常规岛主蒸汽管道焊接质量控制

包启超

中国核工业第五建设有限公司上海201512

摘要：常规岛主蒸汽管道主要采用焊接进行连接，管道焊接施工质量直接关系到管道安装质量的好坏。本文通过对主蒸汽管道焊接施工质量从先决条件、施工过程、焊接检验几个环节的质量控制进行了阐述，并通过在福清3#机组实践，克服了施工工期紧、组对难度大、焊接空间狭小等困难，取得了良好成果，保证了焊接质量的持续向好。

关键词：主蒸汽管道；焊接；焊接施工；焊接质量

1.概述

常规岛主蒸汽管道为钢质压力管道（以下均简称为管道），主要采用焊接方式连接，焊接是管道安装中最关键、最重要的一道工序。管道焊接施工质量直接关系到管道安装质量的好坏。因为管道焊接具有不可逆性，管道一旦焊接完成，管道系统所要求的机械性能、清洁度必须得到保证。如果发现错误，尤其是工艺上的错误，将不可避免地对安装质量造成隐性缺陷，必须得到纠正，纠正即意味着切割、重新焊接、重新检验甚至更换。因此加强对焊接质量的控制具有十分重要的意义。

2.焊接施工质量控制措施

常规岛主汽轮机蒸汽管道焊接施工过程中存在诸多问题影响施工质量，特别是焊接施工工期紧、组对难度大、焊接空间狭小、返修过程中管口内部异物控制等问题。

2.1先决条件控制（人、机、料、法、环）

2.1.1人员

应取得相应的合格证书，有丰富的施工经验，并经考核合格及施工前技术交底工作。

如：焊工或焊接操作工应取得相应的资格证书，经过技能培训且考核合格，并按照考试合格项目适用范围从事焊接工作。对于主汽轮机蒸汽管道等重要的焊口应选用焊接合格率高的焊工、管道组装经验丰富的管工等，从根本上提高焊接施工质量。

2.1.2设备和工机具

焊接设备〔含焊机、热处理设备、无损检测设备等〕应标定合格，且在合格有效期之内，保证参数稳定、调节灵活和安全可靠。

2.1.3材料

母材及耗材必须符合国家标准（或颁布标准、专业技术条件）或图纸的规定，并具备完整的质量证明文件，并经验收合格。

如：焊材的质量应符合国家标准（或有关标准）并经验收合格，焊接材料的验收、入库、烘干、发放应制订《焊接材料烘干、存放和使用工作程序》并严格执行。

2.1.4技术文件

应有合格的焊接工艺评定报告、焊接施工方案、焊接工艺卡、热处理工艺卡、相应的质量跟踪文件、有效的焊工合格证。

2.1.5施工环境

（1）焊接场所应该具有防潮、防雨、防雪设施；

（2）应采取措施减小焊接场所的风力，手工电弧焊时，风速≤8m/s，手工钨极氩弧焊时，风速≤2m/s；当环境不满足上述要求时，必须采取有效的防风措施，否则不得施焊。

（3）环境相对湿度＜90%，环境温度大于≥-10℃，待焊工件温度≥+5℃。

（4）热处理场所附近的易燃、易爆物应予以清除，热处理工件在自由状态下进行热处理。

（5）施焊现场应设立焊材二级库，负责现场焊接材料的保存、烘焙及发放回收事宜。

2.2施工过程的质量控制

2.2.1切割下料质量控制

对于焊接收缩量较大的高压主汽管道，需要提前预留收缩量，并且在每条焊缝焊接完成后，需要重新对已安装管道的坐标进行测量，再进行下一段管道的余量切割。

2.2.2焊件组对质量控制

焊口组对前，被焊接的内外表面都应清理并除掉油漆、油、锈、垢以及其他在加热时有害于焊缝或母材的材料；坡口处母材无裂纹、皱皮、坡口损伤及毛刺等缺陷；焊口的局部间隙过大时应设法修整到规定尺寸，严禁在间隙内填、加塞物。对于中压排汽管、中压连通管等大径管道，焊口不允许强行组对，对口尺寸应符合技术条件要求不得大于1mm，应采用卡块在管道外壁进行点固，整个圆周上均分点固8-10个卡块，打底焊接至卡块位置，将卡块移除，焊缝的外表面应基本上平整光滑，并逐渐过渡到母材。

2.3焊接质量检验控制

管道焊接质量检验通常分三步进行：首先是焊缝表面质量检验，然后是焊缝内部质量无损探伤检验，最后是管道系统压力试验。焊接表面质量和内部质量检验结果，必须达到设计和施工验收规范要求的等级，才能认定为合格。

2.3.1焊缝表面质量检验控制措施

（1）采用目测和焊接检验尺实测的方式检验外观质量

主要检查焊缝表面的裂纹、气孔、夹渣、咬边、未焊透、焊瘤、根部收缩、余高、焊缝外观成形、角焊缝厚度、角焊缝焊脚对称情况等。

（2）渗透检验

主要是在焊缝表面喷涂渗透检测剂，通过显示的迹痕，判定焊缝的缺陷。

2.3.2焊缝内部质量无损探伤检验控制措施

焊缝内部质量无损探伤检验方法主要是射线透照检测和超声检测。射线透照检测比较直观并能保留检验记录，是最常用的检测方法。

（1）射线透照检测控制要点

射线透照检测主要是采用γ射线或χ射线对焊缝进行透照，通过底片上的影像所反应的缺陷性质、尺寸、数量和密集程度，判定焊缝的质量等级。缺陷性质通常分为裂纹、未熔合、未焊透、圆形缺陷和条形缺陷五类。

（2）超声检测控制要点

超声检测主要是通过探伤仪的探头在扫描焊缝区域时发出超声波，观察探伤仪显示的最大反射波的波高，并与对比试块的“距离—─波幅”曲线图进行对照，根据波幅所在的区域，判断焊缝缺陷所在位置、指示长度，再根据波幅所在区域和缺陷指示长度评定焊缝的质量等级，焊缝的质量等级可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三级。

3.结论

在总结了2#机组施工经验的基础上，3#机组主汽轮机蒸汽管道焊接过程中对部分工序、人员进行了优化和调配取得了良好的效果。随着再热管道焊缝焊接工作的结束，3MX汽轮机蒸汽系统大管的焊接工作圆满的画上了句号。从2014年12月22日开始焊接第一道焊缝，到2015年6月25日全部焊接完成。我们欣喜的看到经过186天的努力以后，在焊接持续时间比2#机组缩短了70天的前提下，当然在3#机组施工过程中管道专业施工工序比之2#机组也有所优化，焊接射线检测一次合格率更是比2#机组提高了1.37个百分点，达到了99.54%，即：在1291张射线检测底片中，不合格底片数量仅6张。对于福清项目部在3#机组主汽轮机蒸汽系统主管焊接施工中的优良表现，北京四达贝克斯福清核电项目监理部发来表扬信表示祝贺。

参考文献

[1]DB36.5.2，《核电汽轮机管道系统焊接作业指导书》

[2]FQY10000103B01A44SS，《核电汽轮机辅助系统安装程序总则》

[3]GB50235-2010，工业用金属管道施工规范

[4]DLT869-2012，火力发电厂焊接技术规程

[5]DLT1118-2009，核电厂常规岛焊接技术规程