吳魏國(guó) 翟艷飛 吳 波

(河南豫光金鉛股份有限公司， 河南 濟(jì)源 454650)

淺析空分塔的安裝要點(diǎn)

吳魏國(guó) 翟艷飛 吳 波

(河南豫光金鉛股份有限公司， 河南 濟(jì)源 454650)

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

冷箱； 塔內(nèi)設(shè)備； 管道； 閥門(mén)； 儀表

0 前言

空分設(shè)備的安裝主要包括機(jī)器、空分塔、儀電控?？辗炙鳛橹蒲跽镜暮诵脑O(shè)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(shí)間長(zhǎng)、難度大，將給用戶(hù)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，在安裝過(guò)程中要嚴(yán)格按照安裝規(guī)范施工，嚴(yán)格把關(guān)，做到每臺(tái)設(shè)備、每根管線(xiàn)、每個(gè)閥門(mén)、每條焊縫都符合安裝要求?？辗炙衫湎?、塔內(nèi)設(shè)備、管道、閥門(mén)、儀表等組成。其施工要先進(jìn)行冷箱拼裝、設(shè)備吊裝，再進(jìn)行管道安裝、系統(tǒng)試氣試壓，最后進(jìn)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(jiǎn)稱(chēng)，對(duì)空分塔內(nèi)設(shè)備起保冷作用，其體積因空分設(shè)備型號(hào)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(chǔ)驗(yàn)收

基礎(chǔ)竣工后其表面應(yīng)符合下列要求：

(1)表面不應(yīng)有裂紋等缺陷。

(2)表面應(yīng)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(zhǎng)不超過(guò)15 mm。

基礎(chǔ)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(dá)到圖紙要求的時(shí)間。基礎(chǔ)合格后，按容器平面布置好容器安裝中心線(xiàn)，并標(biāo)出管口方位。

1.2 冷箱焊接

冷箱焊接是冷箱拼接的關(guān)鍵，冷箱體的焊接主要技術(shù)要求是保證冷箱的氣密性和幾何尺寸符合設(shè)計(jì)要求?；A(chǔ)框架組對(duì)后，焊前必須測(cè)量水平度、對(duì)角線(xiàn)數(shù)據(jù)，焊后復(fù)驗(yàn)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(guò)程中只進(jìn)行冷箱結(jié)構(gòu)加固角的焊接，待冷箱板安裝達(dá)到設(shè)計(jì)高度，經(jīng)建設(shè)、監(jiān)理、施工三方檢查確認(rèn)后方可進(jìn)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(mǎn)焊。底層與基板焊接根據(jù)其材質(zhì)選用合適焊條，并對(duì)焊條進(jìn)行烘干保護(hù)，在進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí)采用防風(fēng)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(shè)備和管道的安裝

2.1 安裝要求

(1)預(yù)制場(chǎng)必須墊有橡膠或木板，不得與黑色金屬在同一場(chǎng)地加工。

(2)嚴(yán)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(yīng)選用木質(zhì)、紫銅或硬橡膠榔頭。

(5)搬運(yùn)或吊裝時(shí)鋼絲繩與產(chǎn)品接觸部分應(yīng)包橡皮等軟物。

(6)清洗后的管道或零件應(yīng)存放在干燥處，遠(yuǎn)離酸堿以防腐蝕。

(7)在制作過(guò)程中，應(yīng)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(shí)，電纜搭鐵不允許隨意亂搭在工件上，應(yīng)做專(zhuān)用工具，不允許在管道上引弧。

2.2 設(shè)備

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

圖1 空分塔設(shè)備吊裝圖

分餾塔和氬塔的垂直度偏差應(yīng)通過(guò)調(diào)整墊鐵使其在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)。因塔體為圓柱體，測(cè)量其垂直度采用鉛垂法，即用細(xì)線(xiàn)栓住吊墜，分別在塔體的東南西北四個(gè)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(duì)空分塔內(nèi)設(shè)備、管道、閥門(mén)、管件等進(jìn)行脫脂處理。鋁制件的脫脂，嚴(yán)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(jìn)行脫脂。脫脂后的管道、閥門(mén)、管件等均用白布扎口密封。因安裝現(xiàn)場(chǎng)條件有限，對(duì)管道脫脂難度大，進(jìn)度慢，所以采用方式為發(fā)貨前廠(chǎng)家脫脂并扎口密封，到貨入庫(kù)后按量領(lǐng)取，見(jiàn)圖2。

圖2 管道包裝圖

空分塔內(nèi)管線(xiàn)錯(cuò)綜復(fù)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(yù)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(xiàn)安裝從分餾塔上部開(kāi)始向下進(jìn)行。

管道預(yù)制場(chǎng)的地面上須鋪設(shè)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(bǔ)償管道不得隨意改動(dòng)，液體管的水平走向按流向傾斜5%。儀表管在安裝過(guò)程中要編號(hào)、掛牌，每裝一根都要認(rèn)真核實(shí)，避免漏裝或錯(cuò)裝。

2.4 設(shè)備支架與管道支吊架

2.4.1 設(shè)備支架

設(shè)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(yīng)按工程設(shè)計(jì)規(guī)定不得隨意改動(dòng)，安裝應(yīng)平整牢固，與管道接觸良好。

(2)無(wú)熱位移的管道，其吊桿應(yīng)垂直安裝；有熱位移的管道，吊桿應(yīng)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(shí)，不得有咬肉、燒穿等缺陷。

(4)管道安裝中使用臨時(shí)支吊架時(shí)，應(yīng)有明顯的標(biāo)記，不得與正式支吊架相沖突，管道安裝完畢后應(yīng)立即拆除。管道安裝完畢后，應(yīng)按工程圖紙逐個(gè)復(fù)核支吊架的型號(hào)、材質(zhì)和位置。這方面教訓(xùn)如某公司在安裝管道時(shí)將15 m處的活動(dòng)支架與22 m處的固定支架位置裝反，最終導(dǎo)致開(kāi)車(chē)后15 m處管道不能活動(dòng)而將焊縫撕裂后漏液，整套空分扒砂檢修。

3 閥門(mén)的安裝

冷箱內(nèi)閥門(mén)應(yīng)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(yīng)與其相應(yīng)的支架同時(shí)安裝。低溫液體閥之閥桿應(yīng)向上傾斜10°～15°。當(dāng)管道與閥體焊接時(shí)，要先把閥門(mén)關(guān)閉。采取降溫措施，使得焊接時(shí)閥體溫度不高于200 ℃，以免閥門(mén)密封件變形，影響閥門(mén)正常使用。與閥門(mén)相連的管道在安裝前，應(yīng)徹底地清除臟物、灰塵及其它外來(lái)機(jī)械雜質(zhì)，防止損壞閥門(mén)的密封面。安裝后的閥門(mén)啟閉應(yīng)靈活，管道連接后及冷試過(guò)程中都要對(duì)閥門(mén)啟閉狀態(tài)進(jìn)行檢查，不得有卡住現(xiàn)象才算合格。遙控閥門(mén)在安裝后，應(yīng)嚴(yán)格校核指令訊號(hào)與閥門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作是否同步：“全開(kāi)”、“全關(guān)”位置是否正確，并記錄開(kāi)度指令與閥門(mén)實(shí)際開(kāi)度的關(guān)系。凡帶有套筒的冷角閥和低溫氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥，在冷試過(guò)程中需用專(zhuān)用工具緊固法蘭螺栓。

4 儀表的安裝

嚴(yán)格按工藝要求對(duì)儀表進(jìn)行脫脂、清潔、吹掃和試驗(yàn)。另外，應(yīng)嚴(yán)格檢查變送器設(shè)置是否標(biāo)準(zhǔn)，并認(rèn)真核對(duì)接線(xiàn)的正確性。

嚴(yán)格按圖紙要求安裝儀表及儀表計(jì)器管路、儀表信號(hào)線(xiàn)。安裝熱電阻溫度計(jì)時(shí)，要進(jìn)行脫脂、清洗，插入深度符合技術(shù)要求，接線(xiàn)要牢固，不得有漏接和松脫現(xiàn)象，線(xiàn)頭應(yīng)加標(biāo)志牌區(qū)別。

各法蘭連結(jié)處，不得有強(qiáng)行對(duì)接現(xiàn)象，法蘭螺栓要對(duì)稱(chēng)緊固。

5 試壓

空分塔內(nèi)所有管道安裝結(jié)束拍片合格后，即可進(jìn)行系統(tǒng)壓力試驗(yàn)。根據(jù)工作壓力，空分塔壓力試驗(yàn)分低壓、中壓和膨脹前空氣系統(tǒng)3個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行。試驗(yàn)介質(zhì)采用干燥無(wú)油的壓縮空氣。氣源由儀表空氣壓縮機(jī)提供，通過(guò)高壓皮帶將氣源和試壓系統(tǒng)連接起來(lái)。

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(wú)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(shè)計(jì)壓力保持1 h→檢查外部泄露情況→合格后減壓。

試壓過(guò)程中主要的泄漏點(diǎn)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(mén)外漏，壓蓋法蘭或閥桿處漏；閥門(mén)內(nèi)漏，閥門(mén)關(guān)閉不嚴(yán)，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(yīng)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(jìn)行。吹掃壓力：中壓系統(tǒng)應(yīng)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(yīng)反復(fù)多次，時(shí)間不少于4 h。

整體冷試前，應(yīng)對(duì)空分塔進(jìn)行全面加溫和吹冷，冷試應(yīng)依次將分餾塔、冷凝蒸發(fā)器等主要設(shè)備冷卻到盡量低的溫度，各保持1～2 h，然后冷卻整個(gè)分餾塔，使所有的壓力容器和管道外表面結(jié)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(shí)，各容器和管道內(nèi)均充氣，并保持0.25 MPa，然后微開(kāi)各計(jì)器管小閥，各溫度計(jì)均通電，以便檢查計(jì)器管路和溫度計(jì)電纜在充填珠光砂過(guò)程中是否受損。此外，在充填口處應(yīng)采取安全防護(hù)措施。

7 結(jié)束語(yǔ)

空分裝置在安裝過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格按照安裝規(guī)范施工，嚴(yán)格把關(guān)，特別是冷箱內(nèi)的施工，要求做到每臺(tái)設(shè)備、每根管線(xiàn)、每個(gè)閥門(mén)、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(guó)(1981—)，男，河南信陽(yáng)人，工程師，高級(jí)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(xiàng)目部從事空分建設(shè)項(xiàng)目管理工作。

TQ116

B

1008-5122(2015)01-0027-03