钛管道施工方案

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 (4)

5. 焊接前准备 (5)

6. 焊接工艺 (7)

7. 焊接施工注意事项 (9)

8. 焊接施工管理 (9)

9. 质量标准 (10)

10. 施工工机具计划 (12)

11. 劳动力计划 (13)

12.施工用手段用料 (13)

13. 安全技术措施 (14)

1.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，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》GB50235-97

2-4 《钛管道施工及验收规范》HGJ217-86

2-5 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98

2-6 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、HGJ217-86《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φ6x1的紫铜管、δ=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φ6x1的紫铜管、δ=1.5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

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

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

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90％

4.3.2 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、雨的侵袭

4.3.3 环境温度不低于5℃

5、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

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/m3

5-3-5 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