地電壓力鋼管焊接工藝作業(yè)指導(dǎo)書

1、三峽右岸地電壓力鋼管焊接作業(yè)指導(dǎo)書一、工程簡介三峽右岸地下電站壓力鋼管共6條，每條鋼管分為49節(jié)，由下水平段、錐管過渡段、下彎段、斜直段四部分構(gòu)成，下水平段管口直徑為12.4m，斜直段管口直徑為13.5m，下水平段、錐管過渡段、止推環(huán)采用強度級別為60kgf/mm2級的高強鋼，下彎段和斜直段采用強度級別為50kgf/mm2級的16MnR鋼（板厚36mm），加勁環(huán)、阻水環(huán)為Q345C鋼（板厚34mm），與下彎段相接的三節(jié)錐管過渡段板厚依次為42、48、54mm，下平段其余鋼管板厚為60mm，每條鋼管制造、安裝的焊縫熔敷金屬量約23.17噸。二、編制依據(jù)1、招投標(biāo)文件； 2、DL5017-93壓力

2、鋼管制造、安裝及驗收規(guī)范；3、02E515-地下電站引水壓力鋼管設(shè)計圖；4、SL36-92水工金屬結(jié)構(gòu)焊接通用技術(shù)條件；5、SD2008-84水工建筑物金屬結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程。三、焊接質(zhì)量要求1、焊縫分類： 一類焊縫：鋼管管壁縱縫；湊合節(jié)合攏環(huán)縫。 二類焊縫：鋼管管壁環(huán)縫；加勁環(huán)、阻水環(huán)、止推環(huán)的對接縫；止推環(huán)的組合焊縫。 三類焊縫：不屬于上述一、二類焊縫的其它焊縫。2、焊縫外觀質(zhì)量檢驗：所有焊縫均應(yīng)進行100外觀檢查，外觀質(zhì)量要求如下表。序號檢 驗 項 目焊 縫 外 觀 質(zhì) 量 要 求一類焊縫二類焊縫三類焊縫1裂紋不允許2表面夾渣不允許深0.1，長0.3且103咬邊深0.5，連續(xù)長100，兩側(cè)

3、咬邊累計長度10焊縫全長深1.04未焊滿不允許深0.2+0.02且1，每100焊縫內(nèi)，缺陷總長255表面氣孔不允許每50長焊縫內(nèi)允許有直徑為0.3，且不大于2的氣孔2個，氣孔間距不小于6倍孔徑6焊縫余高03-7對接焊縫寬度蓋過每邊坡口24mm，且平緩過渡8飛濺清除干凈9焊瘤不允許10角焊縫厚度不足不允許0.3+0.05且1，每100焊縫內(nèi)，缺陷總長2511角焊縫焊腳K0+3mm3、焊縫無損探傷檢查 焊縫無損探傷應(yīng)在焊縫外觀質(zhì)量檢驗合格，且焊接完成24h以后進行。 焊縫無損探傷應(yīng)由持有合法、有效且資格相當(dāng)?shù)娜藛T承擔(dān)；焊縫質(zhì)量評定應(yīng)由持有級或級以上資格證的人員擔(dān)任。 無損探傷方法和比例：縱縫：50

4、%UT；10%RT； 環(huán)縫：50%UT；湊合節(jié)合攏縫：100%UT；50%RT 無損探傷評定標(biāo)準(zhǔn)：a、射線探傷按GB3323-87鋼熔化焊對接接頭射線照相和質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)評定，一類焊縫級合格，二類焊縫級合格；b、超聲波探傷按GB11345-89鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果的分級標(biāo)準(zhǔn)評定，一類焊縫BI級為合格，二類焊縫B級合格；c、在焊縫局部探傷時，如發(fā)現(xiàn)有不允許缺陷，應(yīng)在缺陷方向或在可疑部位作補充探傷，如經(jīng)補充探傷仍發(fā)現(xiàn)有不允許缺陷，則應(yīng)對該焊工在該條焊縫上所施焊的焊接部位或整條焊縫進行探傷。四、焊接方法根據(jù)我公司過去焊接壓力鋼管、蝸殼的焊接經(jīng)驗，本項目壓力鋼管的制造、安裝焊接擬主要采用如

5、下焊接方法：1、鋼管制造縫焊接 鋼管管節(jié)縱縫焊接：主要采用富氬(80%Ar+20%CO2)保護實芯焊絲熔化極氣體保護焊，半自動或自動焊接方式，電源采用脈沖IGBT逆變電源。 鋼管加勁環(huán)、阻水環(huán)、止推環(huán)焊接：鋼管加勁環(huán)、阻水環(huán)、止推環(huán)及其筋板的三類角縫主要采用CO2保護實芯焊絲熔化極氣體保護焊，鋼管加勁環(huán)、阻水環(huán)、止推環(huán)的二類對接縫主要采用富氬(80%Ar+20%CO2)保護實芯焊絲熔化極氣體保護焊，電源為可控硅和脈沖IGBT逆變電源，半自動焊接方式。 鋼管大節(jié)組裝環(huán)縫焊接：主要采用富氬(80%Ar+20% CO2)保護實芯焊絲熔化極氣體保護焊，半自動焊接方式。2、鋼管安裝縫焊接 鋼管管節(jié)環(huán)縫焊

6、接：立焊位和平焊位主要采用富氬(80%Ar+20%CO2)保護實芯焊絲熔化極氣體保護焊，半自動焊接方式，電源采用脈沖IGBT逆變電源；仰焊位主要采用手工焊條電弧焊。 灌漿孔補強板角縫焊接：主要采用手工焊條電弧焊。3、焊縫背縫清根：雙面焊縫的背面采用碳弧氣刨清根，并使清縫坡口盡量平整、光滑，根部形成便于施焊的 “U”型，然后使用角磨機進行修磨，以除去熔渣和滲碳層。五、焊接設(shè)備1、焊前應(yīng)檢查焊接電源、送絲機、控制器、指示儀表和焊槍等是否正常。如出現(xiàn)異常現(xiàn)象，應(yīng)及時通知有關(guān)部門檢修，以保證焊接過程的穩(wěn)定。2、富氬混合氣或CO2氣瓶的出口處應(yīng)加接預(yù)熱器，以防止氣體出口接頭在連續(xù)供氣過程中結(jié)霜而堵塞氣路

7、，工作前應(yīng)檢查加熱器是否正常。3、為防止焊槍導(dǎo)電咀和噴咀粘著飛濺物，焊前應(yīng)在導(dǎo)電咀和氣體噴咀表面涂以防飛濺劑。4、焊前所有與焊接相關(guān)的工器具應(yīng)準(zhǔn)備就緒到位。5、單條壓力鋼管安裝縫焊接需用焊接設(shè)備如下表：序號設(shè)備或工器具名稱數(shù) 量序號設(shè)備或工具名稱數(shù) 量1ZX7-400S手工電弧焊機810臺10遠紅外測溫儀2把2ZX7-630焊機（碳弧氣刨用）2臺11焊條保溫筒1416個3NB-500氣保焊機68臺12履帶式加溫板90100塊4空氣壓縮機（3m3）2臺13濕度表2個5焊條烘烤保溫箱（100kg裝）2臺14焊把線若干6溫控柜（焊縫加溫用）2臺15快速接頭50607角磨機（180）68臺16行燈變壓

8、器1臺8風(fēng)鏟68把17加溫板電纜（16mm2）若干9碳弧氣刨槍2把18大號烤槍2把六、焊接材料1、單條地電壓力鋼管制造、安裝焊接用焊材情況如下表：序號焊 材 名 稱焊 材規(guī) 格焊 材用 量焊 材 用 途1焊絲：CHW-65A或 MGS-63B1.25800Kg用于60kgf/mm2級高強鋼的富氬氣保焊2焊條：CHE62CFLH3.24.03000 Kg用于60kgf/mm2級高強鋼的手工電弧焊3焊絲：CHW-50C6SM或 K71TLF或 KC-271.214650Kg用于16MnR或Q345C鋼的富氬氣保焊，或該兩種鋼與60kgf/mm2級高強鋼的富氬氣保焊4焊條：E50153.24.010

9、500Kg用于16MnR或Q345C鋼的手工電弧焊，或該兩種鋼與60kgf/mm2級高強鋼的手工電弧焊5富氬氣體： 80%Ar+20%CO21680瓶用于富氬氣體保護焊6CO2氣體310瓶用于CO2氣體保護焊2、 焊材管理 所有焊材須具有出廠材質(zhì)證明書和質(zhì)量保證書，并按相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進行入廠檢查驗收，如對材質(zhì)有懷疑時，應(yīng)進行復(fù)驗，合格后方可使用。 焊材倉庫管理嚴(yán)格按有關(guān)制度規(guī)定執(zhí)行：a、焊材進廠實行一級庫、二級庫管理，一級庫主要用于批量存放；二級庫主要用于少量焊材臨時存放、烘焙、發(fā)放及回收。b、一級庫應(yīng)有木地板隔潮，設(shè)貨架，內(nèi)設(shè)去濕機、加溫設(shè)備、干濕度計及溫度計等，確保室內(nèi)通風(fēng)、干燥，室溫不低于5

10、，相對濕度不大于50%。c、焊材入一級庫，設(shè)專人保管，做好記錄，分類存放，做好標(biāo)記，按工藝任務(wù)書校對、發(fā)放及回收，只能由二級庫專人領(lǐng)取。d、二級庫內(nèi)設(shè)貨架，少量臨時存放從一級庫領(lǐng)取的焊材，由專人負(fù)責(zé)保管及焊材烘烤，按焊接任務(wù)書定量發(fā)放及回收。e、由技術(shù)人員根據(jù)鋼板母材、焊接部位、焊接工作量填寫焊接任務(wù)書、焊工持任務(wù)書到二級庫領(lǐng)用焊條。二級庫經(jīng)過校對，按量發(fā)放。焊接工作完畢，焊工應(yīng)將焊條頭及剩余焊條交回二級庫，焊接施工現(xiàn)場不應(yīng)有任何焊條頭、煙頭及其它影響文明施工的雜物。 焊材使用：a、焊條應(yīng)嚴(yán)格按生產(chǎn)廠家使用說明書規(guī)定的溫度和時間進行烘焙，并做好實測溫度和時間的記錄，烘焙后的焊條應(yīng)保存在1001

11、50的恒溫箱內(nèi)，焊條藥皮應(yīng)無脫落或開裂痕跡。b、施焊時，待用的電焊條應(yīng)放在具有電源的保溫桶內(nèi)，隨焊隨取，并隨手蓋好筒蓋，焊條在保溫桶內(nèi)的保存時間不宜超過4小時，否則應(yīng)重新烘焙，重復(fù)烘焙次數(shù)不宜超過兩次。c、焊絲在使用前應(yīng)無折彎現(xiàn)象，焊絲表面應(yīng)無鐵銹及油污等雜質(zhì)，否則應(yīng)予嚴(yán)格清除。d、氣體保護焊的保護氣體（CO2或富氬混合氣體）純度不得低于99.5%，氣瓶壓力低于0.2Mpa時不應(yīng)繼續(xù)使用。七、焊接人員1、單條壓力鋼管安裝焊縫焊接人力資源需用量如下表（按2班制作業(yè)考慮）：序號工 種數(shù) 量序號工 種數(shù)量1焊條電弧焊焊工1618名5探傷工3名2氣保焊焊工1214名6焊接熱處理人員810名3碳弧氣刨操

12、作人員23名7輔工810名4電工45名82、焊接技術(shù)質(zhì)檢人員： 焊前檢查焊接設(shè)備是否符合要求； 檢查焊工合格證書是否符合壓力鋼管焊接有關(guān)規(guī)程規(guī)范的規(guī)定，并在有效期內(nèi)； 焊前檢查焊縫坡口組對質(zhì)量：a、如發(fā)現(xiàn)尺寸超差或坡口及其附近有缺陷，應(yīng)及時提出，進行處理或修復(fù)；b、焊縫坡口組對局部間隙超過5mm，但長度不大于該焊縫長度的15%時，提示焊工在坡口兩側(cè)或一側(cè)作堆焊處理， 焊接過程中，檢查焊工執(zhí)行工藝情況； 焊接完畢，檢查焊縫外觀質(zhì)量，填寫焊縫無損探傷委托書。 3、焊工： 所有從事一、二類焊縫焊接的焊工應(yīng)按水工金屬結(jié)構(gòu)焊工考試規(guī)則或鍋爐壓力容器焊工考試規(guī)則或SD263的規(guī)定進行培訓(xùn)考試合格，并取得相

13、應(yīng)的焊接合格證書。 所有參加焊接施工作業(yè)的焊工的合格證應(yīng)在有效期內(nèi)，其實際施焊的工件焊位應(yīng)與其有效合格證焊位范圍相符。 明確焊接工藝要求，焊前確認(rèn)焊縫坡口準(zhǔn)備、焊材準(zhǔn)備等符合工藝要求。4、無損檢驗人員：必須取得國家有關(guān)部門頒發(fā)的與其工作相適應(yīng)的資格證書。八、焊接施工作業(yè)的一般規(guī)定1、焊接環(huán)境： 雨、雪天施焊時，應(yīng)有可靠的擋雨、雪措施。 手工電弧焊時，風(fēng)速超過8m/s；氣保護焊時，風(fēng)速2.0m/s；應(yīng)有可靠的擋風(fēng)措施。 焊接環(huán)境溫度低于-5或相對濕度大于90%時，應(yīng)適當(dāng)提高焊前預(yù)熱溫度。2、焊接作業(yè)程序：焊接準(zhǔn)備正縫焊接(連續(xù)焊接)背縫清根(碳弧氣刨) 坡口修磨并確認(rèn)背縫焊接(連續(xù)焊接) 焊后消

14、氫處理焊縫外觀檢查NDT檢查NDT超標(biāo)超陷返修返修部位焊縫外觀檢查復(fù)驗(NDT) 合格驗收。3、焊接工藝原則： 一、二類焊縫必須裝配合格并經(jīng)過監(jiān)理工程師簽署開焊證后，才允許開始進入焊接工序。 施焊前應(yīng)將坡口表面和兩側(cè)至少1020mm范圍內(nèi)的水份、油污、毛剌、鐵銹、氧化皮及夾渣等清除干凈，并打磨露出金屬光澤。 焊縫坡口局部間隙超過5mm處，先在坡口兩側(cè)或一側(cè)作堆焊處理，然后用角磨機打磨修整，并根據(jù)堆焊長度和間隙大小，對堆焊部位的焊縫酌情提請磁粉(MT)探傷檢查。 嚴(yán)禁在焊縫坡口內(nèi)填入金屬材料。 嚴(yán)禁在非焊接部位的母材上引弧、試電流及焊接臨時支架。4、定位焊要求： 定位焊的質(zhì)量要求及焊接工藝應(yīng)與正

15、式施焊工藝相同； 一、二類焊縫的定位焊由持有效合格證書的焊工承擔(dān)； 定位焊應(yīng)有一定的強度，以厚度46mm、長度5060mm、間距400500mm為宜。 定位焊的引弧和熄弧應(yīng)在坡口內(nèi)進行。 需預(yù)熱焊接的焊縫進行定位點固焊時，也應(yīng)進行焊前預(yù)熱，預(yù)熱溫度應(yīng)較正式焊接預(yù)熱溫度高3050。5、其它焊接條件： 焊前，焊材已按要求準(zhǔn)備就序，并已按有關(guān)規(guī)定烘烤好。 焊接部位應(yīng)有完善的防雨、防風(fēng)措施；有合適的夜間施工照明條件。 焊接設(shè)備完好，電力供應(yīng)正常。 加熱設(shè)備已按要求敷設(shè)好，預(yù)熱溫度符合要求。九、焊接熱處理1、所有點固定位焊縫、吊耳焊縫或、焊接缺陷返修等局部焊接，均應(yīng)進行焊前預(yù)熱，預(yù)熱溫度應(yīng)較正式焊接預(yù)熱

16、溫度高3050，預(yù)熱方法可采用氧、乙炔火焰進行加熱。2、正式焊縫及焊縫背縫清根采用遠紅外溫控加熱器進行焊前預(yù)熱。3、湊合節(jié)合攏縫焊接時，如環(huán)境溫度較低，可適當(dāng)提高預(yù)熱溫度3050。4、預(yù)熱及后熱全過程應(yīng)有專人隨時使用測溫儀進行監(jiān)控，并記錄測溫數(shù)據(jù)。5、焊接熱處理工藝規(guī)范： 焊縫預(yù)熱、后熱范圍：焊縫每側(cè)不小于母材板厚的3倍，且不小于100mm。 預(yù)熱溫度：60kgf/mm2級高強鋼：100120；16MnR或Q345C鋼： 80100。 層間溫度：不低于預(yù)熱溫度，但不高于230。 后熱處理：16MnR鋼： 250350，保溫時間不少于1小時。60kgf/mm2級高強鋼：150200，保溫時間不少

17、于1小時。 十、焊接工藝1、焊接工藝要求 采用多層多道焊，單層焊縫最大厚度不大于56mm，焊道擺動寬度不大于25mm。 多層多道焊層間溫度不低于預(yù)熱溫度下限值。 多層多道焊層間接頭至少錯開30mm以上，并將每層焊道的焊渣、飛濺物清理干凈。 對于湊合節(jié)合攏縫等拘束應(yīng)力較大部位的焊接，在焊接過程中，對焊縫中間層使用風(fēng)鏟錘擊以消除焊接應(yīng)力（錘擊至焊縫表面布滿麻點為止，焊縫封底層和蓋面層不錘擊）。 60kgf/mm2級高強鋼厚板焊接時，每條焊縫應(yīng)盡可能連續(xù)焊成，如有中斷，應(yīng)采取有效的后熱保溫措施（150200）。 鋼管縱縫自動焊時，可在焊縫兩端加起弧板和熄弧板，焊后，起弧板和熄弧板可用火焰割除（禁止錘

18、落），但不得傷及鋼管母材，清除后，用角磨機打磨光潔。2、焊接工藝規(guī)范參數(shù) 60kgf/mm2級高強鋼富氬氣體保護焊：焊 材：CHW-65A 1.2 保護氣：80%Ar+20%CO2，流量1520L/min 焊接電流：立焊位I120150A；平焊位I180300A；橫焊位I150200A電弧電壓：U1825V最大焊接線能量45KJ/cm，直流反接電源 60kgf/mm2級高強鋼手工焊條電弧焊：焊 材CHE62CFLH 3.2：焊接電流I110150A；電弧電壓U1821V焊 材CHE62CFLH 4.0：焊接電流I140190A；電弧電壓U1923V最大焊接線能量45KJ/cm，直流反接電源 1

19、6MnR鋼、Q345C鋼富氬氣體保護焊：焊 材：CHW-50C6SM 1.2 保護氣：80%Ar+20%CO2，流量1520L/min焊接電流：立焊位I120150A ；平焊位I180300A；橫焊位I150200A電弧電壓：U1825V最大焊接線能量45KJ/cm，直流反接電源 16MnR鋼、Q345C鋼手工焊條電弧焊：焊 材CHE507 3.2：焊接電流I110150A；電弧電壓U1821V焊 材CHE507 4.0：焊接電流I140190A；電弧電壓U1923V最大焊接線能量45KJ/cm，直流反接電源3、主要焊縫型態(tài)高強鋼對接焊縫 16MnR對接焊縫 角接縫型態(tài)4、焊接程序 縱縫焊接：

20、每節(jié)鋼管上的縱縫應(yīng)同步施焊；先焊大坡口側(cè)，背縫清根并打磨光潔后施焊。 加勁環(huán)、阻水環(huán)、止推環(huán)焊接：先焊對接縫，后焊環(huán)縫；環(huán)縫由68名焊工分段同步對稱施焊，平角焊和仰角焊應(yīng)盡可能對稱交替焊接（或組裝時預(yù)留反變形），以減少角變形，保證焊后加勁環(huán)與管壁垂直。 環(huán)縫焊接：、象限各布置34名焊工同步對稱施焊。先用富氬氣保焊施焊大坡口側(cè)，背縫清根并打磨光潔后用手工焊條電弧焊施焊。 安裝環(huán)縫焊接應(yīng)從首裝節(jié)開始依次施焊，禁止隔縫施焊，以控制焊接應(yīng)力。 湊合節(jié)焊縫的焊接：湊合節(jié)環(huán)縫焊接時，先焊接間隙較大的一條，待無損檢測合格后，再焊接另一條，兩條湊合節(jié)環(huán)縫不得同時施焊。十一、焊接缺陷處理1、焊縫內(nèi)部或表面如發(fā)現(xiàn)有裂紋時，應(yīng)及時告知焊接專業(yè)技術(shù)人員，待找出裂紋產(chǎn)生原因，并制訂處理措施后，方可進行焊補。2、焊縫內(nèi)部缺陷應(yīng)用碳弧氣刨或砂輪將缺陷清除干凈，并用角磨機修磨成便于焊接的凹槽。3、如焊補的焊縫需要預(yù)熱、后熱，則焊接缺陷處理時也應(yīng)進行預(yù)熱、后熱，預(yù)熱、后熱溫度應(yīng)稍高于正式焊接的預(yù)熱、后熱溫度。4、焊縫返修后，按前述無損探傷要求進行