賈棟林，張興元

（中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司機(jī)電安裝分公司，云南昆明650032）

CCS水電站不銹鋼管路施工技術(shù)質(zhì)量管控

賈棟林，張興元

（中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司機(jī)電安裝分公司，云南昆明650032）

厄瓜多爾辛科雷（CCS）水電站地下廠房裝有8臺(tái)單機(jī)容量187.5 MW，額定水頭604.1 m的立軸六噴嘴沖擊式水輪機(jī)組，各類管道安裝工程量大，其中對(duì)不銹鋼管路安裝工藝的質(zhì)量管控，是電站輔助設(shè)備安裝的重要環(huán)節(jié)和關(guān)鍵點(diǎn)。本文詳細(xì)介紹該電站管路安裝的質(zhì)量管控工作，供同類型機(jī)組施工時(shí)借鑒。

輔機(jī)管路；質(zhì)量管控；介紹

1　工程概況

CCS水電站為立軸六噴嘴沖擊式機(jī)組，其球閥、調(diào)速器操作機(jī)構(gòu)的油管路較多，其中球閥接力器油管路，水輪機(jī)噴嘴、折向器油管路，機(jī)組各部導(dǎo)軸承油管路均采用了無(wú)磁性不銹鋼管材，其管道施工的質(zhì)量控制，直接影響著機(jī)組能否安全可靠運(yùn)行，因此根據(jù)ISO9001：2008質(zhì)量管理體系要求，對(duì)電站管路安裝進(jìn)行了嚴(yán)格的工藝的質(zhì)量管控。

2　安裝質(zhì)量控制

安裝質(zhì)量控制流程見(jiàn)圖1。

圖1　管道安裝質(zhì)量控制流程圖

2.1焊材管理

采購(gòu)知名廠家生產(chǎn)的焊接材料，焊條牌號(hào)為A022 E316-16。焊條到貨后，進(jìn)行外觀檢查，電焊條每批號(hào)300 kg抽檢一包，檢查內(nèi)容包括藥皮是否均勻、牢固、有無(wú)起皮、脫落等現(xiàn)象，檢查合格后對(duì)材質(zhì)單及合格證留存。由倉(cāng)庫(kù)管理人員對(duì)每一批焊材的合格證進(jìn)行收集、整理、記錄在案，并定期交與質(zhì)量管理人員報(bào)驗(yàn)及留存。

合格的焊條分類碼垛在設(shè)置有空調(diào)及通風(fēng)設(shè)備的封閉房間內(nèi)，室內(nèi)整潔干凈，設(shè)置有溫度計(jì)、相對(duì)濕度計(jì)等監(jiān)測(cè)設(shè)備，并由庫(kù)管員每天檢查記錄存放狀態(tài)，保證存放環(huán)境濕度不超過(guò)60%，室內(nèi)溫度在5～25℃之間。

焊接材料發(fā)放以“先進(jìn)先出、出陳儲(chǔ)新”為原則，使庫(kù)存焊條經(jīng)常輪換更新。焊接材料領(lǐng)用應(yīng)填寫(xiě)《材料領(lǐng)用單》，內(nèi)容齊全清楚。并做焊接材料發(fā)放記錄。

2.2焊工管理

焊接的每一條焊縫都是由焊工操作完成，焊工的素質(zhì)，決定了焊接產(chǎn)品的質(zhì)量。因此需要掌握每位焊工的基本情況。

焊工上崗前進(jìn)行焊接考試，手工焊焊工的考試項(xiàng)目代號(hào)表示方法為：焊接方法代號(hào)-試件鋼號(hào)分類代號(hào)-試件形式代號(hào)-焊縫金屬厚度/試件直徑-焊條類別代號(hào)-焊接要素代號(hào)。合格后，按焊接工藝規(guī)定的持證項(xiàng)目上崗，不允許超越范圍施焊。

技術(shù)質(zhì)量部負(fù)責(zé)焊工的持證上崗管理工作，對(duì)焊工合格證書(shū)以及焊績(jī)進(jìn)行檔案管理，并定期報(bào)給質(zhì)量副經(jīng)理進(jìn)行審核，對(duì)焊工進(jìn)行焊接培訓(xùn)和持證焊工的監(jiān)督管理。

2.3焊接工藝評(píng)定

CCS電站不銹鋼管路材質(zhì)為1Cr18Ni9Ti，選用的奧氏體不銹鋼焊絲為ER-316L，材質(zhì)為H00Cr19Ni12Mo2，所選用焊絲和焊條與母材化學(xué)成分基本相近，主要考慮焊接過(guò)程中合金元素的燒損和提高焊接接頭的耐腐蝕性能，只是焊絲的化學(xué)成分中鉻、鎳含量要比母材金屬略高，而含碳量低于母材金屬。

首先根據(jù)規(guī)范和現(xiàn)場(chǎng)情況制定初步的WPS，內(nèi)容包含焊接參數(shù)（包括電流、電壓、極性、焊材牌號(hào)、規(guī)格、保護(hù)氣體種類、焊接速度及流量等內(nèi)容）評(píng)定進(jìn)行的拉伸、彎曲試驗(yàn)。然后由質(zhì)量副經(jīng)理負(fù)責(zé)組織焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)的實(shí)施，評(píng)定試板的焊接選用項(xiàng)目部熟練焊工，焊接在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，所用的鋼材、焊接材料與現(xiàn)場(chǎng)一致。焊接方式采用氣體保護(hù)焊，代號(hào)：GTAW。焊接時(shí)檢查設(shè)備完好，儀表正常，焊接過(guò)程中記錄焊接電流、電壓，焊材牌號(hào)、規(guī)格，保護(hù)氣體種類、焊接速度等。

試板焊接完成后，由焊接檢查員進(jìn)行外觀檢查，由有資質(zhì)的無(wú)損檢測(cè)人員進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，并出具無(wú)損檢測(cè)報(bào)告。合格后按照ASME規(guī)范第九卷（ASME SEC.Ⅸ）中的QW-463在焊接試板上截取2個(gè)拉伸試樣，2個(gè)面彎試樣和2個(gè)背彎試樣。

試樣的加工符合ASME規(guī)范第九卷（ASME SEC.Ⅸ）中QW-462所給出的形狀和尺寸，并按照QW-450的規(guī)定要進(jìn)行拉伸試驗(yàn)和橫向?qū)驈澢囼?yàn)，彎曲試驗(yàn)所使用夾具尺寸符合QW-466要求。

管道焊縫性能檢測(cè)試驗(yàn)完成后，根據(jù)焊接和試驗(yàn)結(jié)果出具正式的PQR和WPS報(bào)咨詢審核批準(zhǔn)。

2.4焊接實(shí)施

管路下料前根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際布置統(tǒng)一排料，同時(shí)考慮管道坡度及焊道組對(duì)要求。管道切割采用機(jī)械切割方式，坡口型式、尺寸及組對(duì)按WPS要求進(jìn)行。

清潔待焊接的不銹鋼管坡口兩側(cè)2～3 cm范圍，檢查焊接設(shè)備完好后。將組對(duì)好的管路放置在專用焊接平臺(tái)上，固定牢固后先進(jìn)行定位焊，焊接工藝與正式焊接工藝相同，在焊縫坡口內(nèi)引弧，不允許擦傷母材。定位焊縫完全焊透，熔合良好、無(wú)氣孔等缺陷。

奧氏體不銹鋼焊接主要防治焊縫和熱影響區(qū)過(guò)熱敏化，避免抗晶間腐蝕性下降，施焊時(shí)主要措施是：小電流、低電壓、快速焊接、控制道間焊接溫度不超過(guò)150℃，控制焊縫形狀系數(shù)、減小焊縫雜質(zhì)。在整個(gè)焊接過(guò)程中不允許在非施焊區(qū)域進(jìn)行引弧。

焊接時(shí)采取在焊縫兩頭進(jìn)行封堵做成氣室，在管道內(nèi)充氬氣保護(hù)，防止合金元素?zé)龘p及氧化，焊接采用手工鎢極氬弧焊，焊接余高控制在1～3 mm，焊縫邊緣圓滑過(guò)渡至母材。

2.5無(wú)損檢測(cè)

焊接完成后，使用角向磨光機(jī)對(duì)焊接區(qū)域進(jìn)行打磨，完成后依據(jù)ASME B31.1對(duì)焊接管路進(jìn)行100%VT，100%PT檢查，無(wú)咬邊、夾渣、氣孔等任何缺陷，合格后出具檢查報(bào)告。不合格的焊縫必須清除缺陷后進(jìn)行返修處理，缺陷清除采用打磨的方法，同一部位的返修次數(shù)不允許超過(guò)2次。

2.6水壓試驗(yàn)

探傷合格的管路，用螺栓和加石棉墊的方式將法蘭串連起來(lái)，按照設(shè)計(jì)圖紙要求的壓力進(jìn)行水壓試驗(yàn)，圖紙上無(wú)特殊要求的，按照1.25倍的設(shè)計(jì)壓力值進(jìn)行水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)30 min，無(wú)滲漏及壓降。

2.7酸洗及清潔

制作一個(gè)酸洗池和弱堿中和池，按15%的濃硝酸+1%的氫氟酸+84%的水配制成酸洗液；將焊接好的不銹鋼管放入酸洗池，浸泡2～3 h，目視檢查焊縫與不銹鋼本色基本一致后取出。

酸洗合格后用高壓凈水將管道沖洗干凈，并放入弱堿液池中進(jìn)行中和余酸，中和后再次高壓凈水將管道沖洗干凈，最后放置在室內(nèi)徹底干燥。目視檢查焊縫及管道清潔度，合格后，用塑料布和封口膠將管路端頭包裹起來(lái)。

2.8油循環(huán)沖洗

將已安裝的管路與比例閥、電磁閥、操作機(jī)構(gòu)等用高壓軟管短接，在系統(tǒng)壓力油罐上建壓至2 MPa，通過(guò)操作壓力油罐上的開(kāi)關(guān)閥進(jìn)行多次充排油，達(dá)到油管路內(nèi)部清潔，循環(huán)完成后拆除過(guò)濾網(wǎng)，目視檢查濾網(wǎng)清潔、無(wú)異物后，取循環(huán)后的油樣進(jìn)行顆粒度化驗(yàn)，根據(jù)ASTM-6439-05及ISO4406標(biāo)準(zhǔn)，管路油循環(huán)后顆粒度檢查滿足19/17/14的要求。

3　結(jié)束語(yǔ)

不銹鋼焊接管道，根據(jù)其自身特點(diǎn)，嚴(yán)格的焊工管理、焊材管理以及正確的焊接工藝是管道焊接接頭質(zhì)量控制的核心，對(duì)焊接部位進(jìn)行酸洗鈍化、在接入設(shè)備前進(jìn)行清潔與油循環(huán)，是機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的可靠保障。實(shí)踐證明，合理的管道安裝技術(shù)質(zhì)量管控，既保證了質(zhì)量，又保證了工期。

TV732.4

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1672-5387（2016）09-0081-02

10.13599/j.cnki.11-5130.2016.09.027

2016-04-15

賈棟林（1977-），男，工程師，從事水電站機(jī)電設(shè)備安裝技術(shù)管理工作。