转轮、底环现场焊接工艺方案

1、2016年龙头石电厂2号水轮机大修现场转轮、底环及相关部件局部焊接返修工艺方案 （Rev.1）编制： 闫海滨校核： 段伟赞审查： 乔宏来审定： 田井成哈尔滨电机厂有限责任公司制造工艺部二一六年十二月十七日1.问题描述及适用范围应龙头石电站要求，哈尔滨电机厂有限责任公司需要对检修期间发现的以下问题进行焊接返修处理：l 转轮下环上边缘磨损；l 底环止漏环磨损；l 叶片出水边部分划痕、缺口；l 锥管上边缘磨损。本返修方案仅适用于龙头石电厂现场针对以上磨损或划痕的返修处理。本次返修是在不拆机的状态下进行，返修范围仅限于具备焊接可达性的返修位置。2.人员资格及需求2.1 焊工资格参加焊接工作的焊工应符合

2、以下任何一项要求：l 按照ASME锅炉及压力容器规程第卷相关要求考试合格者l 持有省级质量技术监督部门签发的资格证书l 按照电力标准DL/T 679焊工技术考核规程或SL35水工金属结构焊工考试规则考试合格者。2.2 无损检测人员资格参加无损检测的人员应符合以下任何一项要求：l 持有中国机械工程学会无损检测学会签发的资格证书。l 持有国家劳动人事部门颁发的锅炉压力容器无损检测级及以上资格证书。l 持有ASNT Level 级及以上资格证书。2.3 人员在及预计生产周期Ø 焊接工艺员 1人 负责制定维修工艺、现场指导 预计工作周期：40天Ø 焊工：2人 负责焊接操作 预计工作

3、周期：40天Ø 铲磨工：2人 负责铲磨、抛光 预计工作周期：40天 Ø 探伤员：1人 负责PT探伤 预计工作周期：35天3需要的设备、工具、材料：3.1焊接需要的设备、工具、材料：3.1.1 手工电弧焊机 350-500A 电站自备 2台3.1.2 钨极氩弧焊机 电站自备 1台3.1.3 角向砂轮机100； 电站自备 2台3.1.4烤枪 300型电站自备 2把3.1.5焊条烘干箱电站自备 1台3.1.6焊条保温桶电站自备 2个3.1.7液体渗透探伤剂（PT-DPT-3型）电站自备 足量3.1.8氧气、乙炔、99.99%氩气 电站自备 足量3.1.9氧气管、乙炔管、压缩空气（

4、含管路接头）电站自备 足量 3.1.10扶梯、吊蓝、跳板、操作架等用具 电站自备 足量3.1.11安全带、安全帽 电站自备 各6个3.1.12 测温计（接触式） 2个3.1.13 CZ-2型风铲 2把3.2.14 强光手电筒 1个3.2.15 焊条 G367M(与3.1.1设备配套使用) 3.2mm 100Kg3.2.16 氩弧焊丝 TS367 (与3.1.2设备配套使用) 2.0mm 10Kg3.2.17 焊条 ER316L(与3.1.1设备配套使用) 3.2mm 50Kg3.2铲磨需要的设备、工具、材料：3.2.1 国产风动砂轮机S60 2台3.2.1 国产风动砂轮机S40 2台3.2.2

5、 鲁卡斯旋转锉HFD.1009.06ZX（小头） 20个3.2.3 陶瓷砂轮片60*25*20*24#; 200片3.2.4树脂砂轮片60*25*20*60#; 50片 3.2.5布轮 100*30*20*40# 50片3.2.6砂纸盘 80FS180-22 Z60（60# 、80#） 各150片3.2.7 带柄叶轮 40*6*60#100个3.2.8 千叶轮 F4020/6A60 100个3.2.9 角向电动砂轮片100100片3.2.10 线盘 3相 10M 1个3.2.11 掐头 2个3.2.12 其他：快速接头、风包接头、长风带、粗短风带、喉箍等 适量4.劳保用品4.1电焊手套4套4.

6、2手巾、口罩足量4.3电焊鞋2双4.4帆布手套4套4.5眼镜、气割眼镜6个4.6焊工工作服2套4.7电焊披肩帽子2个4.8白玻璃片30个4.9黑玻璃片8个4.10 电焊面罩 电站自备 2个注： 除标注“电站自备”的设备、工具、材料外，其余物品哈电准备发往电站现场5.对现场环境的要求5.1鉴于修复工作是在机坑内进行，对作业带来很大的难度，必要时应考虑改善现场的环境如温度、湿度以适合焊接工作的进行；并准备必要的操作架、梯子等便于人员操作和确保安全。5.2对机组导叶等部位做好防护，防止铲磨飞渣对机组零部件造成损伤。5.3由于焊接操作烟尘较大，现场应有较好的排烟系统。5.4 现场属于密闭操作空间，不可

7、单人施工。施工时需要至少一名监护人员，可以随时与电厂工作人员保持通讯畅通。6返修工艺方案6.1 底环止漏环返修6.1.1电厂配合承担返修施工前后的结构尺寸测量及监控。由电厂维护人员对转轮与底环之间的原始间隙进行测量、记录，标记测量位置，供后序参考用。测量间隙后，将转轮从工作位置沿轴向下落30-40mm，将转轮支撑固定，确认安全。6.1.2 由电厂维护人员对底环止漏环磨损位置进行测量、记录、拍照、标识。该记录作为返修的依据，即要求在没有磨蚀的区域划好基准点，作为返修后测量基准。6.1.3用防火泥和成面团状用于封堵止漏环之间的间隙，防止焊渣、焊接飞溅物等落入间隙之中，造成机组运行二次损伤。6.1.

8、4 目检待补焊区域，确认表面不存在裂纹。 6.1.5 预热待补焊区域，要求加热均匀，加热目标温度为80，温度稳定后停止加热，立即开始焊接。由于工件有尺寸精度要求，加热时局部温度不可超过120，避免引起变形。如果采用火焰加热，预热前需要调好火焰，使用中心或氧化性火焰，避免不充分燃烧在工件表面形成积碳！6.1.6 补焊工艺及具体规范见第7条。焊接时监控工件温度，低于60，停止焊接，温度过低可重新加热，温度过高需要冷却后焊接。焊接分区域对称、跳跃进行，连续焊接的每段焊缝长度不大于400mm。6.1.7焊接完成后，对焊接表面进行打磨、抛光。具体工艺要求见第8条。6.1.8打磨过程中，对焊接区域目视检查

9、（VT），如果存在咬边、凹坑等缺陷可采用氩弧焊方法进行处理，较大区域也可采用手工电弧焊处理。补焊后进一步完成打磨和抛光。6.1.9 PT探伤检查，探伤标准按ASME规程 第卷附录8执行。6.1.10由电厂维护人员对底环止漏环返修后位置进行测量、记录、拍照，验收。6.1.11 清除防火泥后，将转轮顶起至工作位置，顶起过程需要缓慢、分步完成，过程中密切监视转轮下环上端（止漏环处）与底环返修部位的间隙，如发现干涉，必须立即停止顶升，并重新落下转轮，打磨干涉部位。反复以上工作，直至顶升完成。复查转轮与底环之间的间隙情况并进行评估。一下修改同上。6.2 转轮下环上边缘（止漏环）返修6.2.1电厂允许开始

10、施工后，由电厂工作人员将转轮从工作位置沿轴向顶升20-25mm,将转轮支撑固定，确认安全。6.2.2 由电厂工作人员对转轮下环上边缘（止漏环）磨损位置进行测量、记录、拍照、标识。该记录作为返修的依据。6.2.3用防火泥和成面团状用于封堵止漏环之间的间隙，防止焊渣、焊接飞溅物等落入间隙之中。6.2.4目检待补焊区域，确认表面不存在裂纹。 6.2.5 预热待补焊区域，要求加热均匀，加热目标温度为80，温度稳定后停止加热，立即开始焊接。由于工件有尺寸精度要求，加热时局部温度不可超过120，避免引起变形。如果采用火焰加热，预热前需要调好火焰，避免不充分燃烧在工件表面形成积碳！6.2.6补焊工艺及具体规

11、范见第7条。焊接时监控工件温度，低于60或高于120停止焊接，温度过低可重新加热，温度过高需要冷却后焊接。焊接分区域对称、跳跃进行，连续焊接的每段焊缝长度不大于400mm。6.2.7 焊接完成后，对转轮止漏环处的外圆面焊接表面进行打磨、抛光。具体工艺要求见第8条。6.2.8打磨过程中，对焊接区域目视检查（VT），如果存在咬边、凹坑等缺陷可采用氩弧焊方法进行处理，较大区域也可采用手工电弧焊处理。补焊后进一步完成打磨和抛光。6.2.9 PT探伤检查，探伤标准按ASME规程 第卷附录8执行。6.2.10 由电厂工作人员对转轮下环上边缘（止漏环）返修后位置进行测量、记录、拍照，验收。6.2.11将转轮

12、的高程调整到工作位置，以底环上平面为基准，修磨转轮上边缘处与底环上平面平齐。再打磨转轮上边缘的圆R部分，使其圆滑过渡。6.2.12对打磨后的焊缝表面做PT探伤检查。探伤标准按ASME规程 第卷附录8执行。注：如有需要返修的部位视具体情况决定是否将转轮重新顶起。6.2.13 验收合格后转轮位置暂时保持，待锥管上端返修完成后统一调整。6.3锥管上边缘磨损6.3.1 由电厂工作人员对锥管上边缘（止漏环）磨损位置进行测量、记录、拍照、标识。该记录作为返修的依据。6.3.2 目检待补焊区域，确认表面不存在裂纹。 6.3.3 预热待补焊区域，要求加热均匀，加热目标温度为80，温度稳定后停止加热，立即开始焊

13、接。如果采用火焰加热，预热前需要调好火焰，避免不充分燃烧在工件表面形成积碳！6.3.4 补焊工艺及具体规范见第7条。焊接时监控工件温度，低于60或高于150停止焊接，温度过低可重新加热，温度过高需要冷却后焊接。焊接分区域对称进行，每段焊缝长度不大于600mm。6.3.5 焊接完成后，对焊接表面进行适当的打磨。具体工艺要求见第8条。检查返修尺寸。6.3.6打磨过程中，对焊接区域目视检查（VT），如果存在咬边、凹坑等缺陷可采用手工电弧焊处理，补焊后进一步完成打磨。6.3.7 PT探伤检查，探伤标准按ASME规程 第卷附录8执行。6.3.8 由电厂工作人员对锥管上边缘（止漏环）返修后位置进行测量、记

14、录、拍照，验收。6.3.9 验收合格后将转轮下落至工作位置，下落过程需要缓慢、分步完成，过程中密切监视转轮下环上端（止漏环处）与底环止漏环的间隙，如发现干涉，必须立即停止下落，并重新顶升转轮，打磨干涉部位。反复以上工作，直至转轮下落至工作位置。6.4叶片出水边部分划痕、缺口（包括流道焊缝表面）6.4.1 由电厂工作人员叶片出水边划痕、缺口位置进行记录、拍照、标识。该记录作为返修的依据。针对深度在1mm以下的划痕，无需补焊，以修磨抛光的方式处理。深度大于1mm的划痕或缺口，需要补焊后打磨、抛光。6.4.2返修前，由电厂负责搭建人员操作架，以便于人员进行补焊、打磨之用。操作架要稳固，安全可靠。6.

15、4.3 目检待补焊区域，确认表面不存在裂纹，必要时可进行PT确认。 6.4.4 预热待补焊区域，要求加热均匀，加热目标温度为80，温度稳定后停止加热，立即开始焊接。如果采用火焰加热，预热前需要调好火焰，避免不充分燃烧在工件表面形成积碳！6.4.5 补焊工艺及具体规范见第7条。焊接时监控工件温度，低于60或高于120停止焊接，温度过低可重新加热，温度过高需要冷却后焊接。焊接方法以钨极氩弧焊为主。6.4.6 焊接完成后，对焊接表面进行适当的打磨、抛光。具体工艺要求见第8条。形线光滑过渡、棱角抛光。6.4.7 PT探伤检查，探伤标准按ASME规程 第卷附录8执行。6.4.8 由电厂工作人员对叶片返修

16、后位置进行记录、拍照，验收。7 焊接方法、焊接材料及焊接要求7.1 焊接方法及焊接材料7.1.1 底环止漏环返修 焊接方法：手工电弧焊 钨极氩弧焊 焊接材料：G367M 3.2mm 焊条 TS367 2.0mm 焊丝7.1.2 转轮下环上边缘返修 焊接方法：手工电弧焊 钨极氩弧焊 焊接材料：G367M 3.2mm 焊条 TS367 2.0mm 焊丝7.1.3 锥管上边缘返修 焊接方法：手工电弧焊 焊接材料：ER309L 3.2mm 焊条7.1.4 转轮叶片返修 焊接方法： 钨极氩弧焊 焊接材料：TS367 2.0mm 焊丝 以上推荐的焊接方法及材料，现场焊接工程师可根据现场实际情况进行必要的调

17、整。7.2 焊接要求7.2.1 焊接前工件需要预热。对补焊区域及相邻约150mm范围内的母材应预热至不低于要求的目标预热温度，并在焊接过程中始终保持这一温度。可根据现场的实际情况采用火焰加热或电加热的方法进行。7.2.2待焊区域两侧30mm以内母材表面的水珠、锈蚀或油污等所有影响焊接质量的异物应清理干净。锈蚀采用的清理方法是砂轮铲磨，露出金属光泽；水珠的存在意味着预热温度过低，可加热去除。7.2.3在焊接时，尽量采用较小的焊接规范进行镶边焊。7.2.4焊接过程中，控制层间温度不大于150，同时可进行适当的锤击消除焊接残余应力。7.2.5各层间起弧点应错开50mm以上。起弧处应使用砂轮机打磨清理

18、并打磨。7.2.6对于过流部件，表面圆顺和光滑很重要。焊接缺陷修复后检查流道表面，对于不圆顺的部位采用表面堆焊、打磨的方法进行处理, 不允许存在应力集中点。叶片过流表面不允许出现深度0.5mm以上的凹坑、凸台！7.2.8返修后的焊缝进行PT探伤检查，验收标准按ASME第八卷附录8执行。7.3 焊接规范焊接规范见表1表1焊接参数 (SMAW)焊条直径Electrodediameter电压(V)Voltage电流（A）焊接速度Travel speed(mm/Min)平焊&横焊Horizontal立焊Vertical仰焊(Over Head)3.2222885110801108011060200焊接参数 (GTAW)焊丝直径Wirediameter钨极直径(mm)电压(V)Voltage电流（A）气体流量L/min喷嘴直径(mm)焊接速度Tra