空分冷箱內塔容器為鋁制容器,容器運輸尺寸超長,為運輸方便,通常分成上下兩段運輸,安裝時需在現(xiàn)場組對焊接,但現(xiàn)場的焊接環(huán)境、焊接設備都不如在制造廠,因此我們必須從各方面采取措施,保證焊接質量。
首先對焊接操作人員和檢驗人員提出了嚴格的要求:
1)擔任本設備焊接的焊工必須持有經國家技術質量監(jiān)督局考核認證的操作證;
2)焊接質檢人員、無損探傷人員必須持有國家相關部門考試認證的操作證書;
3)其他組對人員應熟知操作步驟、施工技術要求,配合焊工保證焊接質量。
焊接材料及設施
1)焊接材料的要求:所用的焊接材料必須有質量保證書或合格證明書,質量不得低于國家現(xiàn)行標準的規(guī)定。材料使用前,應按國家現(xiàn)行標準的有關規(guī)定進行檢查和驗收;
2)焊絲根據(jù)母材材質選用牌號:鋁鎂合金焊絲ER5183;
3)采用4臺工藝先進、性能穩(wěn)定、靈敏度高的大功率WSME—500氬弧焊機進行焊接;
4)選用具有能滿足安裝需要的射線無損探傷檢測設備;
5)現(xiàn)場要設有焊材室及烘干、去污設施,由專人負責焊材的保管、發(fā)放及回收工作。
施焊環(huán)境的要求
1)搭建密封的臨時焊接小棚可以擋風、防雨。冬季施工時,在焊前進行適當?shù)募訙靥幚,環(huán)境溫度低于5℃時,不應施焊;
2)氬弧焊焊接時的風速不應超過2m/s;
3)鋁及鋁合金焊接時,應選擇晴朗天氣,周圍環(huán)境濕度在80%以下;
4)焊工施焊所用的腳手架要便于焊工操作,并要堅固、平整、無大間隙、不擺動。
焊接技術
1)施工順序。塔上、下段對接坡口加工— 塔下段吊裝就位—塔上段吊裝—組對—焊縫焊接—射線探傷—不合格焊縫返修—射線探傷—驗收;
2)塔坡口加工形式。坡口要在地面加工好,用法蘭箍調整,消除焊口的橢圓度,并焊好襯圈,清除鋁屑。起吊時,焊口要用塑料布封閉。焊口內壁應對齊,當壁厚δ≤5mm時,內壁錯邊量不應大于0.5mm;當壁厚δ>5mm時,內壁錯邊量不應大于0.1δ,且不應大于2mm。具體坡口形式;
3)焊前準備。
(1)氣焊工具二套,作焊前預熱用;
(2)氬氣純度應大于99.99%;
(3)清理工具:電動圓盤鋸,銼刀,鋼絲刷(輪),電動銑刀、刮刀等;
(4)楔板修正焊縫錯口用;
(5)焊件組對前,首先用三氯乙烯等有機溶劑除去表面油污,兩側坡口的清理范圍不應小于50mm;清除油污后,坡口及其附近的表面可用銼刀、刮削、銑削或用鋼絲刷清理至露出金屬光澤,注意塔體壁厚減薄不能大于0.5mm;使用的鋼絲刷應定期進行脫脂處理;
(6)焊絲去除油污后,應用化學方法去除氧化膜,可用5~10%的NaOH溶液,在溫度為70℃下浸泡30~60s,然后水洗,再用15%左右的HNO3在常溫下浸泡2min,然后用溫水洗凈、晾干并保持干凈清潔;
(7)焊件和焊絲清理后在24h內使用,如超過24h,要重新清洗。
(8)正式焊前應,首先用試板做好各項工藝參數(shù)的模擬試驗,其母材材質、工藝條件、焊工、保護氣均要和正式焊接時相同;試板長度不得小于500mm,試板焊接接頭要100%射線檢測,應符合JB/T 4730.2—2005—Ⅱ級,焊接試板不合格不得正式焊接。
4)焊接工藝。
(1)焊接前,坡口、焊絲及不小于坡口兩側各50mm范圍內的表面,用脫脂劑擦洗干凈,用不銹鋼絲刷徹底清除氧化膜;清理下坡口時應向外刷,清理上坡口時,下部容器開口應用塑料布封好,防止鋁屑進入容器內;
(2)焊縫采用手工鎢極氬弧焊雙人單面焊,焊接時應注意A 、B 焊工要配合默契,同向、等速,焊接過程中隨時檢查垂直度,并利用焊接反變形方法及時調整,焊縫應不間斷一次性焊完;
(3)一周點固焊完畢,間隙會產生收縮,但起碼要保持3~5mm的間隙。定位焊長度為40mm左右,每隔500mm左右作一定位焊;
(4)當環(huán)境溫度小于5 ℃,壁厚大于8mm時焊前應用H01-20焊炬在焊縫坡口二側均勻加溫到100~200 ℃;因焊件厚度較大,應采用多層多道焊;
(5)實際焊接時的焊接工藝參數(shù)應與試板模擬試驗基本保持一致,對于不同的壁厚推薦表1焊接工藝參數(shù);
(6)多層多道焊時,每焊完一遍應用機械方法清理氧化膜,為保證焊接質量,層間溫度不得超過65 ℃;
(7)焊接過程中,如點固焊開裂,造成錯口,應停止焊接,經修復后方可繼續(xù)焊接;
(8)當鎢極出現(xiàn)觸鎢現(xiàn)象時,停止焊接,將鎢極、焊絲、溶池處理干凈后,方可繼續(xù);
(9)總的施焊原則是:大電流、快速焊;
(10)焊縫除未焊透,有裂紋外,應盡量減少返修;多次返修會引起設備變形和影響焊接接頭的質量(很容易產生裂紋),因此力求一次焊接成功。如有非危害性缺陷(圓形氣孔)超標,應由設計、業(yè)主和監(jiān)理單位協(xié)商處理,盡量不要返修;
(11)焊接返修時,應用機械方法,將缺陷處徹底鏟除,并按焊接工藝評定參數(shù)進行焊接;同一部位的返修不得超過兩次,否則要制定措施并經技術總負責人批準;
(12)在焊接過程中應隨時測量塔的垂直度、水平度,吊具待全部焊接完畢并經探傷檢查合格后方可拆除;
(13)焊接完畢,表面美觀、平整,鱗紋均勻,沒有表面氣孔、裂紋等缺陷;然后100%RT檢查,RT應不低于JB 4730—94—Ⅱ級片,PT為Ⅰ級。
塔焊縫返修
塔上下段焊縫射線探傷局部不合格時,進行塔焊縫的局部返修。返修前,用倒鏈吊掛上塔在冷箱骨架上,避免返修焊縫受重力影響。返修焊縫確定缺陷位置后,磨除缺陷,進行補焊,直至焊縫質量達到設計要求,焊口返修次數(shù)不準超過兩次。
技術安全措施
1)嚴格執(zhí)行單項工程安全技術措施中規(guī)定的各項規(guī)章制度。
2)高空作業(yè)一定要系好安全帶。
3)焊接過程中,注意保護容器,避免損傷容器表面。
4)引弧宜在引弧板上進行,引弧板和熄弧板的材料應與母材相同;
5)焊接完畢,用記號筆在焊縫附近寫上焊工號為探傷做好準備。
6)電焊機、氬弧焊機等焊接設備的機殼都必須可靠接地。焊接設備的安裝、修理和檢查須由電工進行,焊工不要私自拆修設備。
7)電焊機要設單獨的開關,開關應放在防雨的閘箱內,拉合時應戴手套側向操作。
8)更換場地移動把線時,應切斷電源,并不得手持把線爬梯登高。
9)焊工應正確穿戴勞動防護用品,磨削鎢棒時,應戴口罩、手套,磨完后須洗手。敲鏟焊渣和清除鐵銹時,應戴好手套和防護眼鏡。在潮濕地點工作,應站在絕緣膠板或木板上。
10)焊接場所必須有防火設備,易燃易爆物品距焊接場所至少10m;
11)焊工在高空作業(yè)時,應嚴格采取預防措施,防止液態(tài)金屬的飛濺,防止火災的發(fā)生或灼傷下面的操作工人;
12)氧氣瓶和乙炔瓶應小心輕放,安全運輸,分開放置,并相距5m以上;夏季作業(yè)時氧氣瓶和乙炔瓶必須放在涼棚內,以防受到烈日曝曬,引起氣體膨脹而發(fā)生爆炸事故;雷雨時,應停止露天焊接作業(yè)。
13)焊接區(qū)域應放置安全警戒線,以免閑人進入。
14)嚴格按各工種安全操作規(guī)程施工,嚴禁違章作業(yè)。
結束語
塔上下段的組對焊接是空分焊接施工中的重要焊縫之一,此焊接位置為橫焊,要求焊工既要有過硬的焊接技術,又要熟知焊接變形知識,才能保證塔體在焊接過程中的質量,同時也要求每一個施工人員熟知操作步驟、遵守安全規(guī)程,才能圓滿完成塔容器的組對焊接工作。