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1、鈦管道施工方案編制：審核：主管：目 錄 1. 工程概況.2 2. 編制依據.2 3。 施工方法及技術要求。2 4. 焊接前準備.4 5鈦管焊接.5 6。 焊接工藝.7 7. 鈦管安裝8焊接施工注意事項.9 9. 焊接施工管理.9 10。 質量標準.1011。 焊接質量控制12施工工機具計劃.。12 13。 勞動力計劃13 14。 安全技術措施14 一、工程概況 xx集團股份有限公司化工分公司整體搬遷及綜合技術改造項目現有鈦管約1344米，最大管徑DN350,最小管徑DN25,現場管道安裝密集、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，為保證焊接質量,2、特編制本方案. 二、編制依據 2。1設計的施工藍圖 2。2施工組織設計 2。3 工業金屬管道工程施工及驗收規范GB5023520102.4 鈦管道施工及驗收規范HGJ21786 2。5 現場設備、工業管道焊接工程施工及驗收規范GB502362011三、施工方法及技術要求 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-系統吹掃。3.2 焊接工藝評定及焊工考試施工前按鈦管道施工及驗收規范中的有關規定進行焊接工藝評定，并根據評定結果所編制的焊接工藝說明書、指導焊工嚴格進行施焊。3.3保護罩的制3、作3.3.1保護罩為“月牙”罩，結構由氬氣導管、緩沖器、保護罩、密封口等組成。為避免鐵離子污染,所有保護用的結構材料采用銅材制作。根據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目的銅絲網制作而成。3.3.2制作保護罩時，內部均需盡可能做成圓滑過渡， 充氣室內不應有死角，以防氬氣流通時達不到將所有空氣排出；銅絲網與外殼交接處應密封，保護罩的外型結構尺寸一般選為:長度60-100mm，寬度2560mm，高度40-80mm，其內部體積不宜過大,這樣不利于焊縫的保護，且消耗氬氣的量較大。四、焊接前準備 4.1 管道安裝前應具備的條4、件 4.1。1 與管道有關的土建工程經檢查合格,滿足安裝要求； 4。1.2 與管道連接的設備找正合格，固定完畢； 4.1。3 管子、管件及閥門等已按設計要求核對無誤，閥門已按設計 要求進行水壓試驗，內部已清理干凈，并應填寫閥門試驗記錄。 4.1。4表面清理：用奧氏體不銹鋼制的鋼絲刷清除鈦管所有焊接表面及坡口附近100mm內的銹皮、油漆、臟物、灰塵和能與鈦材起反應的雜物。用砂輪修整加工面,清除飛邊、毛刺、凸凹等缺陷.4.1。5脫脂處理：用四氯化碳對焊絲和所有焊接表面、坡口附近50mm內全部做脫脂處理,處理后的表面應無任何殘留物。4。1。6 現場搭一座12米5米3米的防風棚,鈦管及鈦管件不得與地面5、及其它鐵質材料直接接觸,采用橡膠、石棉、木板予以隔離.4.2 管材和焊材的檢驗 管材、管件和焊材均應有質量證明書，管材、管件的內外表面應光滑、清潔，無針孔，裂紋、折疊和腐蝕等缺陷；焊材表面應潔凈、無氧化色，不應有裂紋、起皺、疤痕和夾雜等缺陷 4.3 焊接方法和焊接材料 4。3.1 焊接方法采用手工鎢極氬弧焊，焊機應有高頻引弧裝置和電流衰減裝置 4。3。2 采用直流電源、正接法 4.3。3 焊接材料采用與母材(TA2)同材質和純度更高一級（TA1) 4.3.4 氬氣純度不應低與99。99，含水量不大于500mg/m3 4.3.5 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 4。4 管6、子切割和坡口加工 4.4。1管道切割與坡口加工；管材切割與坡口加工應在專門的作業場所內采用機械加工方法進行.加工時要用非污染介質潔凈水進行冷卻,以防氧化.加工工具應專用,并保持清潔，以防鐵質污染.加工好的管口應保證表面平整無裂紋、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。5mm。4.4。2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,管子加工應采用清潔專用工具 4。4.3 坡口形式為V型，坡口條件如下：管壁厚(mm）坡口形式坡口角度對口間(mm)鈍邊（mm)清理范圍（mm)2V5000。800.8每側57、01002V600。5211。5每側501004。5 坡口及焊絲的清理 在焊接前應將坡口及兩側各100mm以內的內外表面清除油污后,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，清理工具應專用，經機械清理后的表面，焊接前應使用不含硫的丙酮或乙醇進行脫脂處理,并避免將棉質纖維附于坡口表面，填充焊絲也應使用不含硫的丙酮或乙醇進行脫脂處理。4.6 管子或管件的焊口組對 4。6。1 焊口組對間隙01mm4。6。2組對時將鈦管、配件對準、夾好，軸線不得偏移，間隙均勻一致,并應防止鈦管在裝配中被損傷和污染。避免強制組對。4。6.3 焊口組對時，壁厚相同的管子或管件應做到內整平齊，對口錯邊8、量不應超過壁厚的10%,且不大于1mm,壁厚不同的管子或管件組對應采用過度型坡口形式進行，具體形式和尺寸應符合規范要求，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 4。6.4 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10mm左右，高度不超過1.3mm,焊點數根據管徑和壁厚確定。4。6。5 定位焊縫不得有裂紋、氣孔、夾渣及氧化變色等缺陷,發現缺陷應及時清除。4。7鎢極直徑應根據所使用的焊接電流大小進行選擇，其端部應修磨成圓錐形。五、鈦管焊接 5。1焊接施工環境條件 5.1。1 相對濕度不大于90。5。1。2 焊接工作應盡量在予制廠進行9、，予制廠應有較好的防護棚使其不受風、雨的侵襲。5.1。3 環境溫度不低于5。5.2 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、化學性能,給焊接施工帶來一定的困難,施工中應針對其焊接特性,采取相應的工藝措施，預防各種焊接缺陷的產生.5.2。1 鈦是銀白色的輕金屬，比重4。5g/m3、熔點1680、導熱系數0。036卡/厘米秒、容積比熱0.68卡/ mm3、電阻系數47.8歐姆厘米/106，由于比熱及導熱系數較小，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。5。2.2 鈦材在室溫時比較穩定，但隨著溫度的升高鈦的活性急劇地增大，鈦材在固態時從250即開始強10、烈的吸收氫，從400開始吸收氧，從600開始吸收氮，鈦吸收氣體的性質使得鈦材的焊接工藝過程中必須采取可靠的保護措施。5.2。3 加強保護措施，主要要保護好三個區域：焊縫熔池，已經凝固但溫度尚在400以上的正面和背面焊縫，以及熱影響區，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厚度的不同而變化，所以可根據焊接接頭鈦管表面的顏色來判斷焊接保護效果 5。3 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11、間產生的電弧熱來加熱和熔化焊件、焊絲，通過它們的共同熔化,結晶而形成焊縫,使用性能穩定的直流氬弧焊機，正極接法，根據被焊件的尺寸,選擇適合的焊接工藝,完成焊接施工.5。4 鈦管的焊接要點5.4。1鈦管的焊接宜采用手工鎢極氬弧焊.5。4.2焊絲的選用應與母材化學成份和力學性能相當其端部應修磨成園錐形。5.4。3焊接選用直流電源正接法，焊接位置宜采用水平轉動平焊。5.4。4在保證焊接質量的前提下應選用小線能量焊接層間溫度應低于200.C.5.4。5管內充氬保護施焊時，應排凈空氣提前充氬，并保持微弱的正壓和量流動狀態。5。4。6焊接過程中焊絲的加熱端應處在氬氣的保護之中。5。5層間清理與保護對多層焊12、道，在下一層施焊前，首先檢查表面氧化程度，如有異常情況，應立即進行表面處理或返修處理,處理時必須用專用的奧氏體不銹鋼制鋼絲刷和砂輪。5。6焊縫表面酸洗鈍化處理鈦材焊接后，經表面色澤檢查合格后須對焊縫和熱影響區進行酸洗鈍化處理。酸洗后必須立即用水徹底沖洗以除去殘留在焊件上的酸液。整個酸洗過程的溫度應控制在40以下5。7焊接檢驗所有焊縫均應進行外觀檢查，X射線照相檢查和壓力試驗等項檢驗，均應合格。六、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1014V之間，焊接參數詳見下表：壁厚mm23447677焊接層數112233445鎢極直13、徑mm2.02。02。03.03.0焊絲直徑mm2。03.03。03.03。0焊槍直徑mm10121620162016201620電壓V10121214121412141214電流A407080110110140120180120180焊速cm/min7.5101015101510151015層間溫度200200200200200線能量KJ/cm2。46.73。99.35。311。85。815.15.815.1噴咀氬氣l/min8121215152015201520保護罩氬氣l/min16252530354535453545管內氬氣l/min610815102010201020氬氣保護時間S314、06060606060保護區氬氣充裝系數21.821.821。821.821。86.2 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，應控制在10mm左右，以便得到良好的效果。6。3 起弧時，焊距應提前送氣,并采用高頻引弧；熄弧時，應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，焊絲與焊件之間的夾角一般為1020，焊槍略向前傾斜與工件夾角為7080，使氬氣更多地保護溶池前受熱的區域(因溶池后已焊完的焊縫已有拖罩內氬氣進行保護），焊距移動要均勻，采取直線運動，不能作橫15、向擺動。6。5 焊接操作過程是二人同時進行的，所以在焊接施工操作過程中，還應特別注意二人配合協調及同步動作，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調.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。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，所以要求對焊縫進行延時保護，即在熄弧后，氬氣要繼續接通1530秒，使焊縫的表面溫度低于250方可停止供氬.七、鈦管安裝經檢驗合格的預制管道接單線圖及安裝質量要求進行管道安裝。安裝時不能將鐵質工具和支架與鈦管直接接觸，不能用強制方法固定16、鈦管.安裝時的現場固定焊口,焊接工藝同預制管道時的工藝。7.1管道安裝時，應防止其表面被硬物劃傷.7。2鈦管宜采用尼龍帶搬運，當使用鋼絲繩、卡扣時，鋼絲繩卡扣不得與鈦管直接接觸，應采用橡膠、石棉、木板予以隔離.7.3鈦管安裝后,不得再進行其它管道焊接。當其它管道需要焊接時，嚴禁將焊渣等焊接飛濺物落在鈦管上。八、焊接施工注意事項 8。1 施工場地應保持清潔，參與焊接操作人員要穿干凈的工作服,戴干凈的手套。8.2 焊前仔細檢查焊件內、外保護罩、焊絲表面的清理、清潔情況及 焊機控制線路、水路、氣路系統的工作狀況 8。3 焊前還應在試管（管道下料后剩余的管頭）上進行試焊,調整好 焊接工藝參數，并檢查焊17、道成形外觀顏色及內部質量,內部質量可用砂輪輕輕磨去一層，察看有無氣孔或其它缺陷九、焊接施工管理 9。1 鈦材的焊接工作應設置專業的焊接技術人員，焊接技術人員施工 前根據焊接工藝評定結果編制焊接施工方案和焊接工藝說明書，并負責解決施工中出現的焊接技術和質量問題、收集、整理焊接施工技術資料 9.2 根據裝置的鈦材焊接工作量還應設一名焊接管理員進行焊接施工、現場環境條件的記錄,聯系焊縫外觀顏色檢查和射線探傷檢查等工作 9.3 由管工大作業組長負責予制工作量的深度,確定固定口的位置, 最大限度的減少現場焊接固定口的數量，按整個裝置管道施工網絡計劃進度要求組織施工 9。4 管材、管件和焊接材料由供應部門18、集中統一管理，作業組按單線 圖從供應部門領出材料而后對其進行坡口制作、清洗、予制加工 十、質量標準 10。1 外觀顏色檢查及探傷比例10。1。1焊縫表面應成形良好，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、錯邊量應控制在設計規定所允許的范圍內。10.1。2 焊縫的外觀顏色檢查應符合下表要求保護效果 焊縫顏色焊縫質量良好 亮白優良尚好 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10.1。3 焊縫經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2-19、3分鐘備注：酸洗后立即用清水沖洗干凈涼干 10.2 射線探傷 按設計文件管道特性表要求檢查等級為級，探傷比例為100%.10。3 焊縫返修 焊縫經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,同一部位返修次數不得超過兩次，并在施焊記錄中說明 .10.4 質量保證措施 10。4.1 技術措施 A、 嚴格按照焊接施工的各項技術要求進行施工。B、 挑選操作技能水平高、責任心強的焊工進行施焊，使之熟練掌握鈦材管道的焊接操作技能。C、 應特別注意焊件、焊絲表面的清理質量及焊口組對質量、施焊前焊工應仔細檢查。D、 及時進行并迅速反饋焊縫質量檢驗評定結果，對焊縫中所出現的缺陷認真查找原因，提出預防措20、施。E、 為焊工提供性能穩定可靠，能滿足焊接施工工藝要求的焊機，內、外保護罩和清理工具。10.4.2 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，合理解決焊接質量、焊縫檢驗與施工進度之間的關系.C、 焊工、專職檢查人員及檢驗人員要嚴把質量關。 D、 加大施工過程中的控制，加強管理力度，以創精品工 程的要求來組織施工。E、 加強對成品半成品的防護工作。十一、焊接質量控制11.1組對質量控制：組對時須將方向長度偏差、間距偏差、角度偏差、法蘭相鄰螺栓距離偏差、法蘭面與管中心垂直偏差等,均應控制在規定的范圍內.11。2施焊質量控制：焊接重點控制焊工、焊材、焊接工藝和無損21、檢測幾個主要環節。主要采取如下措施；11.3加強氬氣對焊接區的保護鈦在250以上吸氫,400以上吸氧，600以上吸氮,這些元素的滲入將大大降低鈦的力學性能.因此氬氣對熱態焊縫的保護是焊接接頭質量優劣的關鍵因素.鈦材管道的焊接保護都是通過管內通氬，管外用專門的保護罩來進行的.11.3。2管內充氬保護，均采用分段充氬的方法。在焊口的兩側200300mm的地方，作好密封裝置，封好充氬.密封裝置采用膠皮和不銹鋼夾板封口。出氣口采用4mm孔徑，進氣口采用8mm孔徑，這樣可保證將管內空氣驅趕干凈，達到氬氣保護的目的，另一方面保證管內做正壓，防止外部空氣進入，有利于焊縫成形。但也不能使正壓力過大,壓力過大將22、使溶池金屬噴出或產生背面內凹缺陷.進氣側應密封嚴密,防止進氬氣時從縫隙處帶人空氣而導致氬氣保護被破壞.11。4加強焊工培訓,提高全位置焊口質量對于鈦管的全位置焊口的焊接,是現場施工的一個重要突破口.由于操作受阻和視線不好，無法準確掌握熔池的形成、結晶情況，容易產生內凹及熔合不良的缺陷，因此焊工必須掌握要領，熟練操作，做到節奏均勻,快速填絲，控制熔池溫度,才能保證焊接質量。上崗焊工必須培訓考試合格，在此基礎上選出素質好、體力充沛的焊工進行全位置管道焊縫的焊接。11.5嚴格執行焊接工藝,提高焊縫一次合格率由于鈦材焊接的特殊要求和工藝特點，焊口多次受熱會較大地降低材料的韌性，因此在焊接過程中要精心組23、織管理，嚴格執行工藝制度、最大可能地提高焊工的一次焊接合格率.尤其要消除過度氧化、裂紋、未溶合、未焊透、內凹、縮孔等缺陷。在整個焊接過程中要特別控制好層間溫度、焊接線能量、焊材、焊接環境等工藝要素。由專人負責測量和記錄工藝數據，專人負責保管和清理焊絲。11。6質量檢查11。6。1外觀檢查:所有焊接接頭焊縫表面應成型良好，與母材圓滑過渡，無表面氣孔、裂紋、凹陷等缺陷。熱影響區顏色多為銀白色和金黃色,有少數焊口為紫色。11。6。2X射線照相檢查:按設計要求進行。十二、施工工機具計劃 序號名稱規 格單位數量1汽車吊25t臺12汽車吊8t臺13客貨兩用BJ130型2t輛14高頻直流氬弧焊機WS531524、臺105交直流電焊機2 BXZ500臺26角向磨光機125(P型)臺107砂輪切割機500（PB型）臺28等離子切割機臺19水平儀臺3十三、勞動力計劃序號工種人數備注1焊接技術人員1負責焊接工程的技術人員2焊接檢查人員1根據技術規范和設計文件等對現場焊接工作 全面檢查和監督3管工8下料組對、進行焊接保護、進行坡口和焊絲的處理4電焊工10必須是持證上崗5起重工1負責吊裝作業6其它工種10配合上述工種的工作7合計31十四、安全技術措施 14.1 安全施工基本要求 14.1。1 進入現場，必須帶好安全帽，扣好帽帶。14.1.2 2m及2m以上作業，必須系安全帶，扣好保險扣.14.1。3 高空作業時，25、不準往下或向下亂拋材料和工具的物件.14.1。4 各種電動機械設備，必須具有有效的安全接地和防雷及漏電保護設施。14。1。5 吊裝區域非工作人員嚴禁入內。14。1.6 搬運和吊裝管子時，應注意不要與裸露的電線接觸，以免發生觸電事故。14.2 工具及設備使用 14。2.1 各種工具和設備在使用前應進行檢查有無破損。電動工具和電焊機應有可靠的接地，使用前應檢查是否有漏電現象.14.2.2 使用電動工具和電焊機時，應在空載情況下啟動,操作人員應帶上手套.14.2。3 切割管子時，被切的管子除用切割機本身的夾具夾持外，還應當有適當的支架支撐，管子將切斷時應有人扶住，以免管子墜落傷人。14。3 高空作業26、 14.3。1 在2米以上的高空作業的人員,必須經過體格檢查和受過一定的訓練，工作時必須系上安全帶。14。3。2 為高空作業搭設的腳手架，必須牢固可靠，側面應有欄桿，腳手架上鋪設的跳板必須結實,兩端必須幫扎在腳手架上。14。3.3 使用梯子時,豎立的角度不應大于60和小于35,梯子腳應當用麻布或橡皮包扎或有專人在下面扶住，以防梯子滑倒。14。3.4 高空作業使用的工具，零件等，應放在工具袋中,或放在妥善的地點,上下傳遞物件不許拋丟，應系在繩子上吊下或放下.14.3.5 吊裝管子的繩索必須綁牢，吊裝時要服從統一指揮，動作要協同一致,管子吊上管架后，必須裝上管卡，不許浮放在支架上,以防掉下傷人。127、4。4吊裝過程中要嚴格貫徹起吊制度，在吊裝安全和吊裝質量上責任到人,與吊裝作業無關的人員不得在現場，嚴禁在吊臂下停留和站人,以防墜物傷人。吊車進場前,要探明吊車行走路線和站位處的地下情況，吊裝作業人員要指揮明確，旗哨配合,嚴禁違章作業,吊裝索具要和電線把線分開，以免把線漏電傷人.14.5交叉作業人員要時刻注意上下、前后、左右的工況，做到“三不傷害”.尤其是上層施工的人員,要防止工具和材料的墜落,必要時在施工密集的地方,要懸掛安全網.14。6 焊接 14。6。1 焊工操作時應帶上防護罩,穿絕緣鞋及戴防護手套。14。6.2 氧氣瓶、乙炔瓶、氬氣瓶應按規定堆放。14.6.3 現場易燃、易爆物應清除。14.6.4 應遵守甲方、監理及項目經理部的有關安全防火規則、命令和通告。14.6.5 焊接工作完畢后，應清理現場，切斷用電設備電源。14。7 管道試壓 14.7.1 管道試壓前,應檢查管道與支架的緊固性和管道盲板的牢靠性，確認無問題后才能進行試壓。14。7.2 管道試壓時，應劃定危險區，并安排人員負責警戒，禁止無關人員進入，升壓和降壓都應緩慢進行，不能過急。14。7。3 管道吹掃的排氣管,應接至安全地點。