鈦管焊接方案

1、.1、編制說明山東?；葔A樹脂項目10 萬噸 /年離子膜燒堿裝置，采用日本旭化成技術，二次鹽水及電解工段部分鹽水、氯氣及脫鹽水管道設計采用了工業(yè)純鈦（TA2）管約 770m，工業(yè)純鈦管道焊接技術要求高，焊接難度大。為確保工業(yè)純鈦管道焊接質量，特編制本焊接作業(yè)指導書以指導焊接施工。2、編制依據2.110 萬噸 /年離子膜燒堿裝置設計施工圖；2.2 工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范GB50235-97；2.3 現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范GB50236-98；2.4中國化學工程第十六建設公司焊接工藝評定匯編。2.5 我公司承建的青島化工廠 6 萬噸 /年離子膜燒堿工程鈦管道焊接方案 、安

2、徽氯堿集團 6 萬噸 /年離子膜燒堿工程 鈦管道焊接方案 和山東濟寧中銀電化有限公司 4 萬噸 /年離子膜燒堿、 期安裝工程 鈦管道焊接方案 亞星化學股份公司 6 萬噸 /年離子膜燒堿工程鈦管道焊接方案等。3、鈦管的焊接性分析鈦是一種非常活潑的金屬，與氧的親和力很大。常溫下在鈦金屬表面與氧生成穩(wěn)定而致密的氧化膜，該層氧化膜的存在，使得鈦在常溫下有很高的穩(wěn)定性和耐腐蝕性。隨著溫度的升高，鈦吸收氧、氫、氮的能力也隨之明顯上升。鈦從 250開始吸收氫，從 400開始吸收氧，從 600開始吸收氮。鈦金屬中氧、氫、氮含量增加將使材料的塑性顯著下降。因此，焊接時必須對焊縫及附近 250以上高溫區(qū)域進行保護

3、，防止空氣中的氧、氮和水汽等污染。焊接時焊縫必須使用拖罩進行滯后保護并對管子焊縫背面進行充氬保護。.鈦焊接較易產生氣孔缺陷， 焊接前必須清除焊絲、 焊接坡口及附近母材表面上的水分、油脂、氧化物等；焊接時必須使用純度很高的氬氣。鈦金屬中含 C量增加將降低材料的塑性和耐腐蝕性能，因此施工中必須避免母材和焊絲跟碳鋼材料接觸。4、焊接施工程序去氧化皮防雨風措施脫脂材料驗收下料切割坡 口焊前處理焊前準備控制清洗后時間清潔度控制氬氣量提前送氬延時送氣加強高度調好電流表面顏色管道焊 接焊接檢驗外觀檢查保護寬度安裝試驗調好電壓焊縫寬度控制焊接其它時間衰變電流5、焊接工藝5.1 施工準備鈦管道和焊接材料驗收a.

4、鈦管及管件安裝前必須進行檢查，應具有制造廠合格證和質量證明書（包括牌號、爐號、規(guī)格、化學成分和機械性能等），內外表面應光滑、清潔、無針孔、裂縫、劃痕、折疊和過腐蝕等缺陷，管材內外表面的局部缺陷應予以清除，清除后外徑或壁厚不得超出規(guī)定的偏差值；其端部應平整無毛刺、 壁厚應符合要求；鈦管運輸與存放應注意不與鐵質材料接觸、碰撞，防止氫、氧、氮、碳等污.染。b.焊接材料（焊絲）必須具備合格證和材質證明書。技術交底焊前由焊接工程師向參與施焊的焊工，講解TA2 工業(yè)純鈦管及其焊接性的基本知識，對TA2 工業(yè)純鈦管焊接工藝進行技術交底，并強調遵守焊接工藝對成功焊接的重要性。焊工資格考試施工前選擇具備鈦材焊接

5、合格證、 焊接技術水平高和責任心強的焊工參加焊前模擬考試?？荚噰栏癜垂镜?焊接工藝評定報告 確定的焊接工藝及工藝參數(shù)和現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范 （GB50236-98）要求進行。焊接場地鈦管安裝焊接， 要求現(xiàn)場干燥、 干凈清潔并防止周圍環(huán)境風速的影響， 采取防風措施。鈦管盡量在管道預制場內進行預制焊接。保護拖罩的制作a.鈦管焊接必須進行滯后保護。滯后保護拖罩寬度 60mm，厚度 2030mm，長度不小于 80mm。保護拖罩外殼選用 =0.5mm 的紫銅皮制作。在 200 目的銅網中充填適量的鈦屑或銅屑，以緩沖和穩(wěn)定氣流。b. 76×3480×5 管子制作局

6、部拖罩（局部拖罩結構見圖1）；18×257×3 鈦管制作全罩。.12Ar 氣3451、焊槍噴嘴2、氬氣導管（8）3、銅網（ 200 目，內填鈦屑或銅屑）4、保護罩5、擋板圖 1局部保護拖罩示意圖5.2 坡口加工所有鈦管均采用管子坡口機進行切割和坡口加工。坡口型式和尺寸要求見圖2 所示。6065°3.0 ±1.50.5 ±0.5圖 2鈦管坡口型式和尺寸5.3 焊前清理鈦管組對前先用刮刀將加工后的坡口及附近管子表面進行刮削，然后進行酸洗處理。酸洗液配方如下：HF 10%、 HNO3 30%、其余為水。酸洗時將管接頭在酸洗液中浸洗1 分鐘左右，然后用

7、流動的清水將酸洗部位沖洗干凈。所用焊絲也按上述方法進行酸洗和清洗。.施焊前管接頭和焊絲還應用丙酮或酒精仔細擦洗。清理后的管接頭和焊絲如超過4 小時未進行焊接，必須重新清理后才能焊接。焊接用的輔助裝置也要做到清潔，無油污、水分等有害物質。5.4 組對管子組對時做到內壁平齊，錯邊量不超過壁厚的10%.組對時點固焊跟正式焊相同。盡可能減少固定焊口且應禁止強力組對。5.5 焊接焊接方法和焊接材料選擇a.鈦管焊接采用手工氬弧焊。 手工氬弧焊焊接時必須對后部焊縫進行滯后保護，管內進行充氬保護。b.焊接材料選用與母材成分相同的焊絲（TA2）。為避免氣體對焊接性能的不利影響，氬氣純度應 99.99%。鈦管焊接

8、工藝參數(shù)鈦管焊接，要盡可能選用較小的規(guī)范參數(shù)。根據我公司焊接工藝評定報告，制定的 TA2 工業(yè)純鈦管道焊接工藝參數(shù)見表1。表 1TA2 工業(yè)純鈦管道焊接工藝參數(shù)管子焊絲焊接電弧鎢極氬氣流量 (L/min)層間規(guī)格直徑電流電壓直徑噴嘴拖罩管內溫度（mm）（ mm）（A ）（V ）（mm）（） 57 22.4608512142.012152530815200×3 76 × 3 22.4608512142.512152530815200480×5焊接工藝要點.a.按 6.3 條要求仔細清理管口和焊絲。b.把管子放到不銹鋼墊板或不銹鋼滾輪架上,盡可能采用轉動平焊。c.焊機

9、采用帶高頻引弧的手工氬弧焊機，所用的高頻引弧裝置完好。焊接時禁止鎢棒直接接觸母材。d.焊接時焊工應帶干凈的手套。e.焊槍噴嘴直徑選用 16 20mm，噴出的氣流保持為層流狀態(tài)。f.起弧時焊槍提前30 60s 送氣，熄弧時使用電流衰減和延時送氣保護功能，延時時間 30 60s，收弧弧坑必須填滿且要避免空氣污染。g.焊接時焊絲的加熱端要始終處在Ar 氣的保護之下，熄弧后焊絲不得立即暴露在空氣中， 要在焊縫脫離保護時取出。若焊絲被污染氧化變色， 要剪去污染部分后再使用。h.焊接過程中若動用砂輪清理，要用刮刀將表面樹脂刮掉后再焊。i. 管內氬氣保護應提前充氬，待排盡管內空氣后才能開始焊接。焊接時坡口間

10、隙部位用膠布封住， 邊焊邊撕。熄弧后須待焊縫冷卻才能停止管內充氬。 管子填充蓋面焊時，管內也必須充氬保護，防止焊縫根部氧化。j.焊接法蘭與直管角焊縫時，應注意焊縫背面保護。k.焊后對焊接接頭進行酸洗處理。酸洗完畢，用清水清洗并干燥。酸洗液配比如下：65%HNO3 20L、70%HF 1L、其余為水。l.用拋光砂輪片將焊縫表面進行拋光處理。6、質量指標和檢測手段6.1 鈦管道焊縫焊后進行表面色澤檢驗，表面色澤應達到表2 規(guī)定。表 2鈦管道表面色澤標準.焊縫表面顏色保護效果質 量銀白色（金屬光澤）優(yōu)金黃色（金屬光澤）良合格紫色（金屬光澤）低溫氧化，焊縫表面污染藍色（金屬光澤）高溫氧化，表面污染嚴重

11、，性能下降暗灰色不合格灰白色保護不好，污染嚴重黃白色6.2 焊縫表面質量焊接后使用焊接量規(guī)對焊縫表面質量進行檢查。要求對接焊縫加強高02.5mm，無裂紋、氣孔、夾渣、咬邊等缺陷； 角焊縫過渡圓滑， 成型勻直飽滿，無咬邊等缺陷。6.3 焊縫內部質量焊縫表面質量檢查合格后，按設計文件對管道進行100%無損探傷檢測。7、勞動力安排7.1 焊接人員要求焊工從事鈦管焊接的焊工均必須按勞人鍋（88）鍋爐壓力容器焊工考試規(guī)則經過考試合格，取得技術監(jiān)督局頒發(fā)的鈦材焊接合格證，并通過施工前模擬考試后才能上崗操作。焊接技術人員選派參加過多次離子膜燒堿工程建設、 具備鈦材焊接經驗的焊接工程師參加本工程建設，負責編制

12、鈦材焊接技術文件，指導鈦材現(xiàn)場焊接施工。焊接檢驗員焊接檢驗員即探傷員須具備II 級 X 光射線探傷資格證。.7.2 焊接人員配備計劃見表 3表 3焊接人員配備計劃序號工種人數(shù)資格1氬弧焊工4具備鈦材焊接合格證2焊接技術員1焊接工程師、具備鈦材焊接經驗3焊接檢查員1具備中級以上質檢員證4焊接檢驗員1具備中級以上無損檢測資質5管工8具備上崗證8、焊接施工機具和手段用料8.1 焊接設備要求鈦管道手工氬弧焊采用ZX7-400ST 型直流氬弧焊機。8.2 施工機具和手段用料需用計劃見表4。表 4施工機具和手段用料需用計劃序號名稱規(guī)格型號數(shù)量1氬弧焊機ZX7-400ST4 臺2探傷機1 臺2管子坡口機GPJ-801 臺3管子坡口機GPJ-1501 臺4管子坡口