凝汽器钛管密封焊接

如何控制600MW超临界机组凝汽器钛管焊接质量作者：于军强来源：《科学与财富》2014年第11期摘要：本文阐述了大型火力发电机组凝汽器钛管焊接工艺及其对质量缺陷的处理方法，以及为保证焊接质量所做的一些技术改进。

并对中电广西防城港电厂2*600MW超临界机组钛管凝汽器焊接工艺进行了全面总结。

关键词：钛管；焊接；工艺；总结前言中电防城港电厂工程地处沿海，空气潮湿，加上凝汽器采用海水冷却，为了减轻凝汽器冷却管的腐蚀，延长机组运行寿命，采用了钛管凝汽器。

工艺要求采用先胀管，后进行钛管密封焊工艺。

此工艺要求钛管、钛板清洗严格，削管要求高，而且要用铣刀铣平，否则，焊接质量将无法保证。

钛金属的化学活动性大，不仅在熔化状态下，即使在400度以上的高温状态下，也极易被空气、水分、油脂、氧化膜等污物所污染，吸收氧、氮、氢、碳等杂质，使焊接接头塑性、韧性明显降低，易引起气孔裂纹等缺陷。

1、焊前钛管的穿、胀工艺要求1.1钛复合板及钛管表面存在油污等污物是焊接时出现钛复合板烧损、焊缝产生气孔及焊接时冒烟的主要原因，因此保证钛复合板、及钛管清洁无油污等污物是保证焊接质量的前提。

1.1.1穿钛管前应首先对凝结器钛复合板管孔进行清理，清理时，可用机械方法和化学方法进行清理，机械方法是用吸尘器对其管端钛管孔进行吸尘清理；化学方法是用浓度大于95%的酒精进行清洗，孔内可借助圆柱形压龙绳子和白绸子布擦拭，清理时严禁戴橡皮手套。

清理标准：用白绸子布擦拭不变色为合格。

1.1.2穿钛管时工作人员必须穿专用工作服，戴脱棉手套，防止污物污染钛复合板及钛管。

钛管应轻拿轻放，严禁强力碰击或敲打，以防损坏钛管管壁及管口。

1.1.3穿完管用酒精清洗钛管时，两部必须同时协调进行，一端把钛管推入，清理钛板管孔，另一端把钛管抽出，清理钛管外壁，反之亦然，往返应不少于5次。

1.1.4加工清晰过的焊口，严禁用手抚摩，暂时不焊部分应用塑料薄膜覆盖，以防污染。

1.1.5削管应保证钛管端平面与中心线垂直，伸出钛板平面0.3-0.5mm。

目录1、编制依据22、作业任务23、作业准备和作业环境条件34、作业程序85、作业方法及工艺要求86、质量标准147、职业安全健康与环境管理151、编制依据1.1 《N-33500凝汽器说明书》东方汽轮机厂1.2 《凝汽器设备图纸》东方汽轮机厂1.3 《钛材管板焊接技术规格》（SD339—89，能源部89版）1.4 《火力发电厂凝汽器选材导则》(SD116,能源部84）1.5 《锅炉压力容器压力管道焊工技术考核规程》（劳动部2002版）1.6 《焊工技术考核规程》（DL/T679-1999）1.7 焊接工艺评定（第6分册B195）1.8 《电力建设工程施工技术管理导则》国家电网工[2003]153号1.9 《电力建设安全施工管理规定》国家电网2[2003]153号1.10 《电力建设安全工作规程》（DL5009.1-2002）1.11 《国家电网公司电力建设安全健康与环境管理工作规定》国家电网工[2003]168号2、作业任务2.1 工程概况华能日照电厂2×680MW发电机组工程凝汽器系双壳体、单流程、双背压表面式凝汽器。

是由两个喉部、两个壳体（包括热井、水室，回热管系），循环水连通管，汽轮机排汽缸与凝汽器连接所采用的不锈钢波形膨胀节，底部的滑动、固定支座等组成的全焊结构。

凝汽器壳体分为低压侧（LP侧）壳体和高压侧（HP侧）壳体，每个壳体四周都由20mm厚的钢板以及端管板组件拼焊而成。

每个壳体内有四组管束（管束内管孔为三角形排列），在每组管束下部均设有空冷区。

主凝结区顶部外围和部分空冷区的管子采用φ28×0.7/ASTM B338Gr.2的钛管，主凝结区中的管子采用φ28×0.5/ASTM B338Gr.2的钛管。

端管板为钛复合板。

冷却管的两端采用胀接+焊接的方式固定在端管板上，端管板组件与壳体采用焊接形式构成一整体，中间管板通过支撑杆与壳体侧板及底板相焊。

在壳体内还设置了一些集水板和挡汽板，靠近两端管板处，还设置有取样水槽等，以便在运行中检测冷却管与端管板之间的密封性。

钛管焊接方法和技巧
钛管焊接是一项复杂的工艺，需要特定的方法和技巧来确保焊接质量。

以下是钛管焊接的一些常见方法和技巧：
1. 选择合适的焊接方法，常见的钛管焊接方法包括TIG（氩弧焊）、MIG（气体保护焊）和电弧焊。

TIG焊接通常被认为是最适合焊接钛管的方法，因为它可以提供高质量的焊缝并且对操作者的技能要求较高。

2. 准备工作，在进行钛管焊接之前，需要对管道进行充分的清洁和准备工作。

这包括去除表面的氧化物和油脂，以确保焊接区域的干净和无污染。

3. 控制焊接参数，钛对氧氮等气体的敏感性很高，因此在焊接过程中需要严格控制焊接参数，如电流、电压、气体流量等，以确保焊接区域的惰性气氛和温度。

4. 使用合适的填充材料，选择合适的填充材料对于钛管焊接至关重要。

通常使用纯钛或钛合金作为填充材料，以确保焊缝与基材具有相似的性能。

5. 控制焊接速度，在进行钛管焊接时，需要控制焊接速度，以确保焊接区域的热输入均匀，避免产生裂纹或变形。

6. 质量检测，完成焊接后，需要进行质量检测，包括对焊缝进行X射线或超声波检测，以确保焊接质量符合标准要求。

总的来说，钛管焊接需要严格控制焊接参数，选择合适的焊接方法和填充材料，并进行质量检测，以确保焊接质量和安全性。

同时，操作人员需要具备专业的焊接技能和经验，以确保钛管焊接的顺利进行。

目录1.0 编制目的和适用范围 22.0 编制依据 23.0 工程概况 24.0 施工作业准备 25.0 施工质量措施 46.0 施工程序及方法 47.0 施工作业的安全环境技术措施 6本措施是编号DHPI.gzb-AⅡ-CS-Q-024作业指导书的补充，适用于岱海1期2#机组，凝汽器冷凝管与管板的密封焊接。

由于冷凝钛管的焊接要求高、量大，为了提高焊接水平特编制本作业指导书，施工中应严格执行作业指导书中有关内容。

2.0 编制依据2.0.1 厂家提供的《600MW汽轮机安装图纸》2.0.2 《火力发电厂焊接技术规范》 DL/T 869－20042.0.3 《电站钢结构焊接通用技术条件》DL/T678－19992.0.4《火电施工检验及评定标准》（焊接篇1996版）2.0.5《钛材管板焊接技术规程》（SD339-89）3.0 工程概况3.0.1 内蒙古岱海电厂一期2#机组共有LP、HPG两台凝汽器，每台凝汽器有4块管板，每块管板上有9729只管孔。

管板为复合板，材质为SA516Gr70＋SA265Gr1。

每台凝汽器有ф25×0.5钛管18096根，ф25×0.7钛管1362根，每根管长11208㎜。

由于钛管两端均需焊接，总计焊口77832道。

3.0.2 主要焊接项目及工作量3.0.2.1 主要焊接项目有：冷凝钛管焊接3.0.2.2 钢材及工作量见下表（表一）4.0 施工作业准备准备4台WZM7－R150型管板自动焊机，一台ZX7－400手工脉冲钨极氩弧焊机。

凝汽器管板循环水侧搭置密封室以防止污染管口，以及由现场非常因素而引起的火灾。

密封室内应配有电源和施工用照明及灭火器。

密封室顶部装排汽风扇，排出挥发性气体，改善室内环境。

焊接接头装配型式采用平行接头，相同区域的接头装配误差不超过0.2㎜。

检查、调节、保证焊机各部分连接正确可靠。

在试样板上试焊调整焊接参数至焊出合格焊缝。

用浓度大于95%的酒精或丙酮清洗待焊部分管口。

凝汽器管板密封焊作业指导书要点.工程概况及主要焊接工程量工程概况写清工程名称、装机容量。

写清凝汽器结构、参数，管板结构与连接型式，冷却水管与管板材质。

主要焊接工程量写清焊接接头规格、材质、数量。

.编制依据列出与本项目施工相关的技术、质量、安环的规程、规范、标准及设计图纸，厂家图纸,变更，施工组织设计等。

.作业前的条件和准备：技术准备项目工程开工前，应准备以下资料：施工作业指导书、施工记录图、焊口编号、焊接工艺卡、技术交底、安全交底。

作业人员(配置、资格)列出本项目人员的资格要求，人数,资质。

作业活动中的组织分工和人员职责：列出负责本项目焊接人员的岗位名称和职责,应包括技术员,班组长,作业人员,质量员和安全员.作业机具（包括配置、等级、精度等）列出本项目所需焊接施工机具和仪器仪表的规格型号，精度和数量。

材料氩气必须具备出厂合格证。

氩气纯度不低于。

安全器具安全帽、防滑鞋、安全带等劳保用品齐全；施工现场安全设施齐全，照明充足。

工序交接机务坡口加工、对口完毕，并验收合格。

.作业程序和方法作业程序的流程：凝汽器内部清理管板、隔板清洗穿管胀管切管清洗封闭焊接质量检查验收作业方法钨极位置钨极与电极夹头连接要紧密，并使钨极处于焊枪喷嘴中心，不得偏斜。

焊接顺序为防止因局部集中加热而导致的焊接变形，宜采用“”形跳焊法。

焊前仔细检查管板和钛管的清洗、胀管和切管质量，符合要求后，经再次清洗和擦洗后方准施焊。

机头中心定位杆外径与钛管内径应有一定的间隙，其间隙以毫米为宜。

太松造成机头摆动使焊缝焊偏，太紧易造成机头中心定位杆与钛管之间发生卡涩。

平衡器栓挂要牢固，松紧适度。

施焊过程中，不得同时焊接同一根钛管。

一侧施焊时，另一侧严禁进行胀管、切管等工作。

焊接时使用评定合格的焊接工艺参数。

如：脉冲基值电流脉冲峰值电流喷嘴氩气保护流量外保护氩气流量机头旋转速度氩气导前时间引弧预热时间衰减时间氩气滞后时间焊接结束后，焊工应认真对焊缝外观进行检查。

a —钨极伸出喷嘴长度 7mm ～8mm ；
b —钨极至管板距离 0.7mm ～1.5mm ；
焊接接头的检验方法及范围
焊 接 参 数
单 位
范 围 脉冲基值电流 A 20～45 脉冲峰值电流 A 75～120 峰值时间 s 0.08～0.12 基值时间 s 0.08～0.12
喷嘴保护氩气流量 L/min 5～15 后保护氩气流量 L/min 5～15 焊接速度 r/min 1.5～3 氩气提前时间T 1 s 2～5 衰减时间T 4 s 2～5 氩气滞后时间T 5
s
2～5
检 验 方 式
范 围 检 验 人 员
检 验 方 法 外观检查
100％ 焊工 用肉眼或 低倍放大镜
观察 100％
焊接质量检查人员 渗透检测 100％
无损检测人员
用肉眼或 4 倍～10 倍放大镜 观察
焊缝外观检查合格后，再进行渗透检测。

焊缝表面应均匀、美观、呈鱼鳞状。

焊缝余高应不大于 1mm ，焊缝宽度不大于 5mm 。

钛管板焊接焊缝表面颜色合格标准：钛为银白色 焊缝渗透检测的合格标准：无任何缺陷显示。

焊接工艺评定的焊缝金相宏观检查不允许出现裂纹、未熔合、夹杂、气孔、氧化组织等缺
陷
钛管焊接工艺
—钨极与管孔轴线的夹角
6°～12°
包括以下内容：
焊缝表面不允许有裂纹、气孔、未熔合、焊偏、管翻边等缺陷。

注：渗透检测按照 JB/T 4730.5 进行。

渗透检验在核电站凝汽器钛管焊缝检查中的应用摘要：核电站的发电机组通常采用凝汽式汽轮机，核电站多分布于沿海地区，直接采用海水作为凝汽器的冷却水。

而钛在海水及大多数酸碱盐介质具有良好的抗腐蚀性能。

因此钛管成为核电站凝汽器传热管首选，单台机组的凝汽器钛管焊缝数量高达几万只。

本文针对凝汽器钛管密封焊常见缺陷制定合理的渗透检验工艺，为现场凝汽器钛管焊缝渗透检验提供有力的技术支持。

关键词：凝汽器钛管管板焊缝渗透检验0引言凝汽器钛管焊缝一般由Ø25×0.5/0.7mm的钛管嵌入全钛板采用胀管+自动/手工钨极氩弧焊焊接而成，钛管焊缝的质量直接关系到凝汽器的安全以及汽轮机的真空密封性，钛管焊缝质量检验尤为重要。

目前，针对凝汽器钛管焊缝检查主要以溶剂去除型着色渗透检测（ⅡC-d）为主图1 钛管焊缝形式1.检验前准备工作凝汽器开孔后，服务人员对水室内的钛管焊缝及传热管进行冲洗，冲洗后使用压缩空气吹扫凝汽器内部传热管以及钛管焊缝的表面残余水渍，并使其充分干燥。

2.渗透器材及材料的选用渗透材料应严格控制卤素总含量(不超过200×10-6)，氯、氟元素含量质量不得超过1%。

钛管焊缝表面光洁，基本无焊波，多为垂直固定焊接，因此渗透材料的润湿性能好，附着力强且缺陷显示对比度大，多采用上海驰尊CZ系列渗透探伤剂。

3.实施检验3.1预清洗检验前需对钛管焊缝外沿5mm、钛管内沿25mm范围清洗，采取清洗剂直接（或者间接）对检测区域清洗，采取自然干燥方式使检测表面干燥，关注重点：1）干燥过程中应注意不得有新的异物吹落至检测面；2）钛管内侧注意观察，不得存在有肉眼可见的水雾层。

3.2施加渗透剂使用刷子蘸取渗透剂均匀的刷涂至检测部位。

渗透时间：10℃~50℃区间应不低于10min、5℃~10℃不得少于20min；关注重点：1）涂刷钛管内壁时渗透剂不宜过多，否则极易流入钛管内壁深处而难以清理；2）渗透表面的润湿情况，若表面出现干燥倾向时，应复刷涂使表面始终处于湿润状态3.3去除多余的渗透剂先采用擦拭纸对钛管焊缝进行整体清理，以去除大部分渗透剂；再使用擦拭布蘸取少量的清洗剂对焊缝进行局部清理，直至检测区域范围表面无肉眼可见渗透剂为准。

凝汽器管子管板封口焊问题分析及焊接工艺改进发布时间：2021-02-04T15:19:07.767Z 来源：《基层建设》2020年第27期作者：杨伟伟[导读] 摘要：核电机组凝汽器是凝汽式汽轮机系统的重要组成部分和辅机部套之一，是电力热力循环中的重要一环，对整个电厂的建设和安全、经济运行都有着决定性影响。

中国核工业第五建设有限公司上海市 201500摘要：核电机组凝汽器是凝汽式汽轮机系统的重要组成部分和辅机部套之一，是电力热力循环中的重要一环，对整个电厂的建设和安全、经济运行都有着决定性影响。

凝汽器管束模块封口焊工艺是凝汽器安装过程中的重点、难点，同时也是对机组运行影响最大的重要工序，其因为管口数量巨大（以某核电项目为例，单台凝汽器共用12588根冷却管），对焊接质量的稳定性提出了非常高的要求。

凝汽器封口焊在安装过程中发生了很多质量问题，给设备的制造及现场安装均带来了很大冲击，尤其是在核电现场进行返修难度大、工期长、返修成本居高不下。

为了切实提高凝汽器封口焊质量，项目部对质量问题进行了原因分析，并对凝汽器封口焊焊接工艺进行了改进。

关键词：凝汽器；管子管板；封口焊；自动氩弧焊引言凝汽器属于表面式热交换器的一种，是核电站二回路凝结水系统中的重要设备。

汽轮机内作过功的蒸汽进入冷凝器，冷却水（海水）在凝汽器冷却管内流动，蒸汽在管束的外表面受冷却凝结成水后进入循环水系统。

冷凝器作为冷却二回路水的关键设备，对于保证一回路持续冷却、确保堆芯安全具有重要的意义。

冷却管和管板密封焊作为核电站二回路循环水和海水冷却水的密封边界，由于焊缝的原始制造缺陷、异物的磨损、系统内介质的冲刷和腐蚀等原因，可能导致管板密封焊缝局部泄漏，进而导致密封屏障失效。

如果不进行修复，海水进入核电站二回路后将影响二回路设备可用性和冷凝器的真空度，破坏核电站的安全运行。

因此，必须对存在缺陷的管板密封焊缝进行修复，恢复其密封边界的完整性。

1凝汽器封口焊缺陷原因分析1.1胀接不均匀、划痕产生的缺陷原因分析凝汽器冷却管管束胀管数量巨大，在胀管过程中，若个别胀珠损坏，容易导致部分管板孔胀接后存在椭圆现象，造成胀接不均匀现象[6]。

钛材管板焊接技术规程SD339—89中华人民共和国能源部关于颁发《钛材管板焊接技术规程》的通知能源基［1989］907号为了适应水利电力焊接技术的发展，保证凝汽器钛材管板的焊接质量，我部委托浙江省火电建设公司编写了《钛材管板焊接技术规程》，现予以颁发，其编号为SD339—89。

本规程自1990年1月1日起执行。

执行中有什么问题请告我部和编写单位。

一九八九年九月十五日1总则1.1本规程适用于火力发电厂凝汽器安装和检修中钛材管板的密封焊接工作。

1.2钛材凝汽器密封焊接应采用自动钨极氩弧焊方法。

1.3焊接作业的安全技术、劳动保护等应按现行有关规定执行。

2焊工及考核2.1凡参加施焊的焊工必须经过理论和实际操作技术培训，并经考核合格。

2.2理论知识考核内容包括：2.2.1钛金属材料的基础知识。

2.2.2焊接材料(焊丝和氩气)及其使用方面的基础知识。

2.2.3焊接工艺的基础知识和钛材焊接的专业知识。

2.2.4焊接缺陷的产生原因、危害性、预防方法、控制标准及处理措施。

2.2.5焊接设备、测量仪表的种类，使用、维护的基础知识。

2.2.6焊接安全技术的基础知识。

2.3操作技术的考核内容为管板自动密封焊接，考核的接头数量应不少于10个。

2.4操作技术考核所用的材料、基本工艺、焊接位置等应与实际担任的焊接工作相同。

2.5操作技术考核的检验内容及其标准按第8章执行。

2.6焊接缺陷的手工补焊应由按SD263—88《焊工技术考核规程》的规定Ⅱ类以上考核合格，并经过专门钛材管板焊接练习和技艺熟练的焊工担任。

2.7焊工考核和资格认证由本单位的焊工技术考核委员会负责。

3设备3.1自动钨极氩弧焊机由电源、控制箱、机头三部分组成，并应配有平衡器、中心定位杆等附件。

3.2手工补焊用钨极氩弧焊设备由电源、控制箱、焊枪三部分组成。

3.3自动、手工钨极氩弧焊机应具备以下性能：3.3.1电弧特性稳定。

3.3.2电流调节灵活，方便，有良好的工艺重复性。

浅谈凝汽器钛管焊接质量控制要点刘刚发布时间：2023-06-30T08:40:06.158Z 来源：《中国电业与能源》2023年8期作者：刘刚[导读] 凝汽器是火力发电厂的重要组成部分之一，其可靠性将直接影响整个机组的安全与经济运行，而钛管又是凝汽器的核心部件，所以钛管的焊接质量就显得尤为重要；本文结合菲律宾迪格宁项目凝汽器钛管焊接的实际经验，全过程跟踪记录钛管焊接施工，分析总结钛管焊接质量控制要点，可为后续类似的钛管焊接工程项目施工提供参考与借鉴。

上海电力安装第二工程有限公司摘要：凝汽器是火力发电厂的重要组成部分之一，其可靠性将直接影响整个机组的安全与经济运行，而钛管又是凝汽器的核心部件，所以钛管的焊接质量就显得尤为重要；本文结合菲律宾迪格宁项目凝汽器钛管焊接的实际经验，全过程跟踪记录钛管焊接施工，分析总结钛管焊接质量控制要点，可为后续类似的钛管焊接工程项目施工提供参考与借鉴。

关键词：凝汽器；钛管；焊接；胀管；质量控制1 项目简介：上海电建承建的菲律宾迪格宁2×660MW燃煤机组项目，该项目是菲律宾目前单机容量最大的火力发电机组；每台机组配置2台凝汽器，凝汽器由上海电站辅机厂生产提供，凝汽器型号为N-40500，形式为双背压、双壳体、对分单流程、表面式；凝汽器采用钛管作为冷却管，单个凝汽器的冷却面积为20250㎡，钛管规格为φ25×0.711mm，#1机组凝汽器共有钛管46352根；因此凝汽器钛管焊接工作面对的难题就是焊接工作量大、安装质量要求高。

本文简要分析了影响凝汽器钛管焊接质量的控制要点，对如何提高钛管焊接质量提出了实践性较强的控制措施。

2 对施工人员的要求影响钛管焊接质量的因素有人、机、料、法、环等，但是人的因素是首要的，应安排具有相应技术水平和责任心强的人员去从事凝汽器钛管安装工作。

凝汽器钛管安装工作主要有穿管、清理、胀管、割管、焊接等几个方面；从事以上这些工作的人员上岗前必须经过施工安全交底和安装技术交底；焊工以及焊接操作工上岗前必须由专业技术人员将焊机的性能、操作要领以及焊前必须具备的条件进行理论讲解和操作培训，考试合格之后才取得凝汽器钛管焊工上岗资质。

• 42•内燃机与配件图6平衡状态的应力分布云图CKW61100大型卧式数控车床床身设计图纸构设，从而 确保模型的准确性及有效性。

床身的加载条件严格按照 该型机床设计的校核条件，从而确保在极限载荷条件下，对床身进行静力学分析，得出对床身可靠性验证的有效 结论。

参考文献：[1]方明显.SolidWorks项目案例图解教程「Ml.北京：电子工业 出版社,2009.图7平衡状态的总应变分布云图「2]胡仁喜.SolidWorks2012机械设计从入门到精通「Ml.北京: 机械工业出版社,2012.「3]商跃进.有限元原理与A N SY S应用指南[M].北京:清华大 学出版社,2005.「4]王新敏.A N SY S工程结构数值分析「Ml.北京：人民交通出 版社,2007.「5]Kinite Element Procedures.有限元法:第2版.上，理论/格式 与求解方法[M].北京：高等教育出版社,2016.核电厂凝汽器钛管板密封焊施工管理王雷(苏州热工研究院有限公司，苏州215000)摘要：本文通过对核电厂凝汽器钦管板密封焊施工过程简要概述，分析了在焊接施工中各个施工环节需要关注的重点，通过对 各个重点环节的掌控，可以降低焊接缺陷几率，提高焊接一次合格率，最终达到提高产品质量的目的。

关键词：焊接;钦管板;施工管理0引言秦山核电厂二期工程常规岛凝汽器钛管与钛复合钢 板采用胀管和焊接连接方式，管板尺寸为：4410x3200x40 (5m m厚的钛材TA2,35m m厚的碳钢20#)，孔径为 椎25.1±0.05,每台凝汽器前后各2块，每块有孔5922个。

钛管数量共有35532根，焊□数量共有71064只；钛管材 质为TA1,规格为椎25x0.7。

1人员资格和设备1.1焊接操作工焊接操作工须是经过钛管板自动钨极氩弧焊技能培 训且考试合格，并取得相应的合格证书。

1.2穿管清洗人员穿管清洗人员必须富有经验，且具有高度责任心，胀管、切管人员必须经过培训方可上岗。