探討P91管道焊縫根部的缺陷修復

賀海波

摘要：火電廠在連接最后一道密封焊縫時，從根本上說，焊縫可能存在缺陷，由于強制力等因素很難糾正。本文主要采用挖補缺陷的方法，保證缺陷清除干凈，并對焊接過程進行控制和監控。在背面不能充氯時，增加免沖量焊劑，增加測量標志，對標簽層進行焊接。在焊接過程中，通過多通道焊接，仔細控制根部，減少線能量的消耗，防止焊接缺陷再次發生。相關企業為保證P91管道的組織和性能，采用嚴格的焊后和熱處理中間道。

關鍵詞：IP91管道;焊縫根部;缺陷修復;熱處理

隨著科學技術的不斷創新，火電廠的容量和參數不斷增加，而且對于新材料的應用也越來越多。首先P91材料具有良好的耐持久性、熱穩定性和遇火高抗性。P91管道已在主蒸汽、過熱器和熱電廠中得到應用，但在對焊時仍易產生裂紋敏感性、熱影響區軟化和塑性降低等問題，檢修次數越多，越能大大降低其整體性能，給電廠安全運行減少隱患。因此，相關部門必須嚴格對這種現象進行控制。

一、施工過程的管道問題

當出現缺陷時，維修難度會增加，或多或少給維修工人帶來一些隱患，這是我們必須考慮的問題，如何才能盡可能降低維修產生的效果。我們正在討論對P91管道缺陷修復進行分析、處理及實踐。

在600兆瓦超導體連接管的安裝過程中，根據超聲波檢測結果，我們發現二次超導體第一個焊接連接點的焊接原因為非熔合狀態，由于該焊接材料為P91熱鋼，通過對整個修復過程的分析，希望能為今后P91管道焊根缺陷的修復提供參考。

1.1缺陷概況

根據新的焊接技術的規范，大厚壁管可進行一次焊接。根據以前的焊接規范，它必須焊接兩次。在焊接到20毫米的厚度后，必須在發現故障后用螺栓進行焊接。因此，根據新規定，最終焊接必須嚴格按照施工工藝進行，并且是最好的焊接。

1.2分析缺陷的原因

缺陷的位置表明，第一個是坡口根部的熔合溫度不足以進行兩點密封焊接，另外，3-4的位置是卡塊的位置。焊工在焊接過程中無意中造成了熔合。同時也沒有及時檢查管道焊縫的根部。

二、消缺措施

由于焊接位于全廠高溫蒸汽管道主置，是電廠的中心控制點。因此，我們成立了專門小組進行聯合分析討論，制定了嚴格的焊接返修措施。由于整個管道的結合力將集中在焊接上，使機械調整和焊接變得更加困難。因此，相關企業決定在當地進行挖掘。

在提高焊接效果方面，常用的方法有碳浸、氧乙炔燃燒、角度儀銑削等，由于鋼管是大壁厚管，會導致工作人員測量時間過長。因此，首選碳電壓法和氧焰法兩種方法，并結合現場實際情況，采用碳弧空氣收集法進行切割焊接。

由于P91鋼是一種控制鋼，其硬度和耐磨性較高，具有較高的空氣阻尼性能。由于熱驅動的靈敏度較高，所以采用碳弧空氣壓縮法補焊時，必須先對焊接進行預熱，加熱溫度與標簽連接處的加熱溫度相同，當焊接檢測器厚度為67mm時，停止刨削，慢慢使用230角砂磨機，盡量去鐵屑和細砂。焊接切割時會產生一層厚度近1mm的焊縫，根據相關規定，為了去除硬度和過熱層，必須選擇冷處理的方法。根據管子的厚度，必須用230的角度進行打磨，打磨厚度至少為1mm，保證泥縫缺陷完全消除，并將切口打磨成符合表準的V型槽。然后進行冷卻焊接，給切割面和周圍表面上色，并檢查槽周圍有無裂紋、損傷、磕碰等缺陷。

三、焊接工藝及措施

為了保證焊接的連續性，工作人員必須組織正面焊接，由四名有經驗的焊接焊縫，焊工應嚴格按照規定的焊接工藝操作，最好是采用兩次焊接，中間熱處理等多種措施。

3.1預熱

缺陷消除后，相關人員通過著色檢測焊接是否合格，可以通過重新通電進行預測，直到溫度達到150℃并保持恒定溫度。

3.2焊接工藝

采用的焊絲是直徑為2.5mm，所采用的焊條是直徑為2.5mm與直徑為3.2mm的，所選用的鎢級直徑為2.5mm。

由于焊縫根部不能采用氫氣進行保護，必須用焊絲和底釘進行焊接，在焊接選材時，要仔細檢查焊接的熔合情況和熔透程度。在保證未熔化的焊縫接口沒有缺陷時，可將管道固定密封;密封時，應控制好熔池溫度。當焊縫比焊底位置多5-10 mm時，封焊前應合理提高焊接速度，工作人員可以稍微提高焊接弧度，將焊接弧度緩慢轉向斜坡，達到斜坡與焊接弧度平齊即可。

焊接完畢后，加熱溫度應提高到200℃;，并用直徑2.5mm的焊條進行多層焊接。當焊接厚度達到20mm時，應停止焊接，并用保溫棉覆蓋焊接口進行保溫。當焊接溫度冷卻至110 ℃，保持恒溫2小時后加熱至400℃，然后在400℃恒溫2小時。焊接溫度冷卻至常溫后，對管道焊接進行射線檢測。相關人員確認無缺陷后，繼續升溫至200C，半小時后，繼續使用直徑3.2mm、線能量小、多層焊的焊條，直至焊接口焊接完畢。

工作人員在整個焊接過程中，必須使用自動熱處理機有效地控制焊縫的層間溫度，當焊接溫度高于250 ℃時，應將層間溫度控制在250%，如果超過范圍就需要工作人員立即停止工作，直到管道焊縫的溫度重新恢復為250℃之后，才可以繼續對其進行焊接，當工作人員的焊接工作全部結束之后，立即對焊道焊縫進行相應的熱處理。工作人員對焊道焊縫進行焊接以及熱處理之后，詳細檢查管道焊縫直至外觀符合規范要求。

工作人員對焊接硬度進行檢查;經檢驗，焊接硬度在標準范圍內，應符合電力電廠接頭評定及熱處理技術規范的有關規定。管道內部焊接檢驗采用超聲波檢測對焊接進行控制，與管道焊接的零件可采用超聲波技術。

總結：

由于鍋爐內溫度高、壓力大，管壁就會越來越厚，部件中焊接的P91鋼組件數量增多，一旦出現焊接缺陷，無論是否連接，基本缺陷都很難處理。為了保證焊縫背面質量和根部質量，相關企業同時對其他焊卡進行多層焊接時，使用較小的線能量，在焊接過程中，增加無氫焊接保護器，用于根部缺陷的修復和缺陷的檢測。所有焊接均合格可以進行一次返修，盡可能降低非焊接管道進行另一次返修的風險;增加管道中間冷卻和熱后處理，保證P91鋼管轉變和中間階段焊接，從而保證誤差的修正效果。

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