大型高壓蒸汽鍋爐安裝過程中，高溫過熱器是其核心部件，而過熱器蛇形管焊接質量直接影響到鍋爐水壓試驗的一次成功及鍋爐正常運行，因而確保過熱器蛇形管焊接質量顯得特別重要。
2005年，我公司承建了巴陵石化有限公司的一臺UG2 2 0／10. 3-M型高壓蒸汽鍋爐，該鍋爐蒸汽出力220 t/h，額定出口蒸汽壓力10.3MPa。 I，II級高溫過熱器蛇形管焊口總數840個，材質為12CrlMoV。焊接按照《電力建設施工及驗收技術規范》（火力發電廠焊接篇）（DL5007-92）施工和驗收。焊接方法采用全氬弧焊接。由于蛇形管布置密集（各管之間間隙僅為25mm），加之高空作業，焊接姿勢受到限制，焊接難度較大。為了保證蛇形管焊接質量，項目部組織組攻關，特制定了相應的焊接控制措施，并遵照執行，使蛇形管焊接質量得以保證，富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的生物質鍋爐。
2、焊工培訓及資質
針對蛇形管焊接特點，對從事該部件焊接的焊工事先進行單人左右手內填絲氬弧焊和雙人配合內填絲氬弧焊操作培訓。并進行障礙模擬試焊合格后才可進行正式焊接作業。參加蛇形管焊接的焊工，應按“鍋爐壓力容器焊工考試規則”及本單位焊工考試管理制度的要求，經規定的基本知識和操作技能考試合格后憑取得所承擔相應項目的合格證在有效期內進行焊接，不得“超期”或“無證”上崗。
3、材料與焊材
為了保證組對時不產生組對應力，我們對過熱器蛇形管管口及集箱管口尺寸全部進行測量檢查，超出規范要求的必須經矯正合格后方可使用；考慮到過熱器集箱、蛇形管材質均為合金鋼，其熱強度要求高，為了避免鍋爐制造時可能出現的材質混淆現象，對其進行100%光譜分析復查。同時按照規范要求對焊材進行100%復檢。下列情況的材料和焊材不得使用：
(1)質量證明書與實物不一致；
(2)牌號、標號或其它標識與實物不一致；
(3)經檢驗或復驗不合格。
4、焊接工藝
焊前公司己提供了所需焊件的全套工藝評定( PQR)和焊接工藝規程(WPS)，為了保證施工中執行PS準確無誤，在現場我們針對蛇型管的焊接難度和質量要求，按確定的過程制定詳細的焊接工藝措施。抽調6名擔任蛇形管焊接的焊工，將人員按照3組進行擇優搭配組合后，在試焊棚內對蛇形管按照不同的焊接工藝進行模擬試焊。選用全部合格的一組的焊接工藝作為正式焊接工藝。
同時由焊接工程師按照焊接工藝評定和有關規范編制詳細的焊接作業指導書，規定相應的組對坡口要求、間隙要求、焊接位置、焊接方法、焊前預熱、焊材選用、層間溫度、焊接層數、施焊電流、施焊電壓、氬氣流量、焊接速度、焊后熱處理、焊工資格、檢驗要求以及對其焊接障礙的特別工藝措施。
5、焊接用設備
在焊接中，采用的氬弧焊機和焊口熱處理裝置應齊全、完好，所使用的電流表、電壓表、壓力表、點式測溫儀和溫控儀表必須在校驗期內，氬氣膠管內部必須清理干凈。實踐證明，氣孔主要是由焊把漏氣和膠管中的水分引起的。
6、組對
高溫過熱器蛇形管焊接施工為高空作業，空間受到限制，且所有焊口均為固定口，使得組對較為困難，集箱短管與45°彎管組對時往往出現一邊有間隙，另一邊無間隙現象。在無間隙一側易出現未焊透，影響焊接質量。為了保證組對口符合要求，我們采取如下措施：
(1)先組對集箱兩側短管與45°彎管焊口，再組對中間直管焊口。
(2)事先對制造尺寸超出要求的管口進行矯正。
(3)加強組對檢驗控制，所有焊口組對必須經專人檢查合格后才可進行焊接，且必須做好記錄。
7、焊接
針對蛇形管施焊過程中存在的問題，通過對缺陷的原因分析，在的焊接過程中采取如下幾項措施：
(1)編制切實可行的《高溫過熱器蛇型管焊接工藝
標準》，施焊過程中嚴格遵循焊接工藝流程。
(2)組對前應將管口表面及內壁的油、銹、漆等污物清除干凈，直到全部露出金屬光澤，清理寬度每側為15--20mm同時對變形較大的管口進行校正，避免焊口產生組對應力而引起根部裂紋，同時消除未焊透現象。
(3)采用高純度氬氣(純度大于99.95%)，流量控制適中10～12 L／m隨時檢查氬弧焊槍氣路膠管中是否存有水份，同時對焊炬噴嘴內部清理干凈。氬氣瓶和焊機不宜與施焊操作點距離過遠。
(4)熄弧應在坡口邊緣，熄弧要迅速，弧坑要填滿
(5)點固焊縫要夠厚夠長；
(6)管口切割盡量采用機械加工；如果采用氣割，割前應預熱，割后應保溫緩冷，然后進行打磨，以磨去表面淬硬層及過熱金屬，打磨深度不小于3mm并用著色法檢查，確認合格后才允許組對焊接。
(7)組對焊接必須在搭設的防風棚內進行，集箱上其余敞開的接管口全部采用塑料膠帶紙封閉，防止穿堂風。
(8)對口的根部點固焊應與正式施焊時的焊接工藝相同；考慮到工作的方便，點固焊及打底焊預熱采用大火焰加熱器進行加熱，預熱溫度250～350℃，由專人確認達到預熱溫度后，方準進行焊接，以防止點固焊產生裂紋，在焊接到點固焊時，應去除點固焊。
(9)購置點式測溫計，嚴格控制層間溫度250～300℃，在焊接過程中，如果層間溫度未達到上述要求，重新加熱，直至達到要求，才可焊接。
(10)焊接開始后，應連續焊完，若被迫中斷，應根據工藝要求采取防止產生裂紋的緩冷保溫措施；再焊時應仔細檢查，并確認無裂紋后，方可按原工藝要求，重新預熱繼續施焊。
(11)為了防止延遲裂紋，焊后及時進行保溫緩冷，保溫材料用6=50mm的硅酸鋁玻璃棉，保溫寬度為焊縫兩側各300mm并設專人對保溫寬度及捆綁質量進行檢查確認。
(12)建立自檢、互檢和專檢質量檢查制度，加強過程質量控制，對I、II級過熱器蛇形管畫出焊口布片圖，做到焊工代號和焊口位置一一對應起來，以保證每道焊口均具有可追溯性。
(13)加強施工工序管理：兩側每組焊完1片蛇形管后就進行探傷檢查，發現問題，及時查明原因并進行整改。使焊接過程始終處于受控狀態，以確保蛇形管的焊接質量。
(14)制定獎罰制度，提高職工質量意識。
8、檢驗
高溫過熱器蛇形管所有焊口都是固定焊口，且均為障礙焊，考慮到剛剛施焊時焊工手法不太適應，因此，此時的拍片率要高于規定比例，待焊接質量穩定后，再稍降低拍片比例，但總體比例必須滿足規定要求，另外拍片時盡量挑選難度較大，施焊自由度小的地方進行，且探傷應覆蓋每一個焊工，以充分保證焊接質量。
由于在本工程焊接過程中各程序控制嚴格、措施得當，焊接質量得到了有效控制，最終焊接一次合格率達到了98.20張數比），合格率100%。鍋爐水壓試驗一次成功，鍋爐一直正常運行至現在均符合各項要求。
9、結論
高溫過熱器蛇形管焊接是鍋爐施工中施焊條件最苛刻，難度最大，要求最高，焊接質量不易保證的環節。通過本文以上分析可以發現，只要在焊接過程中做好如下三個方面，就能夠有效地控制焊接質量，保證鍋爐水壓試驗的一次成功及正常運行。
9.1針對特點，完善焊接工藝
由于焊接工藝評定與施工現場實際環境及操作條件區別，焊前必須進行模擬施焊，并針對高溫過熱器蛇形管焊接特點，專門編制《高壓蒸汽鍋爐高溫過熱器蛇形管焊接工藝標準》，對參與施工人員進行相應交底培訓。
9.2強化施工機具檢驗
施工前對焊接過程中采用的氬弧焊機、電流表、電壓表、壓力表、點式測溫儀、焊口熱處理裝置和溫控儀表必須詳細校驗檢查，隨時對氬氣膠管內部水份及雜物清理干凈。檢驗不合格的不得用于施工。
9.3嚴格執行焊接工藝規定，加強過程控制
建立自檢、互檢和專檢質量檢查制度，每道工序派有專人檢查，并必須做好記錄。檢查不合格不得進行下道工序，尤其對于焊口組對、焊前預熱、焊接過程、焊后緩冷、焊接檢查等關鍵因素進行嚴格控制；同時對I、I級過熱器蛇形管畫出焊口布片圖，做到焊工代號和焊口位置均一一對應起來，以保證做到每道焊口具有可追溯性，質量始終處于受控狀態。及時對出現的問題進行分析，并制定補充措施。實踐表明，加強蛇形管組焊過程中的各程序施工記錄管理，對于焊接質量控制有良好的效果，富通新能源不但生產銷售生物質鍋爐，而且還大量銷售木屑顆粒機壓制的楊木木屑生物質鍋爐燃燒。
