浅谈大型空分设备安装技术

时间:2022-09-22 03:15:19

浅谈大型空分设备安装技术

摘要:空分设备在冶金、化工等领域占有非常重要的地位,为生产提供必不可少的氧气、氮气以及氩气等气体产品。本文介绍了KDON-20000/20000型空分设备现场安装、焊接的特点及设备安装的施工方法及技术要求。

关键词:空分设备;安装技术;焊接

1、工程特点

1.1 铝合金材料焊接量大

空分设备塔内管道和设备均为铝合金,都需采用铝合金焊接。

1.2 清洁度要求高

清洁度直接影响焊接质量,在整个焊接程中要保证焊材、母材、作业环境清洁,氧压机和塔内管道及设备的安装要求更严。

1.3 变形要求严格

冷箱和主塔的垂直度要求较高,焊接对垂直度的影响大,在实际施工中要采取对称双面焊来减少焊接变形。

1.4 要防止磕碰伤

铝材硬度较低,在施工过程中要采取保护措施,如吊装时钢丝绳外要加橡皮套或垫,管道组对时用软性榔头(木头或橡胶榔头)敲打。

1.5 铝合金焊接易产生气孔

铝合金在液态变为固态时,气体在熔池中的溶解度急剧降低,其冷凝速度快,因此极易产生气孔。

2 、准备工作

2.1根据不同的母材、焊材、焊接方法等进行焊接工艺评定,进行焊工培训考试。

2.2焊接施工人员根据图纸和规范要求,编制焊接施工方案,明确施工措施、技术规范、验收规范和探伤方案,在施工前对所有焊工进行技术交底。

2.3交流氩弧焊机用冷却水给水点的布置及要求:预制场和安装现场要布置给水点,其中安装现场在辅冷箱顶和冷箱底部外面布置两个点。

为减少焊把的长度,增加电弧的稳定性,提高焊接质量,在辅冷箱顶和冷箱底部各放两台焊机,同时担负上、下部的焊接。

2.4管道预制,应尽量减少固定焊口,增加活动焊口,提高焊接质量,在保证吊装的前提下尽量进行地面预制。

2.5制订详细的安全技术措施并交底。

2.6材料物料准备

材料的型号、规格、材质应符合设计要求,质量应符合规范要求。吊装所用的机具,必须满足吊装施工要求以确保吊装安全。施工所用的水、电、气等应准备充分。

2.7根据现场实际情况,确定管道、设备的堆放及组装场地,制定施工车辆行走路线。

2.8 现场工序交接

施工前应对基础进行检查、验收。设备开箱、检查、验收。

3、空气预冷及纯化系统设备安装方法及技术要求

3.1 水泵的安装

水泵的安装、就位及调整主要利用滚杠、倒链、人力完成。

3.2 空气冷却塔的安装

3.2.1 塔体安装

空冷塔用汽车吊吊装就位,设备自带吊耳。

3.2.2 空冷塔梯子平台安装

空冷塔梯子、平台在空冷塔起吊之前,在地面安装到空冷塔上。

3.2.3空冷塔外壁保温

空冷塔塔体上段保温在塔外壁搭设工作平台,在平台上完成对塔外壁的保温。

3.2.4在安装过程中空冷塔塔体上严禁动火。起吊前,在地面切除管道封头,用机械切割法开好坡口,用吸尘器吸除切削,清洁切口并密封好开口以防杂物进入容器内。

3.3水冷塔的安装

3.3.1塔体的安装

水冷塔用汽车吊吊装就位,设备自带吊耳。

3.3.2 塔体上梯子平台的安装

塔体上的梯子、平台在地面安装,螺栓连接到塔体预先焊好的支架上。

3.3.3 塔内填料装填及塔体保温

塔内填料为聚丙烯鲍尔环填料。保温材料为矿渣棉,在塔外壁搭设工作平台进行填料的装填和塔体的保温。

3.3.4 安装技术要求

起吊前,在地面切除管道封头,用机械切割法开好坡口,用吸尘器吸除切削,清洁切口并密封好开口以防杂物进入容器内。

3.4分子筛吸附器的安装

3.4.1分予筛吸附器用汽车吊吊装就位。

3.4.2分子筛吸附器内吸附剂的装填顺序为:惰性氧化铝活性氧化铝分子筛吸附剂。

3.4.3分子筛吸附器的两个支座,一个为固定支座,另一个为活动支座,紧固活动支座时,活动支座地脚螺栓上的第一个螺母拧紧后,倒退一圈,然后用第二个螺母锁紧。

3.4.4分子筛吸附器外壁保温。保温工作通过搭设的工作平台进行。

3. 5 电加热器安装

电加热汽车吊吊装就位。保温工作通过搭设的工作平台进行。

3.6 消声器安装

消声器用汽车吊吊装就位。

4、冷箱焊接

冷箱焊接特点:对称性和密封性。焊接过程中一定要保持人员的对称性和焊接速度的一致性,人员2人或4人,以基本相同的速度进行对称焊接。冷箱外壁一定要满焊。

5、塔内管道预制和安装焊接

5.1预制场地要求:预制场地应靠近冷箱,以减少搬运工作量;场地需封闭以防风、雨等影响焊接质量;地面铺设橡皮垫,使用橡皮滚胎以防损坏母材;场地须整洁、干净。

5.2预制后进行脱脂,两端用干净塑料布包扎以防污染。

5.3组对用木制榔头

5.4管道组对焊接时加不锈钢垫环,垫环的点焊方位在顺流端。

5.5管道坡口用不锈钢丝刷刷至露出金属光泽,焊丝进行脱脂。

5.6坡口不得强力组对。

5.7吊装时,吊装用绳用橡皮套保护,防止损坏母材或油脂沾在母材上;橡皮保护套应洁净。

5.8安装时冷箱顶部要密封好,以防止抽风效应,并可起到防风防雨的作用。为便于管道往冷箱内搬运、吊装,在冷箱下侧留一开口,先集中大量预制件堆放到冷箱内部底层,然后封闭该开口,以减小风流影响,而保证冷箱内所有焊口的焊接质量。

6、上塔与冷凝蒸发器焊接

6.1上塔与冷凝蒸发器的组对焊缝即俗称的主缝,其焊接质量直接影响塔的垂直度,最终影响产品的纯度。主缝焊接严格按编制好的作业指导书进行。

首先按工艺要求打磨好主缝坡口并点焊,采用塔内千斤顶外顶法进行组对。焊接施工平台离焊缝高度1.4米为宜。

人员分工:铝焊工4名,分2组进行双人双面横焊;电工2名,防止临时性的焊机故障,并配合焊工调节电流大小;钳工2名,配合焊工进行坡口打磨和测量垂直度;起重工2名,配合钳工调节垂直度;火焊工1名,对焊口进行预垫并给焊工传递焊丝;焊接施工员1名,协调各方工作,并根据焊缝间隙大小和塔体垂直度确定起焊点,以及处理焊接过程中出现的问题。

焊前焊试板,厚度同主缝一致,探伤检验合格方可焊接主缝。实际焊接时将两焊机电流之和增大20~30A,氩气纯度必须达99.99%以上。

主缝焊接时焊缝周围的相对湿度应小于80%,气温应高于5℃,风速应小于2m/s。

焊接坡口两端50mm内用打磨光洁,焊丝进行脱脂处理,焊接过程中两对人员焊接速度保持基本一致,塔内焊工电弧不能间断,外面焊工换焊丝时,要用氩气保护好熔池以免产生气孔。在焊接过程中要随时观察上塔垂直度的变化,随时调整焊接速度以保证垂直度。

焊接结束待冷却后,进行100%X射线探伤。

最后通过上塔拉架调节,同时配合加温方式进行垂直度精调。

7、其它方面安装

空压机、氧压机、氮压机三大机组管道配制过程中,以设备为中心向外配管。氧压机管道直径较大,在安装时一定要先进行预组装,点焊牢固后再进行焊接。仪表管管径小且较簿,焊接难度大,容易引起堵管,焊接必须按规范进行。

8、资料管理

焊接施工员在施工过程中要做好焊接质量记录和焊接资料保存,将当天的每个焊口编号、焊工号、焊接日期标在单线图上,作好每个焊口的无损探伤记录,并根据无损探伤报告、施工图纸等做好焊接质量记录,工程完工后统一整理后存档或移交厂方。

实际安装过程中,通过采取以上施工管理措施,工程质量优良,各个工程厂方均很满意,说明以上施工管理方案是行之有效的。

参考文献:

[1]深度冷冻法制取氧气及相关气体安全技术规程.GB16912-2008

[2]李化治.制氧技术.北京:冶金工业出版社.1996

[3]现场设备、工业管道焊接施工及验收规范.GB50236-98

[4]汤学忠,顾福民 新编制氧工问答[M].北京:冶金工业出版社.2001

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