鹤壁煤电煤化年产60万吨甲醇动力站安装工程工艺管道焊接施工组织设计
鹤壁煤电煤化年产60万吨甲醇动力站安装工艺管道焊接施工组织设计
河南省安装集团鹤壁煤电煤化项目部
二○○九年八月
目录
1概述 (1)
1.1锅炉主要参数 (1)
1.2汽轮机主要参数 (2)
1.3发电机主要参数 (2)
1.4工艺管道主要参数 (3)
2 编制依据 (9)
3 一般规定 (10)
3.1焊接人员应具备的资格条件及基本职责 (10)
3.2材料 (12)
3.3焊接设备 (14)
4 坡口制备及组对要求 (15)
4.1一般要求 (15)
4.2坡口制备 (16)
4.3焊口组对 (16)
5 焊接工艺 (18)
5.1环境要求 (18)
5.2焊前预热 (18)
5.3焊接工艺 (19)
5.4焊后热处理和后热处理 (23)
6 焊接施工 (25)
6.1焊接方法及焊材选用。 (25)
6.2不锈钢焊接充氩保护 (26)
7质量检验 (27)
7.1一般规定： (28)
7.2焊接接头外观检验： (29)
7.3焊接接头无损检验： (29)
7.4焊缝光谱分析： (30)
7.5焊接接头硬度及金相检验 (30)
7.6不合格焊口处理 (31)
8安全技术措施 (32)
9 环境保护措施 (32)
10 文明施工措施 (33)
11 应急预案 (34)
1概述
本动力站工程为鹤壁煤电煤化公司年产60万吨甲醇项目的配套公用工程设施。建设规模为三台220t/h高温高压煤粉锅炉、二台25MW抽汽凝汽式汽轮发电机组。施工图纸由五环科技股份有限公司设计。工艺管道安装范围主要包括高、中、低压蒸汽管道；除氧给水管道；锅炉本体管道；汽机间管道等。管道工作压力为高、中、低压管道。管道材质包括0Cr18Ni9、12Cr1MoVG、15CrMoG、20G、20等。
1.1 锅炉主要参数
型号：DGJ220/9.81-II7煤粉锅炉
制造商：华西能源工业股份有限公司
过热蒸汽流量：220t/h
过热蒸汽压力：9.81MPa
过热蒸汽温度：540℃
给水温度：150℃
排烟温度：140℃
锅炉效率：≥90%
设计燃煤：贫煤
1.2 汽轮机主要参数
型号：CC30-9.12/4.4/0.8抽汽凝汽式汽轮机
制造商：南京汽轮电机有限责任公司
额定功率：25MW
最大功率：30MW
额定转速：3000r/pm
额定进汽量：198t/h
蒸汽初压：8.83 MPa
蒸汽初温：535℃
一级抽汽压力：4.49 MPa
一级抽汽温度：450℃
二级抽汽压力：0.816MPa
二级抽汽温度：276℃
1.3发电机主要参数
型号：QFW-30-2型
制造商：南京汽轮电机有限责任公司
额定功率：30MW
额定电压：10500V
功率因数：0.8
额定转速：3000r/pm
频率：50Hz
1.4 工艺管道主要参数
1.4.1除氧主给水及再循环系统
管子规格有Φ530×45、Φ426×36、Φ245×22、Φ194×18、
Φ159×14、Φ89×8、Φ76×7、Φ32×3，材质为20G。操作温度为150℃，操作压力为15.25 MPa。
1.4.2锅炉给水系统
管子规格有Φ219×20、Φ133×12、Φ60×5、Φ32×3、Φ25×2.5、Φ16×2.5，材质为20G；
规格为Φ32×3、Φ25×3，材质为20；
规格为Φ76×3、Φ57×3、Φ32×2.5，材质为0Cr18Ni9。
操作温度为185℃，操作压力为15.25 MPa。
1.4.3高压蒸汽系统
管子规格有Φ660×25.4、Φ426×16、Φ325×14、Φ159×8，材质为15CrMoG；
管子规格有Φ530×45、Φ325×28、Φ273×25、Φ194×18、Φ245×22、Φ133×12、Φ60×5.5、Φ32×3、Φ25×2.5，
材质为12Cr1MoVG。
操作温度为540℃，操作压力为9.81 MPa。
1.4.4除氧除盐水系统
焊接钢管规格有Φ630×8、Φ325×6，材质为0Cr18Ni9；
无缝钢管规格有Φ273×5、Φ159×5、Φ108×4、Φ57×3、Φ32×2.5、Φ25×2.5，材质为0Cr18Ni9。
操作温度为105℃，操作压力为0.7 MPa。
1.4.5除氧低压给水系统
焊接钢管规格有Φ630×8、Φ377×6、Φ325×6，材质为L245；
无缝钢管规格有Φ273×6、Φ219×6、Φ159×4.5、Φ133×4，
材质为20。
操作温度为150℃，操作压力为0.5 MPa。
1.4.6 除氧放水系统
无缝钢管规格有Φ325×6、Φ159×4.5、Φ133×4，材质为20。
操作温度为150℃，操作压力为0.5 MPa。
1.4.7除氧工艺水及再循环系统
无缝钢管规格有Φ273×14、Φ219×10、Φ159×10、Φ133×8、Φ108×7.5、Φ89×6.5、Φ89×8、Φ57×5，材质为20G。
操作温度为150℃，操作压力为15.25 MPa。
1.4.8除氧加热蒸汽系统
焊接钢管规格有Φ530×7、Φ377×6、Φ325×6，材质为L245；
无缝钢管规格有Φ273×6、Φ219×6、Φ159×5、Φ133×4.5（4）、Φ25×3，材质为20。
操作温度为267℃，操作压力为0.6 MPa。
1.4.9除氧加药及除氧排汽系统
无缝钢管规格有Φ25×2.5 ，材质为0Cr18Ni9；
规格为Φ194×5、Φ133×4、Φ108×4，材质为20。
操作温度为30℃，操作压力为1.2MPa。
1.4.10除氧疏水系统
无缝钢管规格有Φ57×3.5、Φ32×3 20，Φ25×3.5，
材质为15CrMoG，
规格Φ25×2.5，材质为12Cr1MoVG。
操作温度为540℃，操作压力为9.81 MPa。
1.4.11低压蒸汽系统
焊接钢管规格有Φ720×8、Φ630×8、Φ530×7、Φ426×7、Φ325×6，材质为L245；
无缝钢管规格Φ273×6、Φ219×6，材质为20。
操作温度为267℃，操作压力为0.6MPa。
1.4.12点火油系统
焊接钢管规格有Φ89×4、Φ57×3.5、Φ45×3.5，材质为20；
无缝钢管规格Φ273×6、Φ219×6、Φ159×4.5、Φ108×4、Φ89×4、Φ76×4、Φ57×3.5、Φ38×3、Φ25×3，材质为20；
无缝钢管规格Φ76×4、Φ57×3，材质为0Cr18Ni9。
操作温度为20℃，操作压力为0.6—2.75 MPa。
1.4.13工业水系统
焊接钢管规格有Φ273×6、Φ219×6、Φ159×4.5、Φ133×4、Φ108×4、Φ57×3.5、Φ45×3.5、Φ32×3、Φ25×3，材质为20；
无缝钢管规格Φ89×3.5、Φ32×2.5，材质为0Cr18Ni9。
操作温度为20℃，操作压力为0.7 MPa。
1.4.14锅炉本体疏水系统
无缝钢管规格Φ133×4.5、Φ108×4、Φ89×4、Φ45×3.5，材质为20。
操作温度为276℃，操作压力为0.7 MPa。
1.4.15锅炉排污系统
无缝钢管规格Φ159×4.5、Φ89×4、Φ76×4、Φ38×3，材质为20；规格Φ76×7、Φ60×5，材质为20G；
规格Φ89×6、Φ57×5，材质为15CrMoG。
操作温度为320℃，操作压力为11.19 MPa。
1.4.16磨煤机润滑油系统
无缝钢管规格Φ89×3.5、Φ57×3、Φ45×2.5、Φ38×2.5、Φ25×
2.5、Φ16×4，材质为0Cr18Ni9。
操作温度为40℃，操作压力为31.5 MPa。
1.4.17汽机本体疏水系统
无缝钢管规格Φ57×3.5、Φ45×3.5、Φ32×3，材质为20；
规格Φ45×4、Φ38×4、Φ25×3.5，材质为15CrMoG。
操作温度为140--450℃，操作压力为0.3--4.4 MPa。
1.4.18汽机润滑油系统
无缝钢管规格Φ219×6、Φ159×6（4.5）、Φ133×5（4.5）、Φ89×4（3.5、5）、Φ76×3、Φ57×3、Φ45×2.5，材质为0Cr18Ni9；规格Φ159×5.5、Φ76×4，材质为cs。
操作温度为20℃，操作压力为1.6 MPa。
1.4.19汽轮机凝结水系统
无缝钢管规格Φ273×6、Φ159×4.5、Φ108×4、Φ57×3.5、Φ45×3.5、Φ38×3、Φ32×3，材质为20；
规格Φ273×8、Φ159×5.5、Φ89×5，材质为CS；规格Φ108×4（6），材质为0Cr18Ni9。
操作温度为20℃，操作压力为0.1 MPa。
1.4.20汽机汽封管道系统
无缝钢管规格Φ159×4.5、Φ133×4.5（4）、Φ133×4、Φ108×4、Φ89×4、Φ76×4、Φ57×3.5、Φ45×3.5、Φ38×3、Φ32×3，材质为
20；
规格Φ25×2.5，材质为20G。
操作温度为140--150℃，操作压力为0.3—15.25MPa。
1.4.21汽水取样系统
无缝钢管规格Φ16×2.5、Φ14×2，材质为20；规格Φ16×2.5，材质为12Cr1MoV。
操作温度为320℃，操作压力为11.19MPa。
1.4.22汽机射汽抽汽管道系统
无缝钢管规格Φ219×6、Φ159×4.5、Φ108×4、Φ45×3.5、Φ38×3，材质为20；
规格Φ38×4，材质为15CrMoG。
操作温度为20℃，操作压力为0.1 MPa。
1.4.23循环水系统
焊接钢管规格Φ720×8、Φ273×6、Φ219×6、Φ159×4.5，材质为20。
操作温度为32℃，操作压力为0.4 MPa。
1.4.24 低压蒸汽伴热系统
无缝钢管规格Φ273×6、Φ89×4、Φ45×3.5、Φ32×3、Φ25×3、Φ18×3，材质为20。
操作温度为276℃，操作压力为0.7 MPa。
1.4.25 中压蒸汽系统
无缝钢管规格Φ630×24、Φ480×18、Φ426×16、Φ406.4×16、Φ273×12、Φ219×10、Φ159×8、Φ108×7、Φ25×3.5，材质为15GrMoG；
规格Φ273×25，材质为12Cr1MoVG；
焊接钢管规格Φ630×8，材质为L245。
操作温度为420℃，操作压力为4.4 MPa。
2 编制依据
五环科技股份有限公司提供的工艺管道图纸及相关技术资料；
《蒸汽锅炉安全技术监察规程》---------劳部发（1996）276号；
《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》----国质检锅[2002]109号；
《电力建设施工及验收技术规范》中：
锅炉机组篇---------------------------------DL/T5047-95；
管道篇-------------------------------------DL5031-94；
火力发电厂焊接技术规程――――-----------―DL/T869－2004
火力发电厂异种钢焊接技术规程--------------------DL/T752－2001
火力发电厂热处理技术规程――――-----------DL/T819－2002
管道焊接超声波检验技术规程―-----------――DL/T820－2002
钢制承压管道对接焊缝射线检验技术规程―-――DL/T821－2002
火力发电厂金属技术监督规程-------------------DL438-2000
火电施工质量检验及评定标准-------------------焊接篇（1996）
3 一般规定
3.1 焊接人员应具备的资格条件及基本职责
3.1.1 焊接技术人员
3.1.1.1焊接技术人员应具备中专以上文化程度，并有不少于一年的专业技术实践；在焊接工程中担任管理或技术负责人的焊接技术人员应取得中级以上职称技术职格。
3.1.1.2焊接技术人员要掌握工程概况，编制焊接施工组织设计，参与焊工技术培训工作；组织并参与焊接工艺评定，编制焊接作业指导书，制定焊工技术培训方案；施工前向有关人员进行技术交底，在工程中实施技术指导和监督；参与重要部件的焊接质量验收；记录、检查和整理工程技术资料，组织进行焊接工程专业技术总结。
3.1.2焊接质量检查人员
3.1.2.1焊接质量检查人员应具备初中以上文化程度，具有一定实践经验和技术水平；焊接质量检查人员应经过技术培训，具备相应的质量管理知识，并取得相应的资格证书。
3.1.2.2焊接质量检查人员负责焊接工程质量的全过程控制及相关质量措施的实施；深入实际监督有关技术措施的实施，及时制止违章作业并及时报告有关部门；确定受检焊缝或检验部位，记录并监督检验质量，负责工程质量统计；掌握焊工技术状况，检查焊工合格证件；及时积累和总结焊接质量监督资料。
3.1.3 焊接检验、检测人员
3.1.3.1焊接检验人员应具备初中以上的文化程度，其中无损检测人员应按照DL/T675的规定参加考核并取得相应的技术资格；焊接检验、检测人员的资格证书应在有效期内，持证人员应按照考核合格项目及相应的技术级别从事检验、检测工作；评定检测结果，签署无损检测报告的检测人员必须由Ⅱ级及以上人员担任；从事金相、光谱、力学性能检测的人员，应取得相应的资格证书。
3.1.3.2焊接检验人员要按照指定部位和委托内容依据规程和相关标准进行检验、检测工作，做到检验及时、结论准确、及时反馈；填写、整理、签发和保管全部检验记录；对外观不合格或不符合无损检验要求的焊缝，应拒绝进行无损检验。
3.1.4 焊工
3.1.
4.1焊工应按照国质检锅［2002］109号或DL/T679的规定参加焊工技术考核，取得焊工合格证书，并按照考试合格项目适用范围从事焊接工作。
3.1.
4.2焊工要按照合格项目适用范围从事焊接工作；熟悉并严格执行焊接作业指导书和焊接技术措施的有关规定；焊接完成后自检；当作业条件与作业题指导书的要求不相符时，应停止或拒绝施焊，在作业进程中出现重大质量问题时，应停止施焊并及时报告有关人员，不得自行处理。
3.1.5 焊接热处理人员
3.1.5.1 焊接热处理人员应具备初中以上文化程度，经培训考核合格并取得资格证书；焊接热处理技术人员应具备中专及以上文化程度，经培训考核合格并取得资格证书。
3.1.5.2焊接热处理人员应按照DL/T819的有关规定履行相应的职责。
3.2材料
3.2.1钢材
3.2.1.1 钢材材质必须符合设计选用标准的规定，并附有材质合格证书。首次使用的钢材应收集焊接性资料和焊接、热处理以及其他热加工方法的指导性工艺资料，并确定焊接工艺。
3.2.1.2工程代用材料应经过设计批准。在使用中对钢材材质有怀疑时应按照该钢材批号进行化学成分和力学性能的检验。
3.2.2焊接材料
3.2.2.1焊接材料应根据钢材的化学成分、力学性能、使用工况和焊接工艺评定的结果选用。
3.2.2.2同种钢材焊接时焊接材料的选用应符合以下基本条件：
焊缝的化学成分和力学性能应与母材相当；
焊接材料熔敷金属的下转变点(Ac1)应与被焊母材相当(不低于10℃)；
焊接工艺性能良好。
3.2.2.3 异种钢材焊接接头分为三类(A类异种钢一侧为奥氏体钢，另一侧为其他组织形态钢种；M类异种钢接头一侧为马氏体钢，另一侧为非奥氏体的其他组织形态钢种；B类异种钢接头一侧为贝氏体钢，另一侧为珠光体钢)。其中A类异种钢焊接，宜选用镍基焊丝或焊条。M类和B类异种钢焊接，宜选用与钢材级别低的一侧相配或成分介于两侧钢材之间的焊丝或焊条。
3.2.2.4焊接材料的质量应符合国家标准的规定，使用的进口焊接材料应符合设计要求和工艺提供方提交的技术文件的要求。
3.2.2.5首次使用的新型焊接材料应由供应商提供该材料熔敷金属的化学成分、力学性能、(含常温、高温)、Ac1、指导性焊接及热处理工
艺参数等技术资料，经过焊接工艺评定后方可在工程中使用。
3.2.2.6 焊条、焊剂在使用前应按照其使用说明书的要求进行烘焙，重复烘焙不得超过两次。焊接重要部件的焊条，使用时应装入保温温度为80℃－110℃的专用便携式保温筒内，随用随取。
3.2.2.7焊接材料的存放场所应干燥、通风、温度大于5℃、相对空气湿度不大于60%，其距墙、距地面距离要大于300mm，并按种类、型号、规格、批次分别存放。
3.2.2.8 钨极氩弧焊电极使用铈钨极，应符合GB4191的规定。
3.2.2.9焊丝在使用前应清除锈、垢、油污。
3.2.2.10气体保护焊使用的氩气应符合GB/T4872的规定，二氧化碳气体应符合HG/T2537的规定。
3.2.2.11氧－乙炔焊接方法所用的氧气纯度应在98.5%以上，乙炔气体应符合GB6819的规定。
3.3焊接设备
3.3.1焊接设备（含热处理设备、无损检测设备）及仪表应定期检查，需要计量的部分应定期校验。
3.3.2所有焊接和焊接修复所涉及的设备、仪器、仪表在使用前应确认其与承担的焊接工作相适应。
4 坡口制备及组对要求
4.1一般要求
4.1.1焊口的位置应避开应力集中区，且便于施焊及焊后热处理。
4.1.2管道对接焊口，其中心线距离弯曲起点不小于管道外径，且不小于100 mm，距支吊架边缘不小于50 mm。同管道两个对接焊口间距离不得小于150 mm，当管道公称直径在于500 mm时，同管道两个对接焊口间距离不得小于500 mm。
4.1.3管接头和仪表插座一般不可设置在焊缝或焊接热影响区内。
4.1.4管孔应尽量避免开在焊缝上，并避免管孔接管焊缝与相邻焊缝的热影响区重合。
4.1.5对口的局部间隙过大时，应设法修整到规定尺寸，严禁在间隙内加填塞物。
4.1.6焊件组装对口时应将焊件垫置牢固，防止在焊接和热处理过程中产生变形和附加应力。
4.1.7除设计规定的冷拉口外，其余焊口应禁止强力对口，不允许利用热膨胀法对口。
4.2坡口制备
4.2.1焊接接头的形式应按照设计文件的规定选用，焊缝坡口应按照设计图纸加工。如无规定时，焊接接头形式和焊缝坡口尺寸应按照能保证便于操作、填充金属少、减少焊接应力和变形、改善劳动条件、适应无损探伤要求等原则选用。
4.2.2焊件下料与坡口加工宜采用机械加工的方法，如采用热加工的方法下料，应留出机械加工余量，以便于除去淬硬层及过热金属。淬硬倾向较大的合金钢采用热加工方法下料后，对切口部分应先进行退火处理再进行机械加工。
4.2.3加工后的坡口应检查其尺寸是否符合图纸要求，坡口内及边缘20mm内母材有无裂纹、重皮、破损及毛刺等缺陷，淬硬倾向较大的钢材还应进行表面探伤。
4.2.4管口端面应与管道中心线垂直。其偏斜度不得超过DL/T869－2004中表2的规定。
4.3焊口组对
4.3.1焊件在组对前应将坡口及附近母材内外表面的油、漆、锈、垢等清理干净，直至发出金属光泽，清理范围如下：
对接接头为坡口两侧10－15mm；角接接头为焊脚尺寸＋10 mm。
4.3.2焊件组对时一般应做到内壁平齐，如有错口，其错口值应符合下列要求：对接单面焊的局部错口值不得超过壁厚的10%，且不大于1 mm；对接双面焊的局部错口值不得超过焊件厚度的10%，且不大于3 mm。
4.3.3焊件组对的对口间隙应符合DL/T869－2004中表1的规定，与所用焊接方法相适应。公称直径大于500 mm的管道对口间隙局部超差不得超过2mm，且总长度不得超过焊缝总长度的20%。
4.3.4 工艺管道坡口形式、坡口尺寸及组对尺寸如下图所示。