CCS水电站不锈钢管路施工技术质量管控

贾栋林，张兴元

（中国水利水电第十四工程局有限公司机电安装分公司，云南昆明650032）

CCS水电站不锈钢管路施工技术质量管控

贾栋林，张兴元

（中国水利水电第十四工程局有限公司机电安装分公司，云南昆明650032）

厄瓜多尔辛科雷（CCS）水电站地下厂房装有8台单机容量187.5 MW，额定水头604.1 m的立轴六喷嘴冲击式水轮机组，各类管道安装工程量大，其中对不锈钢管路安装工艺的质量管控，是电站辅助设备安装的重要环节和关键点。本文详细介绍该电站管路安装的质量管控工作，供同类型机组施工时借鉴。

辅机管路；质量管控；介绍

1　工程概况

CCS水电站为立轴六喷嘴冲击式机组，其球阀、调速器操作机构的油管路较多，其中球阀接力器油管路，水轮机喷嘴、折向器油管路，机组各部导轴承油管路均采用了无磁性不锈钢管材，其管道施工的质量控制，直接影响着机组能否安全可靠运行，因此根据ISO9001：2008质量管理体系要求，对电站管路安装进行了严格的工艺的质量管控。

2　安装质量控制

安装质量控制流程见图1。

图1　管道安装质量控制流程图

2.1焊材管理

采购知名厂家生产的焊接材料，焊条牌号为A022 E316-16。焊条到货后，进行外观检查，电焊条每批号300 kg抽检一包，检查内容包括药皮是否均匀、牢固、有无起皮、脱落等现象，检查合格后对材质单及合格证留存。由仓库管理人员对每一批焊材的合格证进行收集、整理、记录在案，并定期交与质量管理人员报验及留存。

合格的焊条分类码垛在设置有空调及通风设备的封闭房间内，室内整洁干净，设置有温度计、相对湿度计等监测设备，并由库管员每天检查记录存放状态，保证存放环境湿度不超过60%，室内温度在5～25℃之间。

焊接材料发放以“先进先出、出陈储新”为原则，使库存焊条经常轮换更新。焊接材料领用应填写《材料领用单》，内容齐全清楚。并做焊接材料发放记录。

2.2焊工管理

焊接的每一条焊缝都是由焊工操作完成，焊工的素质，决定了焊接产品的质量。因此需要掌握每位焊工的基本情况。

焊工上岗前进行焊接考试，手工焊焊工的考试项目代号表示方法为：焊接方法代号-试件钢号分类代号-试件形式代号-焊缝金属厚度/试件直径-焊条类别代号-焊接要素代号。合格后，按焊接工艺规定的持证项目上岗，不允许超越范围施焊。

技术质量部负责焊工的持证上岗管理工作，对焊工合格证书以及焊绩进行档案管理，并定期报给质量副经理进行审核，对焊工进行焊接培训和持证焊工的监督管理。

2.3焊接工艺评定

CCS电站不锈钢管路材质为1Cr18Ni9Ti，选用的奥氏体不锈钢焊丝为ER-316L，材质为H00Cr19Ni12Mo2，所选用焊丝和焊条与母材化学成分基本相近，主要考虑焊接过程中合金元素的烧损和提高焊接接头的耐腐蚀性能，只是焊丝的化学成分中铬、镍含量要比母材金属略高，而含碳量低于母材金属。

首先根据规范和现场情况制定初步的WPS，内容包含焊接参数（包括电流、电压、极性、焊材牌号、规格、保护气体种类、焊接速度及流量等内容）评定进行的拉伸、弯曲试验。然后由质量副经理负责组织焊接工艺评定试验的实施，评定试板的焊接选用项目部熟练焊工，焊接在现场进行，所用的钢材、焊接材料与现场一致。焊接方式采用气体保护焊，代号：GTAW。焊接时检查设备完好，仪表正常，焊接过程中记录焊接电流、电压，焊材牌号、规格，保护气体种类、焊接速度等。

试板焊接完成后，由焊接检查员进行外观检查，由有资质的无损检测人员进行无损检测，并出具无损检测报告。合格后按照ASME规范第九卷（ASME SEC.Ⅸ）中的QW-463在焊接试板上截取2个拉伸试样，2个面弯试样和2个背弯试样。

试样的加工符合ASME规范第九卷（ASME SEC.Ⅸ）中QW-462所给出的形状和尺寸，并按照QW-450的规定要进行拉伸试验和横向导向弯曲试验，弯曲试验所使用夹具尺寸符合QW-466要求。

管道焊缝性能检测试验完成后，根据焊接和试验结果出具正式的PQR和WPS报咨询审核批准。

2.4焊接实施

管路下料前根据现场实际布置统一排料，同时考虑管道坡度及焊道组对要求。管道切割采用机械切割方式，坡口型式、尺寸及组对按WPS要求进行。

清洁待焊接的不锈钢管坡口两侧2～3 cm范围，检查焊接设备完好后。将组对好的管路放置在专用焊接平台上，固定牢固后先进行定位焊，焊接工艺与正式焊接工艺相同，在焊缝坡口内引弧，不允许擦伤母材。定位焊缝完全焊透，熔合良好、无气孔等缺陷。

奥氏体不锈钢焊接主要防治焊缝和热影响区过热敏化，避免抗晶间腐蚀性下降，施焊时主要措施是：小电流、低电压、快速焊接、控制道间焊接温度不超过150℃，控制焊缝形状系数、减小焊缝杂质。在整个焊接过程中不允许在非施焊区域进行引弧。

焊接时采取在焊缝两头进行封堵做成气室，在管道内充氩气保护，防止合金元素烧损及氧化，焊接采用手工钨极氩弧焊，焊接余高控制在1～3 mm，焊缝边缘圆滑过渡至母材。

2.5无损检测

焊接完成后，使用角向磨光机对焊接区域进行打磨，完成后依据ASME B31.1对焊接管路进行100%VT，100%PT检查，无咬边、夹渣、气孔等任何缺陷，合格后出具检查报告。不合格的焊缝必须清除缺陷后进行返修处理，缺陷清除采用打磨的方法，同一部位的返修次数不允许超过2次。

2.6水压试验

探伤合格的管路，用螺栓和加石棉垫的方式将法兰串连起来，按照设计图纸要求的压力进行水压试验，图纸上无特殊要求的，按照1.25倍的设计压力值进行水压试验，试验30 min，无渗漏及压降。

2.7酸洗及清洁

制作一个酸洗池和弱碱中和池，按15%的浓硝酸+1%的氢氟酸+84%的水配制成酸洗液；将焊接好的不锈钢管放入酸洗池，浸泡2～3 h，目视检查焊缝与不锈钢本色基本一致后取出。

酸洗合格后用高压净水将管道冲洗干净，并放入弱碱液池中进行中和余酸，中和后再次高压净水将管道冲洗干净，最后放置在室内彻底干燥。目视检查焊缝及管道清洁度，合格后，用塑料布和封口胶将管路端头包裹起来。

2.8油循环冲洗

将已安装的管路与比例阀、电磁阀、操作机构等用高压软管短接，在系统压力油罐上建压至2 MPa，通过操作压力油罐上的开关阀进行多次充排油，达到油管路内部清洁，循环完成后拆除过滤网，目视检查滤网清洁、无异物后，取循环后的油样进行颗粒度化验，根据ASTM-6439-05及ISO4406标准，管路油循环后颗粒度检查满足19/17/14的要求。

3　结束语

不锈钢焊接管道，根据其自身特点，严格的焊工管理、焊材管理以及正确的焊接工艺是管道焊接接头质量控制的核心，对焊接部位进行酸洗钝化、在接入设备前进行清洁与油循环，是机组安全稳定运行的可靠保障。实践证明，合理的管道安装技术质量管控，既保证了质量，又保证了工期。

TV732.4

B

1672-5387（2016）09-0081-02

10.13599/j.cnki.11-5130.2016.09.027

2016-04-15

贾栋林（1977-），男，工程师，从事水电站机电设备安装技术管理工作。