淺析空分塔的安裝要點

吳魏國 翟艷飛 吳 波

(河南豫光金鉛股份有限公司， 河南 濟源 454650)

淺析空分塔的安裝要點

吳魏國 翟艷飛 吳 波

(河南豫光金鉛股份有限公司， 河南 濟源 454650)

簡要介紹了空分塔安裝的要點和注意事項，安裝過程中需把握的重要安裝數(shù)據(jù)等。

冷箱； 塔內(nèi)設備； 管道； 閥門； 儀表

0 前言

空分設備的安裝主要包括機器、空分塔、儀電控。空分塔作為制氧站的核心設備一旦扒砂，因排除故障的施工區(qū)域狹小且高空作業(yè)，檢修時間長、難度大，將給用戶造成巨大的經(jīng)濟損失。因此，在安裝過程中要嚴格按照安裝規(guī)范施工，嚴格把關，做到每臺設備、每根管線、每個閥門、每條焊縫都符合安裝要求。空分塔由冷箱、塔內(nèi)設備、管道、閥門、儀表等組成。其施工要先進行冷箱拼裝、設備吊裝，再進行管道安裝、系統(tǒng)試氣試壓，最后進行系統(tǒng)吹掃、整體冷試和充填珠光砂。

1 冷箱拼裝

冷箱是保冷箱的簡稱，對空分塔內(nèi)設備起保冷作用，其體積因空分設備型號大小而異，由若干塊箱板拼裝而成，主體材料一般為Q235- A，厚度為4～6 mm。

1.1 基礎驗收

基礎竣工后其表面應符合下列要求：

(1)表面不應有裂紋等缺陷。

(2)表面應清潔，不允許夾帶木板、油氈等易燃物。

(3)表面平面度小于5/1 000。

(4)表面水平度小于5/1 000,全長不超過15 mm。

基礎本體采用具有防水和抗凍性能的混凝土,其凝固期一定要達到圖紙要求的時間?；A合格后，按容器平面布置好容器安裝中心線，并標出管口方位。

1.2 冷箱焊接

冷箱焊接是冷箱拼接的關鍵，冷箱體的焊接主要技術要求是保證冷箱的氣密性和幾何尺寸符合設計要求。基礎框架組對后，焊前必須測量水平度、對角線數(shù)據(jù)，焊后復驗數(shù)據(jù)記錄。

在安裝調(diào)整好第一層冷箱板后先將基板與冷箱板焊接，在冷箱安裝過程中只進行冷箱結構加固角的焊接，待冷箱板安裝達到設計高度，經(jīng)建設、監(jiān)理、施工三方檢查確認后方可進行側(cè)板焊接。冷箱板外側(cè)，相鄰冷箱板間為連續(xù)密封焊接，即冷箱板焊接完成后做到珠光砂和密封氣不外泄。冷箱板內(nèi)側(cè)，相鄰冷箱板間為不低于150/50的間斷焊。但角部的加固件與箱板骨架之間角焊縫要求封閉滿焊。底層與基板焊接根據(jù)其材質(zhì)選用合適焊條，并對焊條進行烘干保護，在進行焊接作業(yè)時采用防風措施。其垂直度偏差≤1.5/1 000，且總高垂直偏差不得大于20 mm。

2 空分塔內(nèi)設備和管道的安裝

2.1 安裝要求

(1)預制場必須墊有橡膠或木板，不得與黑色金屬在同一場地加工。

(2)嚴禁金屬硬物，如撬棒、榔頭等甩在鋁管道上。

(3)工作人員的工作服、手套必須干凈，不得有油跡。

(4)敲擊工具應選用木質(zhì)、紫銅或硬橡膠榔頭。

(5)搬運或吊裝時鋼絲繩與產(chǎn)品接觸部分應包橡皮等軟物。

(6)清洗后的管道或零件應存放在干燥處，遠離酸堿以防腐蝕。

(7)在制作過程中，應輕搬、輕放，不可在地上翻滾、手拖，防止管道損壞。

(8)工件焊接時，電纜搭鐵不允許隨意亂搭在工件上，應做專用工具，不允許在管道上引弧。

2.2 設備

空分塔內(nèi)分餾塔、氬塔、換熱器等設備均為鋁制件，所以吊裝前在設備上需安裝吊耳。如需捆扎設備時，必須對設備本體采取保護措施，索具外套橡皮管或墊軟木，索具間用支撐撐開，避免鋼絲繩與設備本體直接接觸劃傷設備，如圖1所示。

圖1 空分塔設備吊裝圖

分餾塔和氬塔的垂直度偏差應通過調(diào)整墊鐵使其在圖紙設計允許范圍內(nèi)。因塔體為圓柱體，測量其垂直度采用鉛垂法，即用細線栓住吊墜，分別在塔體的東南西北四個方向從高處放下，然后比較間距讀數(shù)。

2.3 管道

空分塔內(nèi)屬低溫深冷，氧氣助燃，遇油易爆。因此，必須對空分塔內(nèi)設備、管道、閥門、管件等進行脫脂處理。鋁制件的脫脂，嚴禁使用四氯化碳溶劑，必須用聚氯乙烯或三氯乙烯溶劑，非鋁制件均用四氯化碳進行脫脂。脫脂后的管道、閥門、管件等均用白布扎口密封。因安裝現(xiàn)場條件有限，對管道脫脂難度大，進度慢，所以采用方式為發(fā)貨前廠家脫脂并扎口密封，到貨入庫后按量領取，見圖2。

圖2 管道包裝圖

空分塔內(nèi)管線錯綜復雜，管道安裝必須按照以下原則：先大管，后小管；先下部，后上部；先主管，后輔管；先預制，后配置；加熱管與低溫管、液體容器壁面距離不小于300 mm；管線安裝從分餾塔上部開始向下進行。

管道預制場的地面上須鋪設4 mm厚的橡皮墊，工具使用不銹鋼絲刷、鋁制水平尺、木榔頭、尼龍繩等。補償管道不得隨意改動，液體管的水平走向按流向傾斜5%。儀表管在安裝過程中要編號、掛牌，每裝一根都要認真核實，避免漏裝或錯裝。

2.4 設備支架與管道支吊架

2.4.1 設備支架

設備垂直度校訂后用圓形抱箍將塔體抱住，抱箍另一端用活扣連接后與箱板焊接牢固，塔體與抱箍間填上石棉墊板。

2.4.2 管道支、吊架的安裝

(1)支、吊架位置應按工程設計規(guī)定不得隨意改動，安裝應平整牢固，與管道接觸良好。

(2)無熱位移的管道，其吊桿應垂直安裝；有熱位移的管道，吊桿應在位移相反方向，按位移值之半傾斜安裝。

(3)支吊架不得有漏焊、焊接裂紋等缺陷，管道與支吊架焊接時，不得有咬肉、燒穿等缺陷。

(4)管道安裝中使用臨時支吊架時，應有明顯的標記，不得與正式支吊架相沖突，管道安裝完畢后應立即拆除。管道安裝完畢后，應按工程圖紙逐個復核支吊架的型號、材質(zhì)和位置。這方面教訓如某公司在安裝管道時將15 m處的活動支架與22 m處的固定支架位置裝反，最終導致開車后15 m處管道不能活動而將焊縫撕裂后漏液，整套空分扒砂檢修。

3 閥門的安裝

冷箱內(nèi)閥門應在所有容器就位后、管路安裝前安裝就位。冷箱內(nèi)的冷閥應與其相應的支架同時安裝。低溫液體閥之閥桿應向上傾斜10°～15°。當管道與閥體焊接時，要先把閥門關閉。采取降溫措施，使得焊接時閥體溫度不高于200 ℃，以免閥門密封件變形，影響閥門正常使用。與閥門相連的管道在安裝前，應徹底地清除臟物、灰塵及其它外來機械雜質(zhì)，防止損壞閥門的密封面。安裝后的閥門啟閉應靈活，管道連接后及冷試過程中都要對閥門啟閉狀態(tài)進行檢查，不得有卡住現(xiàn)象才算合格。遙控閥門在安裝后，應嚴格校核指令訊號與閥門執(zhí)行機構動作是否同步：“全開”、“全關”位置是否正確，并記錄開度指令與閥門實際開度的關系。凡帶有套筒的冷角閥和低溫氣動薄膜調(diào)節(jié)閥，在冷試過程中需用專用工具緊固法蘭螺栓。

4 儀表的安裝

嚴格按工藝要求對儀表進行脫脂、清潔、吹掃和試驗。另外，應嚴格檢查變送器設置是否標準，并認真核對接線的正確性。

嚴格按圖紙要求安裝儀表及儀表計器管路、儀表信號線。安裝熱電阻溫度計時，要進行脫脂、清洗，插入深度符合技術要求，接線要牢固，不得有漏接和松脫現(xiàn)象，線頭應加標志牌區(qū)別。

各法蘭連結處，不得有強行對接現(xiàn)象，法蘭螺栓要對稱緊固。

5 試壓

空分塔內(nèi)所有管道安裝結束拍片合格后，即可進行系統(tǒng)壓力試驗。根據(jù)工作壓力，空分塔壓力試驗分低壓、中壓和膨脹前空氣系統(tǒng)3個系統(tǒng)進行。試驗介質(zhì)采用干燥無油的壓縮空氣。氣源由儀表空氣壓縮機提供，通過高壓皮帶將氣源和試壓系統(tǒng)連接起來。

試壓順序：先膨脹前空氣系統(tǒng)，再中壓系統(tǒng)，最后低壓系統(tǒng)。試壓檢漏劑采用中性無脂肥皂粉。

檢漏步序：升壓力至0.02 MPa→焊口、法蘭等連接件外檢漏→處理后升壓至0.05 MPa→再檢漏→保壓1 h→減壓至設計壓力保持1 h→檢查外部泄露情況→合格后減壓。

試壓過程中主要的泄漏點有以下幾種情況：管道焊縫處漏，多為氣孔缺陷；連接法蘭處漏，多為墊片質(zhì)量或螺栓未均勻擰緊所致；閥門外漏，壓蓋法蘭或閥桿處漏；閥門內(nèi)漏，閥門關閉不嚴，需研磨加工。

6 吹掃、裸冷、填充珠光砂

空分塔系統(tǒng)吹掃一般應先吹掃塔外系統(tǒng)，后吹掃塔內(nèi)系統(tǒng)，要一部分接一部分進行。吹掃壓力：中壓系統(tǒng)應保持0.25～0.4 MPa，低壓系統(tǒng)保持0.04～0.05 MPa，各系統(tǒng)吹掃應反復多次，時間不少于4 h。

整體冷試前，應對空分塔進行全面加溫和吹冷，冷試應依次將分餾塔、冷凝蒸發(fā)器等主要設備冷卻到盡量低的溫度，各保持1～2 h，然后冷卻整個分餾塔，使所有的壓力容器和管道外表面結上白霜，并保持3～4 h。

整體冷試合格后，即可充填珠光砂。充填時，各容器和管道內(nèi)均充氣，并保持0.25 MPa，然后微開各計器管小閥，各溫度計均通電，以便檢查計器管路和溫度計電纜在充填珠光砂過程中是否受損。此外，在充填口處應采取安全防護措施。

7 結束語

空分裝置在安裝過程中應嚴格按照安裝規(guī)范施工，嚴格把關，特別是冷箱內(nèi)的施工，要求做到每臺設備、每根管線、每個閥門、每條焊縫都符合安裝要求。

DiscussionontheMainPointofAirSeparationTowerInstallation

WU Wei-guo, ZHAI Yan-fei, WU Bo

This paper briefly introduces the main points, matters needing attention and important installation data in the process of installing air separation tower.

cold box; tower equipment; pipelines; valves; instrumentation

2014-12-04

吳魏國(1981—)，男，河南信陽人，工程師，高級深冷氣體分離工，現(xiàn)任職于河南豫光金鉛股份有限公司項目部從事空分建設項目管理工作。

TQ116

B

1008-5122(2015)01-0027-03