电力工程建设焊接热处理意外中断处置及恢复供电后质量控制措施的应用分析

韩 霄

（中国电建集团湖北工程有限公司，湖北 武汉 430040）

在电力工程建设中，焊接热处理是在完成焊缝焊接后，对焊缝进行高温回火的工艺，能改善焊缝的组织性能、降低焊接残余应力、提高焊缝的塑性和韧性，保证机组的安全稳定运行。在施工过程中，时常因突发事件使焊接热处理中断，如果不能及时处理，会导致焊缝及附近母材表面淬火甚至产生冷裂纹，影响工程整体质量，因此，必须对焊接热处理中断的问题进行及时处理。

1 焊接热处理意外中断原因分析

1.1 外部供电事故造成的热处理中断

热处理设备的运行状态与供电状态具有紧密联系。在热处理工作过程中，如遇外部供电事故导致供电中断或减弱，热处理设备将无法正常使用，只能先中断热处理操作，先处理供电事故。

1.2 交叉施工造成的断电事件

电力工程建设过程中，在开展热处理施工的同时，也在实施土方开挖、设备带电操作等工作。如对电源线布置不熟悉、用电工作票制度执行不规范，会因土方开挖控制不当、停用电误操作等导致供电线路断路，从而造成焊接热处理中断。由于电力工程往往规模较大、系统复杂，整个建设周期内多专业交叉施工较为普遍，由此引发的断电事件发生概率比较高。

1.3 设备损坏造成的热处理中断

热处理工艺具有热能高、耗电大的特点，热处理设备连续工作时间长、工作负荷大，在加热过程中，易发生因元件老化或热量上升导致的电源线损坏、接头断开、加热片熔断、主板烧损等故障，不仅会造成焊接热处理的中断，还存在较大的安全隐患。

1.4 用电不规范造成的电力故障

电力工程规模庞大，施工过程用电设备多、功率大，日常工作所需的电量和电压都很大，不规范的用电行为会引发电力消耗过大，使得电源箱过载而出现跳闸或短路等事故，从而造成焊接热处理的中断。除此之外，电流增大还会引发电缆熔断发生漏电现象，从而造成触电事故。

2 焊接热处理中断的处置

2.1 供电中断造成热处理中断的处置

为了应对由于供电中断引发的焊接热处理中断事件，在电力工程建设中一般都会配置备用电源，并且确保备用电源的供电参数与主电源保持一致，能够实现主备电源的无缝切换。

2.1.1 外部供电事故的处理措施

一旦发生外部供电事故引起的断电，应在第一时间及时启动备用电源，以确保焊接热处理工作的持续性。除此之外，在启动备用电源以后，为了确保通电的正常，必须对热处理设备进行简单的测试，以保证其正常可靠运行。

2.1.2 交叉施工造成断电事件的处置

如因土方开挖、停用电误操作等交叉施工引发的断电事件造成热处理中断，须在第一时间实施电力抢修以恢复供电。

（1）若可确保电力抢修恢复供电作业在2 小时内完成，则不需启动备用电源，焊接和热处理施工须按照以下措施执行：①如果断电时焊缝正处于施焊状态，须立即使用保温棉包扎，缓慢冷却至环境温度，避免因降温过快产生冷裂纹。一般情况下，保温宽度从焊缝中心算起，每侧不少于管道壁厚的10 倍且不少于250mm，保温厚度60mm。②如果断电时焊缝处于焊后热处理的升温或恒温过程中，则需在焊缝区域增设一层保温棉，缓慢冷却至环境温度。保温棉的宽度与焊后热处理宽度保持一致。③如果断电时焊缝处于焊后热处理降温状态，当温度高于300℃时，须增设一层保温棉以防止散热过快；当温度低于300℃时，可不采取措施，随炉冷却至环境温度即可。需注意的是，当环境温度低于5℃时，也应增设一层保温棉，以降低其降温速度。

（2）若电力抢修恢复供电作业无法在2 小时内完成，则必须启动备用电源。为确保供电正常，备用电源启动后须对热处理设备进行简单的测试，保证设备运转正常。焊接及热处理施工须按以下措施实施：①在备用电源容量限制的情况下，要根据实际情况控制不同钢种焊接和热处理的优先顺序。优先完成高合金钢焊缝，其次完成中低合金钢焊缝，碳钢类焊缝最后处理。②正在实施打底或者中间层焊接的小口径管道焊缝，需要立即停止焊接，并通过保温棉进行包扎，缓慢冷却至环境温度为止。③正在实施盖面焊接的小口径管道焊缝，应继续完成盖面工作，同时检查焊缝的表面质量。在确保其质量满足规范要求后，马上采用保温棉覆盖，焊缝每侧保温宽度应不少于管道壁厚的10倍，包扎严密后缓慢冷却至环境温度。④已完成焊接、需要进行热处理的小口径管道焊缝，应及时完成焊后热处理。如确定临时性断电可在12 小时内恢复，也可在供电恢复后实施焊后热处理。⑤正在实施焊后热处理的小口径管道焊缝，应使用备用电源坚持完成热处理工作。⑥对于大径厚壁管道焊缝，应停止其焊接或热处理施工，立即对焊缝进行后热处理，并使用保温棉包扎后缓慢冷却。对于SA-335P91、SA-335P92 等马氏体钢，应在100-120℃恒温2 小时后，再进行加热温度350℃、恒温时间1小时的后热处理。

（3）若断电事件发生时，现场没有可用的备用电源，则正处于焊接或者热处理阶段的焊缝只能采用增设保温棉的措施，使焊缝及母材缓冷至环境温度。焊缝每侧的保温宽度应不少于壁厚的10 倍且不少于250mm，保温厚度60mm。

2.2 设备损坏造成热处理中断的处置

热处理设备损坏，主要的表现有加热片熔断、电源线损坏、接头脱落等部分元件损坏，以及热处理设备主板烧毁、操作系统故障等设备整体损坏。发生设备损坏造成热处理中断时，一般采取以下措施：

（1）一般在条件允许的情况下，现场应备用一台移动式热处理温控仪，且在热处理施工过程中，每台热处理温控仪会预留一炉以备用。当发生设备损坏造成热处理中断时，应立即将热处理二次接线至另一台运行正常的设备，适当调整参数后继续进行热处理，以确保热处理的持续性。

（2）当现场无备用热处理设备时，应采取增设保温棉的措施，缓冷至环境温度。如发生热处理中断的是马氏体钢材料，应中断部分其他钢材焊缝的热处理并保温缓冷，同时将空置出来的设备对马氏体钢材料进行后热处理。

（3）引起热处理设备损坏的因素，包括持续高温、腐蚀性物质、电磁干扰等。除了实施必要的日常维护、保证设备始终处于正常状态、降低元件损坏发生的概率以外，还应做好工器具和备用零部件的储备，以及时维修和更换受损部件。

2.3 人为因素造成热处理中断的处置

人为因素主要指违规用电行为造成的电力故障。首先，应通过培训和交底，不断提升相关工作人员的安全用电意识，使其充分意识到违规用电行为的严重后果。其次，通过制定相应的规章制度、操作规程等，进一步规范工作人员的操作行为，避免电力故障的发生。第三，制定突发事件的应对措施，包括备用设备和元件等资源保障，确保热处理工艺的持续性。

3 供电恢复后的焊接热处理质量控制措施

3.1 焊接未完成的焊缝温度控制

如果发生中断时，焊接施工尚未完成，焊缝会因为缺少热能输入而温度下降。该情况下，若继续进行焊接操作，工艺流程得不到控制，将造成焊缝质量的下降。所以，在供电恢复后首先要降低热处理设备的温度，随后进行焊缝的预热，确保焊缝环境符合要求后再继续焊接施工。

3.2 焊后热处理未完成的焊缝温度控制

针对焊后热处理已开始但未完成的焊缝，在恢复供电后，应首先检测焊缝的当前温度。

（1）对处于升温阶段的焊缝，应将热处理设备的温度调节至焊缝温度同等水平，然后才可以按照原有工艺继续热处理施工。

（2）对处于降温阶段的焊缝，如果恢复供电时其温度高于500℃，应继续使用设备控制降温并适当减少降温速度，一般在原工艺降温速度的基础上再降低5℃/H，尤其是高合金焊缝必须严格控制降温速度以避免冷裂纹的发生。当焊缝温度降至300℃以下后，可随炉缓慢冷却至环境温度。

4 结束语

本文主要阐述了电力工程建设中焊接热处理中断情况的处置措施以及供电恢复后的热处理质量控制措施等内容，通过本文的介绍能够对焊接热处理提供一定参考和帮助，对于推动电力工程建设发展具有现实意义。