HJ-002钢结构焊接
目录
1. 目的 2. 适用范围 3. 编制依据
4. 工程概况、特点及主要工程量 5. 劳动力计划和作业人员的资格要求 6. 主要施工机械、工具、器具及材料计划 7. 施工准备 8. 作业程序
9. 作业方法、工艺要求及质量标准 10. 工序交接及成品保护 11. 危险源辨识及预控
12. 职业健康、安全文明施工控制措施 13. 环境管理措施 14. 强制性条文 15. 技术记录
1. 目的
为了使项目作业规范、符合程序、满足标准,确保施工安全、优质、准点完成,编制本作业指导书。 2. 适用范围
本作业指导书适用于华能南京化工园玉带片区燃煤热电联产项目锅炉钢结构安装焊接施工作业。 3. 编制依据
3.1钢结构说明书及有关图纸 3.2江苏电建一公司焊接工艺评定
3.3《华能南京化工园玉带片区燃煤热电联产项目成套机组及BOP 设备安装工程施工组织总设计》
3.4《焊接专业施工组织设计》
3.5《火力发电厂焊接技术规程》(DL/T869-2012) 3.6《电站钢结构焊接通用技术条件》(DL/T678-2013)
3.7《电力建设施工质量验收及评价规程》第7部分:焊接(DL/T5210.7-2010) 3.8《焊接工艺评定规程》(DL/T868-2004) 3.9《焊工技术考核规程》(DL/T679-2012)
3.10《特种设备焊接操作人员考核细则》 TSG Z6002-2010 3.11《电力建设安全工作规程》火力发电厂部分(DL5009.1-2002) 3.12《电力建设工程施工技术管理导则》(国电电源[2002]896号) 4. 工程概况及主要工程量
本期工程锅炉采用上海锅炉厂有限公司设计的为高压超高温自然循环、单汽包、Π型布置、单炉膛四角切圆燃烧、平衡通风、固态排渣、喷水减温、全钢构架悬吊结构的露天布置锅炉。
锅炉构架为全钢架结构,承载体系为衍架,连接形式采用铰接,主要承载杆件之间采用扭剪型高强度螺栓连接,只有一些次梁、斜梁及小梁需要焊接作业。斜梁的材质为Q235B ,一些次梁、小梁及扶梯栏杆管的材质为Q235A 。 5.劳动力计划和作业人员的资格要求
表1 劳动力计划和作业人员的资格要求
6. 主要机械、工器具及材料计划
表2 主要机械、工器具及材料计划
7. 施工准备
表3 施工准备
8. 作业程序如图一所示。
图1 锅炉钢结构焊接作业流程图
9. 作业方法、工艺要求及质量标准 9.1作业方法及工艺要求
9.1.1焊接方法为焊条电弧焊。锅炉钢结构应选用J507焊条,型钢小梁、扶梯栏杆管、栅架等选用J422焊条。焊接工艺参数可参照下表所示。
表4 焊接工艺参数表
9.1.2焊材领用
焊工领用焊材时应出据经技术员审核过的焊工日任务单。一次领用两种以上焊材时应做好标记,严禁混放,以防错用。
领用的焊条应盛入焊条保温桶内,保温桶应接通电源,桶内温度应保持在80-100℃。 9.1.3焊接电缆连接
焊接前应检查机具接线是否正确、可靠。焊条电弧焊时应采用直流反接法。
图2 焊条电弧焊直流反接法接线示意图
9.1.4试验电流
焊接电缆连接完成后,可在临时备件上试焊(严禁在设备管子上试焊),以检验极性、电流。如飞溅物较多时,应检查极性是否正确,电流是否过大。 9.1.5坡口及对口检查
1) 坡口清理及对口要求如下表所示
表5 钢结构清理及对接要求
不同厚度的焊件对接时,两板厚度差应不超过下表规定,焊缝坡口的基本型式与尺寸按较厚板选择。
表6 不同板厚对接允许的厚度差
当两板厚度差超过上表规定时,应将厚板作削薄处理,削薄长度满足L ≥3(δ2-δ1)。如下图所示。
图3 不同板厚对接削薄示意图
2) 角焊缝连接的焊件应尽可能贴紧,其间隙应不超过2mm 。
3) 焊件组装局部间隙超过5mm 、累计长度不大于焊缝全长的15%时,允许作堆焊处理。堆
焊时严禁填充异物,堆焊后应修磨平整达到规定尺寸,并保持原坡口的形状。根据堆焊长度和间隙大小及其焊缝所在部位酌情进行探伤检验。
4) 对要求设置衬垫的焊缝,衬垫应沿焊缝全长设置;衬垫有接头时,应符合对接焊缝焊透
的质量要求。
9.1.6锅炉钢结构常温下焊接时不需预热。当环境温度低于0℃时,应适当预热至15℃以上。加热方法可选用火焰加热,焊缝每侧预热宽度应不小于3倍焊件厚度,且大于等于100mm 。预热应采用中性焰加热,并不断均匀移动烘把,严禁火焰局部停止不动。
9.1.7定位焊的质量要求及工艺措施应与正式焊缝相同。定位焊缝应有一定的强度,但其厚
度一般不应超过正式焊缝的1/3,通常为4mm -6mm 。定位焊缝的长度一般为20mm -40mm ,间距以不超过400mm 为宜,冬季施工的低合金结构钢,其定位焊缝的厚度可增加至8mm ,长度以60-80mm 为宜。
9.1.8对接打底焊或角焊缝的第一道焊缝,既要保证熔透、坡口边缘熔合良好,也要防止烧穿、产生焊瘤。焊接过程中,应严格按照给定的工艺参数施焊,严禁采用大电流快速焊接。 9.1.9坡口焊缝根层焊缝或打底焊道允许最大厚度为6mm 。
9.1.10单道角焊缝和多层角焊缝根部焊道的允许最大尺寸为:平焊8mm ,横焊、仰焊7mm ,立焊10mm 。
9.1.11第一层焊接结束应及时进行表面检查,确认无表面缺陷时再进行填充层焊接。 9.1.12填充施焊过程中应特别注意接头处,必须熔合良好,收弧时应衰减电流,待熔池填满后再收弧,防止产生弧坑裂纹。层间接头应错开。
9.1.13层间的氧化物、飞溅等杂质应使用磨光机打磨清理干净。
9.1.14坡口焊缝和角焊缝填充及盖面各层焊缝的允许最大厚度为:平焊为焊条直径+1mm ,横焊、仰焊、立焊为焊条直径+2mm 。
9.1.15焊接过程中要注意控制变形,型钢与型钢焊接时,应先焊腹板,再焊翼缘。可如下图所示。
图4 型钢对接焊接顺序示意图
9.1.16对较长的焊缝宜采取分段退焊,分段长度100—150mm ,对称结构尽量对称焊接。当发现变形较大时,应停止焊接,及时消除。
图5 长焊缝分段跳焊示意图
9.1.17交叉焊缝的残留应力峰值较高,为避免弧坑裂纹、未焊透、夹渣和未熔合等缺陷,操作时不能在焊缝交叉处起弧、停弧和接头,否则容易在此产生缺陷,降低焊缝性能。
图6 交叉焊缝起弧停弧示意图
9.1.18组合钢结构时,应考虑焊缝的收缩、预留反变形量。对焊缝较密集的钢结构接头处,应将所有结构件点焊牢固,然后施焊所有焊缝的第一层焊道,待第一层焊道全部结束后方可焊接第二层焊缝。对较长焊缝应采用分段施焊措施。施焊工艺应严格采用小线能量、多层多道焊,焊层厚度应不超过焊条直径。
图7 钢结构组合典型节点示意图
9.1.19焊缝完成后应将熔渣、飞溅物等清理干净,检查表面是否有超标缺陷,若有应及时进行修整,消除缺陷后重新清理干净。 9.2质量标准 9.2.1表面质量检查
1) 表面质量检查应按自检、互检、专检进行。
2) 焊缝边缘应圆滑过渡到母材,焊缝外形尺寸应如下表所示。
表7 钢结构焊缝外形尺寸
3) 焊接接头的角变形应符合下列规定:
a. 板件焊接角变形应不大于3°。
b. 钢管纵缝焊接后检查纵缝处的弧度,与样板之间的间隙应不大于4mm 。 c. 角焊缝的变形及其结构的焊接变形应符合设计文件的要求。
9.2.2无损检测
1) 淬硬倾向较大钢材的焊接接头的验收应以焊接完工后至少48h 后所做的检查结果为依据。
2) 对修复后的焊接接头应100%进行无损检测。
3) 焊缝内部质量检验方法、范围如下表所示
表8 焊缝内部质量的检验方法、范围及标准
4) 采用一种检测方法无法确认检验结果时,可采用其他方法进行补充确认。
当采用RT 或TOFD
做补充检查时,其检测方法、抽检比例饿及质量标准按下表执行
表9 焊缝内部质量补充检查的检验方法、比例及标准
9.3不合格品的处理
9.3.1焊缝表面有超标缺陷时,可采用下述方法予以修复:
1) 焊缝余高过高、余高差超标时,用机械方法去除,余高不足时先将表层焊缝清理干净,
然后补焊。
2) 咬边超标时,应打磨清理干净,圆滑过度;若打磨深度超过设备安全使用范围时,应进
行补焊及打磨处理。
3) 弧坑、气孔、裂纹都应清理至无缺陷处,而且不应留下尖角,然后进行补焊。
4) 电弧擦伤必须将其打磨掉,打磨后的凹坑视其具体情况予以补焊。
5) 焊缝成形不好,过渡处存在突变现象,应打磨成圆滑过渡。
6) 凡是不能用局部补焊法修复的缺陷,可采用火焰吹割法、等离子切割法、碳弧气刨法或
者机械法割除,重新加工坡口,对口焊接。
7) 裂纹返修时,应查明缺陷产生的原因,然后采取止裂措施,有针对性的进行返修,提高
返修质量。
9.3.2无损检测不合格情况的处理
1) 内部有超标缺陷时,可采用挖补方式进行返修,但焊缝同一部位返修次数不得超过两次。
2) 焊缝返修应由相应合格项目的持证合格焊工担任。
3) 返修前应分析缺陷性质、缺陷长度和宽度,确认缺陷的部位。
4) 补焊前应彻底清除缺陷,重新修磨的坡口应尽量规则,避免坡口底部有尖角、轮廓突变
及毛刺等。
5) 返修的焊接工艺应与正式焊接工艺相同。
6) 返修完毕,按不低于原焊缝质量标准对补焊区进行检验,发现有不允许缺陷时,应重新
挖补返修。
10. 工序交接及成品保护
10.1工序交接
10.1.1工件组对好后,安装工向焊工交接,进行定位焊。
10.1.2点焊完成后,焊工向热处理工交接。待达到规定的预热温度时,热处理工向焊工交接。 10.1.3焊工当天工作完成,确认所焊焊缝合格后,填写自检单交给班(组)长,班(组)长复查合格后,在自检单上签字确认,联系工地焊接质检员进行专检。
10.2成品保护
10.2.1施工过程中,应加强对半成品的保护。严禁在被焊工件表面引燃电弧、试验电流或随意焊接临时支撑物。
10.2.2不允许将待焊件做其他用途。闲置时,应将设备摆放好,防止重物压上,造成变形。 10.2.3不允许在设备上堆放重物。不允许向工件抛重物。
10.2.4起吊设备时,不允许在设备上焊接临时吊耳、支撑物。
11. 危险源辨识及预控
表10 危险源辨识及预控
12.职业健康、安全文明施工控制措施
由于焊接、切割作业存在着爆炸、火灾、触电、弧光辐射、高频电磁波、粉尘、噪音和放射等危害因素,因此必须切实加强焊接安全管理工作,保护操作人员的人身安全和健康。 加强安全教育,按照国家对特种作业人员安全的有关要求,把焊接、切割作业中存在的危害因素及预防措施等进行充分的说明,使每一个操作人员都做到心中有数。
施工中积极采取有效的安全技术措施。认真预防爆炸、火灾、触电等恶性事故的发生,做到防患于未然;在确定焊接方法、焊接材料时应考虑粉尘危害,对于在恶劣环境下焊接的操作人员,采取通风换气、工间休息、专人监护等措施;在分配安排人员时,注意焊工的劳逸结合和精神状态,确保工作中的人身安全和健康。安全保证措施如下:
12.1加强安全教育,组织所有施工人员认真学习有关安全生产的文件,所有施工人员需经安全教育后方可上岗。在安全管理工作中做到思想到位、组织到位、责任到位、措施到位。 12.2安监人员深入现场加强现场监督检查。及时纠正违章违纪行为,对危及人身及设备安全的行为有权停止施工,同时报告有关领导,实行安全一票否决权。检查和指导施工人员正确
使用安全防护用品,监督指导现场的安全施工。
12.3合理安排施工程序计划,尽量避免或减少交叉施工,对必须交叉施工的区域加强安全防护设施,防止人身和设备事故的发生。
12.4焊工应具备基本的急救、防触电知识。服从指挥,注意与其它施工人员的配合。
12.5焊工穿戴的劳保用品及使用的工器具,应保持干燥完好。如有破损或潮湿,应及时更换。 12.6焊工应将安全帽、工作服、工作鞋穿戴好,以免弧光、飞溅灼伤人。
12.7手把线不要缠绕在身上,焊接施工中尽量不要倚靠工件。
12.8焊接工作间隙,焊钳要放在安全的地方。
12.9清渣时,应带好手套和平光镜,以免烫伤。
12.10高处作业时安全带栓在齐肩高的牢固可靠的地方。携带工具袋,工器具放在工具袋内,禁止乱抛乱扔。
12.11脚手架应由专业人员搭设并验收合格。脚手架的平台、步道要装设护栏,道路畅通,并清理干净,不能有水、雪、霜等
12.12高处实施电火焊作业前,先清除周围易燃物,在焊接场所下方适当位置搭设防火台,避免因焊接、火焰切割引起火灾或烫伤。
12.13严禁随身携带电焊导线、气焊软管登高或从高处跨越,应在切断电源和气源后用绳索提吊。
12.14现场电焊机采用集装箱式布置,电焊机一二次线的防护罩齐全。二次线采用快速接头连接,其走向按预设的电缆挂钩敷设,整齐有序。
12.15电焊机应配备专门的漏电保护开关,并定期检查其漏电保护能力。
12.16工作完毕,拉闸断电。下班前仔细检查施工各个角落,确认无火灾隐患后方可离开。 12.17热处理施工包括使用远红外电加热器的预热及焊接层间温度的控制、后热等由专业热处理工操作,热处理现场设置围栏,并设明显标志。
12.18进行热处理作业时,操作人员不得擅自离开。作业结束后应详细检查,确认无起火危险后方可离开。
12.19不宜在雨、雪及大风天气进行露天焊接作业。如确实需要时,应采取遮蔽雨雪、防止触电和防止火花飞溅的措施。
12.20施工现场进入冬季施工前,应根据冬季施工特点做好防寒、防火、防冻、防滑工作;进入春季,应做好防风准备工作;进入雨季前,应做好防潮、防电准备工作。
13. 环境管理措施
13.1环境保护措施
13.1.1扬尘控制
1) 焊接场所应可透风,方便焊接产生的烟雾扩散。
2) 进行等离子切割或有色金属切割时,宜戴静电防护口罩。
3) 等离子切割时,应有专门的防止触电及排烟尘等防护措施。
13.1.2噪音与振动控制
1) 定期检查、清理电焊机,保证其各部件运转正常,降低运转时的振动。
2) 处理焊缝时,尽量不选用气动工具,优先选用振动较小的电动工具替代。
13.1.3光污染控制
1) 进行焊接作业时,焊工应穿戴专用护目镜、工作服、绝缘鞋、皮手套等符合专用防护要
求的劳动防护用品。
2) 在人员密集的场所进行焊接作业时,宜设置挡光屏。
3) 配合焊接作业的施工人员应佩戴专用护目镜、绝缘鞋、皮手套等防护用品。
13.1.4土壤保护
1) 对于有毒有害的废弃物如电池、墨盒等应回收后交有资质的单位处理,不能作为建筑垃
圾外运,避免污染土壤及地下水。
2) 焊条头应回收至焊条库统一处理,严禁乱丢乱弃。
13.1.5施工垃圾控制
对焊接施工中所产生的垃圾(如破旧手套)应交还至库房,以旧换新。焊材的包装盒应进行分类,集中运出。
13.2节材措施
13.2.1做好市场调查工作,对于某一焊材,应准备多种性能接近、价格较低的焊材作为代替品,施工中可视具体情况选用。
13.2.2办公文件、验评等技术资料应尽量先采用电子版流转审核,待各部门均确认后再进行打印,并尽可能采用双面打印以节省纸张。
13.2.3根据施工进度、库存情况等合理安排焊材的采购、进场时间和批次,减少库存和运输。 13.2.4装运焊条时应仔细,避免药皮破损。
13.2.5加强施工过程中的质量监控,提高一次合格率,以达到节材的目的。
13.2.6对于经过二次烘燥的剩余焊条,应降级使用,并且应确保先使用完。
13.2.7在材料质保书、产品出厂证明书等齐全的情况下,充分利用上个工程的剩余材料;本
工程的结余材料可及时调配到其他工程或后续工程。
13.3节能措施
13.3.1在施工组织设计中,合理安排施工顺序、工作面,以减少作业区域的机具数量,相邻作业区充分利用共有的机具资源。避免设备额定功率远大于使用功率或超负荷使用设备的现象。
13.3.2选择功率与负载相匹配的施工机械设备,避免大功率施工机械设备低负载长时间运行。可采用节电型机械设备,如逆变式电焊机和能耗低、效率高的手持电动工具等,以利节电。机械设备宜使用节能型油料添加剂,在可能的情况下,考虑回收利用,节约油量。
13.3.3建立施工机械设备管理台账,及时做好维修保养工作,使机械设备保持低耗、高效的状态。
13.3.4合理安排施工工序,加强施工过程控制,避免不必要的返工。
13.3.5临时用电优先选用节能电线和节能灯具,临电线路合理设计、布置,临电设备宜采用自动控制装置。采用声控、光控等节能照明灯具。
13.3.6临时照明以满足最低照度为原则,照度不应超过最低照度的20%。
13.3.7办公室、生活区、工具房等严禁使用非必须的大功率电器。
14. 强制性条文
适用于本作业指导书的强制性条文清单如下表所示。
表11 强制性条文清单
15锅炉钢结构焊接应形成以下技术记录:
表12 技术记录清单