電力工程建設焊接熱處理意外中斷處置及恢復供電后質量控制措施的應用分析

韓 霄

（中國電建集團湖北工程有限公司，湖北 武漢 430040）

在電力工程建設中，焊接熱處理是在完成焊縫焊接后，對焊縫進行高溫回火的工藝，能改善焊縫的組織性能、降低焊接殘余應力、提高焊縫的塑性和韌性，保證機組的安全穩定運行。在施工過程中，時常因突發事件使焊接熱處理中斷，如果不能及時處理，會導致焊縫及附近母材表面淬火甚至產生冷裂紋，影響工程整體質量，因此，必須對焊接熱處理中斷的問題進行及時處理。

1 焊接熱處理意外中斷原因分析

1.1 外部供電事故造成的熱處理中斷

熱處理設備的運行狀態與供電狀態具有緊密聯系。在熱處理工作過程中，如遇外部供電事故導致供電中斷或減弱，熱處理設備將無法正常使用，只能先中斷熱處理操作，先處理供電事故。

1.2 交叉施工造成的斷電事件

電力工程建設過程中，在開展熱處理施工的同時，也在實施土方開挖、設備帶電操作等工作。如對電源線布置不熟悉、用電工作票制度執行不規范，會因土方開挖控制不當、停用電誤操作等導致供電線路斷路，從而造成焊接熱處理中斷。由于電力工程往往規模較大、系統復雜，整個建設周期內多專業交叉施工較為普遍，由此引發的斷電事件發生概率比較高。

1.3 設備損壞造成的熱處理中斷

熱處理工藝具有熱能高、耗電大的特點，熱處理設備連續工作時間長、工作負荷大，在加熱過程中，易發生因元件老化或熱量上升導致的電源線損壞、接頭斷開、加熱片熔斷、主板燒損等故障，不僅會造成焊接熱處理的中斷，還存在較大的安全隱患。

1.4 用電不規范造成的電力故障

電力工程規模龐大，施工過程用電設備多、功率大，日常工作所需的電量和電壓都很大，不規范的用電行為會引發電力消耗過大，使得電源箱過載而出現跳閘或短路等事故，從而造成焊接熱處理的中斷。除此之外，電流增大還會引發電纜熔斷發生漏電現象，從而造成觸電事故。

2 焊接熱處理中斷的處置

2.1 供電中斷造成熱處理中斷的處置

為了應對由于供電中斷引發的焊接熱處理中斷事件，在電力工程建設中一般都會配置備用電源，并且確保備用電源的供電參數與主電源保持一致，能夠實現主備電源的無縫切換。

2.1.1 外部供電事故的處理措施

一旦發生外部供電事故引起的斷電，應在第一時間及時啟動備用電源，以確保焊接熱處理工作的持續性。除此之外，在啟動備用電源以后，為了確保通電的正常，必須對熱處理設備進行簡單的測試，以保證其正常可靠運行。

2.1.2 交叉施工造成斷電事件的處置

如因土方開挖、停用電誤操作等交叉施工引發的斷電事件造成熱處理中斷，須在第一時間實施電力搶修以恢復供電。

（1）若可確保電力搶修恢復供電作業在2 小時內完成，則不需啟動備用電源，焊接和熱處理施工須按照以下措施執行：①如果斷電時焊縫正處于施焊狀態，須立即使用保溫棉包扎，緩慢冷卻至環境溫度，避免因降溫過快產生冷裂紋。一般情況下，保溫寬度從焊縫中心算起，每側不少于管道壁厚的10 倍且不少于250mm，保溫厚度60mm。②如果斷電時焊縫處于焊后熱處理的升溫或恒溫過程中，則需在焊縫區域增設一層保溫棉，緩慢冷卻至環境溫度。保溫棉的寬度與焊后熱處理寬度保持一致。③如果斷電時焊縫處于焊后熱處理降溫狀態，當溫度高于300℃時，須增設一層保溫棉以防止散熱過快；當溫度低于300℃時，可不采取措施，隨爐冷卻至環境溫度即可。需注意的是，當環境溫度低于5℃時，也應增設一層保溫棉，以降低其降溫速度。

（2）若電力搶修恢復供電作業無法在2 小時內完成，則必須啟動備用電源。為確保供電正常，備用電源啟動后須對熱處理設備進行簡單的測試，保證設備運轉正常。焊接及熱處理施工須按以下措施實施：①在備用電源容量限制的情況下，要根據實際情況控制不同鋼種焊接和熱處理的優先順序。優先完成高合金鋼焊縫，其次完成中低合金鋼焊縫，碳鋼類焊縫最后處理。②正在實施打底或者中間層焊接的小口徑管道焊縫，需要立即停止焊接，并通過保溫棉進行包扎，緩慢冷卻至環境溫度為止。③正在實施蓋面焊接的小口徑管道焊縫，應繼續完成蓋面工作，同時檢查焊縫的表面質量。在確保其質量滿足規范要求后，馬上采用保溫棉覆蓋，焊縫每側保溫寬度應不少于管道壁厚的10倍，包扎嚴密后緩慢冷卻至環境溫度。④已完成焊接、需要進行熱處理的小口徑管道焊縫，應及時完成焊后熱處理。如確定臨時性斷電可在12 小時內恢復，也可在供電恢復后實施焊后熱處理。⑤正在實施焊后熱處理的小口徑管道焊縫，應使用備用電源堅持完成熱處理工作。⑥對于大徑厚壁管道焊縫，應停止其焊接或熱處理施工，立即對焊縫進行后熱處理，并使用保溫棉包扎后緩慢冷卻。對于SA-335P91、SA-335P92 等馬氏體鋼，應在100-120℃恒溫2 小時后，再進行加熱溫度350℃、恒溫時間1小時的后熱處理。

（3）若斷電事件發生時，現場沒有可用的備用電源，則正處于焊接或者熱處理階段的焊縫只能采用增設保溫棉的措施，使焊縫及母材緩冷至環境溫度。焊縫每側的保溫寬度應不少于壁厚的10 倍且不少于250mm，保溫厚度60mm。

2.2 設備損壞造成熱處理中斷的處置

熱處理設備損壞，主要的表現有加熱片熔斷、電源線損壞、接頭脫落等部分元件損壞，以及熱處理設備主板燒毀、操作系統故障等設備整體損壞。發生設備損壞造成熱處理中斷時，一般采取以下措施：

（1）一般在條件允許的情況下，現場應備用一臺移動式熱處理溫控儀，且在熱處理施工過程中，每臺熱處理溫控儀會預留一爐以備用。當發生設備損壞造成熱處理中斷時，應立即將熱處理二次接線至另一臺運行正常的設備，適當調整參數后繼續進行熱處理，以確保熱處理的持續性。

（2）當現場無備用熱處理設備時，應采取增設保溫棉的措施，緩冷至環境溫度。如發生熱處理中斷的是馬氏體鋼材料，應中斷部分其他鋼材焊縫的熱處理并保溫緩冷，同時將空置出來的設備對馬氏體鋼材料進行后熱處理。

（3）引起熱處理設備損壞的因素，包括持續高溫、腐蝕性物質、電磁干擾等。除了實施必要的日常維護、保證設備始終處于正常狀態、降低元件損壞發生的概率以外，還應做好工器具和備用零部件的儲備，以及時維修和更換受損部件。

2.3 人為因素造成熱處理中斷的處置

人為因素主要指違規用電行為造成的電力故障。首先，應通過培訓和交底，不斷提升相關工作人員的安全用電意識，使其充分意識到違規用電行為的嚴重后果。其次，通過制定相應的規章制度、操作規程等，進一步規范工作人員的操作行為，避免電力故障的發生。第三，制定突發事件的應對措施，包括備用設備和元件等資源保障，確保熱處理工藝的持續性。

3 供電恢復后的焊接熱處理質量控制措施

3.1 焊接未完成的焊縫溫度控制

如果發生中斷時，焊接施工尚未完成，焊縫會因為缺少熱能輸入而溫度下降。該情況下，若繼續進行焊接操作，工藝流程得不到控制，將造成焊縫質量的下降。所以，在供電恢復后首先要降低熱處理設備的溫度，隨后進行焊縫的預熱，確保焊縫環境符合要求后再繼續焊接施工。

3.2 焊后熱處理未完成的焊縫溫度控制

針對焊后熱處理已開始但未完成的焊縫，在恢復供電后，應首先檢測焊縫的當前溫度。

（1）對處于升溫階段的焊縫，應將熱處理設備的溫度調節至焊縫溫度同等水平，然后才可以按照原有工藝繼續熱處理施工。

（2）對處于降溫階段的焊縫，如果恢復供電時其溫度高于500℃，應繼續使用設備控制降溫并適當減少降溫速度，一般在原工藝降溫速度的基礎上再降低5℃/H，尤其是高合金焊縫必須嚴格控制降溫速度以避免冷裂紋的發生。當焊縫溫度降至300℃以下后，可隨爐緩慢冷卻至環境溫度。

4 結束語

本文主要闡述了電力工程建設中焊接熱處理中斷情況的處置措施以及供電恢復后的熱處理質量控制措施等內容，通過本文的介紹能夠對焊接熱處理提供一定參考和幫助，對于推動電力工程建設發展具有現實意義。