1.前言
輸水管道對(duì)飲用水造成的污染,影響人們生活質(zhì)量,一直受人們關(guān)注。為了解決這一個(gè)問(wèn)題,建筑施工中采用了薄壁不銹鋼管來(lái)改變飲用水的質(zhì)量,為了使薄壁不銹鋼管在建筑工程中更加安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、環(huán)保衛(wèi)生、使用和維護(hù)方便,而采用的薄壁不銹鋼承插氬弧焊連接,已備受社會(huì)青睞。我們進(jìn)行了多個(gè)試驗(yàn)和工程試點(diǎn),并總結(jié)成工法,應(yīng)用指導(dǎo)施工,確保施工質(zhì)量。
2.工法特點(diǎn)
本工法具有以下特點(diǎn):
2.1施焊過(guò)程不需要焊材(以擴(kuò)管邊代替),由鋼管插入管件承口,用鎢極氬弧焊(GTAW)將承端部作一圈焊接,使管道熔成一體,不僅能使焊縫與管道渾然一體、成色一致,且能省卻焊接輔料,并提高焊接速度。
2.2經(jīng)耐壓、氣密、拉撥、負(fù)壓和鹽霧等試驗(yàn),管件連接強(qiáng)度和密封性等性能,較其他連接方式具有明顯的優(yōu)勢(shì);它適用范圍廣,這種“無(wú)接頭連接”的連接方式特別是在管道井、嵌墻等場(chǎng)合,更具有特殊的優(yōu)勢(shì),省工省料,維修方便,符合環(huán)保要求。
2.3性?xún)r(jià)比高,管件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯,安全可靠、經(jīng)久耐用、外表美觀、環(huán)保衛(wèi)生、使用和維護(hù)方便。
3.適用范圍
適用于工業(yè)和民用中、低壓的冷水、熱水、飲用純凈水、蒸氣、暖通、輸氣、污水處理等工程及設(shè)備連接DN15~DN50管道。
4.工藝原理
承插氬弧焊在焊接過(guò)程中不需要焊材,由管道自身材料焊接而成,焊縫顏色與管材顏色一致,節(jié)省焊接輔材及部分管件,是一種省料,無(wú)接頭連接的連接方式。
5.施工工藝流程及操作要點(diǎn)
5.1工藝流程
5.2.1施工準(zhǔn)備
1.編制施工方案和施工進(jìn)度計(jì)劃,建立質(zhì)量工作標(biāo)準(zhǔn)。
2.操作人員以管工、氬弧焊工為主,其它工種配合,并且氬弧焊工應(yīng)具有相關(guān)部門(mén)頒發(fā)的合格證。
3.施工用料按材料計(jì)劃備齊,送到現(xiàn)場(chǎng),并保證按計(jì)劃供應(yīng)。
4.對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作人員進(jìn)行書(shū)面技術(shù)交底、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)、安全交底。
5.2.2焊接材料準(zhǔn)備
1.管材與管件的選用,應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境界質(zhì)因素、化學(xué)成分及其使用壓力,而選用相應(yīng)等級(jí)的產(chǎn)品,以確保焊縫金屬組織和機(jī)械性能。
2.氬氣應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,應(yīng)選用純度為99.99%的氬氣,若雜質(zhì)含量過(guò)多,會(huì)削弱氬氣的保護(hù)效果,直接影響焊縫質(zhì)量。
3.電極材料采用國(guó)產(chǎn)Wce20型鈰鎢極。鈰鎢極的端頭形狀和直徑對(duì)焊接過(guò)程的穩(wěn)定性和焊縫成型有很大的影響。
圓錐形平端效果最佳,見(jiàn)圖5.2.2。
根據(jù)所焊接管道厚度和焊接電流的大小來(lái)選用鎢極,
焊接技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表5.2.2
4.焊槍選用PW—150型風(fēng)冷槍?zhuān)瑖娮炜讖降拇笮≈苯佑绊懕Wo(hù)效果,
一般噴嘴孔徑選用Φ10mm。
5.2.3焊接
1.將已下料好的不銹鋼管插入管件承口,示意圖見(jiàn)5.2.3,承插式管件承口尺寸見(jiàn)表5.2.3
2.施焊時(shí),在承口端部以外各刷一道寬40~50mm的白堊粉,待干燥后開(kāi)始施焊。先以四周點(diǎn)焊,3~5點(diǎn)為宜。
3.操作時(shí)以腰部為中心,上體半徑為動(dòng)力,轉(zhuǎn)動(dòng)上體由右向左旋轉(zhuǎn)。這樣焊接既易觀察熔池,又能更好的保護(hù)熔池。待電弧正常燃燒形成熔池后,電弧作橫向并向前運(yùn)弧,將承口端部作環(huán)狀一圈的焊接,以控制熔池大小及熔池溫度。其焊槍與焊縫之間的角度見(jiàn)表5.2.2,鎢極伸出長(zhǎng)度為4~8mm,鎢極端部距工件距離為1~1.5mm,噴嘴到焊縫距離為5~10mm見(jiàn)示意圖5.2.3。施焊中間?;』蚝附咏Y(jié)束時(shí),要用衰減法熄弧。即收弧時(shí),將焊槍輕移至坡口外,使電弧熄滅,再立即將焊槍收至收弧處,繼續(xù)送氣3~5S,使焊接熔池在延時(shí)氣體的保護(hù)下冷卻,以防止產(chǎn)生縮孔和裂紋,焊后在自然環(huán)境下進(jìn)行冷卻。
4.焊接時(shí),觀察焊縫成色,若焊縫顏色成灰色和黑色時(shí),說(shuō)明氬氣保護(hù)不夠,要調(diào)大氬氣的流量,直到焊縫顏色為金黃、藍(lán)色、紅色為止。
5.焊接時(shí)電流調(diào)至合適,具體技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表5.2.2。焊接電流太大,不僅易燒穿、焊縫容易出現(xiàn)下榻和咬邊,而且會(huì)導(dǎo)致鎢極燒損。焊接電流太小,電弧不穩(wěn)定和偏吹,易產(chǎn)生未焊透、夾渣和氣孔等缺陷。
6.施焊速度根據(jù)焊接電流的大小具體參照表5.2.2來(lái)選擇。速度太快,氣體保護(hù)效果受到破壞,還會(huì)使焊縫金屬和鎢極易氧化缺陷。太慢時(shí)會(huì)造成易熔焊。
7.施焊時(shí)應(yīng)遵循小電流、快速度的原則,對(duì)不同壁厚的管材,都有相應(yīng)的電流要求。依靠氣流保護(hù),快速升溫降溫,旨在避開(kāi)600C~800C的後化溫度,以免引起晶間腐蝕。
8.在不產(chǎn)生短路的情況下,采用短弧焊接,氣體保護(hù)效果好、熱量集中、電弧穩(wěn)定、焊透均勻,變形小;電弧電壓過(guò)高時(shí),氣體保護(hù)效果不好,會(huì)使焊縫金屬氧化、產(chǎn)生未焊透等缺陷。
9.焊接時(shí)的風(fēng)速不應(yīng)超過(guò)2m/S,當(dāng)超過(guò)時(shí)應(yīng)有擋風(fēng)板遮擋施工區(qū)域。
10.在潮濕區(qū)域施焊時(shí),焊接電弧1m范圍內(nèi)的相對(duì)濕度不得大于90%,大于90%時(shí)應(yīng)停止施焊。
5.2.4焊縫拋光、清洗
1.焊完后,用磨光機(jī)磨掉管道及焊縫表面多于的焊瘤。
2.焊接冷卻后應(yīng)及時(shí)將焊縫清理干凈,對(duì)焊縫及鄰近區(qū)域進(jìn)行酸洗與鈍化處理。酸洗后效果見(jiàn)圖5.2.4
5.2.5焊縫檢驗(yàn)
1.焊工對(duì)所有焊縫的表面質(zhì)量必須作100%的自檢。
2.焊縫表面不允許有裂縫、氣孔、未熔合、超規(guī)咬邊等缺陷。
3.焊縫的外形尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,焊縫邊緣應(yīng)圓滑過(guò)渡至母材。
4.焊縫不允許有嚴(yán)重氧化或過(guò)燒(指焊縫正面或反面發(fā)黑、起渣等)。
5.焊縫效果判斷,銀白、金黃見(jiàn)圖5.2.5為最好,藍(lán)為良好,紅灰為酸洗后焊縫顏色和管材顏色一致較好,灰為不好,黑最差。
圖5.2.5焊縫效果觀察圖
5.2.6試驗(yàn)、吹洗
1.管道系統(tǒng)試驗(yàn)及吹掃應(yīng)接系統(tǒng)進(jìn)行,但應(yīng)視管道布置的情況也可分條分段進(jìn)行。試驗(yàn)、吹掃前應(yīng)將系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備隔離或盲堵,防止雜物進(jìn)入設(shè)備內(nèi)。
2.除漿料與已完管道采用水壓試驗(yàn)、空氣吹掃外,其它管道均采用空氣試驗(yàn)及空氣吹掃。
3.氣流輸送系統(tǒng)管道只進(jìn)行系統(tǒng)的嚴(yán)密性試驗(yàn)及吹掃。
4.水壓試驗(yàn)為工作壓力的1.5倍,氣壓試驗(yàn)為工作壓力的1.1倍,空氣吹掃應(yīng)有足夠的流量,流速不小于20m/s。
5.試驗(yàn)吹掃合格后,將管道內(nèi)水介質(zhì)排凈,將系統(tǒng)內(nèi)隔離的設(shè)備恢復(fù)原狀態(tài),加入的盲板原數(shù)撤出,記錄好試驗(yàn)、吹掃記錄,并交工歸檔。
6.若為生活飲用水管,應(yīng)用含有20~30mg/L游離氯的水侵泡24h,進(jìn)行消毒,再用水沖洗。
6.安全措施
6.1氬弧焊機(jī)開(kāi)機(jī)前應(yīng)做好設(shè)備的例行保養(yǎng)及安全檢查;且氬弧焊機(jī)應(yīng)有良好的接地。
6.2氬弧焊工經(jīng)過(guò)培訓(xùn)合格后持證上崗,正確使用勞動(dòng)保護(hù)用品。
6.3工作場(chǎng)地及附近區(qū)域不得有易燃易爆物品。
6.4不準(zhǔn)將通電的焊鉗搭在管子上。
6.5施工中切割管材時(shí)帶好防護(hù)面罩,勞保用品,以免灼傷身體。
6.6針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況,對(duì)操作人員要有具體的分部分項(xiàng)安全技術(shù)交底。
6.7在封閉區(qū)域施工時(shí),應(yīng)采取通風(fēng)措施。
7.環(huán)保措施
7.1建筑垃圾處理的技術(shù)措施
7.1.1施工過(guò)程中產(chǎn)生的廢料,集中由專(zhuān)業(yè)公司回收處理。
7.1.2嚴(yán)禁在現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)焚燒各種產(chǎn)生有毒氣體的材料。
7.2噪音控制的技術(shù)措施
7.2.1施工中采用低噪音的工藝和施工方法
7.2.2管材切割的噪音超過(guò)現(xiàn)場(chǎng)噪音的限值時(shí),應(yīng)在專(zhuān)門(mén)的加工區(qū)加工好后,拿到施工現(xiàn)場(chǎng)安裝。
7.2.3夜間施工時(shí),操作聲響過(guò)大,應(yīng)停止施工。
7.3焊光防護(hù)措施
7.3.1施焊時(shí),適當(dāng)遮蔽焊光,避免傷害行人、小孩和其他人眼睛。