某钛管管道安装施工监理细则

监理实施细则(钛管)编写人：批准人：工程概况1.1简述本项目安装的钛管全部在国内采购，最大规格为DN350。1.2钛材焊接特性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1.3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1.4本装置中共有钛工艺管约200米，最大管径DN350，最小管径DN57，主要分布在电解工序，现场管道安装密集、施工难度大，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已批准的监理规划2.2设计院设计的施工蓝图2.3《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-972.4《钛管道施工及验收规范》HGJ217-862.5《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-983、事前控制3.1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。3.2、钛材料必须有制造厂的出厂合格证和质量证明书（包括牌号、炉号、规格、化学成分、力学性能及供货状态等）；焊材应有出厂合格证和质量证明书；焊接用氩气纯度不应低于99.99%，含水量不应大于50毫克/米3，并提供相应证明。3.3、管材的外径、壁厚允许偏差应符合规范HGJ217-86要求；管材的内外表面应光滑、清洁、无针孔、裂纹、折叠和过腐蚀等缺陷。管子的不圆度及壁厚不均不应超出外径壁厚允许偏差。4、施工方法及技术要求4-1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—管道系统吹除试压4-2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。4-3内外保护罩的制作4-3-1外保护罩为“马蹄”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4-3-2大管径拟采用内保护罩，内保护罩为“月牙”形，根据被焊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4-3-3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5、焊接施工环境条件5-1相对湿度不少于90％5-2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5-3环境温度不低于5℃6、焊接前准备6.1管道安装前应具备的条件与管道有关的土建工程经检查合格,满足安装要求；与管道连接的设备找正合格，固定完毕；管子、管件及阀门等已按设计要求核对无误并经报验，阀门已按设计要求进行水压试验，内部已清理干净。6.2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6.3焊接方法和焊接材料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采用直流电源、正接法焊接材料采用与母材同材质和纯度更高一级氩气纯度不应低与99.99％，含水量不大于500mg/m3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6.4管子切割和坡口加工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坡口形式为V型管子切口及坡口表面应平整，不得有裂纹、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2.5mm6.5坡口及焊丝的清理在焊接前应将坡口及两侧各30mm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6.6管子或管件的焊口组对焊口组对间隙宜为0～1mm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，具体形式和尺寸见规范SHJ502-86、HGJ217-86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6.7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7、焊接工艺7.1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10～12V之间，焊接参数详见下表焊件规格焊接位置焊缝层次填充金属焊接电流电弧电压（A）焊接速度cm/min喷嘴尺寸mm氩气流量牌号直径极性电流（A）φ32x2水平1TA2φ2正极50-7010-123-6φ１４－φ１８焊枪18-24L/mmin拖罩25-35L/mmin管内罩20-300L/minn垂直1TA2φ2正极60-8010-125-8φ１４－φ１８φ108x3水平1TA2φ2正极80-10010-125-8φ１４－φ１８垂直1TA2φ2正极90-10010-125-8φ１４－φ１８φ219x3以上水平1TA2φ2.5正极90-10010-125-8φ１４－φ１８垂直1TA2φ2.5正极90-11010-126-9φ１４－φ１８7.2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7.3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时保护装置7.4焊接操作过程中应注意保持焊枪、焊丝和焊件待焊部位三者之间的空间位置，焊丝与焊件之间的夹角一般为10°～20°，焊枪略向前倾斜与工件夹角为70°～80°，使氩气更多地保护溶池前受热的区域（因溶池后已焊完的焊缝已有拖罩内氩气进行保护），焊距移动要均匀，采取直线运动，不能作横向摆动7.5焊接操作过程是三人同时进行的，所以在焊接施工操作过程中还应特别注意三人配合协调及同步动作，要求固定搭配，掌握保护罩的助手移动保护罩的速度要与焊距的运动相协调7.6填加焊丝和焊枪的运行速度要配合好，一般采用快送少加焊丝的填丝方法，焊丝端部要始终处于氩气的保护范围之内7.7由于钛材很容易吸收气体，它在600℃吸收氮，400℃吸收氧，250℃吸收氢，所以要求对焊缝进行延时保护，即在熄弧后，氩气要继续接通15～30秒，使焊缝的表面温度低于250℃方可停止供氩8、焊接施工管理8.1钛材的焊接工作应设置专业的焊接技术人员，焊接技术人员施工前根据焊接工艺评定结果编制焊接施工方案和焊接工艺说明书，并负责解决施工中出现的焊接技术和质量问题、收集、整理焊接施工技术资料8.2根据离子膜装置的钛材焊接工作量还应设一名焊接管理员进行焊接施工、现场环境条件的记录，联系焊缝外观颜色检查和射线探伤检查等工作8.3由管工大作业组长负责予制工作量的深度，确定固定口的位置，最大限度的减少现场焊接固定口的数量，按整个装置管道施工网络计划进度要求组织施工8.4管材、管件和焊接材料由供应部门集中统一管理，作业组按单线图从供应部门领出材料而后对其进行坡口制作、清洗、予制加工9、质量标准9.1外观及颜色检查焊缝表面应成形良好，不允许存在裂纹未融合、过烧、飞溅性溶渣及气孔等缺陷。加强高度咬边、错边量应控制在设计规定所允许的范围内焊缝的外观颜色检查应符合下表要求保护效果焊缝颜色焊缝质量良好亮白优良尚好黄色可以一般蓝色焊缝表面塑性有所所下降较差青紫焊缝塑性显著下降降，不允许极差土灰焊缝充分氧化，不不允许焊缝经外观检查合格后进行酸洗工艺，如下表：酸洗液配方2～4HF：30～440HNO33：余量水（体体积比）酸洗