高压大口厚壁管焊接
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摘 要：本文结合淮北二电厂Ⅱ标汽水系统高压大口径厚壁管道的工程，对高压大口厚壁管焊接施工技术及要求进行阐述，仅供参考。
关键词：高压大口；厚壁管 ；焊接技术；要求
中图分类号：TG44 文献标识码：A
1项目工程概况及工程量
淮北二电厂Ⅱ标汽水系统高压大口径厚壁管道包括高压给水管道和主蒸汽管道两大部分，其中：高压给水管道：f298.5×36口径焊口77个；f406.4×55口径焊口129个；f168.3×22.2口径焊口12个，材质均为ST45.8/Ⅲ；主蒸汽管道：f323.9×60口径焊口5个；Di368.3×83.2口径焊口27个；f609.6×90口径焊口1个；Di273.05×62.23口径焊口7个；Di273.05×67.6口径焊口4个，材质均为A335P22。
2项目作业进度的安排
焊接作业进度主要取决于管道安装进度，一对焊工在正常工作状态下要求每日完成： f406.4×55焊口1个，或f298.5×36焊口2个； f168.3×22.2焊口8个；f323.9×60焊口1个；Di368.3×83.2焊口0.5个；f609.6×90焊口0.5个；Di273.05×62.23焊口1个。
3作业准备工作及条件
3.1 作业机械、工具、仪表、仪器的要求
焊工每人一台ZX7-400STG型逆变式弧焊机，并熟悉其性能，氩弧风表调压准确灵活，氩气带内部干净。焊工应需的工具准备齐全，并有一定量的备用工具。
3.2 作业材料，半成品的质量要求
管材、焊条焊丝等均应有制造厂的质量合格证，凡无质量合格证或对其质量有怀疑时，应按批号抽查试验，合格者方可使用。焊条焊丝的选用，应根据母材的化学成分，机械性能和焊接接头的抗裂性、碳扩散、焊前预热，焊后热处理及使用条件等综合考虑，高压给水管道材质为ST45.8/Ⅲ，焊条选用E5015，焊丝选用J50；主蒸汽管道材质为A335P22， 相当于国产的12Cr2Mo钢，焊条选用R407，焊丝选用TIG-R40，热处理温度720～750℃。焊条在使用前必须烘干，E5015采用350℃，烘干2小时，烘干后的焊条应放到80℃左右的保温箱中，随用随取，其它焊条的烘焙参照出厂说明书或由专业人员进行烘焙。氩气纯度要求在99.95%以上，瓶装氩气当低于10个大气压时，不得继续使用。焊丝在使用前应用砂纸打磨干净，表面不得有油、锈、污、垢等杂质。焊前应检查坡口的情况，坡口及内壁每侧15-20mm以上的范围内不得有油、锈、污、垢等杂质。坡口母材上不得有裂纹、夹层、气孔等原始缺陷。焊口间隙过大时，应设法调整，不得在间隙内填塞它物。焊前应搭设防风，防雨棚，或有其它防风雨措施，以保证焊接顺利进行。非冷拉口不得强力对口。
3.3 作业环境的要求
作业环境应保持干燥，通风，安全。作业环境温度： 高压给水施焊时温度不能低于-20℃；主蒸汽管道不能低于-10℃。
4 作业方法及作业程序
4.1作业方法
高压给水管道和主蒸汽管道焊接全部采用氩弧打底，手工电弧多层多道焊接，单道盖面的焊接方法。焊前预热，预热宽度从对口中心开始每侧不少于焊件厚度的3倍，预热温度和方法由外委的试验室专业人员确定。施焊过程中，层间温度不应低于预热温度的下限值，高压给水管道不得低于100℃；主蒸汽管道不得低于250℃，并且不得高于400℃，用双金属温度计监测温度。焊接过程中，如温度低于下限值，应重新预热。氩弧焊打底厚度不得小于3mm，起弧点与收弧点都应在坡口两侧，焊接电流0～110A，焊接电压15～20V，焊接工艺参数视焊工习惯依据上面数据可进行上下调整。手工电弧焊必须采用双人对称焊，手工电弧焊每层厚度不得超过5mm，层间接头要错开，错开量在10mm经上，工艺参数：焊接电流160～210A；焊接电压35～45V。焊口全部完成后应及时通知试验室专业人员进行热处理，对不能及时进行热处理的焊口要保温缓冷。热处理的温度及方法由试验室专业人员确定。热处理以后应进行无损检验，高压给水管道焊口进行50%UT检验；主蒸汽管道焊口壁厚大于70mm的除进行100%的UT检验外还要进行100%的RT检验，其它壁厚小于70mm的焊口进行100%的UT检验，对不合格的焊口应用时进行挖补，重新探伤，并作不合格量的双倍抽检，主蒸汽焊口进行100%光谱复查材质，100%硬度测试。
4.2作业程序
壁厚大于70mm的管道焊接程序如下：对口检查焊前预热氩弧打底预热手工电弧焊至20mm处脱氢处理根层探伤多层多道焊接盖面最终热处理无损探伤自检打钢印验评。壁厚小于70mm的管道焊接程序如下：对口检查氩弧打底焊电焊盖面预热层间焊接盖面清理焊口表面热处理无损探伤自检打钢印验评。
5作业的质量要求
5.1 作业的质量标准
焊缝外观检查应符合以下要求：
焊缝外边缘应圆滑过渡到母材，焊缝外形尺寸应符合设计要求。焊缝表露缺陷不得有裂纹，夹渣，气孔，咬边不得深于0.5mm，其全长不得大于10%。焊缝根部不得有未焊透，未熔合，裂纹等缺陷。根部凸出不大于2mm；内凹不大于1.5mm。焊缝的无损探伤检验及结果的评定应按以下标准进行：
SD143-85《电力建设施工及验收技术规范（钢制承压管道对接焊缝射线检验篇）》。
SD67-83《电力建设施工及验收技术规范（管道焊缝超声波检验篇）》。焊缝热处理后的硬度一般不超过母材布氏硬度HB加100， 且不超过270。
5.2 在已定验评项目下隐蔽工程项目的划分高压给水管道，主蒸汽管道在保温前应做好焊口记录，保温后标明焊口的位置。
5.3 作业操作的质量要点及措施
在双“V”坡口的过渡处，注意焊条的摆动防止产生未熔合。焊层每层焊5mm，不得太厚。焊完焊口后要及时清理好表面飞溅，药皮，打上钢印。
5.4 大口径高压厚壁管道不存在焊接质量通病。
6 达标措施
焊缝焊接一次合格率100%，优良品率大于95%。安全工器具齐全，可靠，有效，符合安全规程，规定的要求。
参考文献
[1] 刘立君， 张勇， 林旭辉. 管道全位置焊接打底焊工艺研究[J]. 新技术新工艺， 2000， （3）：22-24.
[2] 王刚， 李丽， 李景波， et al. 大直径厚壁管气电立焊焊接技术研究[J]. 焊接， 2001， （4）：31-32.