1、1000MW超超臨界機組焊接過程質量監控潘志興譚立榮【內容提要】本文針對百萬機組安裝現場遇到的焊接難點、設備制造缺陷等質量問題，重點論述了公司首臺1000MW超超臨界機組新型超級不銹鋼HR3C、P91/P92厚壁大管徑焊口、T91/T92薄壁小管徑以及施焊位置比較困難的焊接過程質量監控。【關鍵詞】1000MW；超超臨界；焊接；質量監控1、前言廣東平海電廠2#機組，是公司承建的首臺百萬千瓦超超臨界機組，整套機組受監焊口總數達到107220個，其中鍋爐本體(包括附屬管道)焊口數量達到97026個，是一般600MW超臨界鍋爐的二倍多，焊口材質也多達15種以上，它們主要有SA210C、SA105-C、

2、SA106-C、15CrMoG、12Cr1MoVG、WB36、TP347H、SUPER304H、TP310HCBN(HR3C)、T91/P91、T92/P92等。無論在焊口數量、焊口規格、新材質、新工藝方面都創公司歷來所建機組的新高。因此，對焊接質量的控制就顯得尤為重要和突出。特別是本工程新型材料多，管道壁厚大，管排間距小，系統結構復雜，施焊困難較多，從而對焊接質量控制難度加大。根據工程特點，事先對焊接質量管理和監控實施了較為全面的策劃。按照相應的焊接標準規范，圍繞公司對業主作出的質量目標和質量承諾開展工作，建立有效的質量保證體系，對焊接施工進行全面質量管理。現場焊接質量管理主要是圍繞人、機、

3、料、法、環等諸多方面進行的系統管理，焊工在施焊之前需經過有針對性的焊接模擬練習，在過程中加強過程控制的力度和深度，確保焊接質量符合國家及行業規范、標準和合同約定的技術文件要求。重點加強對新型超級不銹鋼HR3C、P91/P92厚壁大管徑焊口、T91/T92薄壁小管徑以及施焊位置比較困難的焊接過程質量監控。2、焊接新型奧氏體不銹鋼HR3C遇到的難題及采取的對策平海電廠一期2#爐的末級再熱器和末級過熱器的出口段都分別采用了屮57X4和屮47.6X10的HR3C新鋼種，焊口總數量達到2556個。其中，末級再熱器散管057X4/HR3C焊口需現場組合1350個。在正式開焊前，焊接公司安排2名技術水平比較

4、高的焊工進行了焊前模擬練習，經RT透片合格后才安排焊工上崗施焊。除第1天每人實驗性焊接6個焊口經RT透視出現個別焊口未熔合現象外，第2天和第3天連續出現了打底層平焊接頭位置出現未熔合缺陷。經查證相關資料，其它施工單位也同樣遇到此種情況。究其原因，主要是此種鋼材線膨脹系數大，熔池流動性差，焊接時鐵水粘稠，給焊接接頭帶來了一定難度，特別在氬弧焊打底層最后接頭時容易形成未熔合缺陷。根據現場實際操作過程進行了原因分析：接頭熔合不良是收弧時受內部充氬氣流的影響，加上起弧與收弧的接頭不平緩造成的。為攻克接頭不良的難關，特采取如下對策：1、對口間隙最好控制在34mm,不宜偏小，一方面有利于采用內填絲方法，二

5、是改善熔池鐵水的流動性。2、管內充氬時，采用可溶紙封堵管子進口一端，臨近1/3收口時，出口端不堵塞（見圖2）。3、打底時，對待收弧位置的焊縫打磨成斜坡狀。4、收口時焊接電流應比正常電流增大10A左右。其它工藝及操作細節：1、焊前除加強對管子和焊絲清理工作外，施焊中，一旦焊絲離開氬氣保護區暴露在空氣中，需將焊絲端頭氧化部分剪下后再繼續焊接。2、點固焊時，避免點在平焊位置，而是盡量點“3點鐘或者9點鐘”的立焊位置，以有利于最后封口時接頭熔合良好。（見圖1）3、施焊過程中，層間溫度應控制在W100C。4、焊接前、焊接過程中必須對充氬效果進行驗證，確認充氬保護有效才能焊接。12點3點6點通過及時的缺陷

6、原因分析并采取了正確的糾正措施，該道1350個組合焊口最終一次透視合格率達到了98.66%，攻克了工藝上的難關，積累了HR3C的焊接經驗。3、強化重點項目P91/P92焊口的過程質量監控，確保焊接質量的可控、在控。在本工程項目施工過程中，著重抓好新材料以及重點項目焊口的過程質量監控。尤其涉及P92材質的四大管道，采用焊前確認母材無缺陷后，然后對整個作業流程（對口、預熱、打底、施焊、熱處理、檢驗）實施全面旁站監督，記錄焊接過程工藝參數，并及時辦理三方（施工單位、監理和業主）簽證，確保焊接質量的可控、在控。（見下組圖2、圖3）圖2組合前，對P92管口母材進行PT檢查圖3焊接過程實施旁站監督4重點監

7、控困難位置焊接施工過程，確保焊接質量。焊接質量控制是火電建設工程中的一道關鍵工序，其質量的好壞直接影響結構設備安全運行的可靠性；尤其是安裝現場影響焊接的不確定性因素多：作業區狹小、陰暗潮濕、施工部位雜、高空交叉作業多、范圍廣、管理難度大因此，根據施工過程的不同工藝特點和質量的影響因素，選擇適宜的方法對過程進行監控，如采用首件檢驗、巡回檢驗、檢查工藝記錄參數和旁站監控等，同時也需要利用有關質量信息對過程進行預警和評價。（旁站監控見下組圖4、圖5）圖4過熱器集箱散管困難位置焊接監控圖5水冷壁中間集箱困難位置焊接監控5、加強對受熱面設備的現場巡檢，及時發現和消除質量隱患。本工程鍋爐受熱面6W6mm以

8、下的薄壁小管徑T91/T92焊口總數達到7977個，部件涉及再熱系統和過熱系統。而這兩個系統又都是承受高溫高壓、蒸汽與煙氣侵蝕的部位，運行工況比較惡劣。因此，加強對T91/T92薄壁小管徑焊口的現場巡檢，及時發現和消除質量隱患，防止鍋爐水壓或機組運行過程中發生泄漏或爆管事故具有重要意義（現場巡檢發現母材裂紋見圖6、圖7）。6、總結語1）由于火電施工現場基本上是露天作業，且工期緊、交叉作業多，因此，為保證焊接質量，除建立必要的管理制度外，還必須對施焊全過程予以嚴格控制，為此，在管理過程中應設立質量控制點。質量控制點的選擇應根據工程的性質、特點、設計要求，結合焊接施工工藝的難易程度、焊接操作者的技

9、能水平，以及以往工程中易出現的質量通病等，進行全面分析后確定。（2）“人乃質量之本”。任何制造和安裝質量形成過程都離不開人去操作和管理，人的技能、質量意識和謹慎作風及心理狀態是關鍵因素，也是產生缺陷的主要原因。只有合格的焊工才能焊接出合格的產品。本工程鍋爐本體部分項目屬于分包形式，人員情況比較復雜，尤其部分焊工隊伍也是臨時招聘來的，流動性較強，特別在施工高峰期，在人員緊張情況下，部分焊工就從社會上臨時招聘，資質、證照不相符現象屢見不鮮，為此，把好人員資質審核關，抓好焊前模擬練習考核是焊接質量管理的第一要務。分包隊伍引進較多，層層分包現象突出，分包隊伍人員、技術、管理素質都跟不上現代管理的有關要求。雖然公司管理標準規定了專業公司對分包隊伍的管理職能，但由于人力資源配置不到位，專業公司的技術管理力量也捉襟見肘，加之部分技術人員年輕，缺乏現場實踐經驗等，僅僅依靠項目部幾個管理人員進行現場質量控制難度挺大。建議公司適當增加技術和質量管理人員