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不锈钢管道焊接究氩保护
张一凡
中国电能成套设备有限公司,北京10001
[摘
要】针对核电施工中出现的大批量不锈钢管道需要安装焊接的实际情况,从保证焊接接头
根部焊接质量和降低施工成本出发,对用海绵加胶木板做堵头,用可溶纸做堵头,或者
将可溶纸做成截面为U型的环状气室这3种充氩保护方式进行了对比研究。实践表
明,这些保护措施不仮适用于不锈钢材质管道焊接接头根部的充氩保护,还可用于各
种中、高合金钢材质管道焊接接头根部的充氩保护
[关键词]不锈钢;管道;焊接;充氩保护
[中图分类号]TG44
文献标识码]B
文章编号]1002-3364(2008)01-0118-03
在常规的火电机组安装中,不锈钢管道仅局限于1充氩保护的工艺研究
几个常规系统中,管道规格较小,焊接接头数也较少。
以华能苏州电厂一期1号机组为例,不锈钢管道最大
管道焊接有以下几种工艺模型:
规格为d219mm×8mm,大小焊口总数为412只(仪
(1)全焊接:打底层、中间层及盖面层全部由氩
表管接头未计入)。这些不锈钢管道焊接充氩一般均弧焊接完成;(2)氩电联焊:打底层由氩弧焊接完成,中
采用全充方式(也就是对管道内腔满充),这种充氩方间层及盖面层由电焊完成;(3)纯电焊:打底层、中间层
式保护质量不稳定,其充氩效果好坏决定于管道充氩及盖面层全部由电弧焊接完成。
内腔的大小。当充氩内腔较小时,充氩保护效果显著
不锈钢管道采用纯电焊焊接时,由于药皮熔渣对
当内腔较大时,其充氩保护效果不是很明显,且所用氩
焊接熔池形成渣保护,可使熔池金属免空气氧化,因此
气较多、不经济,因此一般用于不锈钢管道焊接工作量在采用该种方法焊接不锈钢管道时,不需要再用其它
不大的情况下。在核电机组施工中,不锈钢材质涉及方法对根部形成过多保护即可实现根部焊缝无氧化、
的系统面广、规格大、数量多,以田湾核电站1号常规无烧枯现象。
米岛为例,40套图纸中有51套图纸管道材质沙及到不
不锈钢管道采用纯氩弧焊焊接时,由于焊把中的
交锈钢,规格从dl620mm×10mm、d1140mmX20氩气只可实现从熔池一侧形成氩气保护,熔池另一侧
流mm到d13.5m×1.65m不等,焊接接头数量在没有渣保护而直接与空气接触,当焊缝金属处于高温
700只以上(表管接头未计入)。面对如此大的不。状态时,会与空气中的氧形成反应,使焊缝根部出现氧
锈钢管道焊接工作量,对其焊接充缸采用全充方式很化、烧枯现象
第反不经济,需要探索一种既能有效保护焊接接头根部又
充保护就是在焊缝的背面空间充满氩气,以隔
器能最大限度减少氯气用量的充保护模式。
断氧气与焊缝根部金属直接接触,达到焊缝根部金属
无氧化、无烧枯的目的。由于焊接量很大时,采取全充
第O
缸气方式消耗量极大,因此考虑仅在焊缝及附近小范
O
收稿日期:2007-03-22
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围内进行充氩。局部充氩的关键是储气小室的搭设,(400~500)mm处。对水平管应将氩气排气口位于管
其技术先决条件是在装配两个待焊接部件之前,在焊子中心线的上方;检査海绵堵头与管内壁接触良好,与
接接头的制备过程中,应在管道内制作储氩小室。
管壁垂直;连接堵头A和B,将堵头B与堵头A用1
根钢索连在一起、不锈钢索绷直时要与管道中心线大
2储氬小室的制作
致平行、以确保在焊接工作完成后能颀利被抽出。
(4)装配堵头B.钢索和气软管应能通过管段
2.1用海绵加胶木板做堵头
的整个长度,以便在焊接后能抽出堵头A和B;将氮气
用海绵加胶木板做成堵头,并装设在焊件中。在
软管连接到中心位置的氩气人口嘴处,并将钢索连接
焊接完成后,堵头能够被预先留在管子活日侧的不锈到堵头的偏心孔上。为便于焊接取出堵头,可用胶布
钢素拉出(图1)。
将气软管和钢索以一定的间隔缠在一起。将堵头B
布或溶胶告
或塑枓胶岢
装在管段2中距要焊接的焊口边缘(400~500)mm
72Z∠
处,然后进行与堵头A相同的检査。
段4国ど缸く入1嘴
(5)当两个堵头在相应管道中就位后,进行组对焊。
不
(6)采用定位焊或夹具对接头进行固定。
不锈钢索
(7)在管道的焊缝位置包覆石榀布,使焊缝处管道
(a)
内腔成为一个封闭的气室。
管段1
8)一般焊前须提前约(5~15)min进行充氩,以
胶木板
便把管道内的空气排尽。充氩时氲气流量要适中,
布或溶
推气管
带或塑料胶带
般为(4~12)]./min。
不锈钢索
(9)为方便无损检验过稈中缺陷的返修,尽量在抽
;海常
出堵头前完成无损检验工作,以满足返修时充氟要求
气软管
(10)如果无损检验合格,则可从管道中抽出堵头
如果堵头有损坏或缺少部件等现象·则应及时清除内
部的遗留物。
图1海绵加胶木板堵头示意
2.2用可溶纸做堵头
此种充氩方法适用于外径大于159mm至50
用可溶纸做成堵头,并装设在焊件或管口中.在管
mm,且不是安装死口情况下焊接接头的背面充氩保道打水乐或用高压水喷射时可溶纸可被水溶化并冲
护,但在焊前检査焊接后拆除堵头的可行性,其工艺走。该方法适用于必须进行水压试验或水冲洗的管
流程如下
道,以及直径≤159mm,或直径虽大于159mm但为
(1)对于管段1准备堵头A,堵头A由2块直经比安装死口,或安装位置特殊的管道焊接接头充氩,其工
所焊管道内径小20mm的圆形胶合板夹1块厚度≥艺流程如下
0mm、直经比所焊管道内径大20nn的圆柱形海绵
(])将可溶纸剪成圆形:其直径为管道内径加60技
做成。在堵头A上开1排气孔,对水平管开在距胶合mm:对直径为20mm以下的管道为管道内径的3倍。术
板边缘约10mn处(图1(a)).对垂直管则开在堵头圆
2)将可溶纸压軍在管端,以在其上标示或用手按流
心处,装入排气管(图1(b)。在背对排气孔一側距胶压印出管道内径,沿按压线把纸的边缘向后折成90
合板边缘约(10~15)mm处再开一孔穿入并岡定不角。将做好的可溶纸塞入管中,可溶纸距管口(400
锈钢索。
500)mm
当管道直径为20mm以下时可溶纸距管口打
2对于管段2准备头B,培头B上不开排气至少20m,管端封堵材料可用管道运输过程中使冨
孔,而在堵头中心开一进气口,再在其上安装氬气进气用的塑料封头或木板堵头。对水平管,在两纸塞上各?
嘴,装上氩气软管。将不锈钢索连接并固定在堵头B开1排气孔,排气孔位于安装位置上的可溶纸圆心的
距胶合板边缘约(10~15)mm处的孔上
上方,且距纸边缘约(10~20)mm处。对垂直管,排气O
3)装配堵头A。堵头A塞入管子1中距管口孔仅开在焊口上側的可溶纸圆心处。
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