1.機組概況
華能德州電廠三期2660MW機組工程，由山東電力咨詢院負責總設計，主體設備采用分島國際招標的方式供貨。其中，鍋爐島由德國巴布科公司（D.B公司）負責設計制造；氣機島設備由美國通用電器公司（GE）負責設計制造。安裝工程#2標（#6機組）由山東電建二公司承建。
該工程在主氣、高過、高再等項目上廣泛采用P91/T91鋼，主要應用情況見下表：
2.焊接工藝評定簡介
華德電廠三期#6機組P91/T91鋼材質的設備由D.B公司供貨，同時進行培訓。施工用焊材、管材。工程要求焊接工藝評定采用ASME標準，但供貨商并未提供有關評定資料；所以在工程開工之初，我公司便及時進行SA33591鋼與SA213T91鋼的焊接工藝評定工作。
評定時采用的P91鋼焊接工藝方案內(nèi)容如下：
坡口型式：雙V型，對口間隙：3-5mm
焊條/焊絲牌號：E9015-B9/ER90S-B9（焊材由外方供應）
預熱方式/溫度：跟蹤電加熱/150-200℃（GTAW）、200-250℃（SMAW）
保護氣體：氬氣，純度≥99.99%，氬氣流量：正面8-12L/min，背面*遍10-25Lmin，第二遍3-8Lmin
層間溫度：＜300℃（采用遠紅外線測儀控溫），后熱處理：焊后升溫至300-350℃，保溫2h
熱處理：溫度750℃-770℃，保溫時間5min/mm，且不少于3h；焊后熱處理升降溫度小于150℃/h
按上述工藝焊了垂直固定、水平固定各一件的∮219×30試件，經(jīng)檢查和檢驗，均符合要求：
3.焊接施工工藝
在工藝評定合格的基礎上，及時編制了有關的焊接作業(yè)指導書。P91/T91鋼焊接作業(yè)指導書的內(nèi)容如下：
3.1 焊材的選擇
焊絲ER90S-B9 焊條E9015-B9
3.2 對口
3.2.1 對口裝備應采用專用對口卡具。
3.2.2 SA335P91大徑管：對口間隙3-6mm；小徑管：對口間隙1-3mm
3.3 背面充氬方案
3.3.1 采用背面充氬保護工藝，以避免焊縫根部氧化。不僅*遍打底時需要充氬保護，第二遍弧焊及*遍電焊時，仍需充氬保護。（在施工中未發(fā)生根部氧化現(xiàn)象）
3.3.2 大徑管充氬方法：一般情況下，可制作專用工具；無法采取專用裝置時，可用耐高溫應紙板配合耐溫膠布等材料在焊口附近形成形成密閉氣室。小徑管充氬：可利用水溶紙堵塞管口兩端。
3.3.3 充氬位置：①從探傷孔進行充氬。②利用對口間隙，將細長銅管或不銹鋼管敲扁后通過坡口伸進焊接區(qū)域，進行充氣保護。③從管道開口端，利用制作的充氬工具進行充氬。
3.4 焊接預熱
3.4.1按以下溫度進行焊前預熱：
WS：焊接預熱150-200℃，D：焊接預熱200-250℃；
3.4.2 SA335P91材質大徑管道：采用電腦溫控設備，對焊口進行跟蹤預熱，熱電偶對稱布置，熱電偶與管件應接觸良好，并計量合格。SA213T91材質小徑管采用火焰預熱，用測溫筆測量溫度。
3.4.3 預熱寬度：從坡口中心每側不少于3倍的管壁厚。
3.5氬弧焊打底
3.5.1 氬弧焊打底在管道預熱到規(guī)定溫度并加熱均勻后進行；打底采用直流正接法、兩人對稱焊接。（SA213T91材質小徑管采用全氬工藝）
3.5.2 SA335P91材質大徑管道：打底焊采用內(nèi)填絲法。SA213T91材質小徑管：打底焊采用外填絲法。
3.5.3 氬弧焊打底時采用高頻引弧、衰減收?。粴寤『鸽娏?0-110A；氬弧焊打底時，焊接速度不宜太快，焊層厚度不少于3mm。
3.5.4 氬氣流量。正面：8-12Lmin;T91背面：8-12/min;P91背面：*遍打底時流量10-25L/min,第二遍氬弧焊時流量3-8L/min.
3.5.5 氬弧焊打底應焊兩遍，目的是防止電焊擊穿打底層，造成根部氧化。
3.6電弧焊
3.6.1 打底完成后，將預熱溫度升至200-250℃，可以開始電弧焊；采用直流反接法、兩人對稱焊接。
3.6.2 *、二層電弧焊，采用∮3.2mm焊條，電流90-130A；在保證熔化良好的前提下，盡量減小焊接電流，嚴防燒穿氬弧焊打底焊縫。
3.6.3 中間層采用∮4.0mm焊條，電流110-150A；各層接頭應互相錯開，焊工要加強層間清理，嚴防焊縫夾渣。
3.6.4 采用多層多道焊，各焊道的單層厚度約4mm，單焊道的擺動寬度≤4倍焊條直徑。
3.6.5 由于E9015-B9焊條脫渣性能較差，每層焊道須清理干凈，尤其注意清理接頭及焊道兩側。
3.6.6 厚度≥70mm的管道，焊接至25-30mm時，停止焊接，進行350℃、2h的脫氫處理；脫氫完畢后進行探傷，探傷合格后方可再次焊接。
3.7焊后熱處理
3.7.1 焊接完畢后，SA335P91大徑管應先進行后熱處理，即將焊縫加熱至300-350℃，保溫2小時；SA213T91小徑管應及時進行焊后熱處理。
3.7.2 焊后熱處理規(guī)范：
鋼號 恒溫溫度℃ 恒溫時間
SA335P91大徑管 750-770 5min/mm且≥3h
SA213T91小徑管 740-760 5min/mm≥1/2h（按外方提供時間，經(jīng)工藝評定合格）
SA335P91大徑管 升降溫速度≯250×25/δ且＜150℃/h；SA213T91小徑管：升降溫度＜300℃/h;溫度降至300℃以下可不控制。
3.8 P91/T91鋼焊接注意事項
3.8.1 坡口加工、對口
P91/T91鋼的坡口加工應采用機械方法，并應保證坡口的鈍邊厚度小于2mm（小徑管不宜超過1mm）；管道對口應采用專用對口夾具。
3.8.2 層間溫度
應嚴格控制焊接時的層間溫度，P91鋼層間溫度宜＜300℃，T91鋼層間溫度宜＜350℃。
3.8.3 根層焊接、層間清理及焊接檢查
根層焊接：需注意管道內(nèi)部氬氣充滿且穩(wěn)定后方可進行根層焊接，以防止根層氧化；注意打底質量，兩人對接焊時要相互幫助檢查。層間清理和檢查：注意層間清理檢查，上層檢查合格后及時進行次層焊接；焊接時注意兩側坡口及根部要熔合良好，避免未熔合缺陷的產(chǎn)生；注意接頭收弧質量，在熔池邊緣處收弧，收弧時注意填加鐵水并要保證弧坑飽滿，以避免弧坑裂紋的產(chǎn)生；要注意接頭的打磨。熱處理后，應對P91/T91鋼焊接接頭收弧處進行檢查；由于采用了電流的衰減性能以及注意接頭的打磨，故本工程有效避免了表面弧坑裂紋現(xiàn)象。
3.8.4 焊接及熱處理時，要防止停電；可采用備用電機（電源），以防止出現(xiàn)焊口冷裂現(xiàn)象。
3.8.5 環(huán)境條件：P91/T91鋼焊接施工時，環(huán)境溫度應≥5℃；否則應采取措施，來保證焊接場所的環(huán)境溫度；施工時，需做好防風、防雨。
4.施工過程控制
4.1 人員培訓及持證
4.1.1 人員取證
所有施焊焊工在上崗前，首先進行國內(nèi)P91/T91鋼證件的取證培訓；國內(nèi)P91/T91取證培訓合格并辦理證件后，進行由D.B外專、監(jiān)理、電廠監(jiān)督管理的ASME標準的取證培訓。
4.1.2 焊前練習
焊工取證培訓合格后進行焊前練習。根據(jù)施工現(xiàn)場實際位置，對有些項目專門制作了符合實際情況的焊前模擬架子，來進行針對性的焊前練習；為激勵焊工互相學習、共同提高，工地制作了焊件精品臺，作為訓練的樣板。焊前練習培訓合格后方可上崗。
4.1.3 人員“持證”上崗
為便于工程管理，施工時，焊工配帶“合格焊工上崗證”?！昂细窈腹ど蠉徸C”在內(nèi)容上具體標明焊工簡況和合格項目，無論是本公司焊接專業(yè)的管理人員，還是甲方代表、監(jiān)理和外專，都能一目了然地了解焊工可上崗的實際合格項目。真正做到了合格焊工“持證上崗”的要求。
4.1.4 人員管理
首先是選擇有責任心、操作技藝熟練的焊工進行取證培訓，其次是在培訓過程中加強對焊工的質量意識教育；再是在施工過程中，嚴格工藝紀律的執(zhí)行，做到獎優(yōu)罰劣。
4.2 焊材管理
在焊材管理方面，針對外供焊材包裝差、海運時間長等不利因素，制定了具有針對性的《焊材管理辦法》、《焊材管理補充規(guī)定》；并結合現(xiàn)場施工實際，把焊材的烘烤，保溫筒的使用和現(xiàn)場焊材的使用列為焊接管理的薄弱環(huán)節(jié)，進行強化和強制性管理；對焊材的管理，工地每月進行一次全面檢查。
4.3 對口把關
為了協(xié)調(diào)安裝班組與焊接班組在管道對口時的工作關系，確保對口質量，工地制定了《管道（排）焊前檢查驗收程序》；保證了只有在安裝和焊接質檢人員均對口驗收合格后方可進行焊接。
4.4開工檢查和過程監(jiān)控
4.4.1 開工檢查
項目開工前，由電廠、監(jiān)理、公司質量*共同對施工處的人員持證、機器具、焊材、工藝、施工環(huán)境等方面進行全面檢查，檢查合格后方可開焊。
4.4.2 過程監(jiān)控
在工程施工的全過程，公司、施工處焊接技術、質量管理人員對焊接技術、質量、焊材、設備、人員、施工環(huán)境等各個方面，進行全方位的監(jiān)督和指導；對出現(xiàn)的問題及時提出，責成有關單位限期處理或整改。并按照質保程序的要求對受監(jiān)焊口的焊接進行過程確認，在施焊P91/T91鋼項目的*個焊口時邀請監(jiān)理旁站，這樣保證了受監(jiān)焊口的內(nèi)、外部焊接質量。
4.5 精品掛牌
為全面提高工程的焊接質量，本工程實行了焊接精品流動掛牌制度，對評出的精品焊口和項目進行獎勵，使廣大焊工形成了良好的攀比氣氛，提高了華德工程的焊接工藝水平和內(nèi)部質量。
4.6 焊接驗收
本工程實行對焊接項目分段驗收的方式。即在焊工（班組）、施工處、公司及時三級檢查、驗收的基礎上，對施工項目按單道或若干階段定期報驗監(jiān)理、電廠質檢站進行四至五級驗收。
5、結 論
通過使用合適的焊接工藝，以及嚴格的技術、質量管理，更由于監(jiān)理、電廠的嚴格監(jiān)督和指導，華德電廠#6機組P91/T91鋼的焊接取得了優(yōu)異成績；SA335P91大徑管無損探傷一次合格率為*，SA213T91小徑管無損探傷一次合格率98.89%，所有P91/T91鋼焊接項目分項工程綜合驗收均為優(yōu)良。同時，我們也深感由于施工經(jīng)驗和所掌握的知識、理論有限，我們對P91/T91鋼焊接的理解仍停留在較淺層次，所制訂工藝仍有待完善；我們真誠渴望能得到各位專家們的指導和幫助，熱切希望能與*同行們進行交流并得到幫助。
