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1、钛管道施工方案编制：审核：主管：中化二建集团有限公司山东滨化工程项目部二O一三年三月十三日目 录 1. 工程概况.2 2. 编制依据.2 3。 施工方法及技术要求。2 4. 焊接前准备.4 5钛管焊接.5 6。 焊接工艺.7 7. 钛管安装8焊接施工注意事项.9 9. 焊接施工管理.9 10。 质量标准.1011。 焊接质量控制12施工工机具计划.。12 13。 劳动力计划13 14。 安全技术措施14 15. 焊接工艺评定15一、工程概况 滨化集团股份有限公司化工分公司整体搬迁及综合技术改造项目现有钛管约1344米，最大管径DN350,最小管径DN25,现场管道安装密集、施工难度大;另钛材的
2、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,特编制本方案. 二、编制依据 2。1设计的施工蓝图 2。2施工组织设计 2。3 工业金属管道工程施工及验收规范GB5023520102.4 钛管道施工及验收规范HGJ21786 2。5 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB502362011三、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钛管道施工及验收规范中的有关规定进行焊接工艺
3、评定，并根据评定结果所编制的焊接工艺说明书、指导焊工严格进行施焊。3.3保护罩的制作3.3.1保护罩为“月牙”罩，结构由氩气导管、缓冲器、保护罩、密封口等组成。为避免铁离子污染,所有保护用的结构材料采用铜材制作。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6x1的紫铜管、=1。5的紫铜皮和150目的铜丝网制作而成。3.3.2制作保护罩时，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2560mm，高度40-80mm，其内部体积不宜过大,这样
4、不利于焊缝的保护，且消耗氩气的量较大。四、焊接前准备 4.1 管道安装前应具备的条件 4.1。1 与管道有关的土建工程经检查合格,满足安装要求； 4。1.2 与管道连接的设备找正合格，固定完毕； 4.1。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。 4.1。4表面清理：用奥氏体不锈钢制的钢丝刷清除钛管所有焊接表面及坡口附近100mm内的锈皮、油漆、脏物、灰尘和能与钛材起反应的杂物。用砂轮修整加工面,清除飞边、毛刺、凸凹等缺陷.4.1。5脱脂处理：用四氯化碳对焊丝和所有焊接表面、坡口附近50mm内全部做脱脂处理,处理后的表面应
5、无任何残留物。4。1。6 现场搭一座12米5米3米的防风棚,钛管及钛管件不得与地面及其它铁质材料直接接触,采用橡胶、石棉、木板予以隔离.4.2 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 4.3 焊接方法和焊接材料 4。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 4。3。2 采用直流电源、正接法 4.3。3 焊接材料采用与母材(TA2)同材质和纯度更高一级（TA1) 4.3.4 氩气纯度不应低与99。99，含水量不大于500mg/m
6、3 4.3.5 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 4。4 管子切割和坡口加工 4.4。1管道切割与坡口加工；管材切割与坡口加工应在专门的作业场所内采用机械加工方法进行.加工时要用非污染介质洁净水进行冷却,以防氧化.加工工具应专用,并保持清洁，以防铁质污染.加工好的管口应保证表面平整无裂纹、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。5mm。4.4。2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 4。4.3 坡口形式为V型，坡口条件如下：管壁厚(mm）坡口形
7、式坡口角度对口间(mm)钝边（mm)清理范围（mm)2V5000。800.8每侧501002V600。5211。5每侧501004。5 坡口及焊丝的清理 在焊接前应将坡口及两侧各100mm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。4.6 管子或管件的焊口组对 4。6。1 焊口组对间隙01mm4。6。2组对时将钛管、配件对准、夹好，轴线不得偏移，间隙均匀一致,并应防止钛管在装配中被损伤和污染。
8、避免强制组对。4。6.3 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，具体形式和尺寸应符合规范要求，组对时一般需留有0。5-2mm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 4。6.4 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。4。6。5 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。4。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。五、钛管焊接 5。1焊接施
9、工环境条件 5.1。1 相对湿度不大于90。5。1。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、雨的侵袭。5.1。3 环境温度不低于5。5.2 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.5.2。1 钛是银白色的轻金属，比重4。5g/m3、熔点1680、导热系数0。036卡/厘米秒、容积比热0.68卡/ mm3、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。5。2.2 钛材
10、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250即开始强烈的吸收氢，从400开始吸收氧，从600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。5.2。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400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,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 5。3 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
11、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.5。4 钛管的焊接要点5.4。1钛管的焊接宜采用手工钨极氩弧焊.5。4.2焊丝的选用应与母材化学成份和力学性能相当其端部应修磨成园锥形。5.4。3焊接选用直流电源正接法，焊接位置宜采用水平转动平焊。5.4。4在保证焊接质量的前提下应选用小线能量焊接层间温度应低于200.C.5.4。5管内充氩保护施焊时，应排净空气提前充氩，并保持微弱的正压和量流动状态。
12、5。4。6焊接过程中焊丝的加热端应处在氩气的保护之中。5。5层间清理与保护对多层焊道，在下一层施焊前，首先检查表面氧化程度，如有异常情况，应立即进行表面处理或返修处理,处理时必须用专用的奥氏体不锈钢制钢丝刷和砂轮。5。6焊缝表面酸洗钝化处理钛材焊接后，经表面色泽检查合格后须对焊缝和热影响区进行酸洗钝化处理。酸洗后必须立即用水彻底冲洗以除去残留在焊件上的酸液。整个酸洗过程的温度应控制在40以下5。7焊接检验所有焊缝均应进行外观检查，X射线照相检查和压力试验等项检验，均应合格。六、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1014
13、V之间，焊接参数详见下表：壁厚mm23447677焊接层数112233445钨极直径mm2.02。02。03.03.0焊丝直径mm2。03.03。03.03。0焊枪直径mm10121620162016201620电压V10121214121412141214电流A407080110110140120180120180焊速cm/min7.5101015101510151015层间温度200200200200200线能量KJ/cm2。46.73。99.35。311。85。815.15.815.1喷咀氩气l/min8121215152015201520保护罩氩气l/min16252530354535453545管内氩气l/min610815102010201020氩气保护时间S306060606060保护区氩气充装系数21.821.821。821.821。86.2 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
