JDJE/B/A08/2010 焊接专业施工组织设计 版次:A 修改次数:0 宁夏水洞沟电厂一期2×660MW机组工程2号机组 焊接专业施工组织设计 1.工程概况
1.1锅炉简介和主要参数
1.1.1宁夏水洞沟一期2×660MW机组工程2号机组锅炉为哈尔滨锅炉厂有限责任公司生产的HG-2210/25.4-YM16型,超临界变压直流炉、单炉膛、一次中间再热、切圆燃烧、平衡通风、紧身封闭布置、固态排渣、全钢悬吊结构、全悬吊结构П型锅炉。 主要部件位置分布:炉膛上部布置有分隔屏过热器、末级过热器;水平烟道中布置有末级再热器;后烟道布置低温再热器、低温过热器、省煤器和吊挂管。
汽水流程:给水由炉前右侧进入省煤器,流经省煤器后,进入螺旋水冷壁、垂直水冷壁然后进入降水管,从下降管汇集到折焰角水冷壁和水平烟道水冷壁之后进入汽水分离器进行汽水分离,从分离器分离出来的水进入贮水罐排往冷凝器,蒸汽则依次经顶棚过热器、包墙过热器、中隔墙、吊挂管过热器、低温过热器、分隔屏过热器和末级过热器。 调节过热蒸汽温度的一级减温器装于低温过热器出口到分隔屏过热器进口连接管;二级减温器装于分隔屏过热器出口到末级过热器进口连接管上。
锅炉出口蒸汽参数为25.5MPa(a)/571℃/569℃,锅炉最大连续蒸发量(B-MCR)为2210 t/h。
名称 主蒸汽流量 主蒸汽温度 主蒸汽压力 再热器进口压力 再热器进口温度 再热器出口压力 再热器出口温度 再热蒸汽流量 给水温度 1.2汽机系统
1.2.1主蒸汽,主蒸汽管道采用2-1-2连接方式,从过热器出口集箱双管接出,在炉内
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单位 t/h ℃ MPa(a) MPa(a) ℃ MPa(a) ℃ t/h ℃ B-MCR 2210 571 25.5 4.573 319 4.453 569 1868.24 283.2 BRL 2100 571 25.37 4.43 312 4.12 569 1771 279.6 JDJE/B/A08/2010 焊接专业施工组织设计 版次:A 修改次数:0 合成一路后单管引出在进汽机前分成两路分别接至汽轮机左右侧主汽门。 1.2.2再热蒸汽,再热冷段管道采用2-1-2连接方式,锅炉和汽机接口均为2个,从再热器出口集箱双管接出合成一路后在进汽机前分成两路接入。
2.编制依据
2.1《火力发电厂焊接技术规程》DL/T869-2004 2.2《火力发电厂焊接热处理技术规程》DL/T819-2002 2.3《焊工技术考核规程》DL/T679—1999 2.4《焊接工艺评定规程》DL/T868-2004
2.5《火力发电厂异种钢焊接技术规程》DL/T752-2001 2.6《火电施工质量检验及评定标准》(焊接篇)1996版 2.7《铝母线焊接技术规程》DL/T754-2001 2.8《火力发电厂金属监督规程》DL/T438-2009 2.9《电力工业锅炉压力容器监察规程》DL/T612-1996 2.10《电站锅炉压力容器检验规程》DL/T647-2004 2.11《管道焊接接头超声波检验技术规程》DL/T820-2002
2.12《钢制承压管道对接焊接接头射线检验技术规程》DL/T821-2002 2.13《电力建设安全施工管理规定》
2.14《工程建设标准强制性条文》电力工程部分2006年版 其它:相关法律、法规,电力行业、建设部及有关标准、规范。
3.焊接施工方案的确定
3.1焊接工程特点
3.1.1焊接工作量大,施工劳动强度大难度增加
根据哈尔滨锅炉厂有限责任公司提供的现场安装焊接施工图和技术清单统计,2号机组锅炉本体需要进行无损检验和记录的受监焊口共计约46175个,其中受热面小管焊口约45444个;中径管焊口数约492个;大径管焊口数约239个。根据设备到货情况和各方对进度的要求,综合因素使得焊接工作量相对增大,施工劳动强度增大难度增加。 3.1.2热处理作业面广工作量大、材料、机械耗损率较高
锅炉受热面合金焊口数约40155个,合金焊口约占锅炉总焊口数的87%,需进行焊后热处理工艺的焊口为11630个。焊口遍布锅炉的各个部位,所以在焊接热处理的施工上一定要根据现场情况统筹安排做到调度合理、施工过程有序、规范,机械、材料的利
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JDJE/B/A08/2010 焊接专业施工组织设计 版次:A 修改次数:0 用率上升、耗损率下降,确保焊接工程的顺利施工。 3.1.3水冷壁密封焊接容易变形 水冷壁密封焊接存在水冷壁管径小,鳍片材质为15CrMoG、密封焊缝集中,位置困难,焊接应力大和焊接容易变形的特点,若不采取有效的控制措施,即会导致后面管排的安装质量。为此在施工过程中采用合理的焊接工艺,密集点固焊、逆向间断焊、内外侧跳焊、局部固定、焊后跟踪锤击等方法,最终达到控制变形,保证后面管排的正常焊接。
3.2主要焊接工作量及特点 3.2.1 锅炉部分
3.2.1.1省煤器系统、水冷壁系统、过热器系统、再热器系统、中大径连接管的焊接; 1)省煤器系统
a.省煤器焊口共计1632个,规格为φ44.5×7,材质为SA-210C。
b.炉膛布置紧凑,造成蛇形管排片与片的间距、每片管子与管子的间距较小,焊接时候有些局部地方是肉眼无法观察到的,要求焊工在焊接这些位置的时候利用镜面焊的方法以保证焊接质量。(低温再热器、低温过热器蛇形管排的分布情况和省煤器类似,焊接方法同上) 2)水冷壁系统
a.水冷壁部件主要有,前、后、左、右侧水冷壁,后水冷壁排管、折焰角水冷壁、左、右侧水平烟道水冷壁;焊口共计20386个,规格有φ38×7.3、φ31.8×6.2、φ42×7、φ44.5×7、φ63.5×14,材质为15CrMoG。
b.水冷壁焊接的难点主要在灰斗区的螺旋水冷壁(拐角和前、后水中部均以散管连接且数量较多),安装过程中由于设备的原因不可避免的会出现焊口难以组对(错口、折口)的情况,为避免出现焊接质量问题,在施工过程中严格执行焊接强条,有无法达到焊接要求的可跳过焊下一根。无法焊接的问题散管以书面联系单方式联系专业监理工程师及甲方专业专工予以解决。(其它部件遇到类似情况,处理方法同上) 3)过热器系统
a.过热器系统主要部件有:顶棚过热器、包墙过热器、吊挂管过热器、低温过热器、分隔屏过热器、末级过热器和流体冷却定位管;焊口共计14092个。材质主要有15CrMoG、12Cr1MoVG、SA-213T91、SA-213TP347H;规格有φ60×11、φ57×12、φ51×13.5、φ57×10、φ51×8、φ76×11、φ70×13等(详细规格参数见焊接一览表)
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JDJE/B/A08/2010 焊接专业施工组织设计 版次:A 修改次数:0 b.需要焊前预热焊后热处理的焊口。因为管排、管子间距较小,管排焊口焊前预热采用火焰加热的方法,使用远红外测温枪测温,焊后热处理采用电加热的方法。 4)再热器系统
a.再热器系统主要部件有:低温再热器和末级再热器;焊口共计9312个,材质主要有15CrMoG、12Cr1MoVG、SA-213T91、SA-210C;规格有φ63.5×6.5、φ57×4.5、φ63.5×4.5、φ60×5、φ54×5、φ70×5。 5)中、大径连接管
a.中大径管道主要包括省煤器出口导管、下降管及其连接管、折焰角及水平烟道连接管、水冷壁平衡管、顶部连接管、顶棚旁路管、包墙连接管、顶棚入口集箱连接管、再热器连接管、过热器连接管、集箱焊口及手孔;焊口共计753个,材质主要有15CrMoG、12Cr1MoVG、SA-335P91、SA-335P12、SA-336F12、SA-106C、WB36(规格较多,详见焊接工程一览表)。
b.经焊接监理工程师及甲方金属专工批准同意,本工程壁厚≥70mm的厚壁大径管道不须在焊到20mm左右时做100%射线检验,一次性将管道焊接完毕,焊接完成后做100%超声波检验。
3.2.1.2锅炉本体密封主要包括水冷壁一次密封、包墙过热器一次密封、水冷壁二次密封、包墙过热器二次密封、再热器、过热器二次密封,为非承压焊接工作量的主要部分。 3.2.1.3锅炉燃油系统。
3.2.1.4回转式空气预热器系统焊接为直通长焊缝、角接焊缝、T型焊缝。
3.2.1.5锅炉杂项管道的焊接,如工业水系统,仪用压缩空气系统,热工仪表管,工业压缩空气系统,暖风器供汽、取样、减温水、放空气、加药、吹扫蒸汽、充氮及疏水系统。
3.2.1.6吹灰系统焊接。 3.2.2汽机部分
3.2.2.1四大管道及高、低旁路部分:主蒸汽管道焊接,高压给水管道焊接,热再热蒸汽管道焊接,再热冷段焊接;
根据吉林昊宇石化电力设备制造有限公司提供的电子版配管图及西北电力设计院提供的安装图统计出主蒸汽管道焊口29个,高压给水焊口100个,热再热蒸汽管道焊口24个,再热冷段管道焊口25个,高旁管道焊口27个,低旁管道焊口8个,焊口共计213个。
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JDJE/B/A08/2010 焊接专业施工组织设计 版次:A 修改次数:0 3.2.2.2中低压管道的焊接; 3.2.2.3凝汽器焊接; 3.2.2.4除氧器焊接; 3.2.2.5油系统管道的焊接; 3.2.2.6封闭铝母线的焊接; 3.2.2.7其他杂项管路焊接; 3.2.3热控仪表压力管路焊接。 3.3焊接方法 3.3.1承压管道部分
一般情况下对于壁厚不大于6mm的小径管焊口,应采用手工氩弧焊;壁厚大于6mm的管子,应采用氩弧焊打底、电弧焊盖面(GTAW/SMAW);但是对于焊接位置困难,难以采用氩加电组合焊时,应全部采用全氩弧的焊接方法,以保证焊接质量。 3.3.2钢结构部分
钢结构的焊接应符合DL/T678-1999《电站钢结构焊接通用技术条件》的规定,钢结构部件焊接时采用手工电弧焊(SMAW),使用的焊条按标准进行烘焙,焊机采用逆变式弧焊机或交流弧焊机。焊工要准备砂轮机、扁铲、榔头和钢丝刷等清理工具。凡是对接的方形或工字形钢结构须配备两名焊工对称分段焊,对于间隙过大的构件,对接前采用电焊补焊而缩小其间隙,严禁填加金属物。焊接较大的钢柱时,焊接途中不能停焊或隔夜焊,否则会产生裂纹。
施焊人员在焊接时要随时对焊缝进行宏观检查、清理,特别是焊缝饱满度,咬边,表面裂纹等是检查的重点,对于重要的承重钢结构,焊完后焊缝表面做着色试验,焊工焊完应认真填写自检记录。 3.3.3锅炉本体密封
所有密封焊缝都采用双面焊接的焊接工艺进行焊接,对因设计原因造成局部焊接位置困难无法施焊时,采用单面加强焊。施焊时保证焊缝高度及成形,所有焊缝均应打磨光滑、平整,对于厚度较大的密封扁钢,应严格按施工设计图要求开坡口,以保证焊接质量。密封焊缝对接时避免添加密封材料。对组合件的密封焊缝,尽量在地面组合时完成。穿墙套管与墙体密封焊缝在穿墙管对口焊接时同时进行。密封对接全部开坡口,开坡口采用砂轮机打磨,采用小直径电焊条、小电流密度、较小的焊接速度、薄焊道。四角合拢的角焊缝适当加厚,密封焊接时采用从中间向两边分段跳焊法,间距为200—
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