论文部分内容阅读
【摘 要】随着我国国民经济的快速发展，火电工程也在不断的扩容，火力发电厂中新材料、新技术的应用也在不断增加，因此，如果控制好火电工程的焊接质量是发电厂能否安全运转并达到设计产能的重要环节，为此我们要加强火电工程焊接质量的控制研究。
【关键词】火电;焊接质量;控制
现代火力发电厂建设正在向大容量、高参数的方向发展。由于机组容量的增大，参数的提高，所使用的钢材和焊接材料品种及规格日趋复杂，焊口数量增多、异种钢焊口增多、管壁厚度增大、安全性的要求也愈来愈高，因此，焊接工艺质量及检验标准也日益严格。焊接作为一种最经济最有效的连接手段获得了迅猛发展，从焊接方法、焊接材料、焊接工艺及焊接质量管理的各个方面都取得巨大的进步，。对焊接质量的控制不能单纯倚靠无损探伤进行，而是要引入全面质量管理的理念，從人、机、料、法、环等多方面多个环节进行控制和管理。
1“人”-优秀的焊工是保证焊接质量的先决条件
电力建设单位一般都有焊工培训中心，都有一个较强的焊工队伍，在以往电力建设工作中由于人员构成相对单一较容易管理。但是由于我国经济发展具有一定的周期性，前几年电力建设市场不景气，有的电建单位让一批高温高压焊工买断工龄并解除劳动合同，焊工培训工作有所减弱，造成了人才的流失与不足。目前电力建设达到高峰期，机组建设周期短，这样就暴露出高温高压焊工严重短缺的问题，而焊工的培养需要一个较长的周期，针对这种情况电建公司从社会上招募高压焊工，目前焊工的主要来源有以前电建流失的焊工、地方技术监督部门培训的焊工两种。就技术监督部门和电力部门对焊工进行考核的标准来看差异较大，电力部门对焊工的考核较技术监督部门的要严格，特别是电力标准中有明确要求焊工必须执有电力证书，所以对电力建设工程中高温高压部件的焊接必须要由电力部门培养的焊工进行，而较重要的中压管道也不宜采用技术监督局培训的焊工操作。
现在在同一工地经常出现焊工执有不同网局焊培中心所发焊工证的现象，在使用这些焊工时应要求电建公司在当地电力网局焊工培训中心进行焊工发证机构资质的认证。
对技术监督部门培训的焊工在使用前应进行较严格的现场考核，原则上不允许他们从事高温高压部件的焊接工作，对焊接技术水平较高的焊工在进行重要部件焊接前应在当地电力网局焊培中心进行换证。
2“机”-先进的焊接机具是焊接质量的重要保证
先进的焊接设备和相关的设备是焊接接头质量的重要保证。在电力建设中应要求电建单位根据工程施工进度和焊接工作量，合理配备焊接人员和焊接所使用的工机具。要求电建单位随机具数量变化提供动态的焊接设备的台帐，要求电建单位设专人对设备定期进行保养和维护。设备的电流、电压表应经过计量部门的校验，在有效期内使用。
3“料”-合格的材料是焊接质量的物质保障
3.1焊接材料
施工现场使用的材料均由电建方提供，建设方在焊材进货前要对焊材供货厂家进行评审，焊材必须要有生产厂家出具的有效的质量保证书，应要求电建方提供焊材的抽检报告，如有疑问要对焊材进行复检。从源头上杜绝不合格焊材流入基建现场。
焊条的保管要建立专门的焊材库，建设方要定期对电建方焊材的保管情况进行检查。对电建方焊条发放使用的跟踪台帐进行不定期的抽查，确保焊材使用有可追溯性。
3.2母材的影响
近来因母材原因造成的事故时有发生，应当引起足够的重视。在以往的工程建设中一般只对甲委管材、管件进行文件审核，目前管材、管件的生产厂家较多水平良莠不齐，单纯的倚靠文件审核不能确保原材的质量。在实际的工作中应在委托采购合同中明确要对管材、管件的质量进行入厂验收。验收合格的管材、管件做好出入库的光谱复检，确保材质使用无误。
4“法”-先进的方法是焊接质量的技术支持
4.1焊接工艺准备过程控制
4.1.1焊接工艺评定审核
电力建设中涉及的材料种类、规格较多，以王滩电厂为例工程焊接工作共涉及材料16种（其中包括20G、SA106B、SA106C、Q235、A672B70CL32、P11、P12、P22、WB36、15CrMo、12Cr1MoV、A691CL42 2 1/4Cr、P91/T91、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9、SA213TP347H）。异种钢焊接包括15CrMo/20G、12Cr1MoV/15CrMo、12Cr1MoV/20G 共3种，涉及的焊接工艺评定63项。焊接工作开工前要对电建单位提供的焊接工艺进行审查，要求焊接工艺评定的范围能够覆盖所有施工项目。
4.1.2焊接工艺卡的编制
针对具体的工作，电建单位要编制具体的焊接工艺卡。焊接工艺的参数及热处理措施要在工艺评定的范围内。在工作过程中建设方技术人员、监理要和电建单位的技术人员一起对工艺的执行情况进行抽检，看焊工是否是严格按照工艺卡的要求进行作业。
4.1.3焊接代样的制作
在较重要的焊接工作开始前，要求电建单位在施工现场按工艺卡的要求焊一定数量的代样。焊接试样必须与正式施焊材料相同，具有相同的坡口形式，在施工现场进行相同工况的仿真焊接。只有在试样无损探伤、力学性能检验和金相检验合格后才能进行正式的焊接工作。
4.2现场焊接关键点控制
4.2.1P91焊接和检验问题
虽然P91近年来在国内已经进行了较普遍的使用，但是随着国内外科研机构对该材料的不断研究，对P91的焊接工艺有着不断的改进。
4.2.1.1控制焊前预热温度和层间温度
在以往低合金耐热钢焊接中注意了预热温度和层间温度不得低于工艺评定规定的温度，一般认为预热温度和层间温度越高对防止裂纹越有利故而对上限未作控制。对P91而言应严格限制其预热温度和层间温度的上限，过高的预热温度和层间温度有可使焊缝韧性和接头蠕变强度等性能降低。对层间温度的控制建议采用红外测温仪进行辅助监控。 4.2.1.2P91焊接线能量问题
今年来的研究表明T91/P91 钢焊缝的韧性对线能量极其敏感。焊接线能量大，焊缝金属在高温（1100℃以上）停留时间长，晶粒长大变脆，致使焊缝韧性降低。降低焊接线能量，要综合考虑调节焊接电流和焊接速度两个参数，不能单纯的降低焊接电流。在保证铁水流动性适当，熔池清晰，熔合良好的前提下应尽可能降低焊接电流、提高焊接速度，减少焊层厚度，达到降低焊接线能量的目的。P91焊接线能量应控制在 16-22kJ/cm 范围内。
4.2.1.3P91焊缝检验标准的问题
P91耐热钢由于其焊接裂纹倾向小，焊缝和热影响区性能对工艺参数的敏感性大，对焊口除了无損检验合格外，还应强调使用性能合格，要强化焊接工作的过程控制，避免出现由于使用性能不合格，从而造成在运行中提前失效。
4.2.2重视中低压管道焊接和密封焊接
在施工中参建各方往往比较重视高温高压受监部件的焊接和检验工作，但从近年的工作来看，受热面、四大管道等重要部位均未发生泄漏事件，而往往是在水冷壁鳍片焊缝、一些密封焊部位由于重视程度不够发生泄漏。所以应重视中低压管道焊接和密封焊接工作。进行相关工作时加强现场巡视。
5“环”-消除环境造成的不良影响
环境因素是较容易被忽视的一个问题。由于施工条件相对于焊接工艺评定试验时的条件有较大的差异，有时必须对现场焊接进行调整，比如：因季节不同而造成的环境温差大，从而影响到的预热和层间温度等。在施工前要对防风、防雨雪的措施进行检查，在气候条件太差时，如采用相关措施仍不能保证施工质量，必须停止焊接工作。
在电力建设工程中施工环境较差，高空作业较多，要做好现场的安全防护措施，尽可能为焊工营造一个良好的工作环境，保证焊工技能的发挥。
6结束语
在火力发电厂建设中要保证工程的焊接质量，要从人、机、料、法、环等多方面多个环节入手，采用全面质量管理的理念，进行全员、全过程的控制和管理。
参考文献：
[1]中国电站焊接五十年 杨 富 李为民 任永宁
[2]我国电站焊接技术发展中需要研究的若干问题 杨富 范长信 任永宁 李为民等
[3]改良的9Cr-1Mo 钢的焊接性 条亮一，松井健志，罔林久喜（李为民 译）
【关键词】火电;焊接质量;控制
现代火力发电厂建设正在向大容量、高参数的方向发展。由于机组容量的增大，参数的提高，所使用的钢材和焊接材料品种及规格日趋复杂，焊口数量增多、异种钢焊口增多、管壁厚度增大、安全性的要求也愈来愈高，因此，焊接工艺质量及检验标准也日益严格。焊接作为一种最经济最有效的连接手段获得了迅猛发展，从焊接方法、焊接材料、焊接工艺及焊接质量管理的各个方面都取得巨大的进步，。对焊接质量的控制不能单纯倚靠无损探伤进行，而是要引入全面质量管理的理念，從人、机、料、法、环等多方面多个环节进行控制和管理。
1“人”-优秀的焊工是保证焊接质量的先决条件
电力建设单位一般都有焊工培训中心，都有一个较强的焊工队伍，在以往电力建设工作中由于人员构成相对单一较容易管理。但是由于我国经济发展具有一定的周期性，前几年电力建设市场不景气，有的电建单位让一批高温高压焊工买断工龄并解除劳动合同，焊工培训工作有所减弱，造成了人才的流失与不足。目前电力建设达到高峰期，机组建设周期短，这样就暴露出高温高压焊工严重短缺的问题，而焊工的培养需要一个较长的周期，针对这种情况电建公司从社会上招募高压焊工，目前焊工的主要来源有以前电建流失的焊工、地方技术监督部门培训的焊工两种。就技术监督部门和电力部门对焊工进行考核的标准来看差异较大，电力部门对焊工的考核较技术监督部门的要严格，特别是电力标准中有明确要求焊工必须执有电力证书，所以对电力建设工程中高温高压部件的焊接必须要由电力部门培养的焊工进行，而较重要的中压管道也不宜采用技术监督局培训的焊工操作。
现在在同一工地经常出现焊工执有不同网局焊培中心所发焊工证的现象，在使用这些焊工时应要求电建公司在当地电力网局焊工培训中心进行焊工发证机构资质的认证。
对技术监督部门培训的焊工在使用前应进行较严格的现场考核，原则上不允许他们从事高温高压部件的焊接工作，对焊接技术水平较高的焊工在进行重要部件焊接前应在当地电力网局焊培中心进行换证。
2“机”-先进的焊接机具是焊接质量的重要保证
先进的焊接设备和相关的设备是焊接接头质量的重要保证。在电力建设中应要求电建单位根据工程施工进度和焊接工作量，合理配备焊接人员和焊接所使用的工机具。要求电建单位随机具数量变化提供动态的焊接设备的台帐，要求电建单位设专人对设备定期进行保养和维护。设备的电流、电压表应经过计量部门的校验，在有效期内使用。
3“料”-合格的材料是焊接质量的物质保障
3.1焊接材料
施工现场使用的材料均由电建方提供，建设方在焊材进货前要对焊材供货厂家进行评审，焊材必须要有生产厂家出具的有效的质量保证书，应要求电建方提供焊材的抽检报告，如有疑问要对焊材进行复检。从源头上杜绝不合格焊材流入基建现场。
焊条的保管要建立专门的焊材库，建设方要定期对电建方焊材的保管情况进行检查。对电建方焊条发放使用的跟踪台帐进行不定期的抽查，确保焊材使用有可追溯性。
3.2母材的影响
近来因母材原因造成的事故时有发生，应当引起足够的重视。在以往的工程建设中一般只对甲委管材、管件进行文件审核，目前管材、管件的生产厂家较多水平良莠不齐，单纯的倚靠文件审核不能确保原材的质量。在实际的工作中应在委托采购合同中明确要对管材、管件的质量进行入厂验收。验收合格的管材、管件做好出入库的光谱复检，确保材质使用无误。
4“法”-先进的方法是焊接质量的技术支持
4.1焊接工艺准备过程控制
4.1.1焊接工艺评定审核
电力建设中涉及的材料种类、规格较多，以王滩电厂为例工程焊接工作共涉及材料16种（其中包括20G、SA106B、SA106C、Q235、A672B70CL32、P11、P12、P22、WB36、15CrMo、12Cr1MoV、A691CL42 2 1/4Cr、P91/T91、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9、SA213TP347H）。异种钢焊接包括15CrMo/20G、12Cr1MoV/15CrMo、12Cr1MoV/20G 共3种，涉及的焊接工艺评定63项。焊接工作开工前要对电建单位提供的焊接工艺进行审查，要求焊接工艺评定的范围能够覆盖所有施工项目。
4.1.2焊接工艺卡的编制
针对具体的工作，电建单位要编制具体的焊接工艺卡。焊接工艺的参数及热处理措施要在工艺评定的范围内。在工作过程中建设方技术人员、监理要和电建单位的技术人员一起对工艺的执行情况进行抽检，看焊工是否是严格按照工艺卡的要求进行作业。
4.1.3焊接代样的制作
在较重要的焊接工作开始前，要求电建单位在施工现场按工艺卡的要求焊一定数量的代样。焊接试样必须与正式施焊材料相同，具有相同的坡口形式，在施工现场进行相同工况的仿真焊接。只有在试样无损探伤、力学性能检验和金相检验合格后才能进行正式的焊接工作。
4.2现场焊接关键点控制
4.2.1P91焊接和检验问题
虽然P91近年来在国内已经进行了较普遍的使用，但是随着国内外科研机构对该材料的不断研究，对P91的焊接工艺有着不断的改进。
4.2.1.1控制焊前预热温度和层间温度
在以往低合金耐热钢焊接中注意了预热温度和层间温度不得低于工艺评定规定的温度，一般认为预热温度和层间温度越高对防止裂纹越有利故而对上限未作控制。对P91而言应严格限制其预热温度和层间温度的上限，过高的预热温度和层间温度有可使焊缝韧性和接头蠕变强度等性能降低。对层间温度的控制建议采用红外测温仪进行辅助监控。 4.2.1.2P91焊接线能量问题
今年来的研究表明T91/P91 钢焊缝的韧性对线能量极其敏感。焊接线能量大，焊缝金属在高温（1100℃以上）停留时间长，晶粒长大变脆，致使焊缝韧性降低。降低焊接线能量，要综合考虑调节焊接电流和焊接速度两个参数，不能单纯的降低焊接电流。在保证铁水流动性适当，熔池清晰，熔合良好的前提下应尽可能降低焊接电流、提高焊接速度，减少焊层厚度，达到降低焊接线能量的目的。P91焊接线能量应控制在 16-22kJ/cm 范围内。
4.2.1.3P91焊缝检验标准的问题
P91耐热钢由于其焊接裂纹倾向小，焊缝和热影响区性能对工艺参数的敏感性大，对焊口除了无損检验合格外，还应强调使用性能合格，要强化焊接工作的过程控制，避免出现由于使用性能不合格，从而造成在运行中提前失效。
4.2.2重视中低压管道焊接和密封焊接
在施工中参建各方往往比较重视高温高压受监部件的焊接和检验工作，但从近年的工作来看，受热面、四大管道等重要部位均未发生泄漏事件，而往往是在水冷壁鳍片焊缝、一些密封焊部位由于重视程度不够发生泄漏。所以应重视中低压管道焊接和密封焊接工作。进行相关工作时加强现场巡视。
5“环”-消除环境造成的不良影响
环境因素是较容易被忽视的一个问题。由于施工条件相对于焊接工艺评定试验时的条件有较大的差异，有时必须对现场焊接进行调整，比如：因季节不同而造成的环境温差大，从而影响到的预热和层间温度等。在施工前要对防风、防雨雪的措施进行检查，在气候条件太差时，如采用相关措施仍不能保证施工质量，必须停止焊接工作。
在电力建设工程中施工环境较差，高空作业较多，要做好现场的安全防护措施，尽可能为焊工营造一个良好的工作环境，保证焊工技能的发挥。
6结束语
在火力发电厂建设中要保证工程的焊接质量，要从人、机、料、法、环等多方面多个环节入手，采用全面质量管理的理念，进行全员、全过程的控制和管理。
参考文献：
[1]中国电站焊接五十年 杨 富 李为民 任永宁
[2]我国电站焊接技术发展中需要研究的若干问题 杨富 范长信 任永宁 李为民等
[3]改良的9Cr-1Mo 钢的焊接性 条亮一，松井健志，罔林久喜（李为民 译）