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1、钛管道施工方案1. 工程概况钛管道施工方案 22. 编制依据23. 施工方法及技术要求24. 焊接45. 焊接前准备 56. 焊接工艺77. 焊接施工注意事项98. 焊接施工管理99. 质量标准1010. 施工工机具计划 1211. 劳动力计划 1312. 施工用手段用料1313. 安全技术措施 141. 工程概况20 万吨年离子膜烧碱装置电解工序现有钛管约 850 米，最大 管径DN700,最小管径DN25，主要分布在电解厂房、脱氯框架、淡盐 水受槽、阳极液排放槽周围，现场管道安装密集、施工难度大；另钛 材的焊接工艺要求尽量减少现场固定口的焊接工作量，加上钛材焊接 的特殊性，为保证焊接质量，
2、特编制本方案。2、编制依据2-1 成达公司设计的施工蓝图2-2 离子膜烧碱装置施工组织设计2-3工业金属管道工程施工及验收规范GB50235-972-4钛管道施工及验收规范HGJ217-862-5现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB50236-982-6 中国化学工程第六建设公司钛管道焊接工艺指导书2- 7 中国化学工程第六建设公司施工方案及工法3、施工方法及技术要求3- 1 管道焊接施工工序流程如下：施工准备管材检验下料坡口加工焊丝、坡口表面清理及 坡口尺寸修整焊件组对焊接焊缝外观、颜色检查焊缝射 线检查管道试压-系统吹扫。3-2 焊接工艺评定及焊工考试施工前按SHJ502-86、H
3、GJ217-86钛管道施工及验收规范中的有关规定进行焊接工艺评定，并根据评定结果所编制的焊接工艺说明书、指导焊工严格进行培训，培训的焊工还需按SHJ502-86、HGJ217-86 中的附录二进行焊工考试，考试合格方 可上岗施焊3-3内外保护罩的制作3-3-1 外保护罩为“月牙”罩，根据被焊件的曲率修磨蹄脚的弧度使其与被焊件的外弧相贴合，使其间隙尽量小，它由6x 1的 紫铜管、6 =1.5的紫铜皮和150目/寸的铜丝网制作而成3-3-2本装置工程DN500以上采用内保护罩，DN500以下采用充氩 保护。内保护罩为“月牙”罩，根据被焊件的管道内弧度作 成系列产品，它由06x 1的紫铜管、=1.5
4、的紫铜皮和150 目/寸的铜丝网组焊而成3-3-3 不论内保护罩还是外保护罩，内部均需尽可能做成圆滑过渡， 充气室内不应有死角，以防氩气流通时达不到将所有空气排 出；铜丝网与外壳交接处应密封，保护罩的外型结构尺寸一 般选为：长度60-100mm，宽度25-60mm，高度40-80mm，其内 部体积不宜过大，这样不利于焊缝的保护，且消耗氩气的量 较大4、焊接4.1 钛材焊接特性钛材与其他黑色金属材料相比较，具有独特的物理、化学性能， 给焊接施工带来一定的困难，施工中应针对其焊接特性，采取相应的 工艺措施，预防各种焊接缺陷的产生4.1.1钛是银白色的轻金属，比重4.5g/m3、熔点1680C、导热
5、系数0.036卡/厘米秒C、容积比热0.68卡/ mmsC、电阻系数47.8欧姆厘米/106，由于比热及导热系数较小，所以，在焊接钛材时所需的功率 比一般碳钢和不锈钢要小，而且焊透性也较好4.1.2 钛材在室温时比较稳定，但随着温度的升高钛的活性急剧地增大，钛材在固态时从250C即开始强烈的吸收氢，从400C开始吸收 氧，从600C开始吸收氮，钛吸收气体的性质使得钛材的焊接工艺过 程中必须采取可靠的保护措施4.1.3 加强保护措施，主要要保护好三个区域：焊缝熔池，已经凝固但温度尚在400C以上的正面和背面焊缝，以及热影响区，焊接接头的保护效果可以从接头表面的色泽来判断，若焊接中保护效果不良 时
6、，钛管表面会氧化生成一层很厚的氧化膜，温度越高，氧化越严重， 而氧化膜的颜色随其厚度的不同而变化，所以可根据焊接接头钛管表 面的颜色来判断焊接保护效果4.2 焊接原理钛管的手工钨极氩弧焊是通过焊嘴喷出的氩气和保护罩内输送 的氩气局部地将焊件焊接处的空气排除掉，在氩气的保护下，利用焊 嘴上的钨极与工件之间产生的电弧热来加热和熔化焊件、焊丝，通过 它们的共同熔化，结晶而形成焊缝，使用性能稳定的直流氩弧焊机， 正极接法，根据被焊件的尺寸，选择适合的焊接工艺，完成焊接施工4.3 焊接施工环境条件4.3.1 相对湿度不大于 904.3.2 焊接工作应尽量在予制厂进行，予制厂应有较好的防护棚使其不受风、雨
7、的侵袭4.3.3环境温度不低于5C5、焊接前准备5.1 管道安装前应具备的条件5.1.1 与管道有关的土建工程经检查合格,满足安装要求；5.1.2 与管道连接的设备找正合格，固定完毕；5.1.3 管子、管件及阀门等已按设计要求核对无误，阀门已按设计要求进行水压试验，内部已清理干净，并应填写阀门试验记 录。5- 2 管材和焊材的检验管材、管件和焊材均应有质量证明书，管材、管件的内外表面应光滑、清洁，无针孔，裂纹、折叠和腐蚀等缺陷；焊材表面 应洁净、无氧化色，不应有裂纹、起皱、疤痕和夹杂等缺陷5- 3 焊接方法和焊接材料5- 3-1 焊接方法采用手工钨极氩弧焊，焊机应有高频引弧装置和电流 衰减装置
8、5-3-2 采用直流电源、正接法5-3-3焊接材料采用与母材（TA2）同材质和纯度更高一级（TA1）5-3-4 氩气纯度不应低与 99.99，含水量不大于 500mg/m35-3-5 氩气输送管采用塑料软管，不得采用橡胶管或其他吸湿性材料5-4 管子切割和坡口加工5-4-1 管子切割采用机械切割方法其切割表面不得有氧化层，采用等离子弧切割时要用机械方法（砂轮）除去污染层，管子加工应 采用清洁专用工具5-4-2 坡口形式为 V 型5-4-3 管子切口及坡口表面应平整，不得有裂纹、重皮，并清除毛刺、凹凸、缩口溶渣及氧化物等，切口平面最大倾斜度偏差不得超过 2.5mm5-5 坡口及焊丝的清理在焊接前
9、应将坡口及两侧各 30mm 以内的内外表面清除油污后，用细锉或奥氏体不锈钢丝刷等机械方法清除其氧化膜，毛刺和表面缺陷，清理工具应专用，经机械清理后的表面，焊接 前应使用不含硫的丙酮或乙醇进行脱脂处理，并避免将棉质纤 维附于坡口表面，填充焊丝也应使用不含硫的丙酮或乙醇进行 脱脂处理5-6 管子或管件的焊口组对5-6-1焊口组对间隙01mm5-6-2 焊口组对时，壁厚相同的管子或管件应做到内整平齐，对口错 边量不应超过壁厚的10%,且不大于1mm,壁厚不同的管子或 管件组对应采用过度型坡口形式进行，具体形式和尺寸见规范SHJ502-86、HGJ217-86 要求,组对时一般需留有 0.5-2mm
10、间 隙,这是因紧密接触端面的表面层是形成气孔的重要根源 5-6-3 定位焊采用与正式焊接相同的焊接材料和焊接工艺,其焊缝长度一般为10mm左右，高度不超过1.3mm，焊点数根据管径和 壁厚确定5-6-4 定位焊缝不得有裂纹、气孔、夹渣及氧化变色等缺陷,发现缺 陷应及时清除5- 7 钨极直径应根据所使用的焊接电流大小进行选择,其端部应修磨成圆锥形6、焊接工艺6- 1在保证焊透和融合良好的前提下,选用较小的焊接电流,配合较快的焊接速度进行施焊，电弧电压一般在1012V之间，焊 接参数详见下表焊件规格焊接位置焊缝层次填充金属焊接电流电弧电压(A)焊接速度cm/min喷嘴尺寸mm氩气流量牌号直径极性电
11、流(A)e 32x2水平1TA1e2正极50-7010-123-6ei4-ei8焊枪18-24L/min 拖罩25-35L/min 管内罩20-30L/min垂直1TA1e2正极60-8010-125-8ei4-ei8少108x3水平1TA1e2正极80-10010-125-8ei4-ei8垂直1TA1e2正极90-10010-125-8ei4-ei8e 219x3以上水平1TA1e2.5正极90-10010-125-8ei4-ei8垂直1TA1e2.5正极90-11010-126-9ei4-ei86- 2 钛材焊接时因电流较小，电弧挺度小，所以电弧不宜过长，焊距喷嘴到工件的距离，在不影响观察
12、溶池的情况下越小越好，应控制在10mm左右，以便得到良好的效果6- 3 起弧时，焊距应提前送气，并采用高频引弧；熄弧时，应使用 电流衰减装置和气体延时保护装置6-4 焊接操作过程中应注意保持焊枪、焊丝和焊件待焊部位三者之间的空间位置，焊丝与焊件之间的夹角一般为1020,焊 枪略向前倾斜与工件夹角为70。80,使氩气更多地保护溶 池前受热的区域(因溶池后已焊完的焊缝已有拖罩内氩气进行 保护)，焊距移动要均匀，采取直线运动，不能作横向摆动6-5 焊接操作过程是三人同时进行的，所以在焊接施工操作过程中 还应特别注意三人配合协调及同步动作，要求固定搭配，掌握 保护罩的助手移动保护罩的速度要与焊距的运动
13、相协调6-6 填加焊丝和焊枪的运行速度要配合好，一般采用快送少加焊丝的 填丝方法，焊丝端部要始终处于氩气的保护范围之内6-7由于钛材很容易吸收气体，它在600C吸收氮，400C吸收氧，250C吸收氢，所以要求对焊缝进行延时保护，即在熄弧后，氩 气要继续接通1530秒，使焊缝的表面温度低于250C方可停 止供氩7、焊接施工注意事项7- 1 施工场地应保持清洁，参与焊接操作人员要穿干净的工作服，戴 干净的手套7- 2 焊前仔细检查焊件内、外保护罩、焊丝表面的清理、清洁情况及 焊机控制线路、水路、气路系统的工作状况7- 3 焊前还应在试管（管道下料后剩余的管头）上进行试焊，调整好焊接工艺参数，并检查
14、焊道成形外观颜色及内部质量，内部质量 可用砂轮轻轻磨去一层，察看有无气孔或其它缺陷8、焊接施工管理8- 1 钛材的焊接工作应设置专业的焊接技术人员，焊接技术人员施工前根据焊接工艺评定结果编制焊接施工方案和焊接工艺说明书， 并负责解决施工中出现的焊接技术和质量问题、收集、整理焊接 施工技术资料8- 2 根据离子膜装置的钛材焊接工作量还应设一名焊接管理员进行 焊接施工、现场环境条件的记录，联系焊缝外观颜色检查和射线 探伤检查等工作8- 3 由管工大作业组长负责予制工作量的深度，确定固定口的位置， 最大限度的减少现场焊接固定口的数量，按整个装置管道施工网 络计划进度要求组织施工8-4 管材、管件和焊接材料由供应部门集中统一管理，作业组按单线图从供应部门领出材料而后对其进行坡口制作、清洗、予制加工9、质量标准9- 1 外观及颜色检查9- 1-1 焊缝表面应成形良好，不允许存在裂纹未融合、过烧、飞溅性 溶渣及气孔等缺陷。加强高度
