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級國產燃煤凝汽式汽輪發電機組。略陽技改工程鍋爐水壓試驗于2007年2月15日一次完成，打壓中未發現焊口泄露及滲漏，但春節后鍋爐再熱器出口導管堵閥后管道開始施工，發現焊口上部12點位置發現裂紋并有擴散現象，嚴重影響了本次工程的進度以及質量，針對此現象，本文主要對熱段焊口的缺陷進行分析及處理。

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.

關鍵詞：焊口缺陷；分析；處理

Key words： welding defects； analysis； treatment

中圖分類號：TM311 文獻標識碼：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級國產燃煤凝汽式汽輪發電機組。鍋爐為東方鍋爐（集團）股份有限公司生產的DG1018/18.4-Ⅱ型亞臨界中間再熱，單汽包自然循環燃煤鍋爐，亞臨界參數，自然循環、單爐膛、一次再熱、平衡通風、固態排渣，全鋼架懸吊結構汽包爐。

主要技術參數：

主蒸汽

最大連續蒸發量：1018t/h；壓力：18.40MPa.a；溫度：543℃。

再熱蒸汽

流量：913t/h；壓力（進/出口）：4.412/4.188MPa.a。

溫度（進/出口）：336/543℃。

1 質量缺陷產生

略陽技改工程鍋爐水壓試驗于2007年2月15日一次完成，打壓中未發現焊口泄露及滲漏，春節后2月21日鍋爐再熱器出口導管堵閥后管道（焊口編號為GZC18見圖1）開始施工，鍋爐再熱器出口導管材質為SA-335P22，規格？準703×40。下午施焊前發現焊口上部12點位置發現裂紋2處，長度8mm，經過現場打磨缺陷如圖2所示，因有擴散現象，因此當天未進行消缺處理，22日焊口兩側發現裂紋，長度為100mm，位置在焊口3點及9點處，見圖3。

2 原因分析

22日與鍋爐電焊班班長、技術員、質檢員以及施工的高壓焊工（2人）進行了討論分析，并經過現場實際調查觀察，排除了諸如焊接材料使用錯誤、焊前未進行預熱、管道固定不牢固等幾個問題，最后大家統一確定出現問題的原因為以下兩點：

2.1 施工停頓后未進行后熱處理

21日上午9點焊口點完后，開始進行200～300℃的預熱，當時預熱溫度為250℃，到中午12點時因出去吃飯停止施焊，未通知汽機熱處理班進行后熱脫氫處理，中間停止時間為90分鐘，造成焊口上表面應力集中產生裂紋。

2.2 焊縫中間填充層焊肉太厚

經過測量發現中間填充層厚度嚴重超標，見圖4、圖5，實際施焊厚度為20mm，且當時中間填充層沒有焊接完成，上邊1/3沒有焊接，就是說當時焊接厚度上部分1/3為20mm，下部分2/3為40mm。造成焊口上表面應力集中產生裂紋。

綜合上面所講，造成出現質量事故的原因為焊工在施工中未按作業指導書及施工交底書要求的施工工藝進行施工，擅自改變了施工中間停頓施工技術要求及施焊中間填充層厚度。

3 采取對策

現場經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，采用火焰進行斷口，然后使用角磨機打磨處理，火焰切割后的淬火層應完全處理完。

②坡口制作，用角磨機打磨成V型坡口并進行試組裝，試組裝時已對口間隙達到焊接質量過程控要求為準。

③坡口母材的檢驗。

采用PT（著色）進行表面缺陷的檢查，坡口制作完后，通知金屬試驗室表面著色檢驗，檢驗過程分為清洗—著色—清洗—現像四個步驟，然后對表面缺陷進行標記，通知焊工對表面缺陷進行打磨處理，處理完缺陷后再進行著色檢驗，發現問題再進行打磨，循環直到表面著色檢查沒有缺陷為止。

④坡口的補焊。

著色檢驗完后試組裝，對坡口不符合要求的進行補焊處理，補焊前采用電加熱方法對坡口進行250℃的預熱，然后進行補焊，補焊采用氬弧焊，焊絲為TIG-R40、？準2.5，完后進行脫氫處理，即加熱350℃恒溫1小時的后熱處理。然后緩冷至室溫。

⑤焊前預熱：焊前預熱250℃。

⑥焊口的焊接。

預熱完后進行焊接，打底采用TIG-R40、？準2.5，打底厚度3mm，打底過程中焊工互相監督，出現問題及時停止處理；第一層焊接采用焊條R407、？準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，即最大不能超過6mm；施焊中間不進行停頓。

⑦焊口熱處理。

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

4 質量檢驗

熱處理完24小時后，進行超聲波檢驗，檢查未發現缺陷。

5 總結

本次質量事故嚴重影響了施工工期，缺陷處理時間7天，動用勞動力鉗工3人，焊工2人，金屬試驗室1人，熱處理工2個，對安裝質量特別是焊接質量產生了嚴重影響。因此要求我們在以后的施工中要嚴格按照施工工藝要求進行焊接施工，施工前焊接技術人員應進行相應工作的技術交底，施工人員應嚴把工藝關，杜絕私自改變施工工藝的現象發生，保證工程的焊接質量。

參考文獻：

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