管道焊接操作手册详尽指引

吁胎县生活垃圾焚烧发电一期项目工程

四大管道焊接

作业指导书

湖南省工业设备安装有限企业

叶胎县生活垃圾焚烧发电一期工程

项目部

目录

1、工程概况...........................................................0

2、执行原则...........................................................1

3、焊接施工程序.......................................................2

4、焊接管理...........................................................2

4.1焊工管理.......................................................3

4.2焊接工艺管理...................................................3

4.3焊接母材管理..................................................4

4.4焊接材料管理5

4.5焊接材料口勺发放与回收..........................................5

5、焊接质量控制.......................................................6

5.1焊缝布置......................................................6

5.2焊接坡口......................................................7

5.3点焊..........................................................9

5.4焊接过程......................................................9

5.5焊后处理.....................................................11

6、焊接工艺..........................................................14

6.1蒸汽管道15CrMo焊接工艺......................................14

6.2中低压碳钢管焊接工艺..........................................15

6.4管道支吊架和小型钢构造焊接工艺...............................16

7、焊接环境..........................................................16

7.1防风..........................................................16

7.2防雨..........................................................17

7.3防潮..........................................................17

7.4冬季施工......................................................17

8、安全注意事项......................................................17

8.1电焊焊接作业安全控制措施.....................................17

8.2气割安全控制措施.............................................18

8.3焊接的安全管理...............................................19

1、工程概况

四大管道焊接重要包括主蒸汽管道及旁路管道焊接、空预器加热蒸汽管道焊

接、除氧器加热蒸汽管道焊接和高压给水管道焊接。

主蒸汽管道分为余热锅炉主蒸汽管道和汽轮发电机组主蒸汽管道两大部分,

余热锅炉部分管道重要是从锅炉集汽集箱电动调整阀出口处接至锅炉间3.36米

的位置并做好二期蒸汽接口日勺预留。余热锅炉部分管道重要是市159X9,15CrMo

时无缝钢管和①219X10,15CrMo无缝钢管，其设计温度为410℃,设计压力为

4.2MPa,最高工作压力为4.2MPa。此部分共设置4个疏水点，疏水阀前的J管道

采用的是中25X3,15CrMo口勺无缝钢管，疏水阀后采用的是中25X3,20#的无缝

钢管。汽轮发电机组蒸汽管道部分是从锅炉间3.36米处接至汽轮机主汽门，管

道采用H勺是①219X10.15CrMoH勺无缝钢管，其设计温度为410℃,设计压力为

4.2MPa,最高工作压力为4.2MPao此外在电动调整阀组前还设置一种主蒸汽旁

路，旁路接至凝汽器排气设备。蒸汽旁路采用的是中480X16,20#的无缝钢管和

0325X13,20#的无缝钢管，其设计温度为160℃,设计压力为0.6MPa,最高工

作压力为0.6MPa。

空预器加热蒸汽分为高压加热蒸汽和低压加热蒸汽两个部分。高压加热蒸汽

是从锅炉汽包引出饱和蒸汽接至空预器高压蒸汽入口；低压加热蒸汽是从主蒸汽

管道引出过热蒸汽经减温减压装置后接至空预器低压蒸汽入口。加热蒸汽都是用

于将进入锅炉前的空气预热到一定温度。高压加热蒸汽管道重要是①57X4：20#

的无缝钢管，其设计温度为262℃,设计压力为4.8MPa,最高工作压力为4.8MPa。

低压加热蒸汽管道减温减压装置前的管道采用的是中89X4.5,15CrMo口勺无缝钢

管，其设计温度为410℃,设计压力为4.2MPa,最高工作压力为4.2MPa；减温

减压装置后日勺管道采用日勺是①159X5,20#的无缝钢管，其设计温度为300C,设

计压力为1.6MPa,最高工作压力为1.3MPa；

除氧蒸汽管道是从锅炉汽包处引出饱和蒸汽经减温减压装置后接至除氧器

蒸汽入U。减温减压装置前的蒸汽管道采用的是①57X4,20#口勺无缝钢管，其设

计温度为262℃,设计压力为4.8MPa,最高工作压力为4.8MPa；减温减压装置

后的管道采用的是①108X4,20#的无缝钢管，其设计温度为300℃,设计压力为

1.6MPa,最高工作压力为1.3MPa；

高压给水管道是将合格K、J除盐水通过高压水泵送至锅炉省煤器里面，高压给

水管道重要采用的是6133X4,20G的无缝钢管，其设计温度为130℃,设计压力

为6.6MPa,最高工作压力为6.6MPa。

2、执行原则

1）焊工技术考核规程DL/T6792023

2）火力发电厂焊接技术规程DL/T869-2023

3）火力发电厂焊接热处理规程DL/T819-2023

4）管道焊接接头超声波检查技术规程DL/T820-2023

5）钢制承压管道对接接头射线检查技术规程DL/T821-2023

6）电站钢构造通用技术条件DL/T678-1999

7）电力建设施工质量验收及评价规程第7部分（焊接篇）DL/T5210.7-2023

8）电力建设安全工作规程

9）设计图纸和生产厂家提供的原则和技术规定。

3、焊接施工程序

母材除锈组对预热

质保书审查机械除锈组对间隙电加热

高压管材质好预热温

喷砂除锈错边量

验度

合金钢光谱分同心度及垂直

物理除锈

析度

焊接材料焊材烘烤

质保书审查烘烤温度

返修焊

高压管焊材复

保温时间接

验

恒温温度

焊工资格焊接工艺焊接检查焊后热处理

焊接工艺评

合格证根层检杳-射线加热方式

估

硬度试

焊接工艺规

合格项目层间检查-着色加热速度验

程

焊后检杳-外观及射

现场技能考试作业指导卡热处理温度

线

保温时间

冷却速度

热处理曲线

4、焊接管理

4.1焊工管理

1）参与施工日勺焊工，必须持有技术监督部门颁发H勺《锅炉压力容器、压力

管道焊工合格证》，杜绝无证上岗。

2）上岗焊工施焊前，应进行焊工资格审查，其施焊钢种、焊接措施、焊接

位置等均应与焊工本人持有口勺焊工合格证考试合格项目相符，严禁超项目施焊。

3）从事压力管道安装的焊工在压力管道施焊前，在业主及业主代表（监理）

的监督下，进行焊工操作技能考试，只有操作技能考试合格H勺焊工方能从事压力

管道的焊接工作。

4）对于焊接质量持续不佳时持证焊工（焊接一次合格率W85%）,应暂停该焊

工作业资格，经重新培训、考试合格后方可上岗施焊。

4.2焊接工艺管理

1）根据《焊接工艺评估汇报》编制《焊接工艺规程》，按《焊接工艺规程》

制定《焊接作业指导卡》，持证焊工严格按《焊接作业指导卡》施焊。

2）焊接工艺评估流程

4.3焊接母材管理

1）根据DL/T869-2023中焊前准备强制性条义规定，主蒸汽管道及空预器加

热蒸汽减温减压装置前日勺15CrMo耐热钢除有必须的质量证明书外，还要现场对

其进行复检，作光谱分析。

2）管道对接焊LI：具中心线距离管道弯曲起点不不不小于管道外径，且不

不不小于100nlm（定型管件除外），距支、吊架边缘不不不小于50nlin。同管道两

个对接焊口间距离一般不得不不小于150mm,当管道公称直径不小于500mm时，

同管道两个对接焊口间距窗不得不不小于500mm。

3）管孔应尽量防止开在焊缝匕并防止管孔接管焊缝与相邻焊缝的热影响

区重叠。必须在焊缝上或焊缝附近开孔时，应满足如下条件：

①管孔周围不小于孔径且不不不小于60mm范围内日勺焊缝，应经无损检查合

格；

②孔边不在焊缝缺陷上；

③管接头需通过焊后消应力热处理。

4）母材组对时一般应做到内壁（根部）齐平，如有错口，其错口值应符合

下列规定：

①对接单面焊的局部错口值不得超过壁厚的10%,且不不小于1mm；

②对接双面焊的I局部错口值不得超过焊件厚度的10%,且不不小于3mm。

5）严禁在焊接母材表面引燃电弧、试验电流或随意焊接临时支撑物，高合

金钢材料表面不得焊接对口用卡具。

6）对需做检查的隐蔽焊缝，应经检查合格后，方可进行其他工序。

7）除非确有措施防止焊道根层氧化或过烧，合金含量较高的J耐热钢（珞含

量23%或合金总含量＞5%）管子和管道对接焊接时内壁必须充氮或混合气体保

护，并确认保护有效。

4.4焊接材料管理

1）焊材入库前必须认真查对质量保证书，严格进行外观检查。焊条检查不

得出现药物脱落、焊芯锈蚀等缺陷

1）2）材质为15CrMo的主蒸汽管道和空预器加热蒸汽管道，选用型号是

E5515-B2（R307）日勺焊条，TIGR-30H勺焊丝；材质为20G日勺高压给水管道，选用是

E4303（J422）口勺焊条，H08Mn2MoA欢|焊丝；其他20#口勺无缝钢管采用选用是E1303

（J422）的焊条，H08Mn2MoA的J焊丝。氮弧焊打底选用日勺氮气纯度应保证在

99.95%,且采用钵鸨极。氮弧焊打底焊层厚度不不小于3mm；底层焊接经检查合

格后，应立即进行次层日勺焊接。焊丝使用前，坡口及内外两侧20111nl区域内需清

理洁净，且见金属光泽。

3）焊条使用前必须严格烘烤，焊条烘烤规范见下表

烘烤温度烘烤时间恒温温度反复烘烤

序号焊条型号（牌号）

（℃）（min）（℃）次数

1E5515-B2(R307)350120100-150W2

2E4303(J422)150±1560-9050-60W2

4）焊条烘烤曲线

4.5焊接材料口勺发放与回收

1）焊工必须凭焊接责任师签发口勺《焊材领用卡》，携带焊条保温筒和专用焊

丝筒到焊材管理员处领用焊接材料。

2）焊材的一次领用量不应超过该名焊工4小时焊接的需用量。

3）当日未用完的得接材料应回收。焊工在再次领用焊材时应将未用完的焊

条和焊条头交回焊材管理员。回收日勺焊条放在专门口勺位置，准备反复烘烤，反复

烘烤一般不超过二次；回收日勺焊条头放入焊条头堆放桶内，定期处理。

5、焊接质量控制

5.1焊缝布置

1）管道相邻两个对接焊口间距离不得不不小于管子直径,且不得不不小于

100mm（成型管件除外）

2）支管焊接口勺管子不得开在焊缝上，并防止管孔焊缝与相邻焊缝的热影响

区相重叠（距离至少50mm）

3)

4)

3）焊口距支吊架边缘至少50nlm。

根据DL/T869-2023中规定，焊口局部间隙过大时，应设法修整到规定尺寸,

严禁在间隙内加填塞物。

5.2焊接坡口

1）根据图纸设计规定，坡口形式按照《火力发电厂焊接技术规程》

（DL/T869-2023）规定执行。

2）四大管道除主蒸汽旁路管道外其他管道壁厚不不小于16mm。采用V型坡

口，如下左图；旁路蒸汽管道为①480X16,壁厚为16nm1：采用U型坡口，如下

右图：

a

_P

V型坡口U型坡口

2）主蒸汽管道、高压给水管道、空预器高压蒸汽入口及空预器低压蒸汽减

温减压入口前段以及除氧蒸汽减温减压装置前段日勺对焊法兰连接对接坡口形式

3）除氧蒸汽、主蒸汽旁路蒸汽管道以及空预器加热蒸汽低压段平焊法兰与

管道连接插入式接头坡口形式如下图：

5）下料

四大管道DN100如下的无缝钢管采用机械措施切割。DN100以上的无缝钢管

采用气体火焰切割下料，主蒸汽①159X9、①219X10,15CrM。和①480X16、①

325X13、20#下料采用IPK固定式电动坡口机加工坡口，其他厚度的I管道采用

ISD-150.300外部安装式电动坡口机加工，焊前必须使用角向磨光机彻底清除

坡口及两侧15mm范围内的氧化层及渗碳层，露出金属光泽。

6）组对

①组对前应对坡口及附近母材进行检查，坡口及母材表面无裂纹、重皮、坡

口损伤及毛刺等缺陷，坡口尺寸符合图样规定。

②组对前应将坡口表面及附近母材15nlm范围内内、外壁的油、锈、污垢、

漆等异物清除洁净，直至发出金属光泽。

③组对时应做到内壁齐平，如有错边，其错边量应不超过壁厚的10%,且不

不小于1mm。

④不一样厚度焊件对口时•，其厚度差可按前图加工处理。

⑤焊口局部间隙过大时，应设法修整到规定尺寸，严禁在间隙内加填塞物。

⑥组对时严禁强力对口，严禁采用热膨胀法对口。

⑦管子端面与管中心的偏斜度规定

图例管子外径（mm>Af(mm)

W600.5

6CT1591

159~2191.5

>2192

5.3点焊

1）点焊所使用的焊材必须与正式焊接时所使用的焊材一致，严格严禁乱用

焊材。

2）点焊焊工必须待有质量技术监督部门颁发日勺《锅炉压力容器、压力管道

焊工合格证》。

3）点焊焊接工艺与正式焊接的I焊接工艺相似。

4）点焊数量及点泮长度应根据管道直径确定，原则上每个焊口点焊不少于

3点，长度不少于20mn,防止点焊焊缝开裂。

5）点焊后应立即检查点焊焊缝质量，发现缺陷立即清除。

6）点焊焊缝应打磨圆滑，便于引弧。

5.4焊接过程

管道均采用僦弧焊打底，电焊盖面。主蒸汽旁路管道尺寸为①480X16,直

径不小于400的管道采用双人对称焊接技术，焊接时要注意双人同步，保持焊接

速度同步，如下图所示:

1）引弧

①引弧应在坡口表面内进行，或采用引弧板引弧，严格严禁在母材表面引弧。

②鸨极氮弧焊引弧，应采用高频引弧、电子脉冲引弧或采用引弧板引弧，严

禁采用铝极直接碰击坡口表面引弧，防止产生夹鸨缺陷。

③假如引弧不慎，导致电弧划伤，焊后应立即将电弧划伤部位打磨光滑，且

必须注意壁厚减薄量控制在设计和原则容许的范围内，假如超过原则规定，则必

须补焊。

2）收弧和接头

①收弧时应缓慢提起焊把（焊枪），注意填满弧坑，防止产生弧坑裂纹、缩

孔（弧坑气孔）缺陷，发现弧坑裂纹和缩孔缺陷应立即清除。

②接头时应迅速，一般应在2—3秒内更换好焊条，从而防止未接上或接头

过局。

3）预热

主蒸汽管道型号为①159X9,0219X10及空预器蒸汽管道型号为①89X

4.5均不不小于16m【n的15CrMo耐热钢管道焊前预热200-220℃,其他20#、20G

的无缝钢管不不小于25mm的碳钢管不需要焊前预热。

4）根部焊接

①根层焊缝厚度一般不不不小于3nlm，但一般不应不小于4mmo

②根层焊接时，注意观查熔池，保持熔池缺口稳定，防止焊瘤、未焊透缺陷。

③根层采用手工电弧焊时，应采用熄弧焊措施（即电弧引燃3-4秒后熄弧

1-2秒，再引燃电弧、再熄弧……）。

④采用铝极筑弧焊打底时，应注意根层焊缝口勺充气保护。

⑤根层焊缝焊完后应立即进行外观检查，发现缺陷应立即清除。

5）填充层焊接

①填充层焊缝厚度一般不不不小于2mm,但一般不应不小于3mmo

②填充第一层焊接时，注意控制焊接线能量，防止根层焊缝烧穿。

③薄壁管填充焊时，可采用摆动焊，运条方式为：8字形、上月牙形、下月

牙形。

④厚壁管填充焊时，采用多层多道焊，焊条一般不摆动。

⑤多层填充焊时，每层焊完后应立即检查焊缝表面质量，发现缺陷应立即清

除，方可进行下层焊缝H勺焊接。

6）盖面层焊接

①薄壁管盖面层焊接一般采用摆动焊，运条方式为：8字形、上月牙形。

②厚壁管盖面焊接采用多道焊时一般不摆动，应注意焊缝的成形，注意填满

焊缝。

③盖面焊接应注意控制焊接线能量，防止焊缝表面产生咬边缺陷

④盖面焊接应尤其注意缓慢熄弧（鸽极氮弧焊延迟熄弧），填满弧坑，防止

焊缝表面气孔和表面裂纹产生。

5.5焊后处理

1）后热处理

根据DL-T869-2023《火力发电厂焊接技术规程》中焊后热处理中的规定，

壁厚不不小于10mm或管径不不小于勺15CrMo的无缝钢管采用氢弧焊或低

氢焊条焊接时，焊前预热和焊后合适缓慢冷却的焊接接头可以不进行焊后热处

理。主蒸汽管道待焊接完毕后用保温棉包住让焊口缓慢冷却。

2）外观检查

①焊后，焊工本人应立即对所焊焊口进行外观检查，发现焊缝表面咬边缺陷

应立即进行打磨或补焊，发现表面气孔和表面裂纹缺陷应立即进行打磨，清除缺

陷，并观测缺陷状况，并立即汇报焊接责任工程师。对于经打磨木发现及穿性缺

陷口勺，应立即进行返修，对于贯穿性缺陷的焊口，必须切除重新焊接。

②对余高较高的焊缝进行打磨，使其圆滑过渡。

③焊接质量检查员应对每道焊口进行外观检查，并作好检查记录。

a）焊缝边缘应圆滑过渡到母材，焊缝外形尺寸应符合设计规定，其容许尺

寸见下表:

■——焊接接头类别

接头型式位置■f-----------IIIII

平焊0〜30—4

焊缝余高

其他位置>4W5

对接接头平焊W2W3

焊缝余高差

其他位置<3<4

焊缝宽度比坡口增宽W4W5

焊脚6+(2〜4)6+(3〜5)

贴角焊

焊脚尺寸W2W3

6W206±23±2.5

焊脚

角接接头6>206±2.56±3

坡口角焊

焊脚尺寸3W20W2W3

差6>20<3<4

b）焊接角变形应符合卜'表规定:

偏差值

焊件

0(°)a

板件>3

管径〈100mm>1/100

管径,100mm>3/200

c）焊缝表面缺陷应符合下表H勺规定

头类别质量规定

缺陷名才7

IIIII

裂纹、未熔合不容许

深度生10%焊缝厚度，巨生深度中15%焊缝厚度，且生

1.5mm,总长度》焊缝全长2mm,总长度》焊缝全长的J

根部未焊透

的110%。氮弧焊打底焊缝不15%

容许

气孔、夹渣不容许

不规定修磨日勺焊深度斗0.5mm；焊缝两侧总深度40.5nun；焊缝两侧总

缝长度：管件才焊缝全长的

咬长度：管件》焊缝全长的

边20%；板件斗焊缝全长的20%；板件小焊缝全长的

15%20%。

规定修磨日勺焊缝不容许

板件和直径，108nma『、J管件：＞3mm管件直径＜108mm

根部凸出时以通球为准，规定是：管外径2321nm时，为管内径的1

85%管外径（32mm时，为管内径的75%。

内凹W2nlm<2.5mm

3）无损检查

①外观检查不合格口勺不得进行无损检查

②无损检查比例

根据图纸设计规定，主蒸汽管道中（D159X9、①219X10的15CrMo的焊口

检测比例是100机主蒸汽旁路管道①480X16、O325X13H勺20期勺焊口检测比

例是10%；空预器蒸汽管道中①89X4.5的15CrMo的焊口检测比例是50%,057

义4的20#的焊口检测比例是5%；除氧蒸汽管道的焊口检测比例全是5%；高压给

水管道的焊口检测比例全是25%

6、焊接工艺

6.1蒸汽管道15CrMo焊接工艺

1）15CrMo耐热钢管道焊接性能分析

①15CrMo管碳当量较高，重要合金元素Cr、Mo明显提高了钢日勺淬硬性，在

焊接热循环日勺作用下，易形成对冷裂纹敏感的显微组织（贝氏体、马氏体组织）。

②重要合金元素Cr、Mo具有强烈日勺碳化物形成倾向，从而使焊接接头过热

区产生再热裂纹（消除应力处理裂纹）

③由于管道壁厚较大，构造刚性较大，焊接时易产生较大的焊接残存应力，

在焊接残存应力和扩散氢的共同作用下，焊接接头易产生冷裂纹。

@15CrMo焊接性能较差，焊前一般预热230-250℃,层间温度不得低于

200C,焊后应即时进行热处理。

⑤15CrMo管焊接时应严格控制焊接线能量，防止焊缝晶粒粗大导致的焊接

接头机械性能下降，焊接线能量不超过32023J/CI）；焊后应采用缓冷措施控制冷

却速度。

@15CrMo管应严格控制扩散氢含量，选用低氢型焊条，焊条应严格烘烤，

焊后立即进行后热处理，减少扩散氢含量。

⑦15CrMo管焊接时应注意防止气孔、夹渣、未熔合、未焊透及裂纹等缺陷。

2）15CrMo管焊接二艺表格

管氮气流

焊接电焊接电

管径壁层焊接焊材焊接速度量

焊材牌号流压

(mm)厚次措施规格(mm/min)(L/min

(A)(V)

度)

小110-12

1TIGH08CrMoA12-1480-1008-12

2.50

DNWE5515-B2①120-14100-12

2SMAW21-23

8015(R307)3.200

2E5515-B2①120-14100-12

SMAW21-23

3(R307)3.200

O110-12

1TIGH08CrMoA12-1480-1008-12

2.50

DN>>2-E5515-B2①120-14100-12

SMAW21-23

80163(R307)3.200

2E5515-B2①120-14100-12

SMAW21-23

4(R307)3.200

注：DN>80中、厚壁管在第4层开始采用多道焊接，每道焊缝的焊接速度

为200-220mm/mino

6.2中、低压碳钢管焊接工艺

1)中、低压碳钢管道(薄壁管)焊接性能分析

①中、低压碳钢管由于含碳量较低(一般在0.2%左右)，合金元素含量较低,

碳当量较低(一般在0.3—0.35%),焊接性能良好，焊前一般可不预热，焊后也

不需要进行热处理。

②当焊接环境温度低于5℃时，焊前一般预热50—803

③中、低压碳钢管焊接时应注意控制焊接线能量，防止焊缝晶粒粗大导致的

焊接接头机械性能下降，焊接线能量不超过42023J/cm；焊后应控制冷却速度,

不可急冷。

④中、低压碳钢管焊接时应注意防止气孔、夹渣、未熔合等缺陷。

2)中、低压碳钢管(薄壁管)焊接工艺

层

管厚管牌焊

次焊嵋僻概

径

姆娥w雌腌圉妾sn

1TK；TIG-J⑴2.580-10012-1480-908-12

DNW50

5

80TIG-J

80-10012-1480-908-12

2TIG50(D2.5

TIG-J120-14

TIG①2.511-1380-9010-14

1500

DN>W5

80(J422

2-3SMA中3.290-12020-2290-150

WE4303

TIG-J120-14

1TIG50①2.5011-1380-9010-14

(J422

DN>SMA

>62-3W03.290-12020-2290-120

80E4303

(J422

24SMA140-18

W①4.024-2690-150