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摘要：本文结合我公司承建南京中电熊猫平板显示科技有限公司新一代超高分辨率液晶面板项目（G108）3E动力站BA级不锈钢压缩空气管道施工情况，论述了就目前在BA级管道施工过程中的所能采取的优化工艺以及相应的特殊工艺要求的应对措施。
关键词：BA级不锈钢管、管道预制、施焊把控、焊缝处理
0 引言
BA 管是经BA 处理的不锈钢管道，BA 是Bright Annealed 的缩写，指不锈钢管光亮退火处理工艺( Bright Annealed Finish) 。BA 处理后的不锈钢管道具有高光洁度和高洁净的内外表面( 粗糙度Ra≤0. 3 μm) ，广泛应用于石油化工、微电子、光电子、医药、食品行业中输送高纯度流体介质。
1 管道预制
1.1 管道切削，开孔等预制
1.1.1 机械切割
对于管道的切断，一般采用外卡式切管机和砂轮切割机进行切割，前者具有操作安全简单、切削平稳、坡口样式多、径向空间极小等特点，主要用于管子加工，尤其是厚壁管的加工。可通过制定不同的坡口刀，完成不同角度的坡口切割；后者操作操作简单，切割器具经济实惠等特点。
1.1.2 等离子切割
等离子切割是利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属部分或局部熔化(和蒸发)，并借高速等离子的动量排除熔融金属以形成切口的一种加工方法。
等离子切割机配合不同的工作气体可以切割各种氧气切割难以切割的金属，尤其是对于有色金属（不锈钢、铝、铜、钛、镍）切割效果更佳；其主要优点在于切割厚度不大的金属的时候，等离子切割速度快，尤其在切割普通碳素钢薄板时，速度可达氧切割法的5~6倍、切割面光洁、热变形小、几乎没有热影响区。
1.1.3 气焊切割
气割是各个工业部门常用的金属热切割方法，特别是手工气割使用灵活方便，是工厂零星下料、废品废料解体、安装和拆除工作中不可缺少的工艺方法。具有切割速度快、设备便携、费用低、可手动和自动操作等特点。
1.2 存在不足
对于管道切割，采用外卡式切管机虽然操作安全，切削稳定，但其对加持的管子壁厚有要求，对于DN500以下不锈钢管子，由于管壁薄，管卡加持过程中容易使管子被夹瘪，损害管子形状；采用等离子切管机和气割，由于在切割和管道开孔过程中会产生气体吹溅金属熔液，容易附着不锈钢管壁，破会管道内壁光滑度和洁净度；采用砂轮切割机切割和开孔过程中也避免不了会产生砂轮飞屑和磨销的细小金属屑，工作时砂轮机的高速运转也会致使飞溅的细小颗粒具有很大动能，从而损伤管道内壁，同时污染管道内部。
1.3 工艺改进
1.3.1 不锈钢管子的切割
不锈钢管道切割，对于DN500以上的不锈钢管子，在条件允许前提下优先考虑使用外卡式切管机，这样即能防止管子外形遭受挤压变形的破坏，还能顺带进行管子坡口，安全稳定，切削过程洁净，充分利用自动化机械提高工作效率。对于BA级管道的切割，不建议使用等离子切割和气割，对于小管径薄壁厚的BA不锈钢管子可以在做好管道内部防护的前提下使用砂轮切割机进行切割。
1.3.2 不锈钢管子的开孔
对于不锈钢管道上开孔，这里主要讲述DN600及以上（可以人工管内清理）的BA级不锈钢管道上的开孔工艺。不锈钢管道上开孔，可以采用等离子切割法、气割发、内磨机转孔法和砂轮机切割打磨法。对于BA级不锈钢，采用等离子和气割法会在开孔过程中会产生金属飞溅熔液，损伤管道内壁，而且要该高温金属飞溅熔液损伤其进行防护实施困难。因此采用手工内磨机法和砂轮切割打磨法进行BA级不锈钢管道的开孔。
2 BA级不锈钢管道施焊
BA级不锈钢管道施工最为关键的步骤就是其施焊过程的把控，对焊接施焊过程质量把控的好坏直接决定了BA级不锈钢管道施工的质量好坏。
2.1 BA级不锈钢管道晶间腐蚀
2.1.1 BA级不锈钢管道晶间腐蚀产生原因
晶问腐蚀发生于晶粒边界，所以叫晶问腐蚀。它是奥氏体不锈钢最危险的一种破坏形式，它的特点是腐蚀沿晶界深人金属内部，并引起金属机械性能和耐腐蚀性能的下降。奥氏体不锈钢在450～850温度区间范围内停留一定时问后，则在晶界处会析出C ，其中的铬主要来自晶粒表层，内部的铬如来不及补充，会使晶界晶粒表层的含铬量下降而形成贫铬区，在强腐蚀介质的作用下，晶界贫铬区受到腐蚀就会形成晶间腐蚀。受到晶间腐蚀的不锈钢在表面上没有明显的变化，但在受力时会沿晶界断裂，几乎完全丧失强度。
2.2 BA级不锈钢焊缝成色
2.2.1 BA级不锈钢管焊缝成色问题
对于BA级不锈钢管道在施焊时，为防止不锈钢被空气氧化，一般在采用惰性气体隔绝法来在施焊过程中对高温焊缝进行保护，氩气对焊缝保护程度决定了不锈钢焊缝显色优劣。焊接时，观察焊缝成色，若氩气保护不够，焊缝颜色成灰色和黑色时。
2.2.2 BA级不锈钢管焊缝成色控制
对于小管径直接采用对整条施焊管道充气即可进行控制。这里主要介绍对大管径管道防止管道施焊过程中不锈钢氧化问题的措施：
隔绝法冲氩保护
此法形式同1.3.2不锈钢管子开孔中砂轮机开孔保护，目的为了减少对大管径管道内填充氩气的用量，提高效率的同时节省费用。
内衬法隔氧保护
不管是隔绝法充氩保护还是内衬法隔氧保护，其宗旨都是减少BA级不锈钢在施焊过程中高温时不锈钢被空气氧化的程度。内衬法隔离氧保护方法既可以省去氩气的使用，也不用花费时间去对管道进行充氩，提高工作效率。
3 BA级不锈钢管道表面处理
经过切割、焊接等热处理加工后，BA 管会在表面生成氧化皮、残留铁粉、焊接残渣等异物，这些物质不仅损害了BA 管道表面美观，而且在实际使用中会增加发生孔蚀、应力腐蚀等的机率，导致抗腐蚀性能降低，为保证管道外观完美和良好的抗腐蚀性能，需要对焊前焊后管道表面进行处理。
3.1 BA级不锈钢管道焊前防护
BA级不锈钢一般采用氩焊打底，手工电弧焊填充盖面的工艺，在手工电弧焊施焊时就难免会残生飞溅的高温焊液，飞溅在不锈钢管道管壁上形成焊瘤，为此可以采用在是焊前在焊缝附近涂刷石膏进行防护。待施焊结束后用水即可清洗。
3.2 BA级不锈钢管道焊后处理
在本次BA级管道施工焊接中，我们采用机械法与化学法相结合的工艺对BA级管道焊缝进行焊后处理。
3.2.1 化学法
待焊接完成冷却至自然温度后，焊接位置采用酸洗钝化膏进行钝化。不锈钢酸洗钝化膏是清除不锈钢焊接和高温加工后产生的黄、蓝、黑色焊斑和氧化皮的化学制剂，适用于铁素体、奥氏体及其它不锈钢，对不锈钢全面酸洗钝化，并提高其抗腐蚀能力，使不锈钢表面光亮如新。
3.2.2 机械法
工程中一般采用机械研磨的方法对BA级管道焊后表面处理，即使用磨光机研磨法进行，结合本次工程经验，选取尼龙抛光片进行抛光，因其质地较硬质砂纸抛光片软，可以达到焊后表面凹处，同时在对管内壁进行清理时尼龙抛光片不仅抛光效果好，而且产生的灰粒也较硬质抛光片少很多，对管道内污染也较少，操作简单，效率高。因此采用尼龙制抛光片的机械研磨法处理焊后BA级管道表面。
4 结论
对于BA级不锈钢管道在施工过程中，为保证其管道洁净度、焊缝焊接质量、管内壁粗超度和良好的外观。在整个施工前，条件允许的可以搭设临时洁净加工车间，并且保证施工过程中禁油、禁水、禁颗粒，可以在大环境下对BA级管道洁净施工提供保障；对于大管径管道切割和开孔均采用砂轮切割管堵隔绝的方法；在管道施焊过程中主要采用管堵隔绝充氩法进行焊缝防氧化保护，同时也可以考虑下内衬法隔氧保护工艺；对于管道焊后表面处理采用酸洗和尼龙抛光法相结合可以达到很好的表面处理效果。
论文作者:汪朝涛
论文发表刊物:《基层建设》2016年第34期
论文发表时间:2017/3/20
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