铝制管道焊接技术在煤制甲醇项目中的应用

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1、10铝制管道焊接技术在煤制甲醇项目中的应用中建安装科学技术奖资料铝制管道焊接技术在煤制甲醇项目中的应用中建安装工程有限公司一公司2013年10月中建安装科学技术奖推荐书（2013年度）一、项目基本情况奖励类别：新技术应用成果2二、项目简介3三、主要技术创新点4四、项目详细内容5678五、本项目曾获科技奖励情况六、申请、获得专利情况表9七、主要完成人情况表10八、主要完成单位情况表第一完成单位11九、申报单位意见12十、评审意见13十一、附件目录1.技术评价证明（鉴定证书或验收证书）2.应用证明3.项目查新报告、专利证书4.其它证明材料14铝制管道焊接技术在煤制甲醇项目中的应用1工

2、程概况1概述新疆巴州东辰年产30万吨煤制甲醇项目，由中建安装工程有限公司投资兴建的BT(building、transfer)总承包项目。煤化工项目在西部开发大的背景下，逐渐的由内陆地区转移到西部地区，本项目位于新疆巴州地区拉伊苏化工园区。本项目中空分装置采用河南开封空分集团35000Ｎm3/h空分技术。空分设备中用于输送低温液体的管路系统通常采用铝及其合金制造，本套空分装置所用到的铝合金管道长度约为3000米。管道直径从14mm到912mm。它们所用的材质大部分都是铝镁合金防锈铝，如5052、5083等，还有部分铝锰合金防锈铝如3003。通常来说，直径小于200mm可以购买成品无

3、缝铝管，而直径在200mm以上的铝管道就要采用铝板卷制的焊接铝管。本文主要阐述了在煤制甲醇等化工项目中，空分装置铝制管道的制造、安装常用的几种焊接工艺技术，分别就手工钨极氩弧焊双人双面立焊、双人双面横焊、常规双面焊工艺、单面焊双面成形工艺、单面电板焊工艺的方法和特点，适用范围与可能产生的缺陷及其防止途径进行分析比较。在实际的施工过程中可根据管径、位置、厚度、焊缝类型选择合适的焊接工艺进行焊接，以保证优质的焊缝质量。此焊接技术在巴州东辰年产30万吨煤制甲醇项目，35000Ｎm3/h空分装置铝制空分管道焊接技术得到广泛应用，并取得良好的效果。根据JB/T4734-2002《铝制焊接容

4、器》、JB/T2549-94《铝制空气分离设备制造技术规范》、JB/T5092-2001《空气分离设备用氧气管道技术条件》以及JB/T6895-93《铝制空气分离设备安装焊接技术规范》相关行业标准的要求，空分设备中的低温铝合金管道必须经过射线检测，达到JB/T4730-2005《承压设备无损检测》标准的Ⅱ级要求，所以对于焊接铝制管道的焊缝质量必须严格控制。铝板卷制铝合金管道的纵焊缝及环焊接质量要求高、焊接难度大，必须采用特殊的焊接工艺及技术要求，才能保证其焊接质量符合设计及相关标准的要求。本文着重介绍铝制空分管道焊接技术，双面立焊、双面横焊、常规双面焊、单面焊双面成形、单面电板焊

5、等焊接技术工艺在新疆巴州东辰甲醇项目空分装置实际施工中的技术探索、分析及应用。152铝合金管道常用焊接技术2.1常用焊接技术铝合金管道焊接技术主要由双面焊接工艺和单面焊接工艺。双面焊焊接工艺分为常规双面焊工艺、双人双面立焊工艺、双人双面横焊工艺；单面焊焊接工艺又分为铝合金管道焊接常用焊接技术及使用范围见表1；表1铝合金管道焊接常用焊接技术及使用范围2.2双面焊焊接技术的特点及应用2.2.1常规双面焊技术特点及应用常规双面施焊工艺是最早使用的一种双面焊工艺。通常适用于焊接薄板的拼缝或直径大于700mm的管道筒节的纵环焊缝。一般根据板的厚度选择开坡口双面焊或不开坡口双面焊。板厚不大于

6、5mm的焊缝通常不开坡口，而板厚大于5mm的焊缝通常需要开坡口，一般为“V”型坡口。16图1常规双面焊焊缝外部成形图2常规双面焊焊缝内部成形因铝合金的导热性能比较好，采用常规双面焊方法施焊铝合金焊缝时，厚度不大于14mm可不需预热，而厚度大于14mm时则需预热，预热温度一般不超过15℃，（100~150℃为宜）。为了清除根部缺陷，采用常规双面焊方法施焊铝合金焊缝封底焊道时，一般需要采用风铲、铣刀进行清根。常见厚度铝合金焊缝双面焊的焊接规范参数见表2；表2常见厚度铝合金焊缝双面焊的焊接规范参数2.2.2双人双面同时立焊（双面立焊）方法特点：这种方法采用手工钨极氩弧焊，两台焊机（性能

7、相近、最好是同17型号、必须同相位），两个焊工采用相近的焊接规范，在立焊位置，同时同步向上焊接（图3）。一般采用一个人加焊丝一个人不加焊丝的方法；有时也可以采用双面加焊丝的方法施焊。图3双面立焊示意图图4环焊缝双面立焊为了保证同步，焊工必须彼此看清对方的电弧的移动。另外为了加强电弧的清洁作用和加强气泡与氧化铝的上浮逸出，往往采用比较大的间隙，一般采用≥5mm。特殊情况下（如塔卧装时，为保证塔板水平），也采用无间隙的双面立焊，这就需要两个焊工配合更加默契。这种焊接方法通常用于施焊直