钛管道焊接施工方案

4、脚手板采用楠竹制作的竹串片板扬子石化扩建45万吨/年精对苯二甲酸

（PTA）生产线钛管道焊接

施工技术方案

中国石化集团第四建设公司

南京扬子PTA项目部

编码：FCC —PTA/方案-031

重大

扬子石化扩建45万吨/年精对苯二甲酸

（PTA ）生产线钛管道焊接

施 工 技 术 方 案

编制：吴 卫 审核：关武堂 复审：李雪梅 肖 然 批准：郁东键

中国石化集团第四建设公司

南京扬子PTA 项目部 二○○六年四月二十四日

综合

一般

目次

1 适用范围 (1)

2 编制依据 (1)

3 工程概况 (1)

4 焊接性分析 (1)

5 焊接施工准备 (1)

6 一般环境要求 (3)

7 施工工艺 (3)

8 质量要求 (6)

9 焊缝返修 (7)

10 质量记录 (7)

11 质量保证措施 (7)

12 施工机具及措施用料 (8)

13 HSE管理 (8)

14 附WPS (15)

1 适用范围

本方案适用于扬子石化公司扩建45万吨/年精对苯二甲酸（PTA）生产线氧化

工段钛管线的焊接施工。

2 编制依据

a）《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》 GB50236-98 b）《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》 SH3501-2002 c）《钛管道施工及验收规范》 SH3502-2000 d）《石油化工施工安全技术规程》 SH3505-1999 e）设计文件《3209-9100-A5-4》、《3209-9100-A5-6》

f）扬子石油化工股份有限公司45万吨/年PTA项目的《质量监督工作计划》

3 工程概况

钛管道工程量见表1：表1

4 焊接性分析

4.1钛的焊接性

a）气体等杂质污染而引起焊接接头脆化

钛是一种活性金属。它在常温下能与氧生成致密的氧化膜而保持高的稳定性和

耐腐蚀性；在高温下与氧、氮、氢、碳都有很强的亲和力，反应速度较快，在

300℃以上快速吸氢，600℃以上快速吸氧，700℃以上快速吸氮，而且空气中

含有大量的氧和氮，氮、氧、氢的增加使钛和钛合金焊缝变脆而使其塑性严重

下降。因此为了避免空气的污染，钛材焊接时要求对焊接区及温度高于400℃

的部位进行保护。

b）焊缝气孔

此种材料焊接时，对于焊接区的水分、油脂、氧化物等杂质特别敏感，容易产

生大量气孔。因此焊前应对坡口及其周围、焊丝等进行清理。

5 焊接施工准备

5.1焊接工艺管理

a）焊接工艺评定规划见表2 表2

b）施工前针对各类焊接接头编制《焊接工艺卡》，并报经监理、项目组、质量监督站批准。施焊过程严格按照工艺卡要求的参数进行。

5.2焊工管理

a）参加施焊的焊工应持有有效期内相应材质、相应位置的《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》合格证，且符合GB50236-98的相关考试规则；

b）经项目质量经理/质量工程师确认并办理上岗证后方可有资格进入现场模拟考试；

c）钛材焊接的焊工上岗前需要进行现场模拟考试，考试合格后（检查外观颜色）进入两道焊口的初次口考试，两个初次口RT合格后才准再焊接三道焊口，待

RT结果合格后方可正式上岗，严禁无证上岗或越岗施焊。

5.3焊材管理

5.3.1焊材检验及存放保管

a）入库材料应具有合格质量证明文件，焊丝表面应洁净、无氧化色，不应有裂纹、起皮、斑疤和夹杂等缺陷；

b）对于本装置所用钛焊丝必须满足Fe≤0.070%，H≤60ppm；

c）焊丝应按批号、规格、入库时间分类存放保管，明确标志。焊材库应配置温湿度记录仪，库房内温度保持在5℃以上，湿度不超过60%。焊丝应存放在架子上，

架子离地面和墙面的距离应不小于300mm，架子上宜放置干燥剂、去湿机；

d）氩气纯度不低于99.999%，含水量不大于50mg/m3。在购置氩气时，需检测其纯度和含水量是否符合要求；

e）由专人负责，统一管理，作好记录，材料工程师定期进行检查。

5.3.2焊材发放

焊工凭施工员签发的《焊材发放卡》领取焊材。焊材发放人员作好发放记录。

5.4焊接设备管理

a）焊接设备双表（电流表、电压表）齐全，且均在检定有效期内；

b）焊接电缆线采用橡皮软线，接头不超过2个以充分保证焊接电流；

c）每台电焊机单独接地，实行“一机一闸一保”；

d）地线直接接到焊件上，不得接到钢结构或设备上，以防电弧击伤管道或设备。

6 一般环境要求

a）空气相对湿度≤90%；

b）氩弧焊时风速小于2m/s；

c）雨天作业时采取适当措施，如搭设防风挡雨棚等；

d）工作场所应具有焊接材料的储存、清洗设施和良好的施焊条件；

e）每天焊接前必须用Phenathroline（邻二氮杂菲）法检验焊件周围空气中铁离子浓度，在焊接现场周围分散放置试纸，8h后仅有1～2个点试纸变色则可施

焊。配方如下：溶解272g CH3COONa.3H2O于500ml热蒸馏水中，加240ml冰

醋酸，然后以蒸馏水稀释至1000ml；溶解3.5g盐酸胺于350ml蒸馏水；溶解

2.5g的1：10 Phenathroline（邻二氮杂菲）水化物于约200ml热蒸馏水中并

稀释至300ml。将三种溶液混合得1650ml混合液即可；

f）操作人员必须穿戴干净的不会造成铁离子污染的劳保用品，这些专用的防护服和鞋套应隔离放置并保持洁净。

7 施工工艺

7.1坡口加工

a）切割和坡口加工必须使用机械加工方法，使用砂轮机时要选择无铁钛材专用砂轮片；

b）打磨时应间断进行，速度和力度要适当，不得使坡口表面因过热变色。打磨后坡口呈现银白或黄色为合格，如出现紫色或兰色为不合格。如出现紫色或兰

色，必须将其轻轻打磨掉直至露出银白或黄色为止。

7.2焊前清理

a）坡口清理用工具与坡口直接接触部位的材质必须是无铁材料，清理的工具应专用，且要保持所用工具的清洁；

b）经过机械加工完的焊件坡口及两侧各50mm的内外表面，应用钛材钢丝刷、铰刀等机械方法清除其氧化膜、毛刺和表面缺陷。然后使用不含硫的丙酮进行脱

脂处理；

c）处理完毕后先用棉质布料擦干水分或杂质，然后用不含棉的布料如绸布将附着在焊件表面的棉纤维擦掉，防止棉纤维对焊道的污染；

d）焊丝使用前应使用钛材钢丝刷、丙酮等去除表面的油脂及杂物，清洁后的焊丝拿放须戴洁净手套。

7.3焊口组对

焊口组对时应使管内壁平齐，其错边量不应超过管壁厚的10%，且不大于

1mm。组对间隙详见焊接工艺卡。

7.4定位焊