于學(xué)濤

（國(guó)電電力雙維內(nèi)蒙古上海廟能源有限公司，內(nèi)蒙古鄂爾多斯 016200）

0.引言

百萬(wàn)千瓦超超臨界鍋爐水冷壁施工難度大，施工周期長(zhǎng)，焊口數(shù)量多。一般情況下，百萬(wàn)千瓦機(jī)組鍋爐水冷壁焊口在1.5萬(wàn)道左右。在北方地區(qū)進(jìn)行電廠基建時(shí)，還要考慮低溫環(huán)境影響。為保證水冷壁的安裝質(zhì)量，必須要在設(shè)備制造、進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收、現(xiàn)場(chǎng)組合、施工安裝、焊接質(zhì)量控制等多方面進(jìn)行研究分析，制定專項(xiàng)措施，做好過(guò)程控制，加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)管，以提升基建安裝水平。

1.設(shè)備簡(jiǎn)介

國(guó)內(nèi)某燃煤火力發(fā)電廠4臺(tái)鍋爐水冷壁布置形式及材質(zhì)規(guī)格基本一致，水冷壁主要分為垂直段、過(guò)渡段、螺旋段水冷壁。水冷壁管屏均為鋼管加焊扁鋼的膜式壁，管屏的外側(cè)布置有剛性梁。其中，螺旋段水冷壁采用Φ38mm×6.5mm內(nèi)螺紋管，垂直段采用Φ32mm×7mm光管，后水冷壁折焰角和對(duì)流煙道爐底管采用Φ32mm×7mm和Φ32mm×6mm光管，后水冷壁前屏管束采用Φ76mm×16mm的光管，側(cè)水前包墻采用Φ32mm×6mm的光管，所有水冷壁材質(zhì)均為12Cr1MoV。

2.水冷壁管現(xiàn)場(chǎng)施工的特點(diǎn)

超超臨界機(jī)組鍋爐水冷壁安裝施工過(guò)程要點(diǎn)較多，必須加強(qiáng)安裝過(guò)程質(zhì)量控制。本工程鍋爐水冷壁所用管子大部分管徑較小、管壁較厚，管子材質(zhì)全部為12CrlMoV，該材質(zhì)是低合金珠光體耐熱鋼。水冷壁現(xiàn)場(chǎng)施工有以下特點(diǎn)及難點(diǎn)：（1）水冷壁焊口布置較集中，焊口間隙相對(duì)較小，分層分道焊接過(guò)程中收弧不易錯(cuò)開，使焊接難度加大。（2）鍋爐安裝多處于高空作業(yè)，且全部為手工操作，對(duì)施工作業(yè)人員要求較高，相關(guān)安全、技術(shù)措施落實(shí)困難。（3）該項(xiàng)目地處西北，工程所在地年平均溫度較低，冬期施工較長(zhǎng)，環(huán)境溫差大，大風(fēng)天較多。由于現(xiàn)場(chǎng)小徑管全部采用全氬弧氣體保護(hù)焊焊接，焊接作業(yè)熱量較為集中、熔池溫度高，對(duì)焊接作業(yè)的要求較高。

3.水冷壁安裝質(zhì)量管控措施

3.1 設(shè)立全流程管理組織機(jī)構(gòu)

為加強(qiáng)工程基建管理，有效提升鍋爐水冷壁供貨及施工質(zhì)量，保證設(shè)備的可靠性，基建項(xiàng)目公司需設(shè)立并完善質(zhì)量管理組織機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)應(yīng)主要包括項(xiàng)目公司、總包單位（如有）、監(jiān)理單位、施工單位、當(dāng)?shù)靥貦z單位、設(shè)備制造單位以及企業(yè)內(nèi)部監(jiān)督檢測(cè)單位（如有）、物資監(jiān)造單位等。

該機(jī)構(gòu)應(yīng)明確人員責(zé)任分工、有效運(yùn)轉(zhuǎn)，在設(shè)備的廠內(nèi)制造、出廠檢驗(yàn)、設(shè)備運(yùn)輸、到廠驗(yàn)收、儲(chǔ)存保管、施工安裝等全流程，加強(qiáng)水冷壁設(shè)備生產(chǎn)及安裝質(zhì)量管理。

3.2 加強(qiáng)設(shè)備監(jiān)造管理

根據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn)，在水冷壁等受熱面廠內(nèi)制造階段，受熱面管束易存在少量鐵屑異物。因此，基建企業(yè)應(yīng)選派人員進(jìn)行設(shè)備監(jiān)造，加強(qiáng)制造廠內(nèi)檢查、見證。對(duì)于水冷壁膜式壁分片組件采用出廠前預(yù)組裝，消除制造誤差。對(duì)關(guān)鍵部件、人孔門等重點(diǎn)設(shè)備，應(yīng)做好制造廠內(nèi)焊口硬度抽查，確認(rèn)設(shè)備缺陷已處理、運(yùn)輸綁扎合格后，再進(jìn)行聯(lián)合簽字放行。

3.3 加強(qiáng)設(shè)備到場(chǎng)檢查

設(shè)備到場(chǎng)驗(yàn)收時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)檢查設(shè)備外觀，查看設(shè)備是否有變形、運(yùn)輸磨損、管口未及時(shí)封堵等情況，必要時(shí)進(jìn)行測(cè)厚、表面檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)全部記錄。在設(shè)備開始組合后，施工單位應(yīng)組織施工人員全面檢查設(shè)備情況。膜式壁必須兩面全部檢查，重點(diǎn)檢查焊縫咬邊、管子刮傷磨損、焊縫表面裂紋等。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題逐一標(biāo)注，建設(shè)單位應(yīng)組織監(jiān)理、廠代、施工單位共同制訂消缺方案，缺陷處理完成后方可吊裝。

3.4 制訂現(xiàn)場(chǎng)管理措施

基建項(xiàng)目公司應(yīng)認(rèn)真貫徹落實(shí)國(guó)家、行業(yè)及企業(yè)內(nèi)部有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)要求，制定現(xiàn)場(chǎng)管理措施，確保安裝質(zhì)量，提升機(jī)組運(yùn)行可靠性。

首先，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)施工單位隊(duì)伍、人員資質(zhì)的審查，加強(qiáng)焊接質(zhì)量管理，保證人員、工器具符合要求，確保安全文明施工。

其次，應(yīng)組織現(xiàn)場(chǎng)定期開展精細(xì)化檢查工作，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)檢查頻率，增加檢查力度。加強(qiáng)安裝全程及成品保護(hù)等環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，做到逐級(jí)驗(yàn)收。針對(duì)密閉空間，高空施工等作業(yè)點(diǎn)，做到全程檢查旁站。

同時(shí)，嚴(yán)格強(qiáng)制性條文執(zhí)行管理。對(duì)發(fā)現(xiàn)有可能違返施工工藝標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范要求的情況，要做到應(yīng)檢盡檢，加強(qiáng)水冷壁焊口、集箱、管子的檢查力度。對(duì)超標(biāo)項(xiàng)目不放行，直至整改合格，復(fù)查時(shí)重點(diǎn)檢測(cè)。

3.5 采取的施工技術(shù)措施

對(duì)焊接工藝進(jìn)行技術(shù)評(píng)審。首先，基建項(xiàng)目公司應(yīng)委托具有資質(zhì)的第三方及行業(yè)專家對(duì)工程焊接的工藝評(píng)定、焊接工藝作業(yè)指導(dǎo)書，結(jié)合地域特點(diǎn)、鍋爐設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)審，優(yōu)化焊接工藝。其次，基建項(xiàng)目公司應(yīng)委托具有資質(zhì)的第三方定期對(duì)鍋爐安裝焊接質(zhì)量、工藝執(zhí)行、技術(shù)監(jiān)督、監(jiān)造等各環(huán)節(jié)進(jìn)行評(píng)價(jià)指導(dǎo)，確保全過(guò)程的質(zhì)量。

3.6 加強(qiáng)設(shè)備安裝管理

（1）加強(qiáng)安裝作業(yè)人員資質(zhì)及安全管理。作業(yè)人員應(yīng)熟練掌握本工種基本知識(shí)和操作技能，施工經(jīng)驗(yàn)豐富，施工現(xiàn)場(chǎng)必須有專職安全員。全部施工人員在開工前必須認(rèn)真學(xué)習(xí)《電力建設(shè)安全工作規(guī)程》有關(guān)規(guī)定，并經(jīng)過(guò)三級(jí)安全知識(shí)考試合格以及體檢合格后方可上崗作業(yè)。（2）加強(qiáng)施工專項(xiàng)方案審查。水冷壁安裝施工前，應(yīng)要求施工單位根據(jù)工程特點(diǎn)編制水冷壁施工專項(xiàng)方案。建設(shè)單位及監(jiān)理單位必須要認(rèn)真審查施工單位所報(bào)施工方案的可行性，是否符合滿足工程安全、進(jìn)度、質(zhì)量、環(huán)保等相關(guān)要求，分析和判斷專項(xiàng)方案是否符合預(yù)定的條件，如設(shè)計(jì)圖紙、施工人員、施工機(jī)械、設(shè)備材料、施工組織、施工平面布置等因素，及時(shí)指出方案中可能影響工程進(jìn)展的主要問(wèn)題，要求施工單位及時(shí)解決，使方案中預(yù)定的條件與實(shí)際相符，從而達(dá)到指導(dǎo)施工的效果。（3）加強(qiáng)定期檢查。基建項(xiàng)目公司應(yīng)每周組織設(shè)備安裝檢查活動(dòng)，檢查包括管口封堵、設(shè)備缺陷處理、通球檢查見證、標(biāo)識(shí)粘貼、資料整理等。應(yīng)定期進(jìn)行總結(jié)，并提出獎(jiǎng)懲意見。（4）加強(qiáng)通球管理。基建項(xiàng)目公司應(yīng)組織監(jiān)理參加全部設(shè)備通球見證。通球球徑符合規(guī)范及制造廠家要求，防止漏通、重通。通球不過(guò)的嚴(yán)格履行審批程序，焊口部位通球不過(guò)的，應(yīng)進(jìn)行割口處理。通球后管口及時(shí)封堵牢固。已通球的應(yīng)及時(shí)粘貼通球標(biāo)識(shí)，避免設(shè)備倒運(yùn)造成混亂，通球標(biāo)識(shí)應(yīng)粘貼整齊、一致。（5）設(shè)備組合前，基建項(xiàng)目公司應(yīng)按有關(guān)要求組織對(duì)組合場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行檢查、簽證放行。（6）現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)應(yīng)避免強(qiáng)力對(duì)口，做到按圖施工。管組對(duì)接時(shí)，視情況將對(duì)接的鰭片扁鋼割開，以便調(diào)整對(duì)口。切割鰭片注意防止割傷管材，焊完畢后再進(jìn)行雙面密封封焊。鰭片變形矯正應(yīng)避免采用強(qiáng)力冷校方式。（7）加強(qiáng)設(shè)備吊裝管理。在水冷壁受熱面組件吊裝前，應(yīng)實(shí)行簽證許可制度，在缺陷、尾工全部處理完成聯(lián)檢簽字后，方可進(jìn)行下一步吊裝工作。

設(shè)備起吊前，檢查起吊措施應(yīng)執(zhí)行到位方可起吊，起吊過(guò)程中，重點(diǎn)檢查吊點(diǎn)布置，防變形措施落實(shí)是否執(zhí)行到位；吊裝鋼絲繩注意避開已安裝設(shè)備，防止刮傷；就位加固嚴(yán)禁在管材上引弧、施焊。安全設(shè)施齊全，對(duì)口偏折、錯(cuò)口應(yīng)雙向加長(zhǎng)鰭片切割長(zhǎng)度，不應(yīng)強(qiáng)力拉拽。施工單位現(xiàn)場(chǎng)施工組織應(yīng)合理，所用吊裝機(jī)械安全可靠，并應(yīng)滿足現(xiàn)場(chǎng)施工需求。水冷壁宜采用組合吊裝方式，由上至下進(jìn)行。先安裝爐頂受熱面吊掛裝置，然后再安裝上、中、下段水冷壁。為減少高空對(duì)口工作量，應(yīng)盡可能進(jìn)行大件組合吊裝。為方便施工，一般在地面安裝階段，將部分剛性梁安裝于水冷壁上。

本工程鍋爐水上部前墻水冷壁共計(jì)24片，水冷壁出口集箱4個(gè)，上部前墻水冷壁加上集箱共重86.6t，平均分成4件，每件寬度8.28m，長(zhǎng)度23m，重量21.65t，加上鋼絲繩、索具單件重22t，使用吊車在爐膛零米起吊。左、右側(cè)墻水冷壁各6片，側(cè)墻出口集箱左右側(cè)各3個(gè)，采用整體件統(tǒng)一吊裝。

后水進(jìn)口集箱重8.6t，出口集箱重7t，折焰角管屏組件尺寸23200mm×33128mm（高×寬），折焰角支撐桁架約7t，后水冷壁上部組合分兩部分，每部分由4件進(jìn)行組合。

過(guò)渡段水冷壁前、后墻各分兩片，左右側(cè)墻各兩片，尺寸總長(zhǎng)分別為2696mm×33128mm（高×寬）、2696mm×15728mm（高×寬），總重量分別是15.42t、8.8t。過(guò)渡段各管屏與對(duì)應(yīng)的集箱在廠內(nèi)已組合好，吊裝時(shí)按照右、前、左、后順序使用卷?yè)P(yáng)機(jī)進(jìn)行吊裝。吊裝方式和中部螺旋段水冷壁相同。

4.加強(qiáng)焊接作業(yè)過(guò)程管理

4.1 焊接準(zhǔn)備工作審查

（1）水冷壁焊接前，檢查焊接人員資質(zhì)合格，并按要求完成報(bào)審確認(rèn)。同時(shí)，焊工在上崗前必須經(jīng)上崗前考試，合格后經(jīng)過(guò)安全技術(shù)交底，并辦理上崗手續(xù)，方可上崗。焊接作業(yè)人員不得在超出規(guī)定的區(qū)域作業(yè)，所用焊材應(yīng)合格。（2）施工單位現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量體系健全，質(zhì)量管理人員資質(zhì)有效、相關(guān)測(cè)量工器具合格有效，并及時(shí)報(bào)審。焊接工藝卡與所報(bào)作業(yè)指導(dǎo)書或工藝評(píng)定一致。同時(shí)，水冷壁管子焊接組對(duì)應(yīng)符合規(guī)范與圖紙要求，尺寸偏差、管口內(nèi)外潔凈度均滿足規(guī)定，以保證水冷壁焊接質(zhì)量。

4.2 焊接作業(yè)過(guò)程中監(jiān)管

（1）焊接過(guò)程中應(yīng)著重檢查管子及密封焊接預(yù)熱溫度，同時(shí)，必須防止焊接電流過(guò)大及焊接速度過(guò)快，造成焊接過(guò)程熱輸入過(guò)大等情況。（2）密封焊接時(shí)必須防止損傷水冷壁管。應(yīng)調(diào)整密封扁鋼長(zhǎng)度使之端頭避開水冷壁管子焊縫，不在管子焊口處起弧或收弧，以免焊接時(shí)起、收弧造成的裂紋延伸到水冷壁管子焊縫上。密封焊時(shí)應(yīng)注意控制電流，避免出現(xiàn)咬邊問(wèn)題，避免損傷管子。（3）在焊接施工時(shí)，應(yīng)做好防風(fēng)措施，并做到焊口雙面同時(shí)焊接。焊接過(guò)程中的缺陷應(yīng)及時(shí)處理，避免出現(xiàn)受熱面超標(biāo)形變。同時(shí)，應(yīng)定期對(duì)焊工進(jìn)行質(zhì)量責(zé)任意識(shí)宣貫，避免出現(xiàn)受熱面缺陷不報(bào)的情況，防止出現(xiàn)質(zhì)量隱患。

4.3 焊后質(zhì)量監(jiān)管

（1）焊接完成后，施工單位應(yīng)及時(shí)申報(bào)進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收。（2）水冷壁管及密封焊接應(yīng)按照規(guī)范及有關(guān)要求及時(shí)做無(wú)損檢測(cè)。（3）無(wú)損檢測(cè)人員資格應(yīng)符合國(guó)家行業(yè)要求。（4）水冷壁焊后熱處理措施。施工單位應(yīng)按要求對(duì)水冷壁焊口進(jìn)行焊后熱處理。熱處理工藝應(yīng)按照規(guī)范、制造廠家要求及施工單位工藝評(píng)定執(zhí)行。在進(jìn)行焊后熱處理時(shí)，應(yīng)保證管排兩面加熱均勻，防止超溫的情況發(fā)生。對(duì)于同一片管排，應(yīng)跳開熱處理。熱處理后必須仔細(xì)檢查管排變形和拉伸情況，并及時(shí)匯報(bào)處理。熱處理后進(jìn)行100%硬度檢測(cè)。如硬度檢測(cè)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)，需重新熱處理。同一焊口熱處理的次數(shù)不得超過(guò)2次。對(duì)焊口進(jìn)行熱處理后，再次進(jìn)行射線檢查，將所形成的資料統(tǒng)一歸檔。

5.重點(diǎn)工序質(zhì)量控制

為保證水冷壁受熱面施工質(zhì)量，避免出現(xiàn)焊口失效的情況，應(yīng)在以下幾方面重點(diǎn)加強(qiáng)檢查監(jiān)督：（1）加強(qiáng)水冷壁綁帶的焊接管理。在焊接過(guò)程中，必須按照廠家要求，加強(qiáng)安裝尺寸控制，綁帶自上而下不能出現(xiàn)偏斜。在焊接過(guò)程中，必須做好防風(fēng)控制，不能出現(xiàn)“穿堂風(fēng)”的情況。否則，綁帶處的焊接缺陷會(huì)對(duì)鍋爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成較大影響。（2）鍋爐膨脹方面。首先，加強(qiáng)鍋爐鋼架止晃裝置安裝檢查。在鍋爐鋼架安裝期間，應(yīng)通過(guò)監(jiān)理、工代加強(qiáng)對(duì)鍋爐止晃裝置的檢查，保證止晃裝置數(shù)據(jù)符合設(shè)計(jì)要求，并及時(shí)安裝膨脹指示器。同時(shí)，根據(jù)要求做好受熱面安裝、剛性梁安裝及疏水、放氣管膨脹彎的預(yù)制，防止膨脹受阻。（3）加強(qiáng)冬季施工管理。由于水冷壁布置面積較大，在進(jìn)行地面組合時(shí)，對(duì)于上部的保溫防風(fēng)防護(hù)較好，但對(duì)于下部的防風(fēng)控制相對(duì)困難，且下部作業(yè)時(shí)人員多處于仰焊階段，施工相對(duì)困難。因此，必須加強(qiáng)作業(yè)區(qū)域環(huán)境溫度控制，加強(qiáng)防風(fēng)控制措施。（4）加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)損檢測(cè)。施工期間，對(duì)于焊口的檢測(cè)一般采用橢圓透照的方式，焊口整體不能有效反映到一張底片上，對(duì)于小的缺陷是不易體現(xiàn)的。因此，對(duì)于疑似缺陷應(yīng)加強(qiáng)無(wú)損檢測(cè)檢查力度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。（5）嚴(yán)格管理安裝交保溫工序交接，執(zhí)行分部件分片工序交接辦法，交接前組織對(duì)設(shè)備表面缺陷進(jìn)行全面檢查。

6.結(jié)語(yǔ)

本文簡(jiǎn)述了百萬(wàn)千瓦超超臨界鍋爐水冷壁安裝的質(zhì)量控制措施。在實(shí)際的基建施工過(guò)程中，項(xiàng)目公司還應(yīng)做好現(xiàn)場(chǎng)施工組織，協(xié)調(diào)安全文明施工，以減少水冷壁高空作業(yè)和施工難度，降低施工成本，以高效完成工程的安全、質(zhì)量、進(jìn)度目標(biāo)。