特种材料焊接施工方案

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1、目录1编制说明1.1适用范围1.2编制依据2工程概况2.1概述2.2材料焊接特点2.3镇江10万吨/醋酸工程特种材料焊接技术开发及应用简介2.4施工特点3焊接施工方法及焊接材料选择4焊接工艺评定和焊工考试4.1焊接工艺评定4.2焊工考试5焊前准备5.1材料、场地、机具准备5.2管材切割和坡口加工5.3焊前清理5.4组对和定位焊6焊接工艺6.1一般要求6.2锆702焊接要求6.3哈氏合金焊接要求7焊接技术措施8焊接检验及返修9施工质量保证措施9.1施工程序要求9.2暖棚结构图149.3材料堆放、运输及吊装要求10安全技术

2、措施11主要工机具计划一览表1编制说明1.1适用范围本方案适用于江苏索普（集团）有限公司15万吨/年醋酸主装置醋酸车间工艺管道工程项目的锆及哈氏合金等特种材料的管道焊接施工。1.2编制依据1.2.1ASME第Ⅸ卷1.2.2GBJ50235-97《工业管道工程施工及验收规范》1.2.3GBJ50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》1.2.4设计指定规范1.2.5江苏索普（集团）有限公司15万吨/年醋酸工程招标文件1.2.6中国化学工程第六建设公司索普15万吨/年醋酸工程投标《施工组织设计》。2工程概况

3、2.1概述醋酸装置由一氧化碳车间及醋酸车间组成。我公司这次投标的为醋酸车间合成（210A）、分离（210B）、回收（210C）、中间管廊（210D）、密封液（210E）和中间贮槽区（210F）等工段组成。由于醋酸工艺的特点，其物料腐蚀性很强，设备、管道、伐门及仪表等需采用价格昂贵的特种合金材料。醋酸工程由于特殊性及介质腐蚀性，采用稀贵金属锆材和特殊镍基合金材料制作设备和管道，工程大量使用锆702，哈氏B-3，哈氏C-276材料。锆702及哈氏合金的主要化学成份及机械性能见下表。锆702材料主要化学成份及机械性能材料名称

4、ASTM分类代号化学成份%机械性能Zr+HfHfSnHNCNbOσsMPaσbMPaδ5%Zr702R60702≥99.2≤4.5≤0.2≤0.005≤0.025≤0.050.05≤0.162073791614几种哈氏合金材料主要化学成份及机械性能材料名称ASTM分类代号化学成份%机械性能NiMoFeCrCSiCoMnPSσsMPaσbMPaδ5%HastelloyB-2N10665余量26.0-30.0≤2≤1.0≤0.02≤0.10≤1.0≤1.0≤0.04≤0.0335275840HastelloyC-276N1

5、0276余量15.0-17.04.0-7.014.5-16.5≤0.02≤0.8≤2.5≤1.0≤0.04≤0.03W3.0-4.5V≤0.3528369040以上数据来源，ASME1989第4卷，管材部分。2.2材料焊接特点A、锆材锆及锆合金具有优异的核性能，良好的抗高温水和蒸汽腐蚀性能，广泛的应用于核动力工程，锆及锆合金在许多有机酸、无机酸、强碱和熔融盐中具有优异的耐蚀性和导热性，是优异的化工耐蚀结构材料，纯锆熔点达1852℃，焊接需要采用大能量热源，但在高温下化学活性很大，极易与空气中的氧、氢、氮发生反应，使其机

6、械性能与耐蚀性能急剧降低，当被加热到焊接温度时，很容易溶解其表面的氧化物，还与大多数元素——包括陶瓷发生反应。锆和锆合金在200℃开始吸收氧，300℃开始吸收氢，400℃开始吸收氮，对焊接条件的变化极为敏感，焊接技术的关键是焊前金属表面的清理和焊接高温条件下的隋性气体保护。国内核工业系统在核反应堆燃料芯棒护套等小范围锆材料焊接中，多采用真空电子束焊或隋性气体保护小室内焊接工艺，现场条件下大规模化工管道焊接很难实现。B、哈氏合金醋酸工程中，常用的三种Hastelloy材料，根据不同的介质、温度、压力与设计工况选用，其中H

7、astelloyB-3合金属镍-钼系新型耐蚀合金，加工性、导热性、液态金属流动性都较差，在500-900℃区间有敏化倾向，焊接特点主要是热输入控制；haztelloyC-276合金均属镍-铬-14钼系新型耐蚀合金，有热裂纹和晶间腐蚀倾向，焊接特点也主要是热输入控制。2.3特种材料焊接技术开发及应用简介中化六公司1995年承建10万吨/年醋酸工程后，立即成立了以公司副总工程师挂帅的特材焊接技术攻关小组，开展了国内外文献资料收集，走访国内科研院所，知名大学，去上海当时唯一一套引进装置考察，并二次赴国外考察。了解到国外锆材化

8、工管道焊接，大部分在工厂内采用高技术机械焊，装备要求极高，少量现场焊口，采用常规手工钨极氩弧焊，技术绝对保密。国内核工业系统有少量应用，现场管道焊接，无先例可鉴。按外国的办法我们没有装备，请外国人来焊，花费巨大，国内又基本没有成功经验可供借鉴，我们根据材料供应商提供的技术通报等有限资料，立足现有装备和施工经验，经过近百次的试验研究