺参数见热处理工艺卡。
3.5.2焊接工艺评定需做热处理的,其相应的现场焊口也需做热处理。
3.5.3热处理工应把电脑自动记录的热处理温度变化曲线保存好,经自检合格后交热处理技术员或焊接技术员。电脑自动记录的预热温度变化 也以同样的方法保存。
3.6焊缝的无损检验、评定要按照DL/T821和DL/T820-2002等相关标准执行。
3.7焊接接头有超过标准缺陷时,可采取挖补方式返修。但同一位置上挖补次数一般不得超过两次,并应遵守下列规定:
3.7.1彻底清楚缺陷。
3.7.2补焊时,应参照正常施工的工艺要求进行。
3.7.3需进行热处理的焊接接头,返修后应重做热处理。
3.8不得对焊接接头进行加热校正。
4 技术要求
4.1 符合图纸设计及技术要求
4.2 符合DL/T869-2004《火力发电厂焊接技术规程》
5 质量控制点
5.1 停工待检点。按分项工程分别设立首只焊口的停工待检点,进行射线或超声波检验合格后,才可以进行下只焊口的焊接。对于δ=66mm的焊口要采用分层RT检验。
5.2 焊接变形。管件焊接角变形允许范围如下:
管径<100mm,偏差值(mm)≯1/100;管径≥100mm,偏差值≯3/200
5.3 外观质量。焊缝边缘应圆滑过渡到母材,焊缝外形尺寸应符合DL/T869-2004规范中的表7的规定。表露缺陷允许范围见DL/T869-2004规范中的表9.
5.4 焊缝内部质量。焊缝的无损探伤检验及结果的评定应按照DL/T821《钢制承压管道对接焊接接头射线检验技术规程》及DL/T820-2002《管道焊接接头超声波检验技术规程》进行。
参考文献
[1]DL/T869-2004《火力发电厂焊接技术规程》
[2]DL/T868-2004《焊接工艺评定规程》
[3]DL/T679-1999《焊工技术考核规程》
[4]主蒸汽、高压给水、旁路蒸汽、第2级再热器加热蒸汽管道的系统图及安装图。
[5]管道管件技术规格书。