槽式光热电站347H熔盐热罐焊接及安装工艺摘要：文章介绍了光热电站 347H 不锈钢熔盐热罐焊接及安装工艺特点、工艺流 程及操作要点根据《ASME IX焊接和钎焊评定标准》对自动焊接方法（二保焊, 埋弧焊）工艺，进行工艺评定试验并制定 FCAW、SAW 以及组合工艺的焊接方法 的焊接工艺熔盐罐安装利用液压顶升装置采用倒装法施工，本文详述从罐底边 缘板和中幅板铺设焊接到上部第1 层壁板组装焊接、罐顶板拼装焊接、上部第2 层壁板至第 1 层壁板组装焊接、壁板与底板角焊缝焊接直到最后进行加热器等附 件及人孔门焊接及安装工艺关键词：光热电站 熔盐热罐 焊接及安装1. 引言目前光热发电站已经成为电力供应的一个新趋势和方向，新型的光热电站中 都广泛的应用熔盐储热系统以保证电站的持续稳定运行，熔盐在光热电站中作为 能源的储存与供给介质，作为储存熔盐的熔盐罐在光热电站中起着非常重要的作 用摩洛哥努奥二期项目为1台装机容量200MW的抛物面槽式光热电站，该项 目为了保证夜间机组的正常运行，该项目配备光热项目新型设计理念，配备了 2 套冷熔盐和热熔盐罐储罐热容量 2x1562,5MWth 的热储蓄系统，白天使用熔盐为 介质将太阳能以热能的形式储存在熔盐罐里，到了晚上没有太阳光照射的时候， 利用熔盐罐熔盐存储的热量将热能释放出来用于机组发电。
白天熔盐温度被加热 或是冷却在292°C和386°C之间夜间，可确保7.2小时负荷所需能量2. 焊接及安装工艺特点2.1熔盐罐底板采用自动埋弧焊，壁板纵缝采用改良液压垂直自动二保焊，壁 板环缝采用全自动二保和改良横缝埋弧焊相结合的方式降低劳动强度，节约人 工成本，改善劳动环境，增加焊接效率，缩短施工工期2.2罐体采用倒装法进行安装，在地面上进行施工，便于自动焊机布置；横缝 自动埋弧焊机布置于基础的轨道上，轨道一次布置后，可重复利用减少高空作 业的施工安全风险和脚手架搭设成本2.3采用液压顶升装置，提高壁板安装组对质量，从而提高壁板自动焊接的焊 接质量打下良好基础；另外，采用液压顶升，工作环境良好，并且有效降低劳动 强度与采用倒链提升方法相比，操作平稳、安全可靠，减少了施工人员数量， 同时降低因倒链出现故障的风险性3. 焊接及安装工艺流程和操作要点3.1 焊接及安装工艺流程罐体材料的研究和焊材的选择T工艺评定试件制备和试验T编写焊接工艺评 定T罐底边缘板和中幅板铺设焊接T上部第1层壁板组装焊接T罐顶板拼装焊接 T上部第2层壁板至第1层壁板组装焊接T壁板与底板角焊缝焊接T加热器等附 件及人孔门焊接T完工验收。
3.2 焊接及安装工艺操作要点3.2.1 罐体材料的研究和焊材的选择（1）对 A240Gr.347H 的化学成份（表1）和力学性能（表2）进行研究 表1化学成分表 2 力学性能(2)选择与不锈钢 347H 匹配的焊接材料对于 347H 高碳材料，需选用焊材碳含量必须大于 0.04%3.2.2 工艺评定试件性能试验及焊接工艺评定(1)根据《ASMEIX焊接和钎焊评定标准》的要求，准备和焊接评定试件，外委进行耐腐蚀 试验，微观金相，宏观金相，铁素体含量，拉伸试验，弯曲试验2)依据《ASMEIX焊接和 钎焊评定标准》编写工艺评定报告并制定 FCAW、SAW 以及组合工艺的焊接方法的焊接工艺3.2.4 罐底边缘板和中幅板铺设焊接(1)边缘板焊接，采用二保焊施焊先焊外边缘300mm部位的焊缝，外端加引弧板， 由罐内向外施焊，采用隔缝对称施焊法，焊工对称均布2)罐底中幅板为对接焊缝，采 用二保焊施焊先焊短焊缝，后焊长焊缝焊接长焊缝时，由中心开始向两侧分段退焊3)焊接顺序为：边缘板外300mm焊接(在第一圈壁板安装之前焊完)T罐底中幅板焊接T 边缘板焊接(待底板角焊缝焊接完)T龟甲缝(指罐底边缘板与中幅板之间焊缝)焊接。
3.2.5上部第1层壁板组装焊接 壁板纵缝为双面坡口，采用液压垂直自动二保焊接工艺，外侧打底，背部彻底清根， PT 检验合格后，进行填充焊接3.2.6 罐顶板拼装焊接(1)罐顶板焊缝采用搭接形式，铺设完毕检查合格后，采用半自动二保焊进行焊接焊 接顺序：先焊罐内侧焊缝，再焊外侧焊缝，最后焊接与包角钢间的环焊缝2)罐顶由多 名焊工对称焊接，同向、小电流施焊，采用隔缝对称施焊方法，由中心向外分段退焊，退步 长度1m°(3)罐顶外圈两条环焊缝，应安排多名焊工均匀分布，同向、同时采用间段焊3.2.7上部第2层壁板至第1层壁板组装焊接 (1)通过液压顶升装置提升熔盐罐壁板进行组对2)先焊纵焊缝，后焊环焊缝当 焊完相邻两圈壁板的纵焊缝后，再焊其间的环焊缝；先焊外侧焊缝，后焊内侧焊缝，在焊接 内侧前，应清焊根打磨， PT 检验无问题后，进行次层填充焊接3)壁板纵缝焊接：采用 液压垂直自动二保焊工艺壁板纵缝下端留出50〜100mm，在环缝组对后焊接4)壁板 环缝焊接：先焊外侧再焊内侧，先采用半自动二保焊外侧打底，改良横缝自动埋弧焊机填充 盖面，外侧焊完内侧清根打磨，采用自动埋弧焊工艺，多层多道焊由多台焊机沿罐壁圆周 对称均布，同一方向施焊。
3.2.8 壁板与底板角焊缝焊接图1间断焊划分(1)底板角焊缝(指底圈罐壁与罐底边缘板之间角焊缝)应在壁板焊缝全部焊接完、龟 甲缝焊接前进行焊接先焊内侧焊缝，后焊外侧焊缝2)采用半自动二保焊接方法，施 焊时，采用间断焊法，焊工对称均布，沿同一方向施焊；多台焊机应沿罐圆周均布，同一方 向施焊3)防变形措施：罐体内外两侧均采取固定措施，减少焊接式底板的变形，内侧 用槽钢固定，外侧焊接不锈钢板进行固定4)焊接方案：采用小电流、低热输入量的二 保焊代替埋弧焊接焊接采用逆时针的间断焊，焊工以罐的对称方向进行对称焊接具体方 案如下：a. 将罐角焊缝等分成6段，每段长度21.6m每段以1m的长度进行划分，逆时针方向 分别标记成 1 号至 22 号b. 6个焊工分别同时从1号位置开始对称焊接，然后依次焊接3,5,7,...21位置，然后再焊接 2,4,6,...22c. 为防止变形，一层焊完再焊下一层，焊接速度保持一致控制好层间温度，不锈钢层 间温度不超过150Co3.2.9 加热器等附件及人孔门焊接加热器和人孔门，坡口类型为X型，采用半自动二保焊双面焊，需多层多道焊，层间接 头应错开4.结束语熔盐储罐是光热电站重要储能设备和关键组成部分，不锈钢熔盐储罐的焊接工程量和施 工难度远高于其他水箱和储罐，尚无成熟、高效的焊接工艺，目前国内外大力发展光热电站 探索出熔盐储罐焊接工艺，为今后项目的施工提供经验借鉴和技术支持。
本工艺采用自动焊 焊接工艺，利用改良的液压垂直二保焊机和横缝埋弧焊机，倒装安装工序，节约人工成本， 增加生产效率，改善焊接工艺质量，提高经济效益作者简介赵广建，山东电力建设第三工程有限公司，摩洛哥努奥三期项目部。