CCS水電站不銹鋼管路施工技術(shù)質(zhì)量管控

賈棟林，張興元

（中國水利水電第十四工程局有限公司機電安裝分公司，云南昆明650032）

CCS水電站不銹鋼管路施工技術(shù)質(zhì)量管控

賈棟林，張興元

（中國水利水電第十四工程局有限公司機電安裝分公司，云南昆明650032）

厄瓜多爾辛科雷（CCS）水電站地下廠房裝有8臺單機容量187.5 MW，額定水頭604.1 m的立軸六噴嘴沖擊式水輪機組，各類管道安裝工程量大，其中對不銹鋼管路安裝工藝的質(zhì)量管控，是電站輔助設(shè)備安裝的重要環(huán)節(jié)和關(guān)鍵點。本文詳細介紹該電站管路安裝的質(zhì)量管控工作，供同類型機組施工時借鑒。

輔機管路；質(zhì)量管控；介紹

1　工程概況

CCS水電站為立軸六噴嘴沖擊式機組，其球閥、調(diào)速器操作機構(gòu)的油管路較多，其中球閥接力器油管路，水輪機噴嘴、折向器油管路，機組各部導(dǎo)軸承油管路均采用了無磁性不銹鋼管材，其管道施工的質(zhì)量控制，直接影響著機組能否安全可靠運行，因此根據(jù)ISO9001：2008質(zhì)量管理體系要求，對電站管路安裝進行了嚴格的工藝的質(zhì)量管控。

2　安裝質(zhì)量控制

安裝質(zhì)量控制流程見圖1。

圖1　管道安裝質(zhì)量控制流程圖

2.1焊材管理

采購知名廠家生產(chǎn)的焊接材料，焊條牌號為A022 E316-16。焊條到貨后，進行外觀檢查，電焊條每批號300 kg抽檢一包，檢查內(nèi)容包括藥皮是否均勻、牢固、有無起皮、脫落等現(xiàn)象，檢查合格后對材質(zhì)單及合格證留存。由倉庫管理人員對每一批焊材的合格證進行收集、整理、記錄在案，并定期交與質(zhì)量管理人員報驗及留存。

合格的焊條分類碼垛在設(shè)置有空調(diào)及通風(fēng)設(shè)備的封閉房間內(nèi)，室內(nèi)整潔干凈，設(shè)置有溫度計、相對濕度計等監(jiān)測設(shè)備，并由庫管員每天檢查記錄存放狀態(tài)，保證存放環(huán)境濕度不超過60%，室內(nèi)溫度在5～25℃之間。

焊接材料發(fā)放以“先進先出、出陳儲新”為原則，使庫存焊條經(jīng)常輪換更新。焊接材料領(lǐng)用應(yīng)填寫《材料領(lǐng)用單》，內(nèi)容齊全清楚。并做焊接材料發(fā)放記錄。

2.2焊工管理

焊接的每一條焊縫都是由焊工操作完成，焊工的素質(zhì)，決定了焊接產(chǎn)品的質(zhì)量。因此需要掌握每位焊工的基本情況。

焊工上崗前進行焊接考試，手工焊焊工的考試項目代號表示方法為：焊接方法代號-試件鋼號分類代號-試件形式代號-焊縫金屬厚度/試件直徑-焊條類別代號-焊接要素代號。合格后，按焊接工藝規(guī)定的持證項目上崗，不允許超越范圍施焊。

技術(shù)質(zhì)量部負責(zé)焊工的持證上崗管理工作，對焊工合格證書以及焊績進行檔案管理，并定期報給質(zhì)量副經(jīng)理進行審核，對焊工進行焊接培訓(xùn)和持證焊工的監(jiān)督管理。

2.3焊接工藝評定

CCS電站不銹鋼管路材質(zhì)為1Cr18Ni9Ti，選用的奧氏體不銹鋼焊絲為ER-316L，材質(zhì)為H00Cr19Ni12Mo2，所選用焊絲和焊條與母材化學(xué)成分基本相近，主要考慮焊接過程中合金元素的燒損和提高焊接接頭的耐腐蝕性能，只是焊絲的化學(xué)成分中鉻、鎳含量要比母材金屬略高，而含碳量低于母材金屬。

首先根據(jù)規(guī)范和現(xiàn)場情況制定初步的WPS，內(nèi)容包含焊接參數(shù)（包括電流、電壓、極性、焊材牌號、規(guī)格、保護氣體種類、焊接速度及流量等內(nèi)容）評定進行的拉伸、彎曲試驗。然后由質(zhì)量副經(jīng)理負責(zé)組織焊接工藝評定試驗的實施，評定試板的焊接選用項目部熟練焊工，焊接在現(xiàn)場進行，所用的鋼材、焊接材料與現(xiàn)場一致。焊接方式采用氣體保護焊，代號：GTAW。焊接時檢查設(shè)備完好，儀表正常，焊接過程中記錄焊接電流、電壓，焊材牌號、規(guī)格，保護氣體種類、焊接速度等。

試板焊接完成后，由焊接檢查員進行外觀檢查，由有資質(zhì)的無損檢測人員進行無損檢測，并出具無損檢測報告。合格后按照ASME規(guī)范第九卷（ASME SEC.Ⅸ）中的QW-463在焊接試板上截取2個拉伸試樣，2個面彎試樣和2個背彎試樣。

試樣的加工符合ASME規(guī)范第九卷（ASME SEC.Ⅸ）中QW-462所給出的形狀和尺寸，并按照QW-450的規(guī)定要進行拉伸試驗和橫向?qū)驈澢囼?，彎曲試驗所使用夾具尺寸符合QW-466要求。

管道焊縫性能檢測試驗完成后，根據(jù)焊接和試驗結(jié)果出具正式的PQR和WPS報咨詢審核批準。

2.4焊接實施

管路下料前根據(jù)現(xiàn)場實際布置統(tǒng)一排料，同時考慮管道坡度及焊道組對要求。管道切割采用機械切割方式，坡口型式、尺寸及組對按WPS要求進行。

清潔待焊接的不銹鋼管坡口兩側(cè)2～3 cm范圍，檢查焊接設(shè)備完好后。將組對好的管路放置在專用焊接平臺上，固定牢固后先進行定位焊，焊接工藝與正式焊接工藝相同，在焊縫坡口內(nèi)引弧，不允許擦傷母材。定位焊縫完全焊透，熔合良好、無氣孔等缺陷。

奧氏體不銹鋼焊接主要防治焊縫和熱影響區(qū)過熱敏化，避免抗晶間腐蝕性下降，施焊時主要措施是：小電流、低電壓、快速焊接、控制道間焊接溫度不超過150℃，控制焊縫形狀系數(shù)、減小焊縫雜質(zhì)。在整個焊接過程中不允許在非施焊區(qū)域進行引弧。

焊接時采取在焊縫兩頭進行封堵做成氣室，在管道內(nèi)充氬氣保護，防止合金元素?zé)龘p及氧化，焊接采用手工鎢極氬弧焊，焊接余高控制在1～3 mm，焊縫邊緣圓滑過渡至母材。

2.5無損檢測

焊接完成后，使用角向磨光機對焊接區(qū)域進行打磨，完成后依據(jù)ASME B31.1對焊接管路進行100%VT，100%PT檢查，無咬邊、夾渣、氣孔等任何缺陷，合格后出具檢查報告。不合格的焊縫必須清除缺陷后進行返修處理，缺陷清除采用打磨的方法，同一部位的返修次數(shù)不允許超過2次。

2.6水壓試驗

探傷合格的管路，用螺栓和加石棉墊的方式將法蘭串連起來，按照設(shè)計圖紙要求的壓力進行水壓試驗，圖紙上無特殊要求的，按照1.25倍的設(shè)計壓力值進行水壓試驗，試驗30 min，無滲漏及壓降。

2.7酸洗及清潔

制作一個酸洗池和弱堿中和池，按15%的濃硝酸+1%的氫氟酸+84%的水配制成酸洗液；將焊接好的不銹鋼管放入酸洗池，浸泡2～3 h，目視檢查焊縫與不銹鋼本色基本一致后取出。

酸洗合格后用高壓凈水將管道沖洗干凈，并放入弱堿液池中進行中和余酸，中和后再次高壓凈水將管道沖洗干凈，最后放置在室內(nèi)徹底干燥。目視檢查焊縫及管道清潔度，合格后，用塑料布和封口膠將管路端頭包裹起來。

2.8油循環(huán)沖洗

將已安裝的管路與比例閥、電磁閥、操作機構(gòu)等用高壓軟管短接，在系統(tǒng)壓力油罐上建壓至2 MPa，通過操作壓力油罐上的開關(guān)閥進行多次充排油，達到油管路內(nèi)部清潔，循環(huán)完成后拆除過濾網(wǎng)，目視檢查濾網(wǎng)清潔、無異物后，取循環(huán)后的油樣進行顆粒度化驗，根據(jù)ASTM-6439-05及ISO4406標準，管路油循環(huán)后顆粒度檢查滿足19/17/14的要求。

3　結(jié)束語

不銹鋼焊接管道，根據(jù)其自身特點，嚴格的焊工管理、焊材管理以及正確的焊接工藝是管道焊接接頭質(zhì)量控制的核心，對焊接部位進行酸洗鈍化、在接入設(shè)備前進行清潔與油循環(huán)，是機組安全穩(wěn)定運行的可靠保障。實踐證明，合理的管道安裝技術(shù)質(zhì)量管控，既保證了質(zhì)量，又保證了工期。

TV732.4

B

1672-5387（2016）09-0081-02

10.13599/j.cnki.11-5130.2016.09.027

2016-04-15

賈棟林（1977-），男，工程師，從事水電站機電設(shè)備安裝技術(shù)管理工作。