淺談大型空分設(shè)備安裝技術(shù)

摘要:空分設(shè)備在冶金、化工等領(lǐng)域占有非常重要的地位，為生產(chǎn)提供必不可少的氧氣、氮氣以及氬氣等氣體產(chǎn)品。本文介紹了KDON-20000/20000型空分設(shè)備現(xiàn)場安裝、焊接的特點及設(shè)備安裝的施工方法及技術(shù)要求。

關(guān)鍵詞:空分設(shè)備;安裝技術(shù);焊接

1、工程特點

1.1 鋁合金材料焊接量大

空分設(shè)備塔內(nèi)管道和設(shè)備均為鋁合金，都需采用鋁合金焊接。

1.2 清潔度要求高

清潔度直接影響焊接質(zhì)量，在整個焊接程中要保證焊材、母材、作業(yè)環(huán)境清潔，氧壓機和塔內(nèi)管道及設(shè)備的安裝要求更嚴。

1.3 變形要求嚴格

冷箱和主塔的垂直度要求較高，焊接對垂直度的影響大，在實際施工中要采取對稱雙面焊來減少焊接變形。

1.4 要防止磕碰傷

鋁材硬度較低，在施工過程中要采取保護措施，如吊裝時鋼絲繩外要加橡皮套或墊，管道組對時用軟性榔頭(木頭或橡膠榔頭)敲打。

1.5 鋁合金焊接易產(chǎn)生氣孔

鋁合金在液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)時，氣體在熔池中的溶解度急劇降低，其冷凝速度快，因此極易產(chǎn)生氣孔。

2 、準備工作

2.1根據(jù)不同的母材、焊材、焊接方法等進行焊接工藝評定，進行焊工培訓(xùn)考試。

2.2焊接施工人員根據(jù)圖紙和規(guī)范要求，編制焊接施工方案，明確施工措施、技術(shù)規(guī)范、驗收規(guī)范和探傷方案，在施工前對所有焊工進行技術(shù)交底。

2.3交流氬弧焊機用冷卻水給水點的布置及要求:預(yù)制場和安裝現(xiàn)場要布置給水點，其中安裝現(xiàn)場在輔冷箱頂和冷箱底部外面布置兩個點。

為減少焊把的長度，增加電弧的穩(wěn)定性，提高焊接質(zhì)量，在輔冷箱頂和冷箱底部各放兩臺焊機，同時擔負上、下部的焊接。

2.4管道預(yù)制，應(yīng)盡量減少固定焊口，增加活動焊口，提高焊接質(zhì)量，在保證吊裝的前提下盡量進行地面預(yù)制。

2.5制訂詳細的安全技術(shù)措施并交底。

2.6材料物料準備

材料的型號、規(guī)格、材質(zhì)應(yīng)符合設(shè)計要求，質(zhì)量應(yīng)符合規(guī)范要求。吊裝所用的機具，必須滿足吊裝施工要求以確保吊裝安全。施工所用的水、電、氣等應(yīng)準備充分。

2.7根據(jù)現(xiàn)場實際情況，確定管道、設(shè)備的堆放及組裝場地，制定施工車輛行走路線。

2.8 現(xiàn)場工序交接

施工前應(yīng)對基礎(chǔ)進行檢查、驗收。設(shè)備開箱、檢查、驗收。

3、空氣預(yù)冷及純化系統(tǒng)設(shè)備安裝方法及技術(shù)要求

3.1 水泵的安裝

水泵的安裝、就位及調(diào)整主要利用滾杠、倒鏈、人力完成。

3.2 空氣冷卻塔的安裝

3.2.1 塔體安裝

空冷塔用汽車吊吊裝就位，設(shè)備自帶吊耳。

3.2.2 空冷塔梯子平臺安裝

空冷塔梯子、平臺在空冷塔起吊之前，在地面安裝到空冷塔上。

3.2.3空冷塔外壁保溫

空冷塔塔體上段保溫在塔外壁搭設(shè)工作平臺，在平臺上完成對塔外壁的保溫。

3.2.4在安裝過程中空冷塔塔體上嚴禁動火。起吊前，在地面切除管道封頭，用機械切割法開好坡口，用吸塵器吸除切削，清潔切口并密封好開口以防雜物進入容器內(nèi)。

3.3水冷塔的安裝

3.3.1塔體的安裝

水冷塔用汽車吊吊裝就位，設(shè)備自帶吊耳。

3.3.2 塔體上梯子平臺的安裝

塔體上的梯子、平臺在地面安裝，螺栓連接到塔體預(yù)先焊好的支架上。

3.3.3 塔內(nèi)填料裝填及塔體保溫

塔內(nèi)填料為聚丙烯鮑爾環(huán)填料。保溫材料為礦渣棉，在塔外壁搭設(shè)工作平臺進行填料的裝填和塔體的保溫。

3.3.4 安裝技術(shù)要求

起吊前，在地面切除管道封頭，用機械切割法開好坡口，用吸塵器吸除切削，清潔切口并密封好開口以防雜物進入容器內(nèi)。

3.4分子篩吸附器的安裝

3.4.1分予篩吸附器用汽車吊吊裝就位。

3.4.2分子篩吸附器內(nèi)吸附劑的裝填順序為:惰性氧化鋁→活性氧化鋁→分子篩吸附劑。

3.4.3分子篩吸附器的兩個支座，一個為固定支座，另一個為活動支座，緊固活動支座時，活動支座地腳螺栓上的第一個螺母擰緊后，倒退一圈，然后用第二個螺母鎖緊。

3.4.4分子篩吸附器外壁保溫。保溫工作通過搭設(shè)的工作平臺進行。

3. 5 電加熱器安裝

電加熱汽車吊吊裝就位。保溫工作通過搭設(shè)的工作平臺進行。

3.6 消聲器安裝

消聲器用汽車吊吊裝就位。

4、冷箱焊接

冷箱焊接特點:對稱性和密封性。焊接過程中一定要保持人員的對稱性和焊接速度的一致性，人員2人或4人，以基本相同的速度進行對稱焊接。冷箱外壁一定要滿焊。

5、塔內(nèi)管道預(yù)制和安裝焊接

5.1預(yù)制場地要求:預(yù)制場地應(yīng)靠近冷箱，以減少搬運工作量;場地需封閉以防風、雨等影響焊接質(zhì)量;地面鋪設(shè)橡皮墊，使用橡皮滾胎以防損壞母材;場地須整潔、干凈。

5.2預(yù)制后進行脫脂，兩端用干凈塑料布包扎以防污染。

5.3組對用木制榔頭

5.4管道組對焊接時加不銹鋼墊環(huán)，墊環(huán)的點焊方位在順流端。

5.5管道坡口用不銹鋼絲刷刷至露出金屬光澤，焊絲進行脫脂。

5.6坡口不得強力組對。

5.7吊裝時，吊裝用繩用橡皮套保護，防止損壞母材或油脂沾在母材上;橡皮保護套應(yīng)潔凈。

5.8安裝時冷箱頂部要密封好，以防止抽風效應(yīng)，并可起到防風防雨的作用。為便于管道往冷箱內(nèi)搬運、吊裝，在冷箱下側(cè)留一開口，先集中大量預(yù)制件堆放到冷箱內(nèi)部底層，然后封閉該開口，以減小風流影響，而保證冷箱內(nèi)所有焊口的焊接質(zhì)量。

6、上塔與冷凝蒸發(fā)器焊接

6.1上塔與冷凝蒸發(fā)器的組對焊縫即俗稱的主縫，其焊接質(zhì)量直接影響塔的垂直度，最終影響產(chǎn)品的純度。主縫焊接嚴格按編制好的作業(yè)指導(dǎo)書進行。

首先按工藝要求打磨好主縫坡口并點焊，采用塔內(nèi)千斤頂外頂法進行組對。焊接施工平臺離焊縫高度1.4米為宜。

人員分工:鋁焊工4名，分2組進行雙人雙面橫焊;電工2名，防止臨時性的焊機故障，并配合焊工調(diào)節(jié)電流大小;鉗工2名，配合焊工進行坡口打磨和測量垂直度;起重工2名，配合鉗工調(diào)節(jié)垂直度;火焊工1名，對焊口進行預(yù)墊并給焊工傳遞焊絲;焊接施工員1名，協(xié)調(diào)各方工作，并根據(jù)焊縫間隙大小和塔體垂直度確定起焊點，以及處理焊接過程中出現(xiàn)的問題。

焊前焊試板，厚度同主縫一致，探傷檢驗合格方可焊接主縫。實際焊接時將兩焊機電流之和增大20~30A，氬氣純度必須達99.99%以上。

主縫焊接時焊縫周圍的相對濕度應(yīng)小于80%，氣溫應(yīng)高于5℃，風速應(yīng)小于2m/s。

焊接坡口兩端50mm內(nèi)用打磨光潔，焊絲進行脫脂處理，焊接過程中兩對人員焊接速度保持基本一致，塔內(nèi)焊工電弧不能間斷，外面焊工換焊絲時，要用氬氣保護好熔池以免產(chǎn)生氣孔。在焊接過程中要隨時觀察上塔垂直度的變化，隨時調(diào)整焊接速度以保證垂直度。

焊接結(jié)束待冷卻后，進行100%X射線探傷。

最后通過上塔拉架調(diào)節(jié)，同時配合加溫方式進行垂直度精調(diào)。

7、其它方面安裝

空壓機、氧壓機、氮壓機三大機組管道配制過程中，以設(shè)備為中心向外配管。氧壓機管道直徑較大，在安裝時一定要先進行預(yù)組裝，點焊牢固后再進行焊接。儀表管管徑小且較簿，焊接難度大，容易引起堵管，焊接必須按規(guī)范進行。

8、資料管理

焊接施工員在施工過程中要做好焊接質(zhì)量記錄和焊接資料保存，將當天的每個焊口編號、焊工號、焊接日期標在單線圖上，作好每個焊口的無損探傷記錄，并根據(jù)無損探傷報告、施工圖紙等做好焊接質(zhì)量記錄，工程完工后統(tǒng)一整理后存檔或移交廠方。

實際安裝過程中，通過采取以上施工管理措施，工程質(zhì)量優(yōu)良，各個工程廠方均很滿意，說明以上施工管理方案是行之有效的。

參考文獻:

[1]深度冷凍法制取氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程.GB16912-2008

[2]李化治.制氧技術(shù).北京:冶金工業(yè)出版社.1996

[3]現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接施工及驗收規(guī)范.GB50236-98

[4]湯學(xué)忠，顧福民 新編制氧工問答[M].北京:冶金工業(yè)出版社.2001