P91热处理作业指导书.doc

P91热处理作业指导书

目 录

1、编制目的 2
2、编制依据 2
3、设备情况及工程量 2
4、资源配置 3
4.1作业人员的职责、分工及资格要求 3
4.2作业所需的机具、工具 4
4.3施工所需材料 5
5、施工进度安排 5
6、预热和热处理方法的选用 5
7、热处理工序流程和工艺要求 6
7.1热处理工序流程： 6
7.2热处理工艺要求 6
8、安全措施 8
附件：热处理工艺卡
OHS危害辨识、评价、对策表
环境辨识、评价、对策表

1、编制目的
为了提高P91的焊接、热处理工艺和质量，加强施工工序过程控制，特编制主蒸汽P91焊接热处理作业指导书。本作业指导书规定了P91热处理施工的工艺规范和质量要求，并说明了该项目热处理施工所需的资源配置、工期目标、必需的机工具以及施工应注意的安全事项，适用于P91管热处理施工。
2、编制依据
2.1 西南电力设计院图纸
2.2 《T91/P91钢焊接工艺导则》（国家电力公司电源建设部）
2.3 焊接工艺评定报告
2.4《电力建设施工及验收技术规范》（焊接篇 DL/T869-2004）
2.5《火电施工质量检验及评定标准》（焊接篇 1996年版）
2.6《火力发电厂焊接热处理技术规程》(DL/T 819-2002)
2.7《电力建设安全工作规程》（DL5009.1-2002）
3、设备情况及工程量
国电华蓥山发电厂2*300MW机组工程主蒸汽管道采用美国产的SA335-P91管，P91具有良好的抗拉强度、高的高温蠕变和持久强度（同样条件下的壁厚比P22减少一半），较低的热膨胀系数和良好的导热性，高的韧性和良好的加工性，但P91钢属空冷马氏体耐热钢，合金元素含量为10.53%，焊接时有强烈的脆硬敏感性、一定的冷裂纹及再热裂纹倾向，焊接时对热处理要求很高：焊前预热和焊接过程中需要跟踪；焊后需要立刻进行热处理，而且大部分热处理工作都是从晚上开始；每一P91焊口的跟踪直至焊后热处理曲线要完整；热处理时不得中途停止。这些要求给现场热处理工作带来了挑战，具体情况可见表一（1台机组）：
表一
项目
名称
规 格
材 质
焊口数
焊前预热℃
焊后热处理℃
热处理工艺卡编号
氩弧焊
电焊
主蒸
汽管
Φ455×50
P91
6
180~220
250~300
750~770×4h
PWH-01
Φ458.6×44.4
P91
28
180~220
250~300
750~770×4h
PWH-01
Φ338.8×32.3
P91
12
180~220
250~300
750~770×4h
PWH-02

4、资源配置
热处理作业人员见下表。
序号
工种
人数
工日数
工作内容
1
技术员
1

负责技术交底，安装指导，进度控制，资料审查
2
班组长
1

全面管理热处理工作
3
热处理工
6

负责热处理施工
4
热处理辅助工
10

协助热处理工施工
5
安全员
1

负责施工安全工作

4.1作业人员的职责、分工及资格要求
焊接热处理人员应经过专门的培训，取得资格证书，没有取得资格证书的人员只能从事辅助性的焊接热处理工作，不能单独作业或对焊接热处理结果进行评价。
4.1.1 技术员
a. 应熟悉相关规程，熟练掌握、严格执行火力发电厂热处理技术规程，组织热处理人员的业务学习；
b. 负责编制焊接热处理施工方案、作业指导书等技术文件；
c. 指导并监督热处理工的工作；
d. 收集、汇总、整理焊接热处理资料，为工程竣工技术文件的移交和总结工作作好准备。
4.1.2 班组长
a. 组织人员作好热处理前的各项准备工作。
b. 熟悉施工内容，分配合适的热处理工。
c. 组织热处理工参加技术交底工作，检查热处理工执行工艺情况和施工进度。
d. 对施工中发现的问题，及时组织人员进行整改。
4.1.3 热处理工
a. 执行火力发电厂焊接热处理技术规程，按焊接热处理施工方案、作业指导书、工艺卡进行施工；
b. 记录热处理操作过程；
c. 焊接过程中当温度超过300℃时应提醒焊工停止施焊；
d. 在热处理后进行自检。
4.1.4热处理辅助工
协助热处理工作好热处理工作。
4.1.5安全员
a. 经过培训取得相应安全资格。
b. 参加该项目的安全技术措施制定、交底和督促现场安全设施的落实。
c. 深入现场监督，检查安全设施是否完善、职工行为是否规范，对违章行为要坚决制止，并按有关规定进行准确处罚。
d. 定期检查班组长、技术人员的安全检查记录是否及时、完整和规范，不足之处要督促整改。
e. 作好安全学习材料的接收、登记、分发工作，保存相应记录。
4.2作业所需的机具、工具
4.2.1机具
序号
名 称
型 号
台数
使用时间
备注
1
电脑温控工频加热设备
DWK-A(360KW)
1

2
电脑温控工频加热设备
DWK-A(180KW)
2

3
对讲机

1对

4
远红外测温仪

1

4.2.2工具
序号
名 称
型 号
数量
使用时间
备注
1
铜蕊软线
10mm2
2000米

2
履带式加热器
5KW、10KW
40块

3
绳形加热器
5KW、10KW
60根

4
铠装热电偶
NiCr-NiSi
50根

5
万用表
数字显示
1个

6
仪表起子
6件/套
1套

7
钢卷尺
２M、3M
1个

8
电工刀

1把

9
剪刀

2把

10
试电笔

6支

11
钢丝钳
6''
6把

12
活动板手
8''
3把

13
活动板手
10''
3把

4.3施工所需材料
施工所需材料见材料计划。
5、施工进度安排
本项目计划开工时间：2005-4 计划完工时间：2005-12
6、预热和热处理方法的选用
6.1预热方法：以上所有焊口均应采取电阻加热的方法进行预热。
6.2热处理方法：全部采用电阻加热高温回火。

7、热处理工序流程和工艺要求
7.1热处理工序流程：
自检

硬度检验

热处理

焊缝包扎

预 热

技术交底

施工准备

资整理料

7.2热处理工艺要求
7.2.1技术交底
技术员依据本作业指导书编写技术交底提纲，对参与P91施工的热处理工进行技术交底，班长负责组织并和质检员、安全员一起参加技术交底工作。
7.2.2施工准备
a. 将热处理设备安装在合适位置，接通电源，并进行整机和各仪表的调试，以保证处于完好工作状态。热处理设备电源必须具有双回路，以保障热处理施工过程不被中断。
b. 对加热绳（片）、加热电缆、热电偶进行检查和测试，以保证完好。
c. 准备好包口用的保温棉、铁丝等工具。
d. 督促钳工作好防风、防雨、防雪、防寒、防晃动措施，检查脚手架搭设是否牢靠。
7.2.3焊口包扎
a. 加热宽度从焊缝坡口边缘算起，每侧不少于150mm，保温宽度从焊缝坡口边缘算起，每侧不得小于250mm，包扎的保温层应不影响施焊，并能在施焊中断时方便覆盖。
b. 用铁丝固定热电偶，热电偶应对称布置在焊缝中心的两侧，且不得少于两个。热电偶测点应尽可能靠近焊缝坡口，以减小坡口与测点之间的误差。水平管道的测点应上下对称布置。分区控温时，热电偶的布置应与加热装置相对应；不允许一个热电偶同时控制多个焊件。
c. 有专用加热片时应尽量采用，其余情况使用加热绳。同时应根据加热焊缝的规格，决定采用一个或多个5KW或10KW的加热绳（片）。
d. 将管子两端的端口堵上，防止穿膛风的通过。
e. 当用绳形加热器对管道进行预热时，坡口两侧布置的加热器应对称，加热器的缠绕圈数、缠绕密度应尽可能相同，缠绕方向应相反。
7.2.4预热
a. 预热温度见表一。预热时的升温速度应不大于150（℃/h），在施焊前，预热温度应保持一定的恒温时间，不少于1小时。
b. 采用柔性陶瓷电阻加热进行预热时，热电偶应布置在加热区内，同时，还应使用远红外测温仪监测坡口处的温度。
c. 应对焊接接头全过程进行跟踪热处理。
d. 在跟踪过程中发现接头温度超过300℃时应提醒焊工停止施焊。
7.2.5热处理
a. 焊接完毕后，应停机拆除加热保温装置，自然冷却到100-120℃时重新包扎焊接接头，在100-120℃区间保温2小时（马氏体相变点Ms），以确保奥氏体组织全部转变成马氏体，然后立即进行高温回火，使马氏体组织转变成回火马氏体。
b. 加热宽度400mm，保温宽度610mm。热电偶固定在焊缝中心。
c. 升、降温速度应不大于150（℃/h），当温度降至300℃时，可让其自由降温。
d. 热处理温度：750-770℃；恒温时间：4h。
7.2.6自检
a. 任务完成后，做好焊接热处理自检工作：工艺参数在控制范围以内，并有自动记录曲线；热电偶无损坏、无位移；焊接热处理记录曲线与工艺卡吻合；焊件表面无裂纹、无异常。
b. 认真清理施工现场，收拾好加热电缆、加热绳（片）、热电偶、保温棉等，保持现场整洁。
c. 及时通知技术员填写委托单，进行热处理焊缝的硬度检验。
7.2.7硬度检验
a. 检验人员接到委托单后，立即对该焊口进行硬度检验，并按“DL5007-92”标准进行评定。具体见表二。
表二
合金总含量
焊缝硬度（布氏）
＞10%
HB≤350且≯母材硬度+100
b. 对硬度不合格焊口，应分析原因，立即书面通知返工，并在返工后重新进行检验。
7.2.8整理资料
项目施工完毕后，应对资料进行整理，保存完整的质量记录：有热处理工签字的技术交底记录、硬度检验委托单、热处理工艺卡、热处理自动记录曲线图、热处理操作记录、焊接热处理统计表（技术员填写或整理）。
8、安全措施
热处理工在施工过程中，必须做好以下方面的安全工作。
8.1带民工帮助施工时，热处理工应对其进行有效的监护，确保其安全。
8.2应视现场具体情况作好防风、雨、雪等措施。
8.3热处理时，焊接接头周围应设置围栏，并派专人看守。
8.4热处理工作，必须执行经批准的操作联络办法。热处理人员应集中精神，严禁擅自操作。
8.5应用绳索向高处提升加热电缆、加热绳（片），不可背负它们攀高。
8.6加热设备外壳必须有可靠的接地装置，裸露的接线柱应设置防护罩，破损的电缆及接头部位应用绝缘胶布缠好，并应有防触电措施。
8.7经常检查作业点周围的安全状态，有危及安全的情况，应立即采取可靠的隔离措施。
8.8热处理工作时，操作人员不得离开。施工结束后，及时清理现场，作到“工完、料尽、场地清”。同时切断电源并仔细检查，确认无起火危险后方可离开。

焊接热处理工艺卡
工程名称
国电华蓥山发电厂2*300MW机组工程
编 号
PWH-01
部件名称
主蒸汽管
材 质
P91
规 格
Φ455×50，Φ458.6×44.4
Φ338.8×32.3
焊口数
6，28，12
预 热
加热方法
电加热
升温速度
120 ℃/h
加热温度
打底：180～220 ℃；
预热：250～300 ℃
层间温度
250～300 ℃
测温方法
热电偶接触式测温，辅以远红外测温仪监测
加热措施
预热要有1小时的保温时间
保温措施
焊接接头管子两端用保温棉封堵
后 热
加热温度
/ ℃
恒温时间
/ h
其他要求
/
焊后热处理
升温速度
120 ℃/h
降温速度
120 ℃/h
加热方法
电加热
加热宽度
400 mm
保温层宽度
610 mm
恒温温度
750～770℃
恒温时间
4 h
热电偶型号
铠装NiCr-NiSi
数 量
2
工艺曲线图：

注意事项：
1 测温点不少于2个，水平管道测点上下对称布置；分区控温时，热电偶的布置应与加热装置相对应。
2 热处理时，焊接接头应避免受到外力（包括自重）。
编制

日期
2005.04.05
审批

日期
2005.04.05

11

OHS 危害辨识、评价、对策表

单位（部门）：热机公司（热处理班）

序号
作业活动
危险因素
可能导致的事故
判别依据
作业条件危险评价
危险级别
控制措施
备注
L
E
C
D
1
热处理作业
高处作业未系安全带
伤亡
V
6
6
7
252
4
高处作业管理程序

2
风力过大进行高处作业
伤亡
V
0.1
1
15
1.5
1
高处作业管理程序

3
出入口跳板不牢
坠落伤亡
V
6
3
15
270
4
高处作业管理程序

4
热处理作业区未设防护区无专人监护
烫伤、触电
V
3
2
3
18
1
《电力建设安全工作规程》

5
保温材料散落
中毒
V
6
6
1
36
2
焊接工作手册

6
保温材料使用时无防护用品
中毒
V
3
6
1
18
1
劳保用品管理程序

7
热处理设备未可靠接地
触电
V
0.5
2
15
15
1
通电前可靠接地

8
电缆离热源太近
触电
V
0.5
2
15
15
1
《电力建设安全工作规程》

9
电缆接头破损
触电
V
3
3
7
63
2
《电力建设安全工作规程》

判别依据
Ⅰ.不符合法律法规及其他要求； Ⅱ.曾发生过事故，仍未采取有效控制措施； Ⅲ.相关方合理抱怨或要求；Ⅳ.直接观察到的危险； Ⅴ.定量评价（LEC法）

环境因素辨识 、评 价 、对策表

单位:热机公司（热处理班）
序
号
产生部位
或
工序
环境因素
影响
范围
a
影响
程度
b
产生量
c
发生
频次
d
法规
符合性
e
社会
关注
程度
f
合计

∑

控 制 措 施

1
施工照明
电消耗
3
1
1
1
1
1
8
合理安排照明，随手关灯
2
潜在火灾发生
3
1
1
1
1
1
8
防止线路短接引发火灾
3
热处理作业
固体废弃物排放
2
1
1
4
1
1
10
遵守焊接工程处管理制度
影响范围a ①全球范围:5分；②周围地区:4分；③场界内: 3分；④员工10人以下:2分；⑤操作者本人: 1分
影响程度b ①严重:5分；②一般:3分；③轻微:1分
产生量 c ①大:5分；②中:3分；③小:1分
发生频次d ①持续发生: 5分；②间歇发生: 4分；③夜间发生: 3分；④白天发生: 2分；⑤偶然发生: 1分
法规符合性e ①超标:5分；②接近超标:3分；③达标:1分
社会关注程度f ①强:5分；②一般:3分；③弱:1分
合计Σ=a+b+c+d+e+f
注：a=5,e=5,f=5,合计Σ大于15分者为重要环境因素。