《1000MW锅炉岛焊接概要.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《1000MW锅炉岛焊接概要.doc（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1000MW级机组工程锅炉岛焊接概要王斌 摘要：针对国内1000MW级发电机组与日俱增现状，焊接工艺要求越来越高。本文着重介绍1000MW级超超临界直流型锅炉焊接管理，分析了1000MW级发电机组锅炉岛最典型的部位焊接管理。关键字：1000MW直流锅炉 焊接 管理在国家节能减排，上大压小的精神指导下，大型电站锅炉是未来发展的趋势，当前1000MW级机组是国内以安装使用的最大型机组。华润电力湖北有限公司蒲圻电厂二期2X1000MW级机组，由上海电力建设有限公司总承包，我公司分包3#锅炉岛安装工程。本人有幸参与并组织施工锅炉岛的所有焊接，对在施工过程中部分重要部件焊接施工事项加以说明，为公司日后在
2、同类型锅炉施工中累计经验，少走弯路。锅炉采用上海锅炉厂有限责任公司产品，型号：SG-3103/27.46-M53X。形式：超超临界，直流炉，单炉膛，一次再热，平衡通风，露天布置，固态排渣，全钢结构，全悬吊结构，双切圆燃烧方式，型锅炉。主要参数详见表1。项目单位BMCRBRL过热器出口蒸汽流量t/h31032956过热汽出口蒸汽压力MPa(a)27.5627.44过热汽出口蒸汽温度605605再热器出口蒸汽流量t/h25902458再热器出口蒸汽温度603603再热器出口蒸汽压力MPa(g)5.865.64再热器进口蒸汽温度375376再热器进口蒸汽压力MPa(g)6.065.83给水温度298
3、298热风温度（一次风/二次风）333/346329/342空预器进风温度（一次风/二次风）27/2327/23排烟温度（空气预热器出口）129127修正后124122锅炉保证效率（低位发热值）93.50表1：锅炉主要参数工程中标后，公司组织焊工到项目工地。我根据焊工的合格项目及焊接技能对焊工进行焊前培训（锅炉岛受压、受热面焊接要求焊工必须具备左右手均能操作，部分焊接要求焊工有镜面焊技能。焊接过程中注意事项：焊前预热，坡口清洁，对口前检查，防风防雨等）。在上岗前进行现场模拟考试（焊接材料、位置与现场相似），经无损检测合格后，持签发的上岗证上岗焊接。焊接过程中如果发现一个焊工合格率低于98%就要
4、分析原因，如果持续低于98%就要进行二次培训，继续不达标就不能安排锅炉岛受热面焊接。每天的工作根据每个焊工的身体状况、休息情况、是否酗酒、熬夜、天气等诸多因素合理安排，确保施工过程中达到质量目标。锅炉的安装焊接出现重大问题，一般均出自于焊材用错，为避免出现此类问题，首先对焊材进行色彩标识（见表2）。然后对受热面、受压部件光谱确认材质后，进行色彩标识，色彩相同于焊材，这样焊工在焊接前就会一目了然。每天在早班会上对各部位焊接的焊工进行技术交底，焊工根据我每天发放的焊材领用单到焊材二级库领取焊材，并进行确认。各部件焊工在技术交底、安全交底学习签字后焊接，层层把关，确保焊材使用无误，焊接工艺卡在现场挂
5、牌。序号焊丝牌号焊丝 颜色焊丝头标色1焊丝头标色2焊丝钢印对应的钢材1(TIG-J50)黄黄（已有）黄(添加)无SA106C,SA210-C,20G2YT304H银白绿（已有，有钢印）绿(添加)有SA213-S304H3HR3C银白兰（已有）无(有钢印)有SA213-TP310HCBN4MTS 616银白无(有钢印)白（添加）有T92,P925MTS 3银白无(有钢印)黑（添加）有T91,P916TIG-R30黄绿（已有，有钢印）白(添加)有T11,P11,T12,P12,15CrMo7TIG-R31黄红（已有）红（添加）无12Cr1MoV8TIG-R40黄兰（添加，有钢印）兰（添加）有SA2
6、13-T22,P22,10CrMo910表2：焊丝色标表下面说说锅炉岛主要焊接部件的控制：1.1钢结构的焊接在锅炉安装过程中，都是钢结构先行安装。虽然现在钢结构绝大部分为高强螺栓定位连接，但底板、大板梁拼装都需额外焊接以保证强度。下面我们就说一下大板梁焊接：本锅炉因炉膛大，大板梁宽度近50米，安装标高84米，大板梁承重较重，考虑到起重设备的能力，每根大板梁是由两根近150吨的工字梁高空组装完成（如图1）。在大板梁焊接中，安排12个焊工，均匀分布，用相同的焊接工艺参数，第一层采取分段退焊法（如图2），其余采取多层多道焊，同时开焊，同时结束，尽最大的努力减少焊缝的拘束应力，防止焊缝收缩造成大板梁的
7、扭曲变形，焊接后验收，大板梁各项指板均符合图纸设计要求。 图1：大板梁焊接示意图 图2：大板梁焊接焊工站位、焊接示意图其他结构焊接，应考虑钢材壁厚，较厚易产生淬硬裂纹，需在焊接前火焰均匀加热至100150，焊后缓冷。1.2 垂直段水冷壁鳍片焊接现场施工过程中，我们发现垂直段水冷壁鳍片材质为SA335-P22，密封焊接时，容易产生裂纹。垂直段水冷壁拼装结构大，产生较大的拘束应力；焊缝间隙过大，熔池填充量大，且湖北空气湿度大，焊缝冷却速度快等多重因素造成。经现场会商、试验，采取以下措施：1）现场焊接采取火焰加热、焊后保温缓冷措施2）尽量减小焊缝间隙3）采取先小电流打底，再盖面4）从焊缝中间向两侧焊
8、接5）做好挡风挡雨工作现场施工严格遵循以上步骤，控制焊接电流，很好的解决了上述问题。1.3 锅炉高合金钢管排焊接SA213-T91、SA213-T92为类钢，Super304、TP310-HCbN（HR3C）、SA213-TP347为类不锈钢。以上材质大量用于百万级机组锅炉岛高温高压段，比如过热器系统、再热器系统、主蒸汽系统等（详见表3），此类钢材焊接是整台1000MW锅炉焊接的重中之重。这里，本文暂不提这些钢材的焊接工艺参数，仅仅说说这些钢材焊接过程中的注意事项。组件名称工作参数材 质规 格ID数量压力温度Mpa低温过热器30.68/468SA213-T914261076低温再热器30.68
9、/468SA213-T9163.542152分隔屏过热器30.34/527SA213-T91426.51728后屏过热器29.86/519SA213-T91517.51650末级过热器29.3/559SA213-T914291206末级再热器5.96/603SA213-T91544.51350末级再热器5.96/603SA213-T925451350末级过热器29.3/605SA213-T9242101206末级再热器5.96/491SA213-TP347H5741350后屏过热器29.86/519SUPER304H-SB4261650末级过热器29.3/559SUPER304H-SB426.
10、51206末级再热器5.96/603TP310HCbN5741350末级过热器29.3/605TP310HCbN4281206 表3：赤壁蒲圻电厂21000MW工程3#炉高合金钢焊口一览表1.3.1 此类钢材的焊材造价昂贵， SA213-T91、SA213-T92焊材价格约为18万元/吨；Super304、SA213-TP310HCbN、SA213-TP347焊材价格在180万200万元/吨，折合每根焊丝约80元。且业主要求此类焊丝全部需进口，采购周期长，如果此类焊材由浪费或返修量大而造成焊丝用量大，则施工成本相应升高。我方在施工前理论折算出每道焊口所需焊丝量，现场高合金焊口开焊后，根据现场实
11、际用量，调整理论计算偏差，确定每道焊口所需焊丝实际用量，此后，按照每道焊口实际用量严格控制焊工焊丝发放，下班焊丝头回收，凭焊丝头换取焊丝，杜绝高合金钢焊丝浪费现象。1.3.2 进口高合金钢焊接时，内壁充氩保护不到位会造成内壁高温氧化，焊接不合格。我方采取以下充氩措施：1）氩气的纯度为：不低于99.95%。2）充气的流量为1015升/分钟。充气约23分钟后，开始焊接。3）在对口前在焊口两端的管子内塞入水溶纸，深度为200mm250mm，水溶纸要紧密。4）充气过程中，焊口应用耐高温锡箔纸密封，防止保护气体逃逸。1.3.3 同一不合格焊缝返修不允许超过两次。在管排安装时，要等前一个管排焊口检测全部合
12、格后才能进行下一排管口焊接；周期长、对口工期短，务必保证一次性合格是此类合金钢焊接的根本。对口前检查破口、钝边厚度、对口间隙等，确保符合工艺要求，焊口一次性合格。1.3.4氩弧焊打底打底时焊缝根部的加丝方法采用内加丝法；焊接到点焊处时，应将原来的定位焊缝打磨过渡，以确保内壁焊缝的正常成形；打底焊缝的厚度控制其不小于3mm；打底过程中，氩弧焊打一段底，撕去一段耐高温铝箔纸，直至打底结束。焊接过程中焊缝应该呈现银白色或金黄色。封口前用手电筒检查内壁成型情况，发现问题立即处理；检查合格后再进行封口。1.3.5 氩弧焊填充和盖面1）为防止打底焊缝二次熔化，在填充和盖面过程中应继续进行充气保护。2）层间
13、焊接、盖面采用多层多道。3）在每层、每道焊道之间用钢丝刷或磨光机将焊缝金属清理干净。4）填充和盖面层的焊缝厚度控制在23mm。5）施焊中，应特别注意接头和收弧的质量，收弧时应将熔池填满，多层多道焊的接头应错开。注意层间清理，焊接中应将每层焊道接头错开12cm，同时注意尽量焊得平滑，便于清渣和避免出现“死角”。层间焊接时，严格控制层间温度，防止温度过高导致内壁氧化；在施工过程中，做好挡风挡雨工作。做好这些细致的工作，才能确保一次合格率。1.4 锅炉主汽管道焊接SA335-P91、SA335-P92为锅炉岛再热器出口、过热器出口、减温水管道等厚壁联通管材质，其长时间在高温、高压、动态情况下运行，对
14、焊接的质量要求尤为严格。因壁厚普遍达到65mm以上，返修不易，现场焊接时应确保焊接质量以及锅炉动态运行使用要求。在焊接过程中应遵循以下措施：1.4.1焊接前焊接环境保护措施1）确保焊接现场挡风挡雨措施有效可靠。1.4.2焊接前工艺准备措施1）对口前用着色方式检查焊口内外壁和坡面，确保没有裂纹。2）做好焊缝充氩准备工作。3）焊口点固采用塞块形式对称点固在坡口内。点固用的塞块材料应选用含碳量小于0.25的钢材，在其表面用与母材匹配的焊条进行堆焊。堆焊层不得少于3层，厚度大于等于6mm。（见图3）。4）通知热处理人员焊前预热。图3：大口径管道对口前点固焊示意图1.4.3焊接时管内充氩措施1）开始氩弧焊打底时，焊缝背面充氩气保护（见图4）。图4：大口径管道内部充氩保护示意图112）氩气室要做的相应牢固、密封，因为焊接时间较长，在远红外预热的过程中容易发生变形、倒扑等。3）为了防止根部焊缝氧化，氩弧焊焊接必须两遍，第一层电焊采用小的焊接线能量。1.4.5氩弧焊打底操作工艺措施1）对于大口径管道，升温达到工艺要求的预热温度后，采
