熱段焊口缺陷的分析及處理

鄭曉弟

摘要：本公司承建略陽技改工程1×330MW級國產(chǎn)燃煤凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組。略陽技改工程鍋爐水壓試驗(yàn)于2007年2月15日一次完成，打壓中未發(fā)現(xiàn)焊口泄露及滲漏，但春節(jié)后鍋爐再熱器出口導(dǎo)管堵閥后管道開始施工，發(fā)現(xiàn)焊口上部12點(diǎn)位置發(fā)現(xiàn)裂紋并有擴(kuò)散現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了本次工程的進(jìn)度以及質(zhì)量，針對此現(xiàn)象，本文主要對熱段焊口的缺陷進(jìn)行分析及處理。

Abstract： The company built the Lueyang Technical Improvement Project 1×330MW domestic coal-fired condensing steam turbine generator. The hydraulic pressure test of the boiler at Lueyang Technical Improvement Project was completed on February 15， 2007. There was no leakage of welded joints in the pressure. However， after the Spring Festival， the pipeline of the boiler reheater outlet conduit was started to work， cracks were found at the 12 o'clock position of the top of the weld joint and there was a diffusion phenomenon， which seriously affected the progress and quality of the project. In view of this phenomenon， this article mainly analyzes and deals with the welding defects in the hot section.

關(guān)鍵詞：焊口缺陷；分析；處理

Key words： welding defects； analysis； treatment

中圖分類號：TM311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）12-0117-020 引言

我公司城承建略陽技改工程1×330MW級國產(chǎn)燃煤凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組。鍋爐為東方鍋爐（集團(tuán)）股份有限公司生產(chǎn)的DG1018/18.4-Ⅱ型亞臨界中間再熱，單汽包自然循環(huán)燃煤鍋爐，亞臨界參數(shù)，自然循環(huán)、單爐膛、一次再熱、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣，全鋼架懸吊結(jié)構(gòu)汽包爐。

主要技術(shù)參數(shù)：

主蒸汽

最大連續(xù)蒸發(fā)量：1018t/h；壓力：18.40MPa.a；溫度：543℃。

再熱蒸汽

流量：913t/h；壓力（進(jìn)/出口）：4.412/4.188MPa.a。

溫度（進(jìn)/出口）：336/543℃。

1 質(zhì)量缺陷產(chǎn)生

略陽技改工程鍋爐水壓試驗(yàn)于2007年2月15日一次完成，打壓中未發(fā)現(xiàn)焊口泄露及滲漏，春節(jié)后2月21日鍋爐再熱器出口導(dǎo)管堵閥后管道（焊口編號為GZC18見圖1）開始施工，鍋爐再熱器出口導(dǎo)管材質(zhì)為SA-335P22，規(guī)格？準(zhǔn)703×40。下午施焊前發(fā)現(xiàn)焊口上部12點(diǎn)位置發(fā)現(xiàn)裂紋2處，長度8mm，經(jīng)過現(xiàn)場打磨缺陷如圖2所示，因有擴(kuò)散現(xiàn)象，因此當(dāng)天未進(jìn)行消缺處理，22日焊口兩側(cè)發(fā)現(xiàn)裂紋，長度為100mm，位置在焊口3點(diǎn)及9點(diǎn)處，見圖3。

2 原因分析

22日與鍋爐電焊班班長、技術(shù)員、質(zhì)檢員以及施工的高壓焊工（2人）進(jìn)行了討論分析，并經(jīng)過現(xiàn)場實(shí)際調(diào)查觀察，排除了諸如焊接材料使用錯誤、焊前未進(jìn)行預(yù)熱、管道固定不牢固等幾個問題，最后大家統(tǒng)一確定出現(xiàn)問題的原因?yàn)橐韵聝牲c(diǎn)：

2.1 施工停頓后未進(jìn)行后熱處理

21日上午9點(diǎn)焊口點(diǎn)完后，開始進(jìn)行200～300℃的預(yù)熱，當(dāng)時(shí)預(yù)熱溫度為250℃，到中午12點(diǎn)時(shí)因出去吃飯停止施焊，未通知汽機(jī)熱處理班進(jìn)行后熱脫氫處理，中間停止時(shí)間為90分鐘，造成焊口上表面應(yīng)力集中產(chǎn)生裂紋。

2.2 焊縫中間填充層焊肉太厚

經(jīng)過測量發(fā)現(xiàn)中間填充層厚度嚴(yán)重超標(biāo)，見圖4、圖5，實(shí)際施焊厚度為20mm，且當(dāng)時(shí)中間填充層沒有焊接完成，上邊1/3沒有焊接，就是說當(dāng)時(shí)焊接厚度上部分1/3為20mm，下部分2/3為40mm。造成焊口上表面應(yīng)力集中產(chǎn)生裂紋。

綜合上面所講，造成出現(xiàn)質(zhì)量事故的原因?yàn)楹腹ぴ谑┕ぶ形窗醋鳂I(yè)指導(dǎo)書及施工交底書要求的施工工藝進(jìn)行施工，擅自改變了施工中間停頓施工技術(shù)要求及施焊中間填充層厚度。

3 采取對策

現(xiàn)場經(jīng)過討論采取了以下措施：

①針對這一情況，決定對該焊口斷口處理，采用火焰進(jìn)行斷口，然后使用角磨機(jī)打磨處理，火焰切割后的淬火層應(yīng)完全處理完。

②坡口制作，用角磨機(jī)打磨成V型坡口并進(jìn)行試組裝，試組裝時(shí)已對口間隙達(dá)到焊接質(zhì)量過程控要求為準(zhǔn)。

③坡口母材的檢驗(yàn)。

采用PT（著色）進(jìn)行表面缺陷的檢查，坡口制作完后，通知金屬試驗(yàn)室表面著色檢驗(yàn)，檢驗(yàn)過程分為清洗—著色—清洗—現(xiàn)像四個步驟，然后對表面缺陷進(jìn)行標(biāo)記，通知焊工對表面缺陷進(jìn)行打磨處理，處理完缺陷后再進(jìn)行著色檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問題再進(jìn)行打磨，循環(huán)直到表面著色檢查沒有缺陷為止。

④坡口的補(bǔ)焊。

著色檢驗(yàn)完后試組裝，對坡口不符合要求的進(jìn)行補(bǔ)焊處理，補(bǔ)焊前采用電加熱方法對坡口進(jìn)行250℃的預(yù)熱，然后進(jìn)行補(bǔ)焊，補(bǔ)焊采用氬弧焊，焊絲為TIG-R40、？準(zhǔn)2.5，完后進(jìn)行脫氫處理，即加熱350℃恒溫1小時(shí)的后熱處理。然后緩冷至室溫。

⑤焊前預(yù)熱：焊前預(yù)熱250℃。

⑥焊口的焊接。

預(yù)熱完后進(jìn)行焊接，打底采用TIG-R40、？準(zhǔn)2.5，打底厚度3mm，打底過程中焊工互相監(jiān)督，出現(xiàn)問題及時(shí)停止處理；第一層焊接采用焊條R407、？準(zhǔn)2.5，焊接厚度為4mm，中間填充層的焊接厚度控制在焊條直徑加2mm的范圍內(nèi)，即最大不能超過6mm；施焊中間不進(jìn)行停頓。

⑦焊口熱處理。

為控制焊接質(zhì)量，決定對該焊口進(jìn)行全程拌熱的熱處理方法（既對層間溫度的控制也在監(jiān)督范圍內(nèi)，和P91焊接過程一樣），層間溫度不能超過400℃。焊接完后直接進(jìn)行熱處理，熱處理溫度740℃，保溫時(shí)間2小時(shí)，升降溫速度156℃/h，最后緩冷至室溫。

4 質(zhì)量檢驗(yàn)

熱處理完24小時(shí)后，進(jìn)行超聲波檢驗(yàn)，檢查未發(fā)現(xiàn)缺陷。

5 總結(jié)

本次質(zhì)量事故嚴(yán)重影響了施工工期，缺陷處理時(shí)間7天，動用勞動力鉗工3人，焊工2人，金屬試驗(yàn)室1人，熱處理工2個，對安裝質(zhì)量特別是焊接質(zhì)量產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。因此要求我們在以后的施工中要嚴(yán)格按照施工工藝要求進(jìn)行焊接施工，施工前焊接技術(shù)人員應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)工作的技術(shù)交底，施工人員應(yīng)嚴(yán)把工藝關(guān)，杜絕私自改變施工工藝的現(xiàn)象發(fā)生，保證工程的焊接質(zhì)量。

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