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1、工業金屬管道工程純鈦管道焊接施工作業指導書編 制： 審 核： 批 準： 版 本 號: ESZAQDGF001 編 制： 審 核: 批 準： 發 布： 二XX年X月 目錄1、編制說明32、編制依據33、鈦管的焊接性分析34、焊接施工程序（見下頁45、焊接工藝46、質量指標和檢測手段87、勞動力安排98、焊接施工機具和手段用料91、編制說明xx古xx集團xx氯堿化工綜合利用項目一標段內電解及二次鹽水中初步根據圖紙統計共有鈦管1274米,規格（DN25-DN800）。鈦管為特殊材質，焊接要求高，施工難度大、施工技術和操作人員素質要求高,特編制此方案,用來指導安裝工程工業純鈦管道的焊接施工。選擇組織有2、經驗的施工技術人員、質檢人員和優秀焊工、管工來進行施工，確保特殊材質管道施工質量。2、編制依據2.1 xxxx工程有限公司設計圖紙2.2 xxxx集團xx氯堿化工綜合利用項目招標文件。2.3 工業金屬管道工程施工及驗收規范GB50235-97；2.4 現場設備、工業管道焊接工程施工及驗收規范GB50236-98；2.5純鈦施工及驗收規范SH3502-20002.6 xx化學工程xx建設公司焊接工藝評定匯編。2.7 我公司承建的多套離子膜燒堿工程鈦管道焊接方案和施工總結。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定而致密的氧化膜，該層氧化膜的存在，3、使得鈦在常溫下有很高的穩定性和耐腐蝕性。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以上高溫區域進行保護，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、焊接施工程序鈦管道焊接施4、工程序下料切割坡 口焊前處理去氧化皮材料驗收脫 脂控制清洗后時間清潔度焊前準備防雨風措施 提前送氬調好電流衰變電流控制氬氣量調好電壓控制焊接時間焊 接延時送氣焊接檢驗著色探傷外觀檢查X光探傷加強高度表面顏色保護寬度焊縫寬度其 它安裝管道試驗5、焊接工藝5.1 施工準備5.1.1 鈦管道和焊接材料驗收 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5、不與鐵質材料接觸、碰撞，防止氫、氧、氮、碳等污染。焊接材料（焊絲）必須具備合格證和材質證明書。5.1.2 技術交底焊前由焊接工程師向參與施焊的焊工，講解TA2工業純鈦管及其焊接性的基本知識，對TA2工業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。5.1、3焊工實際操作技能鑒定鈦管道必須選擇有鈦材焊接合格證和鈦材焊接經驗的焊工進行施焊。正式施工前還必須對擬派焊工的實際操作技能進行考核鑒定，合格后才能上崗。考核嚴格按公司的焊接工藝評定報告確定的焊接工藝及工藝參數和現場設備、工業管道焊接工程施工及驗收規范（GB50236-98）要求進行。5.1.4焊接場地鈦管安裝焊接，要求現場6、干燥、干凈清潔并防止周圍環境風速的影響，采取防風措施。鈦管盡量在管道預制場內進行預制焊接。5.1.5保護拖罩的制作 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，以緩沖和穩定氣流。 DN80管子制作局部拖罩。DN80鈦管制作全罩。圖1：5.2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下圖2：6065 o 3.01.50.50.5 5.3焊前清理5.3.1 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：7、HF 10%、HNO3 30%、其余為水。5.3.2酸洗時將管接頭在酸洗液中浸洗1分鐘左右，然后用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。5.3.3施焊前管接頭和焊絲還應用丙酮或酒精仔細擦洗。5.3.4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。5.3.5 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5.4.1管子組對時做到內壁平齊，錯邊量不超過壁厚的10%.5.4.2組對時點固焊跟正式焊相同。5.4.3 盡可能減少固定焊口且要避免強力組對。5.5焊接5.5.1 焊接方法和焊接材料選擇鈦管焊接采用手工氬弧焊。手工氬弧焊焊接時8、必須對后部焊縫進行滯后保護，管內進行充氬保護。 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%。5.5.2鈦管焊接工藝參數鈦管焊接，要盡可能選用較小的規范參數。根據我公司焊接工藝評定報告，制定的TA2工業純鈦管道焊接工藝參數見表2。表 1 工業純鈦管道焊接工藝參數管子規格（mm）焊絲直徑（mm）焊接電流（A）電弧電壓（V）鎢極直徑（mm）氬氣流量(L/min)層間溫度（）噴嘴拖罩管內57422.460 8512 142.512 1525 308 1520089522.460 8512 142.512 1525 308 152005.5.3 焊9、接工藝要點 按本方案要求仔細清理管口和焊絲。 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。 焊機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。 焊接時焊工應帶干凈的手套。 焊槍噴嘴直徑選用16 20mm，噴出的氣流保持為層流狀態。 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。 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。 焊接過程中若動用砂輪清理，要用刮刀將表面10、樹脂刮掉后再焊。 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。 焊接法蘭與直管角焊縫時，應注意焊縫背面保護。 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：65%HNO3 20L、70%HF 1L、其余為水。 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3規定。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）優合格金黃色（金屬光澤）良紫 11、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，性能下降不合格暗灰色保護不好，污染嚴重灰白色黃白色6.2焊縫表面質量焊接后使用焊接量規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，對對接焊縫進行100%X光射線探傷檢查。7、勞動力安排7.1焊接人員要求7.1.1 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則經過考試合格，取得技術監督局頒發的鈦材焊接合格證，并通過施工前模擬考試后才能上崗操作。7.1.2 焊接技術人員12、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，負責編制鈦材焊接技術文件，指導鈦材現場焊接施工。7.1.3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4表3 焊接人員配備計劃序號工 種人 數資 格1氬弧焊工2具備鈦材焊接合格證2焊接技術員1焊接工程師3焊接檢查員1具備中級以上質檢員證4焊接檢驗員2具備RT II級探傷資格證8、焊接施工機具和手段用料8.1焊接設備要求鈦管道TIG焊采用逆變直流氬弧焊機。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格型號數量1氬弧焊機Ws-400B10臺2管子坡口機GPJ型2臺3氬弧焊槍200A10把4 X光射線探傷機2505型1臺5鈦焊絲TA26滯后保護拖罩現場制作7氬氣純度99.99%8HNO365%9HF