浅析海外电力建设工程项目焊接质量管理

侯金山

【摘 要】本文主要介绍了我公司首次建设的油-气混烧型发电机组的海外工程项目—伊拉克华事德电厂2×610MW亚临界燃油（气）机组的现场焊接质量管理情况，对其现场焊接及过程质量控制进行了探讨分析。

【关键词】燃油（气）机组；焊接；过程质量控制。

引言

伊拉克华事德电厂二期2×610MW燃油（气）机组工程，位于伊拉克南部WASSIT省，是目前国产首台单机容量最大、运行参数最高的油-气混烧型发电机组，也是我公司首次建設的油-气混烧型发电机组的工程项目，其过热蒸汽出口压力17.50MPa（a）、出口蒸汽温度541℃。锅炉采用上海锅炉厂有限公司生产的610MW亚临界参数、自然循环、一次中间再热、单炉膛正压运行、炉烟再循环调温、露天布置、全钢结构的箱型汽包炉，锅炉单独燃烧重油、原油及天然气，并能够进行油（重油或原油）油-气混烧。

本工程两台610MW燃油（气）机组（#5、#6机组）均由我公司承建，单台机组焊口总数约为36000道，其中锅炉受热面焊口约为24000道。其主要部件采用了P/T91、P22、WB36等钢材，这几种钢材其焊接难度较大，焊接结束后均需要进行热处理。由于是在国外施工，而所有设备及大部分物资，包括焊材均需要从国内采购，材料运输周期长、施工队伍众多、焊工水平参差不齐，其两台机组同时施工、高峰期重叠、工期紧，且油-气混烧型锅炉所涉及到的燃油燃气系统复杂、焊接量大，这些都给现场焊接管理工作提出了挑战。在现场焊接施工全过程中，我们严谨管理，加强过程监督控制。通过对施工前期焊接技术准备、焊工入场后焊前练习及考核、焊接过程工艺控制、焊接材料的管理和全过程质量监督管理等方面的控制，取得了良好的效果。

1.焊接技术管理

1.1技术文件准备

伊拉克华事德项目部成立焊接专业管理组，设立焊接专业经理，负责对全现场的焊接工作进行统一策划和管理；设焊接专业主管、焊接技术员、焊接质检师等岗位，负责对全现场的焊接施工质量进行监督管理，并负责锅炉汽机及附属设备的焊接技术、质量管理工作。

技术管理强调超前性，焊接技术人员对厂家及设计院的图纸要进行细致的研究、分析，并根据合同要求的施工标准，编制《焊接专业施工组织设计》、《焊接专业管理规定》、《焊工练习、鉴定管理办法》、《焊接专业焊工资质管理办法》、《焊接材料管理办法》等各项焊接管理制度。其他施工指导性文件如作业指导书、焊接工艺卡、典型工艺施工措施等文件，在现场开工前已经编制完成。

1.2焊工鉴定及资质管理

项目部对焊工采用分散式集中管理的方式，机炉等专业队伍所需焊工由自己招聘、管理，焊接管理组统一进行焊接技术、质量和进度的管理。项目部建立焊接培训鉴定间，布置如下设施：练习工位3个，练习工位架3个，水冷壁模拟练习架子1个，过热器练习架子1个。每名新到现场的焊工都要采用鉴定加练习的方式，首先对其资质进行审核，资质审核通过后，然后根据焊接组制定的相应的焊接工艺经过2-5天的焊前模拟练习，并在监理见证下进行考试，表面质量达到标准要求，内部质量经射线检验合格后，才允许上岗。

由于国际工程的特殊性，考虑到人员出国困难且成本较高，对于一些不重要的结构项目，从当地招聘一些属地化人员，并通过系统的培训及考核，通过考核后才允许进行相应项目的焊接工作。本项目共培训且通过考核9名属地化焊工，焊接质量达到标准要求。在属地化焊工在现场施工焊接过程中，焊接专业组重点对其进行了过程监督，从而保证了现场焊接施工质量。

如前所述，在施工前编制完成了《焊接专业焊工资质管理办法》，办法明确规定了对各类焊工资质方面的要求。在考核结束后，焊接组将考试合格后的焊工一览表及资质复印件报监理及业主审批。在施工过程中，焊接管理人员按照办法的规定定期的对焊工持证情况进行动态管理：

（1）加强焊工的动态管理，在施工中检查焊工持证上岗情况，抽查施工现场的焊工是否在资格证允许的范围内从事焊接作业，监督和控制焊工资格的有效性。

（2）抽查焊工是否按标准、规范及作业指导书的要求进行焊接操作，发现问题后及时制止。

（3）对每个焊工的焊接质量状况进行汇总，并及时统计焊工的一次检验合格率，定期对上岗作业焊工的焊接质量状况进行抽查，特别是对从事高压受监焊口焊工的焊接，无损检验一次合格率达不到规定要求的焊工，应下岗重新培训，经考试合格后方可重新上岗。

1.3焊材材料管理

项目部建设的焊材库为砖瓦结构房屋，面积为100㎡，地面搭设木架后铺设防潮材料，开设1个通风孔，以提高库房本身的保温、防潮、防火、通风能力。焊材库配备空调1台、除湿器4台、焊条烘干箱2台（200Kg）、焊条恒温箱3台（100Kg）、焊条堆放货架12个、分体式空调1台，并安装自动记录温度、湿度的记录仪。

焊材库设一名专职人员，并配备一名属地化人员，从采购—入库验收—保管—烘焙—发放，各环节均严格把关。施工过程中，在业主和监理的监督指导下，我们进一步规范了焊接材料的管理，对各种焊接材料进行了颜色标识，编制了《焊材选用及烘烤温度时间对照表》并将其张贴在焊条库的醒目位置，方便焊条库管理人员及焊工进行辨识，杜绝了焊接材料错用情况。

1.4焊接施工过程中的关键点控制

1.4.1SA-335P91管道的焊接

SA-335P91是一种高合金耐热钢，其焊接工艺要求较严格，在刚开始焊接前我们对焊工进行了详细的交底，对焊层厚度、宽度、电流大小、层间温度、线能量控制都做了严格的规定，并在焊接时安排专人对焊接全过程进行监督，督促其严格按照焊接工艺进行施工，并设计表格进行记录，这样极大的提高了焊工的责任心，保证了焊口质量，对于以后的工程也可参照执行。

1.4.2密封焊接

1.4.2.1锅炉本体穿墙管二次密封

锅炉本体穿墙管二次密封共计有炉前7个集箱、炉后2个集箱，其密封板为SUS304不锈钢材质，板厚仅为2mm，而穿墙管管屏连接板材质为12Cr1MoV，与二次密封板之间为异种钢焊接，且存在焊接位置困难、焊接量大、焊接难度大等特点。针对以上问题，焊接技术人员组织施工单位技术人员、焊接人员进行了多次的专题讨论会，最终制定了以下施工措施：

1）针对锅炉穿墙管二次密封不锈钢薄板的焊接，对于容易焊接的立焊位置，采用熔化级气体保护焊（气体为99.99%纯Ar）、立向下焊的焊接方法，焊丝选用ER308、φ1.2规格的不銹钢熔化级气体保护焊丝；

2）对于穿墙管管屏连接板与二次密封板之间的异种钢焊接，采用不锈钢E347-16、φ2.5的不锈钢焊条进行焊接；

3）其他较困难的位置，如膨胀节、U型板等，采用不锈钢E347-16、φ2.5的不锈钢焊条进行焊接；

4）焊接过程中，采用小电流、快速焊、分区域焊接的工艺。

最终顺利完成了二次密封的焊接，并通过了各项检验，截至发稿前在机组运行过程中未发现有漏烟等现象出现。

1.4.2.2锅炉本体密封

密封焊接主要包括水冷壁密封、包墙密封及炉顶罩壳的密封等。密封焊接时容易咬伤管子、因焊接顺序不合理导致管屏变形、焊条发放控制不严导致错用焊条（密封焊中有好多异种钢）、漏装、漏焊、焊接位置错误、各种材质的密封件混放、错用等问题出现。针对以上情况在实际焊接中，制定了以下措施：

1）焊接技术人员开具焊条领用单时，焊工必须要能说出具体的焊接部位；

2）焊前进行详细的技术交底，焊接过程中焊接班长必须督促焊工施焊，避免错焊、漏焊；项目部质检员、焊接技术人员不定时进行抽查；

3）分段焊接完成后，进行渗油实验，且在脚手架拆除前及时进行四级验收。

通过以上控制，保证了密封焊接质量，杜绝了错用焊材，水压试验未发现一处因密封焊接引起的渗漏。

1.4.3凝汽器管板焊接

凝汽器管板焊接使用管板自动焊机，以前在国内施工时，均由分包的专业施工队伍或者厂家安排专人进行施工，而在海外项目施工过程中，厂家不能来现场进行指导，凝汽器管板焊接只能由我项目的施工队进行，对管板焊机性能不熟悉及没有相应的施工经验，且现场施工过程中，正处于当地夏天干燥大风天气，现场尘土特别大，给现场焊接带来很大难度。在焊接初期出现大量气孔，发现此情况后，要求立即停止施工，并通过多次技术讨论，结合当地天气情况，随后对焊机参数进行了多次调试工作，并在焊接前用压缩空气吹扫，钢丝刷打磨，丙酮清洗等措施后再进行焊接。在凝汽器安装完毕后，在进行的高低位灌水试验中，凝汽器不锈钢管八万多道焊口，仅有约30道出现微渗水现象，且都出现在边缘不易进行检测区域，顺利完成焊接任务。

2.焊接质量管理

2.1焊接质量管理体系的控制

项目部建立了班组-专业公司、施工队-焊接专业组-项目总工、经理的焊接质量保证体系。明确了各级人员的职责和权限，按照岗位职责，层层把关。在质量管理上，坚持“质量一票否决制”，从管理人员到焊接人员，均要承担起自己的质量责任。同时还加大了材料入库检验关、质量验收、工序交接、合金管道焊前焊后的光谱复检等管理工作。

2.2工程质量通病防治措施

质量通病重在预防，项目部要求提高各级人员在思想上对预控工程质量通病重要性的认识。采取有效的质量管理措施，加强质量通病的防治。在施工开始时编制《工程质量通病防治措施》，在施工过程中对容易产生质量通病的工序和影响因素进行严格控制

2.3对重要部件及关键工序的旁站监督

对于重要的部件及关键的工序如锅炉受热面各个系统首只焊口、四大管道首只焊口焊接等，要实施专业组技术人员、质检人员进行旁站监督的管理。

2.4加强无损检验与施工进度同步管理

在工程实际施工过程中，无损检验总是略滞后于施工进度，但如果滞后很多，就不能及时发现缺陷，也不能及时制定纠正措施，最后导致焊接缺陷积累太多，造成返修困难。本项目为了使无损检验跟施工进度同步进行，焊接专业人员通过与安装专业、检验人员及时沟通、相互协调，特别在施工高峰期，施工一般都是昼夜连续进行，为了能使检验进度跟上施工进度，通过协调，安排射线检验人员在中午休息的时间段加班加点的进行射线检验，做到了检验进度与实际施工进度基本同步的要求。

针对检验中发现的缺陷，专业组要求施工队伍必须在3天之内完成返修，并且专业组对于需返修的焊口在返修过程中进行100%跟踪管理，直至返修合格。专业组每天都对焊口焊接及检验完成情况进行统计，对于出现较多缺陷的焊工，进行面对面沟通，了解其原因，并针对原因及时进行协调解决，由于技术原因造成的缺陷，及时通知施工队伍将此焊工降级使用，从而保证了焊口质量。以#5机组为例：

表1伊拉克华事德#5机组焊口数量、检验数量及一次合格率统计表

部件名称 焊口总数 射线检验数量 超声波检验数量 渗透检验数量 一次合格率

锅炉本体管道 24084 10496 3509 10 99.8%

锅炉杂项管道 3234 237 964 276 99.8%

四大管道及其相关管道 484 20 361 4 99.7%

汽机中低压管道 4593 267 657 792 99.7%

合计 32395 11020 5491 1082 99.8%

3.海外项目焊接管理过程中的几点建议

3.1施工单位在焊工在出国前应将其资质证书及予承担的施工项目一览表提前上报给项目部专业组，经过审核后再组织出国，如果条件允许可在国内组织进行一次焊接技术测评，合格后再办理出国手续，避免人员到厂后其技能水平不能满足施工要求；

3.2海外施工项目从国内运输的设备及材料等物资，受到运输的条件制约，本项目施工过程中就曾因为焊接材料和设备不足或种类不全，而延误工期的现象，所以焊接设备及材料预算需要提前申请，至少需要提前3个月左右。另外在签署分包合同时，可将焊接材料的成本归属于各施工单位，由各施工单位提出焊材预算，经焊接专业组进行审批，从而促使各施工单位重视成本控制，减少焊材的浪费，且根据其合同范围提出的预算更加准确；

3.3焊接工具如氩弧焊枪、焊把等的质量好坏直接影响到焊缝质量的好坏。在采购过程中，由于采购人员并非专业的人员，对其质量可能并不了解，所以有可能造成购买的工具其在使用过程中，损坏率较高，特别对于海外工程项目，其损坏率高了就直接造成工具库存不足，最终影响到施工进度。建议在采购过程中应该经过专业人员确认后，再进行购买。

结束语

用上述方法对伊拉克华事德电厂二期2×610MW燃油（气）机组工程的焊接过程中各个环节进行监督控制，保证了机组的焊接施工质量。两台锅炉水压试验一次成功，截止发稿时间，#5机组工程安装焊口未发生一例因焊接质量问题造成的部件失效事件（#6机组还未并网），确保了机组安全运行。

参考文献：

[1]DL/T869—2012.火力发电厂焊接技术规程[S].北京：国家能源局，2012.

[2]DL/T5210.7—2010.电力建设施工质量验收及评价规程（第7部分：焊接）[S].北京：国家能源局，2010.