锅炉安装焊接施工工艺标准.docx
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锅炉安装焊接施工工艺标准
Documentnumber:
NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
锅炉安装焊接施工工艺标准
锅炉安装焊接施工工艺标准
1适用范围
本标准适用于工业锅炉受热面管子、管束、锅筒与管子、集箱与管子、锅炉本体管道、异种钢接头和锅炉钢结构的焊接及返修工程。
2施工准备
材料
钢材必须符合国家标准或部颁标准。
根据焊接母材的钢号,正确选择相应的焊接材料。
焊条和焊丝的牌号和直径,钨极的类型、牌号和直径,保护气体的名称和种类应符合焊接工艺评定的要求,并有相应的合格证或质量证明书。
机具、设备
设备:
氩弧焊焊接设备、交直流电焊机、气焊设备、热处理设备、射线探伤设备、超声波探伤设备、磁粉探伤设备、烘干箱角、磨机、碳弧气刨等。
机具:
焊缝检测尺、保温筒等。
作业条件
焊接允许的环境温度应符合表的规定。
焊接允许的最低环境温度表
焊接母材
碳素钢
低合金钢
中高合金钢
最低环境温度(℃)
-20
-10
0
锅筒、集箱已经安装完毕。
技术准备
参加作业的施焊焊工,必须持有与所焊项目相对应的焊工考试合格证,必要时尚需做焊接试件,以验证其技术状况是否合乎要求。
根据焊接项目,编制有针对性的焊接工艺指导书,并按其规定焊接工艺试件后,经检验后作出焊接工艺评定,以验证焊接工艺指导书是否合适。
及时对施工人员进行技术交底,对于有危险性的施工项目需要进行技术安全交底。
3操作工艺
钢结构的焊接
钢架、平台、扶手、拉杆等钢结构的焊接应采取以下工艺措施。
确认组对装配质量符合要求,首先进行组件点固焊,点固焊长度宜为20~30mm,且牢固。
全部组件点固焊后,应复查组件几何尺寸无误后方可正式焊接。
为了保证焊透,厚度超过8mm的对接接头要开V型或K型坡口进行焊接,并应满足焊缝加强高度和焊脚高度要求。
焊接时应采取对称、跳焊,分段退焊等方法,以控制焊接引起组件变形。
焊缝末端收弧时,应将熔池填满。
多层焊,焊接下一层之前要认真清除熔渣。
多层多道焊,邻间焊道接头要错开,严禁重合。
锅炉受热面管子及管道的焊接
水冷壁、对流管束、过热器、省煤器管子的对接焊口,管子与集箱、锅筒或其管座的对接焊口,锅炉管道对接焊口,焊接时应采取以下工艺措施。
对口要求
锅炉管子一般为V型坡口,单侧为30°~35°。
对口时要根据焊接方法不同留有1~2mm的钝边和1~3mm的间隙。
对口要齐平,管子、管道的外壁错口值不得超过以下规定:
(1)锅炉受热面管子:
≤10%壁厚,不超过1mm;
(2)其它管道:
≤10%壁厚,不超过4mm。
焊接管口的端面倾斜度应符合表的规定。
焊接管口的端面倾斜度(mm)
管子公称直径
≤60
60~108
108~159
>159
端面倾斜度
≤
≤
≤
≤2
管子对口前应将坡口表面及内外壁10~15mm范围内的油、锈、漆、垢等清除干净,并打磨出金属光泽。
焊接要求
管子焊接时,管内不得有穿堂风。
点固焊时,其焊接材料、焊接工艺、焊工资质应与正式施焊时相同。
在对口根部点固焊时,焊后应检查各焊点质量,如有缺陷应立即清除,重新点焊。
管子一端为焊接,另一端为胀接时,应先焊后胀。
管子一端与集箱管座对接,另一端插入锅筒焊接,一般应先焊集箱对接焊口。
管子与两集箱管座对口焊接,一般应由一端焊口依次焊完再焊另一端。
水冷壁和对流管束排管与锅筒焊接,应先焊两个边缘的基准管,以保证管排与锅筒的相对尺寸。
焊接时应从中间向两侧焊或采用跳焊、对称焊,防止锅筒产生位移。
多层多道焊缝焊接时,应逐层清除焊渣,仔细检查,发现缺陷必须消除,方可焊接次层,直至完成。
多层多道焊的接头应错开,不得重合。
直径大于194mm的管子和锅炉密集排管(管子间距≤30mm)的对接焊口,宜采取二人对称焊,以减少焊接变形和接头缺陷。
焊接过程应连续完成,若因故被迫中断,再焊时,应仔细检查确认无裂纹后,方可按工艺要求继续施焊。
施焊中应特别注意收弧质量,收弧时应将熔池填满。
管子对接焊缝均为单面焊,要求做到双面成型,焊缝与母材应圆滑过渡。
由于焊接可能在焊口处引起折弯,其折弯度应用直尺检查,在距焊缝200mm处间隙不应大于1mm。
对质量要求高的焊缝,推荐采用氩弧焊或氩弧焊打底、普通焊填充盖面的方法,以保证焊缝根部成型良好。
额定蒸汽压力大于或等于的锅炉,锅筒和集箱上管接头的组合焊缝以及管子和管件的手工焊对接接头,应采用氩弧焊打底焊接。
采用钨极氩弧焊打底的根层焊缝,经检查合格后,应及时进行次层焊缝的焊接,以防产生裂纹。
焊口焊完后应进行清理,自检合格后,在焊缝附近打上焊工本人的代号钢印。
焊口返修
焊接接头有超过标准的缺陷时,可采取挖补方式返修。
但同一位置上的挖补次数一般不得超过三次,中、高合金钢不超过二次。
并应遵守以下规定:
彻底清除缺陷。
制订具体的补焊措施并按工艺要求进行。
需进行热处理的焊接接头,返修后重做热处理。
焊前预热
焊前预热温度应根据钢材的淬硬性、焊件厚度、结构刚性、可焊性等因素综合确定。
常用管材焊前预热温度见下表。
常用管材焊前预热温度
钢种
公称壁厚(mm)
预热温度(℃)
c(含碳量≤35%的碳素钢)
≥26
100~200
C—Mn(16Mn)
Mn—V(15MnV)
—(12CrMo)
≥15
150~200
1Cr—(15CrMo)
≥10
150~200
1Cr——V(12CrMoV)
—1Mo—V(15Cr1Mo1V)
2Cr——VW(12Cr2MoWV)
—(12Cr2Mo)
3Cr—1Mo—VTi(12Cr2MoVSiTiB)
≥6
250~350
注:
1当采用钨极氩弧焊打底时,可按下限温度降低50℃。
2当管子外径大于219mm或壁厚大于或等于20mm时,采用电加热法预热。
壁厚大于或等于6mm的合金钢管子在负温下焊接时,预热温度可按表规定值提高20~50℃。
壁厚小于6mm的合金钢管子及壁厚大于15mm的碳素钢管子在负温下焊接时,也应适当预热。
预热宽度从对口中心开始,每侧不少于焊件厚度的三倍。
施焊过程中,层间温度不低于规定的预热温度的下限,且不高于400℃
焊后热处理
下列焊接接头焊后应进行热处理:
(1)壁厚大于30mm的碳素钢管子与管件;
(2)耐热钢管子与管子(第条规定的内容除外)
凡采用氩弧焊或低氢型焊条,焊前预热和焊后适当缓冷的下列焊口可免做热处理。
(1)壁厚≤10mm,管径≤108mm的15CrMo、12Cr2Mo钢管子;
(2)壁厚≤8mm,管径≤108mm的12CrMoV钢管子;
(3)壁厚≤6mm,管径≤63mm的12Cr2MoWVB钢管子。
常用钢材的焊后热处理温度见表。
焊接常用钢材的焊后热处理表
钢种
钢号
公称壁厚δ(mm)
保温温度(℃)
保温
时间
电弧焊
电渣焊、气焊
碳素钢
A3、A3F、10、20、20g、20G
>30
600~650回火
900~960正火
600~650回火
δ≤50mm时取δ小时,但不少于15分钟。
δ>50mm时取(150+δ)/100小时。
、SB42、SB46、SB49
520~580回火
870~900正火
520~580回火
低合金结构钢
12Mng16Mn,16Mng
≥20
550~600回火
900~930正火
550~600回火
19Mn6
520~580回火
900~930正火
520~580回火
15MnVg
600~650回火
940~980正火600~650回火
SA106、SA299
900~960正火540~580回火
20MnMo、13MnNiMoNbg
13MnNiMo54
570~650回火
910~940正火610~630回火
耐
热
钢
12CrMo、15CrMo、20CrMo
13CrMoV42、SA335P12
>10
650~700回火
890~950正火600~680回火
取δ小时但不少于15分钟
12CrMoV、10CrMo910
SA335P22
>6
12Cr2MoWVTiB
任意厚度
750~780回火
1000~1090正火
750~780回火
12Cr3MoVSiTiB
730~760回火
1040~1090正火
730~760回火
SA213T91、STBA24
STBA25、STBA26
570~650回火
热处理的方法
(1)工频感应加热
工频感应加热装置
1—管子;2—电缆;3—石棉布(绳);4—焊缝
工频感应加热的原理是利用电磁感应使管子金属产生涡流而发热。
热处理时,先在管子上包上几层石棉布或石棉绳,然后绕上软电缆或装上可拆式的铜片加热器,匝间固定并绝缘后,即可通电。
导线的截面及匝数通过计算求得,使用的电功率、电流数值可根据管子直径的大小及壁厚而定。
二次电压不超过65V,一般采用电焊机并联,匝数为20匝左右。
图为工频感应加热装置。
感应加热法沿厚度方向加热比较均匀,适用于低温退火。
(2)电阻加热
利用电阻丝通电后产生的幅射热对焊件进行加热。
图为电阻加热装置,它由两半片组成,电阻丝固定在每半片的轻质耐热材料上。
加热时将两半片合在管子焊缝上,固定后即可通电。
这种方法的加热温度很高,可进行高温退火。
图-2电阻加热装置
1—管子;2—电阻丝(或硅碳棒);3—炉体;4—固定炉体的吊环;5—接线螺丝;6—轻质耐火材料
(3)煤气加热
利用煤气(或混合气体)火焰进行加热。
加热器由一般钢管做成,管上钻有小孔,煤气从小孔中喷出,点燃后即可加热,如图所示。
一般用于低温退火。
(4)氧—乙炔焰加热
一般小直径管的焊缝(Φ108mm以下),可以使用大号焊炬加热。
煤气加热装置
1—火焰;2—加热工件;3—环形喷火器
4质量标准
焊接接头分类检验的项目、范围及数量,按表进行。
焊接接头分类检验的项目范围及数量表
焊接接头类别
范围
检验方法及比例(%)
外观
射线
超声
硬
度①
光谱
割样②
/代样
自检
专检
Ⅰ
工作压力大于或等于的锅炉的受热面管子
100
100
50
5
10
外径大于159mm或壁厚大于20mm,工作压力大于的锅炉本体范围内的管子及管道
100
100
100
100
100
—
外径大于159mm,工作温度高于450℃的蒸汽管道
100
100
100
100
100
—
工作压力大于8MPa的汽、水、油、气管道
100
100
50
100
100
—
工作温度大于300℃且不大于450℃的汽水管道及管件
100
50
50
100
100
—
工作压力力~的压力容器
100
50
50
100
100
—
Ⅱ
工作压力小于的锅炉的受热面管子
100
25
25
5
—
工作温度高于150℃且不高于300℃的蒸汽管道及管件
100
25
5
100
—
—
工作压力为4~8MPa的汽、水、油、气管道
100
25
5
100
—
—
工作压力大于且小于4MPa的汽、水、油、气管道
100
25
5
—
—
—
承受静载荷的钢结构
100
25
③
—
—
—
Ⅲ
工作压力为~的汽、水、油、气管道
100
25
1
—
—
—
烟、风、煤、粉、灰等管道及附件
100
25
④
—
—
—
非承压结构及密封结构
100
10
—
—
—
—
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