核電站主管道焊接質(zhì)量控制-畢業(yè)(完整版)資料

核電站主管道焊接質(zhì)量控制--畢業(yè)（完整版）資料(可以直接使用，可編輯優(yōu)秀版資料，歡迎下載）

核電站主管道焊接質(zhì)量控制核電站主管道焊接質(zhì)量控制--畢業(yè)（完整版）資料(可以直接使用，可編輯優(yōu)秀版資料，歡迎下載）摘要：本文針對(duì)核電站主管道焊接施工的特點(diǎn)及難點(diǎn)，從前期施工文件準(zhǔn)備、施工組織機(jī)構(gòu)設(shè)置及人員培訓(xùn)、焊接工藝評(píng)定，到現(xiàn)場(chǎng)焊接施工活動(dòng)的質(zhì)量控制，焊接變形的趨勢(shì)及控制措施等方面進(jìn)行闡述，為同類工程焊接質(zhì)量控制及管理提供經(jīng)驗(yàn)或參考。關(guān)鍵詞：復(fù)合鋼管道；焊接；熱處理；變形；質(zhì)量控制一、概述核電站一期工程是我國(guó)首次引進(jìn)的兩臺(tái)由俄羅斯設(shè)計(jì)并供貨的AES-91型1000MW壓水堆核電站，與國(guó)內(nèi)已建壓水堆核電站在設(shè)備結(jié)構(gòu)和選材上有較大的不同。就主回路系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，它由四條并聯(lián)到反應(yīng)堆壓力容器的傳熱環(huán)路組成，每條環(huán)路現(xiàn)場(chǎng)安裝焊口為9個(gè)，四條環(huán)路共計(jì)36個(gè)焊口，參見(jiàn)下圖1。主循環(huán)回路管道（以下簡(jiǎn)稱“主管道”）采用復(fù)合鋼材料（合金鋼基層+奧氏體不銹鋼堆焊層）制成，規(guī)格為ф990×70mm，在國(guó)內(nèi)核電建設(shè)中尚屬首次，與其它電站主管道采用的奧氏體不銹鋼相比，其焊接工藝要復(fù)雜得多，加之各主設(shè)備接管口的材質(zhì)各不相同，因此核電站主管道焊接及熱處理工藝的復(fù)雜性和特殊性為其所獨(dú)有。圖1二、AES-91型核電站主管道焊接施工特點(diǎn)及難點(diǎn)（一）、結(jié)構(gòu)材料根據(jù)焊接接頭基層材料的不同，核電站主管道安裝焊口可分為三種不同的焊接接頭形式：一種是壓力容器接管與主管道之間的焊接接頭（圖1中焊縫編號(hào)N1、N4，簡(jiǎn)稱“Ⅰ型”），一種是蒸汽發(fā)生器集流管與主管道、主管道與主管道之間的焊接接頭（圖1中焊縫編號(hào)N3、N9、N2、N5、N8，簡(jiǎn)稱“Ⅱ型”），另一種是主泵接管與主管道之間的焊接接頭（圖中焊縫編號(hào)N6、N7，簡(jiǎn)稱“Ⅲ型”）。各類型焊接接頭基層材質(zhì)為：Ⅰ型：壓力容器接管為15Х2НМФ?。?5Cr2NiMoVA），主管道10ГН2МФ?。?0MnNi2MoVA）；Ⅱ型：蒸汽發(fā)生器集流管及主管道均為10ГН2МФ?。?0MnNi2MoVA）；Ⅲ型：主泵接管為06Х12Н3Д（06Cr12Ni3Cu），主管道側(cè)為10ГН2МФА預(yù)堆邊（堆焊坡口ЦЛ-51焊條）。除主泵接管材料為單一材質(zhì)外，其它均為復(fù)合鋼材料，即在基層材料內(nèi)表面堆焊有奧氏體不銹鋼復(fù)層04X20H10Г2Б（04Cr20Ni10Mn2Nb），復(fù)層厚度約為4-6mm。各種接管材料形式參見(jiàn)圖2～4。（二）、坡口型式主管道焊接接頭的三種坡口型式參見(jiàn)下圖2、3、4。圖2壓力容器接管與主管道之間焊接接頭的坡口型式示意圖圖3主管道（蒸發(fā)器集流管）與主管道之間焊接接頭的坡口型式示意圖圖4主泵殼體接管與主管道之間焊接接頭的坡口型式示意圖（三）、施工難點(diǎn)焊接結(jié)構(gòu)及工藝復(fù)雜，施工難度大，過(guò)程控制嚴(yán)格。從材質(zhì)上分，主管道可分為三種不同型式的焊接接頭。三種焊接接頭由基層焊縫和復(fù)合層焊縫兩大部分組成，基層焊縫又可分為根部焊縫及填充層焊縫，復(fù)合層焊縫又可分為過(guò)渡層和復(fù)層焊縫，各層焊縫使用的焊接材料和焊接方法不同；主管道焊接坡口為窄坡口型式，需采用多層多道焊接，焊接施工時(shí)，需先從管道外側(cè)焊接基層鋼焊縫，之后再?gòu)墓艿纼?nèi)側(cè)堆焊復(fù)合層(過(guò)渡層+保護(hù)層)焊縫；主管道熱處理工藝復(fù)雜，熱處理工藝對(duì)焊接質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響。不同型式焊接接頭的熱處理工藝各不相同，選用的熱處理設(shè)備及工裝也各不相同，尤其中頻感應(yīng)加熱成套熱處理設(shè)備在我公司尚屬首次使用，操作難度較大；主管道具有大直徑、大厚度、大拘束度的特點(diǎn)，因此保證對(duì)口精度控制焊接變形減少接頭應(yīng)力顯得尤為重要。由于主設(shè)備位置相對(duì)固定，對(duì)中精度要求高，對(duì)主管道的測(cè)量和組對(duì)要求精度很高，尤其是調(diào)整管段的測(cè)量和加工；配合焊接過(guò)程的無(wú)損檢驗(yàn)工序多、要求高，檢驗(yàn)工藝復(fù)雜，需要解決好無(wú)損檢驗(yàn)和焊接施工的交叉配合問(wèn)題，合理安排無(wú)損檢驗(yàn)的流程，才能確保合理工期的完成。三、前期準(zhǔn)備（一）、施工組織機(jī)構(gòu)設(shè)置由于主管道安裝、焊接、熱處理施工的特殊性和復(fù)雜性，早在主管道施工準(zhǔn)備的初期就抽調(diào)了多名富有經(jīng)驗(yàn)的施工人員組成了主管道施工準(zhǔn)備工作組。在工藝評(píng)定和焊工考試階段，成立了專門的工藝試驗(yàn)領(lǐng)導(dǎo)小組和實(shí)施組織。在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施階段更是成立了以項(xiàng)目部工程經(jīng)理直接領(lǐng)導(dǎo)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施組織機(jī)構(gòu)。主管道施工由項(xiàng)目主管負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)一指揮、協(xié)調(diào)；技術(shù)組負(fù)責(zé)焊接技術(shù)準(zhǔn)備、施工方案的編制，及施工期間技術(shù)問(wèn)題的處理；質(zhì)量檢查組負(fù)責(zé)焊接實(shí)施過(guò)程跟蹤檢查，質(zhì)量控制點(diǎn)的見(jiàn)證和放行；施工班組負(fù)責(zé)主回路管道安裝焊接的具體實(shí)施工作。測(cè)量工4人檢查人員4人焊接工程師3人熱處理工程師3人起重工7人焊工18人焊條烘干員2人打磨工14人鉗工15人熱處理工12人維修電工管工6人施工記錄員3人無(wú)損檢測(cè)人員3-4人（二）、培訓(xùn)1、主管道施工人員的上崗培訓(xùn)為確保施工質(zhì)量，根據(jù)俄羅斯相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)規(guī)范，組織編制了“主管道培訓(xùn)教材”，對(duì)所有參與主管道施工人員進(jìn)行培訓(xùn)、考核，并進(jìn)行實(shí)際操作技能考評(píng)，取得“合格證”后方可上崗工作。2、焊工及熱處理操作人員的培訓(xùn)考核優(yōu)秀的焊工是獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的前提條件之一，主管道焊接接頭作為整個(gè)核電站最重要的焊接接頭之一，對(duì)焊工的技能素質(zhì)要求也最高，因此焊工的培訓(xùn)考核嚴(yán)格執(zhí)行考核標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)核電站主管道焊接工藝特點(diǎn)，制定了詳細(xì)的焊工考核辦法。首先對(duì)項(xiàng)目部范圍內(nèi)挑選出來(lái)的30幾名焊工采用國(guó)內(nèi)相近材料進(jìn)行培訓(xùn)練習(xí)，通過(guò)嚴(yán)格的選拔考試再挑選出26名優(yōu)秀焊工；最后對(duì)這26名焊工進(jìn)行正式的實(shí)際操作技能考試，正式考試亦采用與主管道同材質(zhì)同規(guī)格的試件材料，通過(guò)考試使焊工對(duì)主管道焊接工藝及實(shí)施工序有了更深地理解和掌握。焊工的理論學(xué)習(xí)培訓(xùn)和考試穿插在實(shí)際技能培訓(xùn)之中進(jìn)行，只有理論考試合格后方可參加實(shí)際技能考試。通過(guò)嚴(yán)格的考核選拔使參與主管道焊接施工的每一名焊工都具備了高水平的操作技能，為嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝打下良好的基礎(chǔ)。最終獲得合格焊接資格的主管道焊工共計(jì)24名。對(duì)于熱處理操作人員，根據(jù)《熱處理操作人員資格評(píng)定程序》的要求，對(duì)符合基本條件（有電氣基礎(chǔ)或在熱處理方面有相關(guān)經(jīng)歷）的人員按照“主管道熱處理理論培訓(xùn)教材”的內(nèi)容進(jìn)行培訓(xùn)、考核，并對(duì)實(shí)際操作技能進(jìn)行考評(píng)，合格人員簽發(fā)“熱處理操作人員資格證”。只有取得“資格證”并在有效期內(nèi)的有關(guān)人員才能上崗進(jìn)行操作。（三）、施工技術(shù)文件準(zhǔn)備為保證焊接質(zhì)量，使焊接工作的每一個(gè)環(huán)節(jié)都得到有效的控制，做到有章可尋，有據(jù)可查，針對(duì)核電站主管道的施工特點(diǎn)，在施工前期根據(jù)俄方提供的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)文件組織編制了《主管道焊接工藝評(píng)定》、《主管道焊工考核》、《熱處理操作人員資格評(píng)定程序》、《主管道安裝工作程序》、《主管道焊接工作程序》、《主管道熱處理工作程序》、《主管道無(wú)損檢驗(yàn)程序》、《主管道焊接數(shù)據(jù)包》、《熱處理設(shè)備維護(hù)及保養(yǎng)制度》、《主管道熱處理施工作業(yè)指導(dǎo)書(shū)》等施工管理程序、工作程序及作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，編制了專門施工質(zhì)量計(jì)劃，為主管道安裝施工的順利開(kāi)工創(chuàng)造了條件。（四）、焊材控制焊接材料是主管道質(zhì)量控制的重點(diǎn)之一。主管道焊接材料種類、規(guī)格較多，每道焊口就需要使用4種不同型號(hào)的焊材。主管道使用焊材見(jiàn)下表：主管道焊材表：1碳鋼焊絲(俄）4ЭА-898/21Б不銹鋼焊條(俄）2-30碳鋼焊條(俄）5不銹鋼焊絲(俄）3ЦЛ-25/1異種鋼焊條(俄）6ЦЛ-51不銹鋼焊條(俄）每批焊材到場(chǎng)后，除查驗(yàn)焊材出廠質(zhì)量證明文件，檢查焊材外觀，還根據(jù)技術(shù)說(shuō)明書(shū)要求，對(duì)每批焊材進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。為保證焊接材料的保管、貯存、烘干、領(lǐng)用及回收等各項(xiàng)工作處于嚴(yán)格受控狀態(tài)，成立了專門的主管道焊材烘干室，編制了主管道烘干室焊材管理程序，烘干人員嚴(yán)格按照程序進(jìn)行工作，各環(huán)節(jié)均有工程技術(shù)人員及檢查人員簽字確認(rèn)，保證了焊材的準(zhǔn)確使用。由于俄方的焊條是首次使用，其操作性能差，藥皮薄，磁偏吹現(xiàn)象嚴(yán)重，易出現(xiàn)氣孔、夾渣等缺陷。在焊材復(fù)驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)觀察分析討論，改進(jìn)了焊工的操作手法，以適應(yīng)俄供焊條特性，焊工基本掌握了焊條的操作性能，保證了主管道的焊縫質(zhì)量。（五）、焊接工藝評(píng)定由于主回路管道焊接接頭形式多樣，每種接頭焊接和熱處理工藝各不相同，需對(duì)每種接頭進(jìn)行工藝評(píng)定，以確定有效的復(fù)合鋼主回路管道焊接參數(shù)和熱處理規(guī)范。鑒于核電站主管道焊接接頭的特殊性，工藝評(píng)定采用與現(xiàn)場(chǎng)焊口一一對(duì)應(yīng)的同材質(zhì)同規(guī)格的實(shí)際材料試驗(yàn)件，焊接工藝評(píng)定項(xiàng)目不僅考慮了三種焊接接頭形式，而且還考慮了不同的焊接位置，最大程度地符合現(xiàn)場(chǎng)焊口的實(shí)際條件，因?yàn)閷賴?guó)內(nèi)首次遇到的較為特殊的復(fù)合鋼管道焊接工程，為了進(jìn)一步了解其焊接特性，在焊接工藝評(píng)定的基礎(chǔ)上，完成對(duì)焊接變形量及焊縫收縮量的測(cè)定積累經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為安裝焊口的組對(duì)和焊接施工打下基礎(chǔ)。主管道焊接工藝及熱處理工藝見(jiàn)表1.主管道焊接工藝及熱處理工藝一覽表表1：接頭形式焊層焊接材料焊接電流A熱處理工藝焊接位置預(yù)熱及層間溫度℃后熱中間回火焊后熱處理℃×h牌號(hào)規(guī)格Ⅰ型：主管道與壓力容器基層根部90～140//620～660×3620～660×75G1T填充-3080～140150～25090～180過(guò)渡層ЦЛ-25/170～130////80～150復(fù)層ЭА-898/21Б70～130////80～150Ⅱ型：主管道與主管道基層根部90～140/150～250×12/620～660×6~6.55G1T填充-3080～140120～25090～180過(guò)渡層ЦЛ-25/170～130////80～150復(fù)層ЭА-898/21Б70～130////80～150Ⅲ型：主管道與主泵殼體接管基層根部90～140/150～250×12610～630×4.5~5625～650×85G1T填充ЦЛ-5170～140120～25090～170過(guò)渡層ЦЛ-25/170～130///80～150復(fù)層ЭА-898/21Б70～130///80～150Ⅱ型：主管道與蒸發(fā)器集流管基層根部90～140/150～250×12620～660×82GT填充-3080～140120～25090～180過(guò)渡層ЦЛ-25/170～130////80～150復(fù)層ЭА-898/21Б70～130////80～150Ⅲ型：主管道與主泵殼體接管基層根部90～140/150～250×12610～630×4.5-5625～650×82GT填充ЦЛ-5170～140120～25090～170過(guò)渡層ЦЛ-25/170～130///80～150復(fù)層ЭА-898/21Б70～130///80～150備注5G1T——試件軸線水平固定；2GT——試件軸向垂直固定；四、主管道施工過(guò)程中質(zhì)量控制（一）、主管道施工工藝流程及操作要點(diǎn)由于主管道的焊接接頭型式多樣，每種接頭的焊接及熱處理工藝各不相同，因此各個(gè)焊口的施工工序也不盡相同，主要焊接施工步驟參見(jiàn)表2所示。主管道主要施工工序一覽表表2：序號(hào)Ⅰ型：焊口Ⅱ型：焊口Ⅲ型：焊口1先決條件檢查先決條件檢查先決條件檢查2組對(duì)、點(diǎn)焊及檢驗(yàn)組對(duì)、點(diǎn)焊及檢驗(yàn)組對(duì)、點(diǎn)焊及檢驗(yàn)3基層根部焊縫的焊接基層根部焊縫的焊接基層根部焊縫的焊接4無(wú)損檢驗(yàn)VT、PT、RT無(wú)損檢驗(yàn)VT、PT、RT無(wú)損檢驗(yàn)VT、PT、RT5預(yù)熱預(yù)熱預(yù)熱6基層焊縫的填充蓋面焊接基層焊縫的填充蓋面焊接基層焊縫的填充蓋面焊接7中間回火后熱（熱回復(fù)）后熱（熱回復(fù)）8焊縫打磨焊縫打磨焊縫打磨9無(wú)損檢驗(yàn)VT、PT、RT、UT無(wú)損檢驗(yàn)VT、PT、RT、UT無(wú)損檢驗(yàn)VT、PT、RT、UT10焊后熱處理焊后熱處理中間回火11無(wú)損檢驗(yàn)VT、PT、RT、UT無(wú)損檢驗(yàn)VT、PT、RT、UT無(wú)損檢驗(yàn)VT、PT、RT、UT12過(guò)渡層過(guò)渡層過(guò)渡層13無(wú)損檢驗(yàn)VT、PT無(wú)損檢驗(yàn)VT、PT無(wú)損檢驗(yàn)VT、PT14復(fù)合層堆焊復(fù)合層堆焊復(fù)合層堆焊15焊縫打磨焊縫打磨焊縫打磨16無(wú)損檢驗(yàn)VT、PT、RT、UT無(wú)損檢驗(yàn)VT、PT、RT、UT無(wú)損檢驗(yàn)VT、PT、RT、UT17焊口質(zhì)量計(jì)劃關(guān)閉焊口質(zhì)量計(jì)劃關(guān)閉最終回火18無(wú)損檢驗(yàn)VT、PT、RT、UT19焊口質(zhì)量計(jì)劃關(guān)閉1、先決條件檢查1.1、人員資格焊工經(jīng)過(guò)專項(xiàng)理論及技能考試合格，取得相應(yīng)的焊接資格；熱處理操作工經(jīng)過(guò)培訓(xùn)合格，取得操作資格，掌握熱處理工藝規(guī)范及加熱設(shè)備的操作；無(wú)損檢驗(yàn)人員按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定取得相應(yīng)操作資格，掌握主管道無(wú)損檢驗(yàn)工作程序。1.2、材料母材需經(jīng)入場(chǎng)檢驗(yàn)合格，包括：檢查材料質(zhì)量證明文件應(yīng)齊全；坡口尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖紙要求；坡口表面應(yīng)經(jīng)目視檢驗(yàn)、滲透檢驗(yàn)合格，坡口邊緣50mm范圍內(nèi)應(yīng)進(jìn)行超聲波檢驗(yàn)，重點(diǎn)檢查復(fù)合層是否存在分層等缺陷。焊接材料應(yīng)查驗(yàn)合格證，檢查其驗(yàn)收?qǐng)?bào)告應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件的要求。焊條在使用前應(yīng)按烘干指示書(shū)要求進(jìn)行烘干。1.3、工機(jī)具主管道焊接、熱處理、無(wú)損檢驗(yàn)用設(shè)備、機(jī)具是否運(yùn)行或使用狀態(tài)良好，有計(jì)量要求的儀器儀表、工具是否標(biāo)定合格且在有效期內(nèi)。1.4、工藝文件主管道焊接前相關(guān)工作程序、質(zhì)量計(jì)劃應(yīng)準(zhǔn)備齊全，且為最新有效版本。1.5環(huán)境條件建立施工現(xiàn)場(chǎng)清潔區(qū)，有專人負(fù)責(zé)清潔區(qū)內(nèi)的清潔工作，主管道安裝施工區(qū)域內(nèi)應(yīng)無(wú)土建并行工作，具有通風(fēng)除塵設(shè)施?，F(xiàn)場(chǎng)使用的設(shè)備機(jī)具、工裝材料應(yīng)擺放有序。2、組對(duì)、定位焊及檢驗(yàn)就位前的檢查：主管道坡口尺寸、外部形狀等是否符合要求；組對(duì)后，點(diǎn)焊前檢查，包括焊接區(qū)域環(huán)境檢查，內(nèi)外錯(cuò)邊、組對(duì)間隙、坡口區(qū)域的清潔度；點(diǎn)焊后尺寸檢查及測(cè)量，點(diǎn)焊電流、內(nèi)錯(cuò)邊、間隙、點(diǎn)焊長(zhǎng)度、點(diǎn)焊厚度、外坡口的寬度、外坡口的深度、內(nèi)坡口的寬度、內(nèi)坡口的深度，并記錄。3、根部焊接采用TIG進(jìn)行基層根部焊接。對(duì)于Ⅰ、Ⅱ型的焊接接頭，焊絲選用Св-08Г2С；對(duì)于Ⅲ型的焊接接頭，焊絲選用Св-01Х12Н2-ВИ，焊接時(shí)由兩名焊工對(duì)稱施焊，焊接過(guò)程中作好焊接工藝參數(shù)的記錄。4、預(yù)熱在根部焊縫焊接完畢檢驗(yàn)合格后，采用手工電弧焊進(jìn)行填充焊之前均需要對(duì)主回路管道進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱規(guī)范符合設(shè)計(jì)要求，預(yù)熱規(guī)范見(jiàn)表1。主管道與壓力容器接管、主管道與蒸發(fā)器集流管的焊接接頭采用KGPS型中頻感應(yīng)加熱設(shè)備進(jìn)行預(yù)熱和熱處理。主管道與主管道、主管道與主泵殼體接管的焊接接頭采用TCS-1型電阻加熱設(shè)備進(jìn)行預(yù)熱、后熱和熱處理。圖75、基層填充及蓋面焊接基層填充及蓋面焊接采用手工電弧焊，多層多道焊接，每層焊縫厚度不超過(guò)7mm，每層每道焊接接頭之間均應(yīng)錯(cuò)開(kāi)10～15mm，采用兩名焊工對(duì)稱焊接，焊接開(kāi)始后進(jìn)行三班倒連續(xù)作業(yè)，層間溫度控制在所規(guī)定范圍內(nèi)。每層焊縫焊完后，將熔渣和飛濺清除干凈，并仔細(xì)檢查焊縫表面有無(wú)裂紋、氣孔、夾渣等表面缺陷，若有，須清除后方能繼續(xù)焊接。6、后熱及熱處理為保證焊縫中擴(kuò)散氫的充分逸出，避免冷裂紋的產(chǎn)生，對(duì)于主管道與壓力容器接管的焊接接頭基層焊縫焊接結(jié)束后馬上開(kāi)始進(jìn)行中間回火。對(duì)于主管道與蒸發(fā)器集流管、主管道與主管道、主管道與主泵殼體接管的焊接接頭基層焊縫焊接結(jié)束后應(yīng)馬上開(kāi)始進(jìn)行后熱。后熱或熱處理的規(guī)范參見(jiàn)表1（主管道焊接工藝及熱處理工藝一覽表）。7、復(fù)合層焊接復(fù)合層焊接包括過(guò)渡層（也稱“隔離層”）及復(fù)層（也稱“保護(hù)層”）焊縫的焊接，均采用手工電弧焊方法進(jìn)行焊接。過(guò)渡層的第一焊道的焊接從管子的奧氏體復(fù)合金屬開(kāi)始，焊接時(shí)保證焊道蓋住管道奧氏體和珠光體分界面每邊至少2.5mm。復(fù)層至少焊接兩層。只有沿整個(gè)周邊從一個(gè)邊至另一邊將前一層全部完成后才開(kāi)始下一層焊接。堆焊的余高應(yīng)與母材平滑過(guò)渡，覆蓋母材復(fù)合層寬度至少5mm。五、復(fù)合鋼主管道焊接變形控制主管道是連接三大主設(shè)備的重要結(jié)構(gòu)，由于主設(shè)備的位置相對(duì)固定，加之主管道具有大直徑、大厚度、大拘束度施工特點(diǎn)，主管道安裝組對(duì)技術(shù)要求高，焊口組對(duì)要求：對(duì)口間隙為1.5±0.5mm，根部錯(cuò)邊不超過(guò)0.5mm，主泵殼上結(jié)合面的水平度要求不超過(guò)0.5mm/m，由此可見(jiàn)在主管道焊接過(guò)程中對(duì)變形控制的要求非常高。前一個(gè)焊口的變形將影響到下一個(gè)焊口的組對(duì)，并且各段（熱段、冷段、過(guò)渡段）的封閉焊口會(huì)影響到主設(shè)備（蒸發(fā)器、主泵）的定位精度，，因此焊接變形控制是主管道焊接施工的重點(diǎn)。（一）、影響主管道焊接變形的主要因素1、結(jié)構(gòu)材料主管道焊接接頭按基層材質(zhì)不同可分為3種接頭形式，不同的結(jié)構(gòu)材料由于其線膨脹系數(shù)不同，線膨脹系數(shù)越大，焊接時(shí)橫向收縮量越大，則產(chǎn)生的焊接變形越大。因此在控制焊接變形時(shí)應(yīng)注意不同材料接頭的焊接變形趨勢(shì)。2、焊接收縮量根據(jù)焊接工藝評(píng)定階段的數(shù)據(jù)分析，主管道焊接變形基本發(fā)生在基層焊接過(guò)程中，焊縫的填充程度與變形量的關(guān)系如下：焊根焊接—手工氬弧焊---橫向收縮量為總收縮量的35-40%；焊至焊縫的1/3截面—手工電弧焊---橫向收縮量為總收縮量的35-40%；焊至焊縫的2/3截面—手工電弧焊---橫向收縮量為總收縮量的10-15%；焊至焊縫的整個(gè)截面—手工電弧焊---橫向收縮量為總收縮量的10-15%。由此可知，主管道焊接收縮量主要發(fā)生在基層焊縫30%厚度以前，因此焊接變形控制的重點(diǎn)應(yīng)該在根部TIG焊接及基層1/3焊縫截面的電弧焊過(guò)程中。3、預(yù)熱及熱處理由于主管道采用的是復(fù)合鋼材料，其基層材料為合金鋼或高鉻鋼，根據(jù)焊接工藝要求必需在基層手工電弧焊之前進(jìn)行預(yù)熱，而預(yù)熱加溫將使管子和設(shè)備本體發(fā)生膨脹及變形，這就相應(yīng)增加了焊接變形的控制難度。主管道焊口在焊后必須進(jìn)行高溫回火熱處理，焊后熱處理的目的是消除大部分焊接殘余應(yīng)力及改善焊縫組織性能，在應(yīng)力釋放同時(shí)將會(huì)使管道發(fā)生變形。嚴(yán)格控制焊接工藝參數(shù)及施焊順序，減少焊接殘余應(yīng)力在焊口上的不均勻分布，降低在焊后熱處理之后產(chǎn)生的變形，也是復(fù)合鋼主管道焊接變形控制的特點(diǎn)之一。4、施焊順序不同位置焊口的焊接變形控制難度不同，相對(duì)來(lái)說(shuō)，水平固定焊口較垂直固定焊口的焊接變形控制難度要大得多，這是由于焊接垂直焊口的兩名焊工可以采用同樣的焊接規(guī)范及焊接速度，基本做到了對(duì)稱同步施焊，使焊縫中的應(yīng)力在環(huán)向分布較為均勻，橫向收縮量基本一致，焊接變形較小。而水平固定焊口雖然采取了分段對(duì)稱焊的措施，但由于同步施焊的兩段焊縫方向是相對(duì)的，即均是由下向上焊接，且焊接規(guī)范相差較大，那么管子或主泵殼將不可避免地產(chǎn)生向上翹的變形。5、主泵殼上結(jié)合面的水平度控制主泵本體的結(jié)構(gòu)造成其重心并不在它的幾何中心軸線上而是偏向冷段管嘴一邊。在主泵殼與冷段的管段接上以后，將增大其重心偏移量，同樣增大了冷段管嘴在管段軸線相對(duì)的一端上翹的傾向。主泵殼上結(jié)合面的水平度控制是復(fù)合鋼主管道焊接變形的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。（二）、焊接變形的主要監(jiān)測(cè)方法1、百分表監(jiān)測(cè)法為了在焊接過(guò)程中監(jiān)測(cè)管道的焊接變形情況，采用在施焊焊口相應(yīng)管段的另一端（自由端）相交為90°的方位（如右圖所示）布置2-4個(gè)百分表。這樣可以較直觀地監(jiān)測(cè)到管段在焊口焊接過(guò)程中的變形情況及對(duì)下一個(gè)焊口組對(duì)的偏差影響，利于及時(shí)調(diào)整變形趨勢(shì)。在焊接與主泵相連的焊接接頭時(shí)，將百分表布放在主泵殼體上密封面。2、佯沖間距監(jiān)測(cè)法通過(guò)監(jiān)測(cè)焊口的橫向收縮量來(lái)達(dá)到監(jiān)控管道變形的目的，即在焊縫坡口兩側(cè)直徑相對(duì)的4個(gè)方位用佯沖標(biāo)出測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)（見(jiàn)下圖），利用游標(biāo)卡尺測(cè)量焊縫的橫向收縮量得出實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。主管道佯沖間距的測(cè)定與百分表布置示意圖（三）、復(fù)合鋼主管道焊接變形控制措施1、合理的安裝順序合理的安裝順序?qū)刂浦鞴艿雷冃魏苤匾Ｖ鞴艿腊惭b總體順序是先進(jìn)行熱段的安裝，再進(jìn)行冷段的安裝，然后安裝過(guò)渡段。在進(jìn)行冷、熱段安裝過(guò)程中涉及到與壓力容器接管相連的8個(gè)焊口（N1、N4）的焊接與熱處理。由于復(fù)合鋼主管道焊接施工時(shí)需要進(jìn)行焊前預(yù)熱及焊后熱處理，因此在進(jìn)行N1、N4焊口的焊接與熱處理時(shí)，壓力容器壁因溫度的升高而向四周膨脹，導(dǎo)致相鄰環(huán)路的接管嘴偏離原先的位置，此時(shí)若組對(duì)焊接相鄰環(huán)路的N2、N5焊口，最終會(huì)造成N6口端或蒸發(fā)器的嚴(yán)重偏移，而無(wú)法滿足設(shè)計(jì)要求。因此選擇合理的施工順序不但是保證進(jìn)度的前提，同時(shí)也是控制焊接變形的重點(diǎn)。主管道各個(gè)環(huán)路總的安裝順序?yàn)椋簾岫卫涠芜^(guò)渡段；各個(gè)環(huán)路安裝焊接接頭的焊接順序?yàn)椋簾岫巍狽3N1N2，冷段——N4N5N6，過(guò)渡段—N8N7、N9同時(shí)。2、采用反變形量控制主泵水平度偏差在焊接施工過(guò)程中，主泵上結(jié)合面的水平度的變化較復(fù)雜，設(shè)計(jì)要求精確高。為時(shí)刻監(jiān)控主泵的水平度變化，在法蘭面上安裝4塊百分表，利用百分表的讀數(shù)判定主泵向壓力容器的一側(cè)傾斜，即與焊口N6相對(duì)的另一端上翹。在N6焊口組對(duì)時(shí)采用預(yù)變形