高寒地区的冬季施工焊接质量管控

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1、高寒地区的冬季施工焊接质量管控【扌商要】本文分析了冬季施工影响焊接质量的不利因素，采取了有效管控措施，提高了冬季施工的焊接质ft,保证了机组安全运行。【关键词】冬季施工；焊接质量；管控内蒙古国华呼伦贝尔发电有限公司是国家实施振兴东北老工业基地战略，山国家发改委批准的重要电源项目。总规划建设7'、•台600MW超临界肓接空冷机纟首期工程建设为两台600MW超临机组，机组采用直接空冷，同步建设烟气脱硫、脱硝系统。2010年双机投产发电。呼伦贝尔市位居欧亚大陆中纬度偏高地带，冬季刀平均温度-26.2°C:最低气温-43.6°C。为了不影响施工进度

2、，有些焊接工作必须在冬季进行。冬季施工影响焊接质量的不利因素较多、如何采取有效管控措施？是保证冬季施工焊接质量的关键。1影响冬施工季焊接质量的不利因素1.1温度低对焊接质量的影响主要有以下几个方面：a.环境温度低、熔池冷却速度快，导致焊缝硬度增加、改变焊缝金相组织、降低焊缝的冲击韧性。b.环境温度低会使熔敷金属冷却速度加快，导致熔敷金属中的氢不能有效逸岀，增加焊缝的冷裂敏感性，易产生冷裂纹缺陷。c.低温环境下使焊口的预热效果变差，保持焊缝层间温度困难。d.环境温度低会使焊工操作困难，影响焊口合格率。1.2施工单位没有在高寒地区冬季施工经验两

3、家施工单位都没有在高寒冷地区安装机纽的业绩。对低温坏境卜进行焊接作业的带来的困难认识不足。在制定措施及执行过程中难免存在偏差，如果冬季焊接工艺制定出來后不符合现场实际情况或实施后效果不好，将会直接影响到悍接质量。为机组的安全、稳定运行埋下隐患。1.3国内没有成熟的冬季焊接施工经验可以借鉴在冬季施工开始前，对当地的两家电厂进行了调研。其中，一家电厂二期工程为两台600MW亚临界机组，#3、#4机组都在11刀份完成了厂房采暖封闭工作。封闭后锅炉厂房内温度能达到o°c左右，施工过程中只要采取一些简单的措施，环境温度就802能满足焊接作业的要求。另

4、一家为热电厂，新建的两台200MW供热机组，施工工期短，建设速度快，在冬季施工前已经完成了厂房封闭且受热面悍接工作基本结束，不存在冬季施工问题。因此，没有成功的经验可以借鉴学习的情况下，只能依据对规程的理解制定施工方案。2冬季焊接施工采取的主要措施2.1对环境温度的要求允许进行焊接操作的最低环境温度因钢材类别不同分别为：A-I为-10°C；A-IKA-IIkB-I类为0°C；B—II、B-III为5°C；C类不作规定。“环境温度”具体是指焊II周围的小环境温度还是指防护棚内的温度，规程上并没有明确的规定。如果将坏境温度规定为棚内温度会存在以

5、F问题：a.温度计的悬挂位置不一定能反映出焊接环境的真实温度。b.钢管的实际温度冇可能低于保温棚内温度。由于棚温度与棚外相差太大，并F•不可能将整根钢管都罩在棚内，在热传导的作用下，使得钢管的实际温度低于棚内温度。所以，将“坏境温度”规定为焊口周围600〜800俪的范围内较为合适。2.2保证环境温度的措施使用脚手架搭设防风棚，里面采用防火苫布，外而搭设棉苫布。棚内放置大功率的暖风机來提高环境温度，见图1。图1焊接时搭设的防护棚2.3特殊情况下的焊前预热要求a.在0C及以下低温下，壁厚不小于6mm的耐热钢管了、管件和厚度不小于34mm的板件焊

6、接时，预热温度可按规定值提高30〜50°C；b.在-10°C及以卜•低温卜，壁厚小于6nini的耐热钢管子及壁厚大于15mm的碳索钢管焊接时应适当预热。实践证明，当环境温度低于钢材的允许焊接温度时，根据不同类别的钢林只要进行适当的预803热，或将预热温度提高30〜50°C,能够保证焊接质虽。2.4焊口组对的质量管控如果借用锤击、倒链强拉、千斤项等外力进行强力对口，会在焊后产牛非常大的残余应力，导致焊缝提前失效。如在点焊示撤除强制器具，在示续的焊接过程屮就可能导致焊缝产生裂纹。由其是管子在低温下，冲击韧性降低，更容易发生上述问题。因此，在施工

7、过程中禁止采用任何借助外力的方式，进行焊口的组对。2.5预热措施a.所有焊口都应采用热处理设备进行预热，并辅以火焰加热。热处理设备在焊接及焊缝冷却过程中一直进行伴热，用以保证层间温度及冷却速度不耍太快，见图2。图2焊前预热b.焊口下方铺设脚手板，脚手板上面铺上一层石棉布，川来挡风和防止发主火灾事故。C.焊后及时采用保温棉对焊口及两侧300mm内进行包裹，以避免焊口冷速度过快产生裂纹缺陷。d.焊口附近区域加设炉片或暖风机，并随焊接位置的改变而和应移动，确保焊口附近的小环境温度满足要求。e.加强打底焊缝的检查，并及吋进行次层焊接，焊口如无特殊原

8、因应一次焊接完成，防止产生冷裂纹。f.采用多层多道的焊接工艺，减少单层焊道的线能录输入。3焊接过程的质量管控保证冬季焊接质虽:的关键在于过程的管控，尤其是对焊口附近温度的监测更是