氧气管道安装施工技术

工程技术IECTechnol ogy 李茂 中国化学工程第十一建设有限公河南开封475002 摘要介绍氧气管道脱脂、安装等施工技术。 关键词脱脂对焊缝内壁圆滑 中图分类号TQ 082文献标识码B文章编号16729323(2012)06007303 氧元素是组成有机化合物必不可少的元素之一。氧气作为 重要原料在化工生产中占有重要地位。 当输送氧气的管道内存在油脂，同时管道焊缝不平整，有突 起，而氧气中不慎混进杂物时，杂物在与氧气一同运送过程中与 焊缝突起部位发生碰撞，产生火花，将引起爆炸，带来严重后果。 因此作为运输氧气的管道对焊缝内壁圆滑平整度要求高；管内 壁不能含有油污，需作脱脂处理；安装过程中要加强对管子、管 件、阀门、法兰、螺栓及垫片的保护，不能受到二次油污染。 1工程概况 河南龙宇煤化工50万t a甲醇壳牌煤气化工艺需用到中 压氧气，输送氧气的管道是从空分装置引出1条巾35612的氧 气主管进入到气化装置，从主管上分出l条D N 80的支线给开 工烧嘴提供氧气，主管与1台氧气预热器相连，加热后的氧气分 成4条分别与4个氧气蒸汽混合器相连，氧气与蒸汽混合后 进入4个煤烧嘴，管线总长为4928m 。由于氧气与蒸汽混合后 温度高，腐蚀性强，氧气蒸汽混合器前后的管道采用进口材料 Inconel600，其他材质为OC r l8Ni9、O C r l8N i9一w 。 2施工程序帆图1) 3管道预制 31管道切割及坡口加工方法 311管子应采用机械方法切割 不锈钢管使用砂轮切割或修磨时，砂轮片应专用，严禁与碳 钢管混用。管道坡口加工采用机械方法，应将坡口处的切割毛刺 清理干净，并应将凸凹不平处打磨平整。 312坡口形式和尺寸(见图2、表1) 当管壁厚69r am 时，采用V 型坡口，坡口角度o【=65 75。、钝边P=02m m 、组对间隙b=02r am 。 当管壁厚9620m m 时，采用V 型坡口，坡口角度 0【=5565。、钝边P=03m m 、组对间隙b=03ram 。 图1施工程序图 b 图2坡口型式图 表1坡口尺寸 32管道开子L 石油化工建设201206 73 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m ( 1) 管道上仪表取源部件的开孔和焊接应在管道预制时进 由于需要脱脂的管道全部是不锈钢管，因此采用酸洗、钝 行。 (2)管道的开孔应采用机械钻孔，或砂轮机磨孔，严禁使用 等离子或氧一乙炔害t j ：FL，防止飞溅附着到管壁上无法清理。 33管道组对 ( 1)管段上两对接焊V I 中心间距，当公称直径150ram 时，不应小于150r am ；当公称直径150m m 时，不应小于管子 外径。焊缝距支、吊架净距离不小于50ram ，不应在管道焊缝上 及其边缘上开孔。 ( 2) 管道对接焊口的组对应做到内壁齐平，内壁错边量不 应超过壁厚的10，且不大于2ram 。镍合金组对时，壁厚相同的 管子、管件其内壁应平齐，内壁错边量不应大于05ram。 ( 3) 管道组对间隙应适中，以保证管道打底焊接时不因焊 接收缩而修磨坡口，以防砂粒、铁沫进入管道，应重点保证管道 安装焊口打底焊接不修磨。 ( 4) 管子的预制深度要合适，便于酸洗钝化及脱脂的施工 及检验。 34焊口的点固 (1)焊件组对时，点固焊缝的焊接，选用的焊接材料及工艺 措施与正式焊接要求相同。 (2)点固焊缝不得强力组对。点固焊的尺寸见表2。 表2点固焊的尺寸 ?3篝攀媾蓑、阑 辉缝离震舢)焊缝长度(雕n)网距( m m ) 4451050100 薯。l誓巍0, TS，置6 10- 3013 35管道焊接 (1)管径4且壁厚，4m m 的对接焊缝采用全氩弧焊，其 余对接焊缝采用氩电联焊；角焊缝采氩弧焊，角焊缝的焊接不得 少于两遍。 (2)施焊前，应将焊缝表面及管口内外影响焊接质量(清理 范围10m m ) 的氧化物、油污、漆、锈、毛刺等清除干净。 ( 3) 管道上管台与主管的焊接采用角对接焊缝，管台不应 插入管内，具体形式如图3所示。 ；陟粤 乙于 图3管台与主管的焊接具体形式 “) 管道打底焊接时，内壁应平滑过渡，不应有超过2m m 的凸起或焊瘤。作为重点部位，每条焊缝均应仔细检查。 ( 5) 预制完成的管道应及时进行无损检测，无损检测合格 后方可进行下道工序。 4管道脱脂 41施工法 74l 石油化工建设201206 化、脱脂的方法，并且均采用槽浸法进行。 42施工程序及工艺 酸洗一酸洗后水冲洗一钝化一脱脂一干燥一检验一封闭一 标记一移交。 421酸洗 酸洗目的是除去材料表面的锈垢、氧化层等异物，以获得无 有害附着物的洁净表面。 酸洗液配方为10的硝酸(H N 03)加15的缓蚀剂 ( Lan一826) 。 在酸洗时，将整根管道置入酸洗液中浸渍，浸渍时应注意不 使管道内部留有气室，6h左右后取出，随即采用目测法检查管 道表面，如管道表面无残余锈迹及杂物即可采用大量的清洁水 冲洗表面，如管壁上附有难以通过冲洗去除的附着物则可采用 局部擦拭法去除。 422水冲洗 水冲洗的目的是清除管道内的杂物以及在酸洗过程残留在 管道表面的酸、碱性物质。冲洗所要达到的标准为，流出的水中 无肉眼可见的固体物质，PH 值达到69之间。 423钝化 钝化的目的是在洁净无锈、无油的金属内表面形成完整的 钝化膜，增强金属的抗腐蚀性，以使之在安装周期内不被腐蚀。 钝化配方为13的硝酸(HN O ，) 加05的缓蚀剂 (Lan-826)。 在钝化时，采用槽浸法，即将待钝化的整根管道集中浸没于 钝化药液中浸渍，浸渍时间不少于30m in。 424脱脂 脱脂目的是对管道内表面残存的油脂加以净化。 脱脂采用槽浸法，脱脂液选用工业三氯乙烯晗稳定剂)。将 整根管子浸没于清洗药液中浸渍(脱脂件不得含水份) ，经检验 合格后取出。如果天气干燥，可自然风干；如果空气湿度较大，可 用风机或压缩空气吹干( 压缩空气出I Sl 处用活性炭过滤气体中 可能含有的油份) 。脱脂作业时，脱脂药剂与被清洗工件的接触 时间应为115h。 能与管子连接的管件尽量与管子焊接后一起进行酸洗、脱 脂；不能与管子连接的管件单独进行酸洗、脱脂。 425干燥、封闭、标记 清洗的管道彻底干燥后( 不得遗留任何清洗残液) ，经检查 人员、监理、业主三方共同检验，合格后作出标记，两端用塑料薄 膜封闭，及时移交安装单位。安装单位应注意保护清洗成品，保 存期间必须严防包覆物的破损及雨淋。安装时方可根据施工需 要取下包覆物。 43检验 431除锈检验 酸洗后的部件以目视与工艺介质接触一侧无局部锈蚀及杂 物为合格。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 432钝化检验 钝化完成24h后仍不出现二次浮锈为合格。 433脱脂检验 ( 1)波长320380nm 黑光灯照射法，以脱脂件表面在暗 处无油脂荧光为合格。 ( 2) 对于不便于用黑光灯检查的部件(如口径较小的管道 等)，用樟脑法检查，以樟脑粒不停旋转为合格。 ( 3) 用清洁干燥的白色滤纸擦拭脱脂件表面，以纸上无油 脂痕迹为合格。 5管道安装 ( 1) 作业人员从预制场领取脱脂管道时，应重点检查管道 的封闭情况，凡管道封闭不严，怀疑管道已被污染应要求重新脱 脂及封闭。 (2)从脱脂场领取的管段、管件、管子，在运输及吊装过程 中严禁损坏其封堵，若损坏应对其进行检验、不合格的需重新脱 脂处理，暂时无法安装的脱脂件，应采取封盖、支垫措施防止雨 水污染。 (3)阀门出库时应检查其封闭情况，凡阀门封闭已破坏，阀 门应重新进行脱脂处理。阀门在运输及吊装过程中严防损坏其 封堵。运抵现场暂时无法安装的阀门，应封盖防止雨水污染。 (4)已脱脂的管段、阀门、管件只有在组装时才允许拆开其 一端的封堵，已拆开封堵的脱脂件应随即安装，中断安装应随时 封堵。 (5)以焊接方式连接的管段，在安装组对点焊前，应用脱脂 剂清洁焊口两端易污染部分，清洁长度不应小于管径，管道点焊 后应随即进行打底焊接，原则上不应中断，若情况特殊，应采取 措施，封闭焊缝，避免雨水，杂物进入管道。不锈钢管道焊接时， 管道内壁不应贴水溶纸，采用堵头封闭充气时，堵头及拉堵头的 铁丝应经脱脂处理，断开管道充气时应预防管道断开部位被污 染。 (6)现场组对的固定121，应先在未脱脂前预组合格，待脱脂 合格后，进行组对，组对时严禁用砂轮机打磨坡口。 (7)以法兰连接的管段，在安装时应用脱脂剂清洁两端法兰 的内壁及密封面，垫片应经脱脂处理，安装垫片时应戴已经脱脂 处理的白手套，不应用已被油污染的手套拿垫片或接触密封面， 并防止垫片、法兰被螺栓上的油脂污染，已安装的法兰口应把 紧，防止雨水、灰尘、油污进入管道。 (8)管道安装时，应检查法兰密封面及密封垫片，不得有影 响密封性能的划痕、斑点等缺陷。 (9)安装阀门时，当无特殊要求，应根据其介质流向进行安 装。水平管道上的阀门，其阀杆及传动装置应按设计规定安装， 动作应灵活。 ( 10) 阀门与管道以法兰连接时，阀门应在关闭状态下安 装。 (11) 氧气管道的弯头、分岔头不应与阀门出口直接相连。 阀门出口侧的不锈钢管宜有长度不小于5倍管外径且不小于 15m 的直管道。 支架应与管道安装同步进行，其安装要求与其它管道相同。 6静电接地安装 (1)氧气管道应有防静电接地措施，氧气管道的法兰、螺纹 接12J两侧应用导线作跨接，其电阻应小于003Q。 ( 2) 管道系统的接地电阻超过100Q 时，应设两处接地引 线。接地引线宜采用焊接形式。 ( 3) 有静电接地要求的不锈钢管道，导线跨接或接地引线 不得与特殊材质、衬里管道及不锈钢管道直接连接，应采用连接 板及不锈钢板过渡。 (4)用作静电接地的材料或零件，安装前不得涂漆。导电接 触必须除锈并紧密连接。 氧气管道是化工建筑安装中质量要求最严的管道，从施工 开始到施工竣工都必须经过严格的质量控制，2008年4月26日 永城龙宇煤化工50万t a甲醇气化装置氧气管道开车一次成 功，该工程后来获“国家优质工程”奖，到目前为止该工程运行良 好。 参考文献 1旺业金属管道工程施工及验收规7酚GB5023597 2舰场设备、工业管道焊接工程施工及验收规酚GB5023698 3炻油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规7酚SH 35012002 (收稿日期：20120905) (上接72页) 能，给有真空试漏检测要求的类似工程给予参考，提高施工项目 3B SEN473：2008Q ual ifi cat ionandcert i fi cat i onofN D Tpers on一 的质量控制。 nel Gener al pr i nci pl es 参考文献4B S EN1593：1999Nondest ructi vetest ingLeakt esti ngB ubble 1全容式LN G 储罐工程规定一机械部分：701311202031卜2400一 em i ssi on t echni ques 0011C 5B SEN1779：1999Nondestr ucti vetest ingLeakt est i ngCri t eri a 2B SEN 146202：2006D esi gn andm anuf act ur eofsit ebui l t， form et hodandt echni quesel ect i on vert ical，cylindr ical，fl at bot