醫用氣體紫銅管系統的充氮保護焊接流程第一節 充氮保護焊的目的

    在銅制件的釬焊操作中，銅管內腔形成的氧化皮清除困難；如不清除銅管內腔的氧化皮，可能會導致供氣系統的臟堵而影響系統的正常運行。

    為此，需要在施工時施行氮氣保護焊工藝。

第二節 管道系統的充氮保護焊接

一、釬焊作業

    釬焊材料：必須使用硬釬焊。

    釬焊的選用：紫銅+紫銅的釬料為BCu93P（GB 6418）磷銅焊條，無須釬劑。

    氣體助焊劑：可防止銅管表面氧化及有釬作用，推薦使用。

    釬焊溫度：820～860℃(銅管為淺紅色)。

二、作業前的安全確認

1. 制訂《施工計劃書》。

2. 指定施工班組的負責人。

3. 施工人員的點名和健康狀態確認。

4. 施工人員著裝確認（安全帽、工作服裝、安全袋、安全鞋等）。

5. 對作業場所和作業環境的交底。

6. 進行作業分工，對作業內容、方法及順序進行交底。

7. 對可能發生的如觸電、火災等事故進行應對交底，并制訂危險情況應急預案。

8. 指導施工人員正確使用各種施工機具器械。

9. 使用明火時要提前開具動火證，并得到現場安全負責人的批準。

10. 主動接受消防部門指導。

11. 前一天收工后，以及當日上工前，都要清點工具。

三、注意事項

1. 施工人員要持證上崗，要由取得資格的人員進行動火操作。

2. 施工人員要穿戴好符合要求的工作服（最好是棉制）、安全鞋、安全帽、皮手套、防護眼鏡、防塵口罩等。

3. 一定要使用帶回火防止閥的焊槍，確保安全。

4. 注意不要被火焰和加熱部件燙傷。

5. 小心操作儲氣瓶，當心氣體泄漏。

6. 清理周圍的可燃物，如不能搬走時，切實的做好防火處理（如用防火罩包住等）。

7. 施工人員應多換氣，以防吸入有害氣體。

8. 所有可能出現安全問題的地方都要采取預防措施。

9. 三通、管接、管堵等連接件的操作，應盡量在下面進行，高處作業難以掌握加熱量，而且容易在焊接部位引起泄漏。

10. 對于焊接困難的位置，可在下面預制一個組件再裝上去（如下圖）。

四、作業順序（焊接作業基本流程）

1.釬焊部位的清潔

    磨光——磨去連接部的金屬材料（去除氧化膜，可用無紡布、研磨布、砂紙）。

    脫脂——如有油污的話，用丙酮或酒精溶劑進行脫脂處理。

    吹掃——同時必須用0.8MPa(表壓)的壓縮空氣進行吹掃。吹掃次數不應小于3次，直至無污物排出為止。

2.確認管與接頭的間隙是否合適

    將接頭插入管子，然后朝下放一下，如果能靠摩擦力而不掉下則可認為是合適的。

3.充氮保護焊接

    銅管在釬焊溫度下表面氧化劇烈，為有效減少銅管內部氧化皮的產生，要求對銅管進行充氮保護。在銅管裝配后，對銅管接頭內部充氮。

3.1 充氮方法：

    氣壓(相對壓力)0.5±0.1kgf/cm2（即壓力保持在0.04～0.06MPa之間），保證充入工件內的氮氣流量為4～6L/min（手摸有氣流的感覺）。保護氣體的壓力應根據釬焊環境的實際情況進行調整，確保釬焊銅管內腔處于氮氣正壓狀態，同時又不影響釬焊熔池的冷凝成形。

3.2 充氮的要點（見下圖）：

    a.氮氣鋼瓶應直立固定可靠。

    b.充氮時打開充氣末端閥門，使氮氣全部充入管內。

    c.在管道進氮氣的一端，用膠帶進行臨時密封，禁止氮氣以外的其他氣體進入管道；在氮氣的出口處塞上醫用棉，以增加管道內氮氣的壓力，既不讓氮氣過快流出，也不完全封死，保證管道內的壓力略高于外界壓力，防止空氣從焊口縫隙進入管道；充氮過程要保證有效地排出空氣，使氮氣達到各焊接接頭處。

    d.連續充氮時一定要有出氣口，否則在焊接時氣體從接頭間隙處逸出，使焊接填料困難，并易產生氣孔。

3.3 焊接加熱

    a.釬焊為火焰硬釬焊，必須遵守有關安全操作規定。

    b.加熱前確認銅管內有氮氣流過。

    c.釬焊紫銅時，使用中性焰或輕微還原焰，一般采用外焰。銅管接頭處加熱應均勻，并注意根據管道的材料尺寸分配熱量。一般先預熱插入管道，使管道配合緊密；再沿接頭長度方向來回擺動焊炬，使管道管件均勻加熱到接近釬焊溫度，然后環繞銅管加熱至釬焊溫度（銅管為淺紅），同時釬料亦隨之環繞加入，并均勻填滿接頭間隙，再慢慢移開焊炬，并繼續加入少量釬料，形成光滑釬角。

    d.加熱時不能直接用火焰燒焊條，加熱時間也不宜過久。

    e.焊接時要注意控制好火焰方向，避開膠套管、海綿、電線等。

3.4 焊后處理（冷卻）

    a.充氮保護焊后的冷卻應繼續充氮至少10秒，直至溫度冷卻到常溫后才可關閉氮氣鋼瓶閥門和減壓閥；同時應注意氮氣保護焊夾具的正確放置。

    b.焊后在管內有氮氣保護的條件下，可對接頭處再次加熱至銅管變色（200～300℃），即進行退火處理。

    c.在焊縫完全凝固以前，不能移動焊件或使其受到震動。

    d.對需要采用水冷的焊件，應防止水進入銅管內部，放置焊件時仍要避免銅管表面殘留水分流入管內。

3.5 釬焊質量及檢驗

    焊縫應表面光滑，填角均勻飽滿，自然的圓弧過渡。釬焊接頭無過燒、焊堵、裂紋、焊縫表面粗糙、燒穿等缺陷。焊縫無氣孔、夾渣、未焊滿、虛焊、焊瘤等缺陷。

五、其它

1. 在下面釬焊時，可做一個簡單的支撐平臺（如利用2個梯子）。

    2. 釬焊作業時，作業方向向下或橫向時比較容易。若向上作業，則釬焊容易落下，需要較高的技術。

    3. 焊接部位的冷卻。為了防止后續作業時燙傷，一般可以用濕布等冷卻焊接部位（濕布的含濕量應較低，以冷卻焊接部位時不出現滴水為準，由于銅和焊材的收縮率不一樣，以防過快的冷卻而使釬焊處破裂）。

    4. 完工后應檢查以下內容：焊縫處沒有氣孔和縮孔；沒有明顯的“釬料下垂”現象。

第三節 管道系統的吹掃

    在焊接完一段管路后，必須對管路進行吹掃。吹掃是指用氮氣（或無油壓縮空氣）壓力去除管內的外來物（灰塵、水份、焊接造成的氧化皮等），以保持管道系統的潔凈。

一、吹掃的目的：

1. 除去管內焊接時因充氮保護不足造成的氧化物。

2. 除去因不當貯運而進入管內的雜質和水分。

3. 檢查管道系統的連接是否有大的泄漏。

二、吹掃的步驟：

1. 將壓力表裝在氮氣瓶上。

2. 壓力表高壓端接上管子進氣端。

3. 用盲塞將不需吹掃的銅管接口處堵塞好。

    4. 打開氮氣瓶閥，維持壓力在28kgf/cm2。

    5. 檢查氮氣是否流出排氣口。

    6. 吹掃。用手中的絕緣材料抵住管口，當壓力大的無法抵住時，快速釋放絕緣物。再用絕緣物抵住管口，如此反復幾次，然后用貼有白紙的木板距排污口300～500mm處進行檢查，以白紙上沒有明顯臟物，方為清洗干凈。

    7. 關閉氮氣主閥。

    8. 對其他需要吹掃的部位重復以上操作。