鈦管道施工方案

1、 目 錄1. 工程概況22. 編制依據(jù)23. 施工方法及技術(shù)要求24. 焊接45. 焊接前準備 56. 焊接工藝77. 焊接施工注意事項98. 焊接施工管理99. 質(zhì)量標(biāo)準1010. 施工工機具計劃 1211. 勞動力計劃 1312.施工用手段用料1313. 安全技術(shù)措施 141. 工程概況20萬噸年離子膜燒堿裝置電解工序現(xiàn)有鈦管約850米，最大管徑DN700，最小管徑DN25，主要分布在電解廠房、脫氯框架、淡鹽水受槽、陽極液排放槽周圍，現(xiàn)場管道安裝密集、施工難度大；另鈦材的焊接工藝要求盡量減少現(xiàn)場固定口的焊接工作量，加上鈦材焊接的特殊性，為保證焊接質(zhì)量，特編制本方案。2、編制依據(jù)2-1成達公

2、司設(shè)計的施工藍圖2-2 離子膜燒堿裝置施工組織設(shè)計2-3 工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范GB50235-972-4 鈦管道施工及驗收規(guī)范HGJ217-862-5 現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范GB50236-982-6 中國化學(xué)工程第六建設(shè)公司鈦管道焊接工藝指導(dǎo)書2-7 中國化學(xué)工程第六建設(shè)公司施工方案及工法3、施工方法及技術(shù)要求3-1 管道焊接施工工序流程如下： 施工準備管材檢驗下料坡口加工焊絲、坡口表面清理及坡口尺寸修整焊件組對焊接焊縫外觀、顏色檢查焊縫射線檢查管道試壓-系統(tǒng)吹掃。3-2 焊接工藝評定及焊工考試施工前按SHJ502-86、HGJ217-86鈦管道施工及驗收規(guī)范中的

3、有關(guān)規(guī)定進行焊接工藝評定，并根據(jù)評定結(jié)果所編制的焊接工藝說明書、指導(dǎo)焊工嚴格進行培訓(xùn)，培訓(xùn)的焊工還需按SHJ502-86、HGJ217-86中的附錄二進行焊工考試，考試合格方可上崗施焊3-3 內(nèi)外保護罩的制作3-3-1 外保護罩為“月牙”罩，根據(jù)被焊件的曲率修磨蹄腳的弧度使其與被焊件的外弧相貼合，使其間隙盡量小，它由6x1的紫銅管、=1.5的紫銅皮和150目/寸的銅絲網(wǎng)制作而成 3-3-2 本裝置工程DN500以上采用內(nèi)保護罩，DN500以下采用充氬保護。內(nèi)保護罩為“月牙”罩，根據(jù)被焊件的管道內(nèi)弧度作成系列產(chǎn)品，它由6x1的紫銅管、=1.5的紫銅皮和150目/寸的銅絲網(wǎng)組焊而成3-3-3 不論

4、內(nèi)保護罩還是外保護罩，內(nèi)部均需盡可能做成圓滑過渡，充氣室內(nèi)不應(yīng)有死角，以防氬氣流通時達不到將所有空氣排出；銅絲網(wǎng)與外殼交接處應(yīng)密封，保護罩的外型結(jié)構(gòu)尺寸一般選為：長度60-100mm，寬度25-60mm，高度40-80mm，其內(nèi)部體積不宜過大，這樣不利于焊縫的保護，且消耗氬氣的量較大4、焊接4.1 鈦材焊接特性鈦材與其他黑色金屬材料相比較，具有獨特的物理、化學(xué)性能，給焊接施工帶來一定的困難，施工中應(yīng)針對其焊接特性，采取相應(yīng)的工藝措施，預(yù)防各種焊接缺陷的產(chǎn)生4.1.1 鈦是銀白色的輕金屬，比重4.5g/m3、熔點1680、導(dǎo)熱系數(shù)0.036卡/厘米秒、容積比熱0.68卡/ mm3、電阻系數(shù)47.

5、8歐姆·厘米/106，由于比熱及導(dǎo)熱系數(shù)較小，所以，在焊接鈦材時所需的功率比一般碳鋼和不銹鋼要小，而且焊透性也較好4.1.2 鈦材在室溫時比較穩(wěn)定，但隨著溫度的升高鈦的活性急劇地增大，鈦材在固態(tài)時從250即開始強烈的吸收氫，從400開始吸收氧，從600開始吸收氮，鈦吸收氣體的性質(zhì)使得鈦材的焊接工藝過程中必須采取可靠的保護措施4.1.3 加強保護措施，主要要保護好三個區(qū)域：焊縫熔池，已經(jīng)凝固但溫度尚在400以上的正面和背面焊縫，以及熱影響區(qū)，焊接接頭的保護效果可以從接頭表面的色澤來判斷，若焊接中保護效果不良時，鈦管表面會氧化生成一層很厚的氧化膜，溫度越高，氧化越嚴重，而氧化膜的顏色隨其

6、厚度的不同而變化，所以可根據(jù)焊接接頭鈦管表面的顏色來判斷焊接保護效果4.2 焊接原理鈦管的手工鎢極氬弧焊是通過焊嘴噴出的氬氣和保護罩內(nèi)輸送的氬氣局部地將焊件焊接處的空氣排除掉，在氬氣的保護下，利用焊嘴上的鎢極與工件之間產(chǎn)生的電弧熱來加熱和熔化焊件、焊絲，通過它們的共同熔化，結(jié)晶而形成焊縫，使用性能穩(wěn)定的直流氬弧焊機，正極接法，根據(jù)被焊件的尺寸，選擇適合的焊接工藝，完成焊接施工4.3 焊接施工環(huán)境條件4.3.1 相對濕度不大于904.3.2 焊接工作應(yīng)盡量在予制廠進行，予制廠應(yīng)有較好的防護棚使其不受風(fēng)、雨的侵襲4.3.3 環(huán)境溫度不低于55、焊接前準備5.1 管道安裝前應(yīng)具備的條件5.1.1 與

7、管道有關(guān)的土建工程經(jīng)檢查合格,滿足安裝要求；5.1.2 與管道連接的設(shè)備找正合格，固定完畢；5.1.3 管子、管件及閥門等已按設(shè)計要求核對無誤，閥門已按設(shè)計要求進行水壓試驗，內(nèi)部已清理干凈，并應(yīng)填寫閥門試驗記錄。5-2 管材和焊材的檢驗管材、管件和焊材均應(yīng)有質(zhì)量證明書，管材、管件的內(nèi)外表面應(yīng)光滑、清潔，無針孔，裂紋、折疊和腐蝕等缺陷；焊材表面應(yīng)潔凈、無氧化色，不應(yīng)有裂紋、起皺、疤痕和夾雜等缺陷5-3 焊接方法和焊接材料5-3-1 焊接方法采用手工鎢極氬弧焊，焊機應(yīng)有高頻引弧裝置和電流衰減裝置5-3-2 采用直流電源、正接法5-3-3 焊接材料采用與母材（TA2）同材質(zhì)和純度更高一級（TA1）5

8、-3-4 氬氣純度不應(yīng)低與99.99，含水量不大于500mg/m35-3-5 氬氣輸送管采用塑料軟管，不得采用橡膠管或其他吸濕性材料5-4 管子切割和坡口加工5-4-1 管子切割采用機械切割方法其切割表面不得有氧化層，采用等離子弧切割時要用機械方法（砂輪）除去污染層，管子加工應(yīng)采用清潔專用工具5-4-2 坡口形式為V型5-4-3 管子切口及坡口表面應(yīng)平整，不得有裂紋、重皮，并清除毛刺、凹凸、縮口溶渣及氧化物等，切口平面最大傾斜度偏差不得超過2.5mm5-5 坡口及焊絲的清理 在焊接前應(yīng)將坡口及兩側(cè)各30mm以內(nèi)的內(nèi)外表面清除油污后，用細銼或奧氏體不銹鋼絲刷等機械方法清除其氧化膜，毛刺和表面缺陷

9、，清理工具應(yīng)專用，經(jīng)機械清理后的表面，焊接前應(yīng)使用不含硫的丙酮或乙醇進行脫脂處理，并避免將棉質(zhì)纖維附于坡口表面，填充焊絲也應(yīng)使用不含硫的丙酮或乙醇進行 脫脂處理5-6 管子或管件的焊口組對5-6-1 焊口組對間隙01mm5-6-2 焊口組對時，壁厚相同的管子或管件應(yīng)做到內(nèi)整平齊，對口錯邊量不應(yīng)超過壁厚的10，且不大于1mm，壁厚不同的管子或管件組對應(yīng)采用過度型坡口形式進行，具體形式和尺寸見規(guī)范SHJ502-86、HGJ217-86要求，組對時一般需留有0.5-2mm間隙，這是因緊密接觸端面的表面層是形成氣孔的重要根源5-6-3 定位焊采用與正式焊接相同的焊接材料和焊接工藝，其焊縫長度一般為10

10、mm左右，高度不超過1.3mm，焊點數(shù)根據(jù)管徑和壁厚確定5-6-4 定位焊縫不得有裂紋、氣孔、夾渣及氧化變色等缺陷，發(fā)現(xiàn)缺陷應(yīng)及時清除5-7 鎢極直徑應(yīng)根據(jù)所使用的焊接電流大小進行選擇，其端部應(yīng)修磨成圓錐形6、焊接工藝6-1 在保證焊透和融合良好的前提下，選用較小的焊接電流，配合較快的焊接速度進行施焊，電弧電壓一般在1012V之間，焊接參數(shù)詳見下表 焊 件規(guī) 格焊接位置焊縫層次填充金屬焊接電流電 弧電 壓（A）焊 接速 度cm/min噴 嘴尺 寸mm氬氣流量牌號直徑極性電流（A）32x2水平1TA12正極50-7010-123-6焊槍18-24L/min拖罩25-35L/min管內(nèi)罩20-30

11、L/min垂直1TA12正極60-8010-125-8108x3水平1TA12正極80-10010-125-8垂直1TA12正極90-10010-125-8219x3以上水平1TA12.5正極90-10010-125-8垂直1TA12.5正極90-11010-126-96-2 鈦材焊接時因電流較小，電弧挺度小，所以電弧不宜過長，焊距噴嘴到工件的距離，在不影響觀察溶池的情況下越小越好，應(yīng)控制在10mm左右，以便得到良好的效果6-3 起弧時，焊距應(yīng)提前送氣，并采用高頻引??；熄弧時，應(yīng)使用電流衰減裝置和氣體延時保護裝置6-4 焊接操作過程中應(yīng)注意保持焊槍、焊絲和焊件待焊部位三者之間的空間位置，焊絲與

12、焊件之間的夾角一般為10°20°，焊槍略向前傾斜與工件夾角為70°80°，使氬氣更多地保護溶池前受熱的區(qū)域（因溶池后已焊完的焊縫已有拖罩內(nèi)氬氣進行保護），焊距移動要均勻，采取直線運動，不能作橫向擺動6-5 焊接操作過程是三人同時進行的，所以在焊接施工操作過程中還應(yīng)特別注意三人配合協(xié)調(diào)及同步動作，要求固定搭配，掌握保護罩的助手移動保護罩的速度要與焊距的運動相協(xié)調(diào)6-6 填加焊絲和焊槍的運行速度要配合好，一般采用快送少加焊絲的填絲方法，焊絲端部要始終處于氬氣的保護范圍之內(nèi)6-7 由于鈦材很容易吸收氣體，它在600吸收氮，400吸收氧，250吸收氫，所以要求對

13、焊縫進行延時保護，即在熄弧后，氬氣要繼續(xù)接通1530秒，使焊縫的表面溫度低于250方可停止供氬7、 焊接施工注意事項7-1 施工場地應(yīng)保持清潔，參與焊接操作人員要穿干凈的工作服，戴干凈的手套7-2 焊前仔細檢查焊件內(nèi)、外保護罩、焊絲表面的清理、清潔情況及焊機控制線路、水路、氣路系統(tǒng)的工作狀況7-3 焊前還應(yīng)在試管（管道下料后剩余的管頭）上進行試焊，調(diào)整好焊接工藝參數(shù)，并檢查焊道成形外觀顏色及內(nèi)部質(zhì)量，內(nèi)部質(zhì)量可用砂輪輕輕磨去一層，察看有無氣孔或其它缺陷8、焊接施工管理8-1 鈦材的焊接工作應(yīng)設(shè)置專業(yè)的焊接技術(shù)人員，焊接技術(shù)人員施工前根據(jù)焊接工藝評定結(jié)果編制焊接施工方案和焊接工藝說明書，并負責(zé)解

14、決施工中出現(xiàn)的焊接技術(shù)和質(zhì)量問題、收集、整理焊接施工技術(shù)資料8-2 根據(jù)離子膜裝置的鈦材焊接工作量還應(yīng)設(shè)一名焊接管理員進行焊接施工、現(xiàn)場環(huán)境條件的記錄，聯(lián)系焊縫外觀顏色檢查和射線探傷檢查等工作8-3 由管工大作業(yè)組長負責(zé)予制工作量的深度，確定固定口的位置，最大限度的減少現(xiàn)場焊接固定口的數(shù)量，按整個裝置管道施工網(wǎng)絡(luò)計劃進度要求組織施工8-4 管材、管件和焊接材料由供應(yīng)部門集中統(tǒng)一管理，作業(yè)組按單線圖從供應(yīng)部門領(lǐng)出材料而后對其進行坡口制作、清洗、予制加工9、質(zhì)量標(biāo)準9-1 外觀及顏色檢查9-1-1 焊縫表面應(yīng)成形良好，不允許存在裂紋未融合、過燒、飛濺性溶渣及氣孔等缺陷。加強高度咬邊、錯邊量應(yīng)控制在

15、設(shè)計規(guī)定所允許的范圍內(nèi)9-1-2 焊縫的外觀顏色檢查應(yīng)符合下表要求保護效果焊縫顏色焊縫質(zhì)量良好亮白優(yōu)良尚好黃色可以一般藍色焊縫表面塑性有所下降較差青紫焊縫塑性顯著下降，不允許極差土灰焊縫充分氧化，不允許9-1-3 焊縫經(jīng)外觀檢查合格后進行酸洗工藝，如下表：酸洗液配方24HF：3040HNO3：余量水（體積比）酸洗液溫度60酸洗時間23分鐘 備注：酸洗后立即用清水沖洗干凈涼干9-2 射線探傷9-2-1 射線探傷在外觀質(zhì)量及顏色檢查合格后進行，探傷比例按成達設(shè)計院下放的管材等級規(guī)定進行。9-2-2 探傷方法標(biāo)準選擇按SHJ502-86、HGJ217-86的規(guī)定進行評定9-2-3 底片評定標(biāo)準按GB

16、3323-82進行評定9-3 焊縫返修 焊縫經(jīng)檢驗不合格部位必須進行返修，返修工藝按原焊接工藝進行，同一部位返修次數(shù)不得超過兩次。進行返修時，應(yīng)進行質(zhì)量分析，制定返修措施，經(jīng)焊接責(zé)任工程師批準后進行，并在施焊記錄中說明 9-4 質(zhì)量保證措施9-4-1 技術(shù)措施A、 嚴格按照焊接施工的各項技術(shù)要求進行施工B、 挑選操作技能水平高、責(zé)任心強的焊工進行培訓(xùn)使之熟練掌握鈦材管道的焊接操作技能C、 應(yīng)特別注意焊件、焊絲表面的清理質(zhì)量及焊口組對質(zhì)量、施焊前焊工應(yīng)仔細檢查D、 及時進行并迅速反饋焊縫質(zhì)量檢驗評定結(jié)果，對焊縫中所出現(xiàn)的缺陷認真查找原因，提出預(yù)防措施E、 為焊工提供性能穩(wěn)定可靠，能滿足焊接施工工

17、藝要求的焊機，內(nèi)、外保護罩和清理工具9-4-2 管理措施A、 工作分工明確，落實到人B、 合理安排施工進度和焊接工作量，合理解決焊接質(zhì)量、焊縫檢驗與施工進度之間的關(guān)系C、 焊工、專職檢查人員及檢驗人員要嚴把質(zhì)量關(guān)D、 加大施工過程中的控制，加強管理力度，以創(chuàng)精品工程的要求來組織施工E、 加強對成品半成品的防護工作10. 施工工機具計劃序號名 稱規(guī) 格 及 材 質(zhì)單位數(shù)量備 注一起重機械 1汽車吊 25t臺12汽車吊 8t臺13叉車5t臺2二運輸設(shè)備1客貨兩用車BJ130型 2t輛12載重汽車ER940型 8t輛1三焊接設(shè)備1高頻直流氬弧焊機WS5-315臺82交直流電焊機BXZ-500臺23角

18、向磨光機125（P型）臺104砂輪切割機500（PB型）臺25等離子切割機臺1四檢測設(shè)備1X射線探傷機TX-2005臺22測厚儀臺13水平儀臺511. 勞動力計劃序號工種人數(shù)（人）備 注1焊接技術(shù)人員1負責(zé)焊接工程的技術(shù)人員2焊接檢查人員1根據(jù)技術(shù)規(guī)范和設(shè)計文件等對現(xiàn)場焊接工作全面檢查和監(jiān)督3焊接檢驗人員2對焊縫進行探傷和評片4管工15下料組對、進行焊接保護、進行坡口和焊絲的處理5電焊工10必須是持證上崗6起重工2負責(zé)吊裝作業(yè)7其它工種5配合上述工種的工作合計3612.施工用手段用料計劃名 稱規(guī) 格單 位數(shù) 量備 注鋼板=12-14mm平方米30工字鋼I14-16米140瓦楞鐵皮=2mm平方米

19、800鋼腳手管Dn40噸5腳手卡扣套200U型扣個200氧氣瓶個10乙炔瓶個5氬氣瓶個50不銹鋼鋼絲刷把10細銼L=250mm把10丙酮或乙醇不含Skg50道木200*200*2500根80跳板塊150鋼絲繩Kg500石棉板=2mm平方米2013、安全技術(shù)措施13-1 安全施工基本要求13-1-1 進入現(xiàn)場，必須帶好安全帽，扣好帽帶13-1-2 2m及2m以上作業(yè)，必須系安全帶，扣好保險扣13-1-3 高空作業(yè)時，不準往下或向下亂拋材料和工具的物件13-1-4 各種電動機械設(shè)備，必須具有有效的安全接地和防雷及漏電保護設(shè)施13-1-5 吊裝區(qū)域非工作人員嚴禁入內(nèi)13-1-6 搬運和吊裝管子時，應(yīng)

20、注意不要與裸露的電線接觸，以免發(fā)生觸電事故13-2 工具及設(shè)備使用13-2-1 各種工具和設(shè)備在使用前應(yīng)進行檢查有無破損。電動工具和電焊機應(yīng)有可靠的接地，使用前應(yīng)檢查是否有漏電現(xiàn)象13-2-2 使用電動工具和電焊機時，應(yīng)在空載情況下啟動，操作人員應(yīng)帶上手套13-2-3 切割管子時，被切的管子除用切割機本身的夾具夾持外，還應(yīng)當(dāng)有適當(dāng)?shù)闹Ъ苤?，管子將切斷時應(yīng)有人扶住，以免管子墜落傷人13-3 高空作業(yè)13-3-1 在2米以上的高空作業(yè)的人員，必須經(jīng)過體格檢查和受過一定的訓(xùn)練，工作時必須系上安全帶13-3-2 為高空作業(yè)搭設(shè)的腳手架，必須牢固可靠，側(cè)面應(yīng)有欄桿，腳手架上鋪設(shè)的跳板必須結(jié)實，兩端必須幫扎在腳手架上13-3-3 使用梯子時，豎立的角度不應(yīng)大于60°和小于35