【正文】 第 1 頁 共 38 頁 山西西龍池抽水蓄能電站 尾水系統(tǒng)土建及鋼管制作安裝標 合同號 XLCCC04 焊接工藝作業(yè)指導書 編制： 審核： 審批： 水電四局西龍池工程項目部 2020 年 2月 10 日 第 2 頁 共 38 頁 焊接工藝 作業(yè) 指導書 一、 工程簡介： 西龍池抽水蓄能電站尾水壓力鋼管共布置四條，分別為 1～ 4尾水鋼管；每條鋼管分別由上、下平直段、下彎段、斜直段和上彎段組成，鋼管設(shè)計內(nèi)徑 ，材質(zhì)為 SUMITEN510TMC（日本產(chǎn)），板厚分別為 1 124mm，加勁環(huán)和止水環(huán)板厚分別為 24mm，鋼管的制安工 程量總共為。 二 、 編制依據(jù)： 水電四局 西龍池工程項目部《焊接工藝評定報告》 《壓力鋼管制造安裝及驗收規(guī)范》（ DL501793） 北京國電《尾水系統(tǒng)鋼襯裝配圖（ 1/3３ /3）》（圖號： BJ55SH4161~3） 北京國電《西龍池抽水蓄能電站尾水隧洞尾水鋼管制造和安裝技術(shù)要求》 參考文件： （ 1）《鋼制壓力容器焊接規(guī)范》（ JB/T47092020） 施工組織設(shè)計及其他的技術(shù)資料 三 、焊接材料準備： 焊接材料的選用 按母材的抗拉強度選用焊接材料，焊接材料 必須符 合國標的相關(guān)要求 ，其熔敷金屬力學性能和化學性能的各項指標，符合圖紙技術(shù)要求和相關(guān)的標準。 （１） 手工電弧焊： 選用 E5015 型焊條，直徑φ 、φ 、φ ； 第 3 頁 共 38 頁 （２） 埋弧自動焊： 選用 H08MnA 型焊絲，直徑φ ， HJ431 焊劑。 （３） CO2氣保焊 （焊接加勁環(huán)） ： 選用 THQ50— 6 型焊絲 ，直徑φ ； 材料的保管： 焊接材料應符合相應的國家標準，所有焊材在入庫時要有出廠質(zhì)量證明書和使用說明書， 焊接材料需存放在干燥通風的倉庫架子上，架子離地面高度的距離不小于 30cm，離墻壁的距離不小于 30cm，焊接材料 在堆放時應按種類、牌號、批次、規(guī)格、入庫時間分類堆放，并作好標識 ，避免混亂，同時做到先入庫的焊條先用。 四 、焊接 及檢測人員的籌備 ： 焊工 從事鋼管一、二類焊縫焊接的 焊工必須持有勞動部門頒發(fā)的鍋爐、壓力容器焊工考試合格證書或通過能源部、水利部頒發(fā)的適用于水利水電工程壓力鋼管制造、安裝的焊工考試規(guī)則規(guī)定的考試，并持有有效合格證書， 并經(jīng)山西省電力局特種設(shè)備管理委員會 復試合格的人承擔。 無損檢測人員： 無損檢測人員應 是經(jīng)過由國家有關(guān)部門批準的無損檢測人員技術(shù) 資格鑒定考試委員會考試合格，并持有工業(yè)部門技術(shù)等級資格證書 ，焊縫質(zhì)量評定必須由Ⅱ級以上的無損檢測人員承擔。 五 、焊接方法及焊接工藝參數(shù) 的確定 ： 根據(jù)焊接工藝評定結(jié)果 及 設(shè)計要求 ，確定 鋼管的的縱縫、加勁環(huán)角焊縫在制作現(xiàn)場 采用埋弧自動焊 、 CO2氣體保護焊配合手工電弧焊進行焊接，第 4 頁 共 38 頁 其它焊縫及定位焊 均 采用手工電弧焊。 根據(jù) 《 焊接工藝評定 報告》 和以往實際生產(chǎn)性焊接的成功 經(jīng)驗 編制 了本工程的焊接工藝 作業(yè) 指導書，《焊接工藝 作業(yè) 指導書（焊接規(guī)范）》共 10份，在生產(chǎn)中必須嚴格遵守《焊接工藝 作業(yè) 指導書（焊接規(guī)范）》中規(guī)定的焊接工藝參 數(shù)。 六 、焊前現(xiàn)場準備： 焊前清理：焊前 將 坡口及 其 兩側(cè)各 20mm（埋弧焊 50100mm）范圍內(nèi)的氧化皮、鐵銹、油污及其它雜物 清除干凈 ，并 打磨坡口出金屬光澤。對母材部分的缺陷作徹底打磨處理，并作好記錄， 每一 焊 道焊完后及時清理，檢查合格后再 焊接 。 縱縫埋弧焊 焊 接前設(shè)置好引弧和熄弧板 （尺寸： ≥ 50 100mm） ； 設(shè)置測量焊接變形參考點； 準備測量焊接弧度的樣板； 準備各項焊接輔助設(shè)施； 焊接前，對組裝尺寸超差的進行校正，錯臺采用卡具校正，不得用錘擊或其它損壞鋼板的器具校正。 焊條的 烘 干 及發(fā)放： 焊條在使用前應在 350— 400℃烘干 1— 2小時，烘干的焊條應放在 100— 150℃保溫箱（筒）內(nèi)，隨用隨取。使用時注意保持干燥。若烘干后的焊條在常溫下超過 4 小時，應重新烘干，重復烘干次數(shù)不宜超過 2 次。烘干焊條時，焊條不應成垛或成捆的堆放，應鋪放成層狀，每層焊條堆放不能太厚（一般 1— 3層），避免焊條烘干時受熱不均和潮氣不宜排除，同時要注意在烘干焊條時，不可將焊條突然放進高溫爐內(nèi)，或從高溫爐內(nèi)突然取第 5 頁 共 38 頁 出冷卻，防止焊條因驟然冷卻而產(chǎn)生藥皮開裂脫皮現(xiàn)象。 焊條烘干時應做好記錄，記錄上應有牌號、批 號、溫度、時間等項內(nèi)容，并由質(zhì)檢員負責對操作過程進行檢查和核對。 做好焊接材料的發(fā)放記錄。 現(xiàn)場使用的焊條必須裝入保溫筒內(nèi)，保溫筒必須接好電源、蓋好，焊接時隨用隨取，禁 止 使用未經(jīng)烘干的冷焊條 進行 施焊 。焊條在保溫筒內(nèi)的時間不超過 4h，超過后，應重新烘干；埋弧焊劑需 按說明書進行 烘干，焊劑中如有雜物混入，應對焊劑進行清理，或全部更換。 七 、預熱 ： 根據(jù)《焊接工 藝評定指導書（焊接規(guī)范）》的規(guī)定，需預熱的焊縫必須進行焊前預熱， 且定位焊比主焊縫的預熱溫度高 出 20～ 30℃。 焊接過程中的層間溫度不應低于預熱溫度，且不 高于 230℃。對不需預熱的焊縫，當環(huán)境 溫度≥ 5℃ 時， 對焊縫可以進行直接施焊。 焊前需預熱的焊縫開始施焊后要連續(xù)焊接完成，若由于各種原因停止施焊，對加熱部位應進行保溫直到再次施焊。 對 因停電等原因造成無法連續(xù)保溫時，則停焊時間不得 超過 48h，并經(jīng)無損檢測確認已焊部位無裂紋，且重新按要求預熱后方可進行施焊。 采用履帶式電加熱 片 對焊縫 進行預熱和保溫，通過 遠 紅外線測溫儀來控制溫度。 預熱時必須均勻加熱，預熱區(qū)的寬度 應 為焊縫 中心線 兩側(cè) 各 3 倍的鋼板厚度 ，且不小于 100mm。 其溫度測量用遠紅外線測溫儀， 在 距焊縫中心線各50mm 處對稱測量，每條焊縫測量點不應少于 3對。 在需要預熱焊接的鋼板上焊接加勁環(huán) 、止水環(huán)等 附屬構(gòu)件時，按焊接主第 6 頁 共 38 頁 縫相同的溫度進行 預熱 。 八 、定位焊 ： 定位焊全部采用手工電弧焊進行焊接， 定位焊位置應距焊縫端部 30mm以上，長度為 50～ 100mm，間距為 300mm 左右，厚度不宜超過正式焊縫高度的二分之一，最厚不宜超過 8mm， 定位焊可留在二類焊縫內(nèi)，構(gòu)成焊接構(gòu)件的一部分，但不得保留在一類焊縫內(nèi) ，其焊接工藝和對焊工要求與主縫相同 。 對需要預熱焊接的鋼板，焊定位焊時應以焊接處為中心，至少應在 150mm范圍內(nèi)進行預熱，預熱溫度較主縫溫度 高出 20～ 30℃ 施焊前要檢查定位焊的質(zhì)量，如有裂紋、氣孔、夾渣等缺陷均應清除。 九、焊縫分類： 一類焊縫： （ 1）、鋼管管壁縱縫、湊合節(jié)合攏環(huán)縫； （ 2）、人孔頸管的對接焊縫，人孔頸管與頸口法蘭盤和管壁的連接焊縫； 二類焊縫： （ 1） 鋼管管壁環(huán)縫 、 （ 2）、加勁環(huán)、止推環(huán)、止水環(huán)的對接焊縫； 三類焊縫： 不屬于一、二類的其他焊縫。 十、制作和安裝 焊接 ： 焊接環(huán)境 出現(xiàn)下列情況時，應采取有效的防護措施，無防護措施時，應停止焊接工作。 1）風速：氣 體保護焊大于 2m/s，其它焊接方法大于 8 m/s； 第 7 頁 共 38 頁 2）相對濕度大于 90%； 3）環(huán)境溫度低于 5℃； 4）雨天和雪天的露天施焊； 5）焊工技能受影響的溫度； 6）洞內(nèi)滴水。 縱 縫焊接： 縱縫采用埋弧自動焊，采用的設(shè)備為 MZ— 1000。鋼管組圓驗收合格后，進行縱縫焊接， 焊接前，要在焊縫兩端設(shè)置引弧板和熄弧板 （尺寸：≥ 50 100mm） ， 焊接時， 要嚴格 按《焊接工藝 作業(yè) 指導書（焊接規(guī)范）》 確定的焊接工藝參數(shù)和 指定的焊接順序進行施焊 ， 不得隨意更改工藝參數(shù)， 縱縫 焊接 時，焊接人員要在焊接過程中注意用弧度樣板進行弧 度檢查，根據(jù)所測的結(jié)果，現(xiàn)場調(diào)整焊接順序。 雙面焊時， 正縫 焊接完成后 將 背縫 用碳弧氣刨 進行 清 根 ， 清根后 用砂輪機修整刨槽， 磨除滲碳層并認真檢查，保證無缺陷 后進行背縫焊接 。對需預熱焊接的鋼板，清根前 要 預熱。 縱縫焊接完成后進行引、熄弧板的 拆除 ，拆除 引、熄弧板時不得傷及母材，不得用錘擊落，應用氧 — 乙炔火焰或碳弧氣刨切除，并用砂輪修磨成原坡口型式。 每條焊縫應一次連續(xù)焊完，當因 故中斷焊接時，應采取防裂措施，在重新焊接前，應將表面清理干凈，確認無裂紋后，方可按原工藝進行施焊。 焊接完 畢后，焊工應進行自檢。 焊縫自檢合格后 ，應當場做 好記錄并由 焊工簽名。 加勁環(huán)、阻水環(huán)等 附件 的焊接： 第 8 頁 共 38 頁 加勁環(huán)、阻水環(huán)等附件的焊接，采用 CO2氣體保護焊配合手工電弧焊的方法進行焊接， 焊前檢查 加勁環(huán)（止水環(huán)）內(nèi)圈與鋼管外壁的局部間隙，不應大于 3mm，以免焊接 時 引起管壁局部變形，直管段的加勁環(huán)組裝的極限偏差應符合 有關(guān)規(guī)范 要求。加勁環(huán)（止水環(huán)）的對接焊縫應與鋼管縱縫錯開 100mm 以上，同時加勁環(huán)（止水環(huán)）的角焊縫在與縱縫相交叉的的部位，要將加勁環(huán)（止水環(huán)）的角焊縫斷開。 加勁環(huán)、阻水環(huán)等附件的焊接 設(shè)備采用 ZX7— 400焊機、 NB— 500型 CO2氣保 焊 機。 安裝焊接 ： 鋼管安裝 全部 采用手工電弧焊。施焊過程中 要 嚴格按焊接工藝 作業(yè) 指導書施焊 ?；疽?除 了 滿足 上述相關(guān)的 要求外，另外還要遵循以下規(guī)定： 鋼管環(huán)縫焊接采用多層多道、對稱、分 段 的焊接方法。焊接人員分兩班焊接，每班安排 4名焊工。焊接順序及焊工布置圖如下： 環(huán)縫焊接順序4名焊 工焊接方向鋼管 在環(huán)縫焊接時，每焊完一條，由技術(shù)或測量人員檢查鋼管管口的里程、中心、高程變化，當發(fā)現(xiàn)有較大的有害變形趨勢時，即采取改變焊接順序、焊接方向、反向變形等措施，保證鋼管管口的里程、中 心、高程在允許的第 9 頁 共 38 頁 偏差范圍內(nèi)。 焊縫組裝局部間隙超過 5mm，但長度不應大于該焊縫長的 15%時，允許在坡口兩側(cè)或一側(cè)作堆焊處理，但應符合下列 規(guī)定： 1）嚴禁在間隙內(nèi)填入金屬材料； 2）堆焊后應用砂輪修整； 3）根據(jù)堆焊長度和間隙的大小，對堆焊部位的焊縫應酌情進行無損探傷檢查。 管壁若出現(xiàn)電弧擦傷或其它機械性損傷，應用砂輪機打磨光滑，并進行 VT+PT或 MT 檢查，應確認無裂紋的存在。 焊縫內(nèi)部或焊縫表面發(fā)現(xiàn)裂紋時，將進行分析，找出原因，制 定措施，再清除裂紋并進行補焊。 多層焊的層間接頭應錯開。 工具卡、 吊耳等其他臨 時構(gòu)件的拆除： 不得用錘擊落，應用氧 — 乙炔火焰或碳弧氣刨 在離管壁 3mm以上處切除，再用砂輪 磨 平 。 十 一 、產(chǎn)品焊接試板 鋼板厚度大于 20mm的鋼板的管壁縱縫，應作產(chǎn)品焊接試板； 上述類別的鋼板，每焊完 100m 的縱縫應進行一次試板焊接，每種厚度作兩塊產(chǎn)品焊接試板。試板尺寸、試件數(shù)量及試驗項目與焊接工藝評定的規(guī)定相同。 試板 須在縱縫的延長部位與管壁同時施焊，試板的厚度、坡口和焊接工藝須與管壁相同 ，可以延長試板長度而不設(shè)助焊板。 如試板 經(jīng)檢驗表明焊接質(zhì)量不符合技術(shù)規(guī)范要求，應查明原因。如屬焊接工藝 引起 ，則重新進行焊接工藝評定，重新評定合格并經(jīng)批準 后 方可 進第 10 頁 共 38 頁 行下一步的生產(chǎn)性 焊接。 十二 、焊接檢驗： 外觀檢驗 焊接做為鋼管制造和安裝的一道主要工序， 要 嚴格執(zhí)行“三檢制”，焊工自檢，班組技術(shù)人員復檢，專職質(zhì)檢人員 （含無損檢測人員） 終檢。外觀檢測標準如下表： 焊縫外觀檢測表 序號 項目 焊縫類別 一 二 三 允許缺陷尺寸 1 裂紋 不允許 2 表面夾渣 不允許 深不大于 。 10 3 咬邊 深不超過 ，連續(xù)長度不超過 100，兩側(cè)咬邊累計長度不超過 10%全長焊縫 深不大于 1，長度不限 4 未焊滿 不允許 不超過 +過 1，每 100 焊縫內(nèi)缺陷總長度不大于 25 5 表面氣孔 不允許 每 50長的焊縫內(nèi)允許有直徑為 ，且不大于 2的氣孔 2 個，孔間距不小于 6倍孔徑