A335P91無縫合金管

1、A339P91無縫合金管一、工程概況及特點1、工程概況3、鍋爐設(shè)備成套引進，受熱面全部使用國外鋼材，許多鋼材品種如P91鋼在我公司屬于首次使用。4、所有壓力部件焊接材料，包括但不限于水冷壁，省煤氣等及所有合金鋼焊接材料均由外國供方提供，其中大多數(shù)焊接材料屬于我公司首次使用。5、執(zhí)行的焊接、熱處理及NDT標準以中國國家標準和電力行業(yè)標準為主，同時要符合BS1113標準的要求，并參考MBEL圖紙的要求。6、焊接培訓(xùn)的工作量加大。由于國外焊材的大量使用，而我們的焊工對國外進口焊材不熟悉，因此需要加強對焊工進行進口焊材的練習(xí)工作，以熟練掌握國外焊材的焊接操作性能，確保施工中的焊接質(zhì)量。本工程的國外焊條

2、主要有A2、A5Mo、B、K、M，焊絲主要有BW14B、BW158B、BW16B、BW41B、BW17B等，分別屬于碳鋼、合金鋼及不銹鋼。7、本工程的焊接工藝評定工作難道度較大，由于P91鋼是我公司首次使用，因此需要對這種材料進行焊接工藝評定，但是P91鋼焊接性能較差，焊接、熱處理工藝稍有不當，就難以達到各項機械性能要求，必須慎重對待此項工作。四、T91鋼管道安裝焊接工藝1、概述9Cr1Mo（SA335P91SA213T91）鋼是美國于七十年代末八十年代初開發(fā)的新型馬氏體耐熱鋼，以其熱膨脹系數(shù)，彈性模量、蠕變性能以及抗氧化性等多方面的優(yōu)勝在許多國家的電站的主蒸汽管道中得以廣泛的應(yīng)用。在我國，P

3、91鋼的應(yīng)用已經(jīng)開始，電力規(guī)劃總院在將P91鋼與國內(nèi)普遍采用的主蒸汽管道用鋼進行經(jīng)濟技術(shù)比較后，于1996年提出了在我國推薦使用P91鋼的建議。因此，在大型火力發(fā)電機組中采用P91鋼已成為一種必然的趨勢。SA335P91鋼的化學(xué)成分如下表C Mo P S Si Cr0.080.12 0.300.60 0.020 0.010 0.200.50 8.009.50Mo V N Ni Al Nb0.851.05 0.180.25 0.030.07 0.40 0.04 0.060.10T91鋼在我國公司屬于首次使用，其焊接工藝評定工作及焊接、熱處理的特點需要在施工過程中摸索，而且管道對口安裝順序?qū)附淤|(zhì)

4、量也起著關(guān)鍵作用，為保證P91鋼管道的焊接工藝和焊接質(zhì)量達到要求，首先必須制訂出P91鋼安裝、焊接工藝要求，做為指導(dǎo)焊接工藝評定及現(xiàn)場安裝、焊接施工的依據(jù)，在現(xiàn)場施工過程中嚴格執(zhí)行工藝要求。2、施工順序2.1P91鋼管道就位，打磨坡口，坡口采用雙V型。2.2裝入充氬裝置。2.3對口裝配。2.4焊口預(yù)熱。2.5溫度控制，采用自動溫度記錄儀進行測控和記錄。2.6焊接。2.7焊縫整體焊接完畢后，在熱處理前必須進行后熱處理，以加速焊縫金屬中擴散氫的逸出。2.8后熱處理完畢，待焊口溫度降低至一定溫度或室溫后，應(yīng)立即開始熱處理。2.9熱處理完畢后進行無損探傷，探傷合格后進行表面磁粉探傷、金相及硬度抽檢。由

5、于P91鋼對預(yù)熱要求的特殊性，搞好過程控制，盡量不進行中間探傷。2.10檢驗合格后，撤出充氬裝置，進行下一道焊口的施工程序。若檢驗不合格，打磨去除缺陷后重新進行預(yù)熱、焊接及熱處理工作。3、安裝要求3.1對P91鋼的管道系統(tǒng)施工采用單方向施工，即至少總保持一端為自由伸縮端，以便于減小管道系統(tǒng)的應(yīng)力，防止焊接是產(chǎn)生裂紋。3.2對口裝配全部采用機械對口卡具，絕不允許采用門型塊電焊固方法進行焊口點固。3.3嚴禁在坡口及管道上任意引弧和電弧擦傷。3.4采取有效的防風(fēng)、防雨措施，嚴禁在雨、霧等不良天氣條件下進行焊接及熱處理工作，以防止冷裂紋產(chǎn)生，提高焊接質(zhì)量。3.5必須保證焊接、熱處理的連續(xù)性，避免由于以

6、外斷電導(dǎo)致焊接及熱處理非正常中斷?，F(xiàn)場配備兩路專用電源，其中一路為備用。3.6充氬裝置需要耐高溫，要有較好的密封性，并且易于取出和安裝。在整個預(yù)熱、焊接、熱處理過程中，保留充氬裝置，即可防止管道內(nèi)穿堂風(fēng)，又可在焊接區(qū)域形成封閉氣室，起到保溫和減小內(nèi)外壁溫差的作用。若出現(xiàn)不合格焊口，而且缺陷出現(xiàn)在根部或近根部，則焊縫進行返修時，仍需充氬保護。3.7P91鋼焊接時最低環(huán)境溫度應(yīng)在5以上為宜，環(huán)境溫度低于此溫度時，嚴禁焊接，必要時一定要采取特殊措施。4、焊接、熱處理工藝4.1首先按照火力發(fā)電廠鍋爐、壓力容器焊接工藝評定規(guī)程SD34089的有關(guān)規(guī)定做好P91鋼的焊接工藝評定工作。4.2根據(jù)焊接工藝評定

7、報告，編制出P91鋼焊接工藝卡及焊接作業(yè)指導(dǎo)書。4.3挑選出焊接工藝技術(shù)水平高、工作責任心強的高壓合格焊工進行P91鋼焊接培訓(xùn)并合格。正式施焊前，對焊工進行短期的焊前適應(yīng)性培訓(xùn)，重點為氬弧焊打底練習(xí)。4.4設(shè)立專門的焊條烘烤箱和專門的焊接材料發(fā)放記錄，確保焊接材料的正確發(fā)放和使用。4.5采用跟蹤預(yù)熱，最低預(yù)熱溫度不低于200。層間溫度保持在300以下。4.6采用Ws/D焊接工藝，并且進行兩遍氬弧焊打底，保護氣體氬氣純度99.995%，氬氣流量為812L/mm。焊接材料使用9CrMoVN焊絲和BS24939CrMoBH（AWS A5.5 E9016B9）焊條。焊接線能量控制在30KJ/cm以下以

8、保證焊縫沖擊韌性。第一層氬弧焊打底厚度不允許低于3mm，由于P91鋼焊接時，熔池鐵水粘度大，流動性差，焊接規(guī)范又小，因而容易出現(xiàn)夾渣，層間未熔合等缺陷，因此為避免大的缺陷產(chǎn)生及保證焊接接頭的綜合機械性能，必須采用多層多道、小規(guī)范進行焊接，焊層厚度盡量減薄，每層焊道厚度不超過焊條直徑的2mm；擺動焊接時，焊條擺幅不超過焊條直徑的4倍，每層焊道必須清理干凈，尤其注意清理接頭及焊道兩側(cè)，焊縫外表焊接完畢，要求焊工立即進行清理自檢，發(fā)現(xiàn)外表成形不好的馬上補焊，嚴禁在焊縫冷卻后再直接補焊。4.8采用背面充氬保護工藝，以避免焊縫根部氧化，背面充氬保護氣體純度99.995%，流量為325L/min。不僅第一

9、遍打底時需要進行充氬保護，而且第二遍氬弧焊時，仍要繼續(xù)進行充氬保護。充氬裝置根據(jù)管道具體情況而。4.9焊接完成后必須進行后熱處理，后熱處理溫度控制在300350，并保溫2小時。4.10焊后熱處理采用多路輸出、多點測溫，且加熱器與熱電偶一一對應(yīng)，焊口上、下溫度始終保持一致，使熱處理焊口在升、降溫度以150為宜。加熱溫度為750780，恒溫按每25mm壁厚/1小時計算，但最少不得少于3小時。降溫至300時，可不控制，冷卻至室溫。4.11加強對P91鋼焊接過程的控制工作，從措施、人員、材料、設(shè)備、對口、焊接、熱處理參數(shù)、焊接接頭表面質(zhì)量、無損探傷、缺陷焊縫的返修等各方面進行控制。4.12焊口返修必須

10、采用機械方法（磨光機打磨）消除缺陷。4.13為確保將缺陷徹底清除，打磨后請實驗人員對缺陷清除情況進行確認清楚干凈后方可進行補焊，補焊工藝與正式焊接相同。5、結(jié)語5.1通過采取以上安裝順序，消除了焊接應(yīng)力，保證了管道系統(tǒng)的正常運行。5.2通過采取以上焊接工藝，焊縫外觀工藝質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量得到全面控制，外觀質(zhì)量全部達到優(yōu)良標準，所有焊口經(jīng)100%磁粉、超聲和射線探傷全部合格。5.3通過采取以上預(yù)熱、熱處理工藝，焊接接頭表面硬度全部達到標準要求，證明焊接接頭沖擊韌性合格。5.4通過采用背面充氬保護工藝和合適的充氬裝置，保證了焊接接頭根部質(zhì)量。5.5為工程施工焊接過程控制及記錄要求探索出新的經(jīng)驗。五、P

11、91鋼管道焊接施工記錄資料工程名稱：聊城發(fā)電廠新廠一期工程#1機組施焊日期：2001/6/42001/6/6（焊接時間約20個小時）施焊焊工：韓繼勝/付強（FL/FZ）材質(zhì)規(guī)格：HFS9145×46焊接工藝：Ws/D焊接材料：焊絲9CrMoVN (BW41B) 2.4焊條9CrMoBH（M） 3.2 4.0，焊條經(jīng)250烘烤，恒溫2小時焊機型號：ZX7-400STG IGBT式逆變焊機對口情況：無對口卡具，直接采用倒鏈調(diào)節(jié)，對口間隙5-6mm，無錯口。上下左右點固焊口其四點。充氬情況：甲紙殼板封堵，從焊口兩側(cè)管座處同時充氬，焊口周圍塞衛(wèi)生紙。最初流量分別為30L/min,之后遞減，最后減至10L/min，耗用氬氣超過一瓶（因紙殼封堵不嚴，充氬的流量交大），利用打火機火焰檢驗充氬效果。氬氣流量：9L/min 氬氣純度大于99.995%預(yù)熱方法、溫度：跟蹤電加熱，保溫半小時，氬弧焊180，電焊210層間溫度：200260焊接層道、參數(shù)記錄見附表；熱處理：機械型號DWKA180310脫氫2小時熱電偶個數(shù)：4個爐片：3個溫度：760升降溫度：114/h恒溫時間：3小時熱處理時間共計：14個小時外表質(zhì)量：焊縫外表成形型良好，焊道均勻，高低、寬窄均勻，無氣孔、夾渣、咬邊等缺陷。無損探傷：根據(jù)超聲波探傷報告MG-Z-UT020評定