单排竖琴式铬钼钢加热炉管安装工法
（JSGF19-2001）
    1、工艺特点
    1.1因单排竖琴式炉管结构使焊口拘束度大为增加，施工技术采用了特制定位对中工装设备，以控制以口错边量并避免炉管定位点因焊接时造成相邻管系受力和变形，大大减少了焊接缺陷。
    1.2在原铬钼钢异种材质接头处境增加200mm长短管，其材质与集合管材质相同，以车间预制保证异种钢接头质量，现场施焊同材质钢种以降低焊接难度。
    1.3采用同步对称施焊法进行内充充氩保护的氩弧焊打底及手工电弧焊填充盖面的焊接施工，保持短弧、小线能量、多层多道焊接工艺，合理安排施焊程序从而降低了劳动强度，减免交叉作业，减免焊缝的热循环次数，提高了焊缝质量，缩短了施工工期。
    1.4采取热电偶及红外同感应测温方式和辅助加热等措施进行控制预后热、热处理温度及温度梯度，控制热处理时集合管的挠曲和变形，使预后热、热处理时不产生应力。
    2、工艺原理
    单排竖琴式铬钼钢加热炉炉管焊接安装是依据上、下集合管定位尺寸将炉管进行下料，并在炉管下端接一段200mm长与集合管材质相同的炉管，保证炉管总长不变，用管式车床车制坡口，经预制焊接结束后，采用特制组对定位工装卡具，进行现场所有固定口的组对定位，然后进行上端焊口的焊接，并经热处理、硬度测试、无损检测合格后，进行下端焊接，后热及无损检测，合格后进行下端焊口的整体热处理，硬度测试，再进行无损检测以检查消除应力对焊口的影响，确保焊口合格。
    3、施工程序
    焊材、炉管、集合管检验→特制定位组对对中器制作→炉管加焊短管预制焊接→炉管吊装、组对→上端焊口焊接→上端焊口热处理、硬度测试→无损检测合格→下端焊口组对焊接→消氢处理→无损检测合格→下端焊口消除应力处理→硬度测试→无损检测→系统试验。
    4、操作重点
    4.1定位组对对中器的制作与安装
    4.1.1为减少结构形式造成的拘束度，组对时将炉管用特殊对中器与上、下集合管固定，不进行定位焊。特殊对中器为内胀式定位组对，能保证同心度和轴向移动余地。
    4.1.2坡口在管式车床上加工后，经着色检查合格，将定位组对对中器装入管内，用扳手将锁紧螺母扳紧，使圆锥形钢锭压迫分瓣钢管使其上所焊元钢紧紧卡贴管壁，调整对中器、既可保证对口间隙及控制错边。
4.2炉管加焊短管预制
    因炉管与集合材质虽同属铬钼钢，但9Cr 1Mo比1.25Cr-0.5Mo可焊性差，且淬硬性大。为降低焊接施工难度，在原9Cr 1Mo炉管下端焊接200mm长1.25Cr-0.5Mo材质炉管，此部分可于车间预制易于保证焊接，利于现场施焊。加接炉管时，采用槽钢作好标记，然后将炉管放置于槽钢中以准确控制尺寸进行下料加工。
    4.2.1预制时，不采用点固焊，用特制管道对中装置进行管口组对。焊前预热250-300℃，用电加热带进行预热，氩弧焊打底，手工电弧焊填充、盖采用窄道不摆动焊，盖面焊应多道排列，先焊9Cr1Mo一侧。层间温度为252-300℃，焊接工艺参数按焊接工艺卡的规定执行。焊后立即进行消氢处理，消氢处理温度为400℃×1.5h，然后冷却至100-125℃保温1小时，再进行消除应力热处理，均采用电热板进行加热，热电偶及红外线同感应测温方式测温。热处理后，对焊缝、焊接热影响区及附近母材分别进行硬度测试。硬度符合要求后对焊口进行100%射线探伤和着色探伤。
    4.3炉管吊装组对
    4.3.1炉管预制加焊短管后，应将下集合管吊装到位，然后再吊装炉管，应保证接短管的一端向下。首先组对下集合管焊口，使用特制对中器进行组对。拧紧对中器拉杆上的螺母后，检查炉管与集合管支管内壁错口情况，应不大于1mm，否则，应在对中器的外侧与集合管内壁之间垫以垫片，减少错口。焊口间隙应调整。
    4.3.2上集合管焊口的组对与下集合管焊口的组对方法基本相同，组对前用倒链将上集合管调至正确方位，并保证上、下自由活动。
    4.3.3炉管组对完毕，不得点焊。对上、下集合管和炉管进行加固处理，以防焊接时发生晃动。
    4.4焊接
    4.4.1先焊炉管上端焊口，在全部焊口热处理结束、检验合格后，再进行下端施焊口的焊接。
    4.4.2上端口的焊接工作流程：一侧14个焊口统一预热→三组焊工（每组两人，其中一组为氩弧焊打底）分别进行焊接作业→焊后立即进行后热，然后降温至100-120℃等待→最后一个焊口焊接之后，降温到100-120℃停留1小时→对焊完的14个焊口，进行统一热处理→对后14个焊口的焊接、热处理、无损探伤，过程同上→进行无损探伤→进行焊缝返修。
    4.4.3下端焊口的焊接工作流程：对28个焊口统一预热→三组焊工（每组两人，其中一组为氩弧焊打底）分别进行焊接作业，先焊接中间焊口，然后交替向两侧发展→焊完的焊口保持预热温度等待→28个焊口全部焊接完成之后，进行统一进行后热和热处理→进行无损探伤→进行焊缝返修（返修时，不返修的相邻炉管必须进行同步加热）。
    4.4.4焊接时施焊焊工2人为一组，各负责半个焊口。由两我焊工专门进行氩弧焊找底工作，两名焊工采用手工电弧焊进行填充和盖面，且同步对称进行。由于操作空间小，同时施焊的焊口相互保持一定的距离，不致相互影响操作。
    4.4.5氩弧焊找底时，用细铀管通过特制对中器预留孔隙进行管内充氩。氩气流量为10-12升/分钟，上下口用石棉板封好。
    4.4.6多层焊接时，每层焊接接头处应错开，熄弧时，弧坑应填满，并用砂轮机清理接头处。
    4.4.7焊缝完成应及时清理药皮及熔渣，并进行修磨以形成圆滑过渡。
4.5预后热及焊后热处理
    4.5.1预后热、热处理：按要求进行250-300℃的预热、400℃×1h后热有750±20℃热处理。预后热时用电加热板进行加热，在焊口处捆扎加热带做为主加热器，在集合管内部敷设加热板做为铺助加热器。主、辅加热器原配合作用应使焊缝处于加热区的相对高温区域之内，以达到均衡加热，防止变形。热处理时就对炉管和集合管焊口整进行，为控制变形，在集合管背侧同时敷设电加热板进行辅助加热，当热处理时采用仪器监测集合管挠曲情况，以避免不均衡加热，引起集合挠曲，增加炉管内力。
    4.5.2热处理应及时进行，并按热处理曲线进行温度控制，以保证热处理时铬钼钢组织朝向有利于焊缝质量的一方转变。
    4.5.3焊口返修时，在对返修焊口进行加热的同时，还需对其它炉管进行辅助加热，使所有炉管同步胀缩，减少炉管系统内应力。对于非返修炉管，加热温度可以降低，但加热长度要适当增加。例如；加热温度为返修焊口的一半，则加热长度为返修焊口的二倍。
4.6系统试验
    炉管系统焊接检验合格后，各项工作完成，可进行气压试验，试压前将集合管入口低点处讲气，在低点出口及高点出口处加压力表，利用空压机打压，升压时应分级进气，以逐渐增加负荷，逐渐升压，用中性发泡剂进行全面检查焊缝，要求无泄漏为合格，应做好系统试压记录。
    5、施工机具
主要施工机具一览表
序 号 名称、规格及型号码 单  位 数  量 
1 70t汽车吊 台 1 
2 10t黄河汽车 台 1 
3 8t汽车吊 台 1 
4 倒链5t 个 2 
5 倒链1t 个 4 
6 角向磨光机ф100 台 8 
7 可控硅整流焊机20KW 台 6 
8 氩弧焊机 台 2 
9 烘干箱500℃ 个 1 
10 保温筒 个 8 
11 炉管对中专用工具 套 56 
12 磁粉探伤机 台 1 
13 热处理控制柜 台 6 
14 X射线探伤机 台 2 
    6、劳动力组织：
序 号 工      种 人数 作业天数 工日 
1 管  工 6 28 148 
2 电  工 1 30 30 
3 电焊工 8 22 176 
4 起重工 2 3 6 
5 测量工 1 12 12 
6 探伤工 3 22 66 
7 热处理工 6 24 144 
8 其  他 4 30 120 
9 管理人员 4 /  
10 合  计 33 / 702 
    7、质量、安全控制
    7.1按SHJ3085-1997标准对炉管安装几何尺寸及焊缝进行外观和无损检验，质量控制点如下：
    7.1.1下料尺寸复验
    7.1.2组装尺寸检验，坡口尺寸检测
    7.1.3焊接质量检验
    7.1.4气压试验
    7.2安全控制点：
    7.2.1炉管吊装时安全可靠性检查。
7.2.2热处理时安全可靠性检查。
    7.2.3系统气压时严格按程度操作。