JB-T2549-1994铝制空气分离设备制造技术规范.pdf

J 76 JB/T 25491994 铝制空气分离设备制造技术规范 1994-07-18 发布1995-07-01 实施 中华人民共和国机械工业部 发 布 标准下载网( ) 1 1 主题内容与适用范围 本标准规定了铝制的筛板塔、盘管式换热器、列管式换热器、自动阀箱吸附器和冷箱内部管道单 元产品的制造技术要求和上述产品中的铝制压力容器通用的检验项目和试验方法。 本标准适用于铝制空气分离设备及类似的铝制设备的制造和验收。 2引用标准 GB 1184形状和位置公差 未注公差的规定 JB 5902空分设备用氧气管道 JB/T 6895铝制空分设备安装焊接技术规范 JB/T 6896空气分离设备表面清洁度 JB/Z 167铝制空气分离设备氩弧焊工艺规程 3 制造技术要求 3. 1 基本要求 3. 1. 1 铝制空气分离设备的制造应符合本标准的规定，并按经规定程序批准的设计图样和技术文件制 造。 3. 1. 2 铝制空气分离设备所有零部件均应仔细清洗，除去杂质和严格除油脱脂。设备上与氧直接接触 的零部件表面，以及某些因设备运转而导致残油可能进入氧气中的零部件表面，其残油量不得超过 125mg/m2。 3. 1. 3 设备中铝和铝合金零件的焊接应采用钨极氩弧焊或熔化极氩弧焊，不得采用气焊或电弧焊。氩 弧焊的工艺方法按 JB/Z 167 的规定。 3. 1. 4 铝制空气分离设备中压力容器的制造应符合下列基本要求。 3. 1. 4. 1 压力容器用材料，包括焊接材料，其性能和规格应符合相应的国家标准和行业标准的规定。 同时，必须附有效的质量证明书，必要时还应进行复验。 3. 1. 4. 2 铝制压力容器受压元件限用条件为：设计压力不超过 8MPa；设计温度在269+200范围。 3. 1. 4. 3 设计温度超过 75时，不宜采用含镁量大于或等于 3%的铝合金。 3. 1. 4. 4 压力容器受压元件选用国外材料时应符合下列要求： a. 只能选用国外压力容器规范允许使用的材料，其使用范围应符合相应规范的规定，并且有质 量证明书； b. 首次使用前，应进行有关试验和验证。若能满足技术要求，方可投料制造。 3. 1. 4. 5 铝制压力容器制造和现场组焊单位，必须持有省或省以上劳动部门颁发的制造许可证。 3. 1. 4. 6 制造和现场组焊单位，必须严格按照国家和有关部门制定的规范、标准及设计图样制造。 机械工业部1994-07-18 批准 中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准 铝制空气分离设备制造技术规范 JB/T 25491994 代替 JB 25491979 1995-07-01 实施 标准下载网( ) JB/T 25491994 2 3. 1. 4. 7 从事铝制压力容器制造的焊工，必须经培训，通过考试，持有焊工合格证，方可上岗施焊。 焊工培训和考试应符合 JB/T 6895 中第 6 章的规定。 3. 1. 4. 8 筒体和封头的制造应符合压力容器安全技术监察规程 （以下简称容规 ）中第 62 条的 规定。 3. 1. 4. 9 铝制压力容器的焊接工艺评定应符合 JB/T 6895 中第 7 章的规定。 3. 1. 4. 10 铝制压力容器的焊后热处理应符合有关标准的规定。 3. 1. 4. 11 铝制压力容器焊缝的返修应符合容规中第 69 条的有关规定。 3. 4. 1. 12 铝制压力容器的制造必须有专用场地，不得与黑色金属产品混杂生产。工作场所要保持清 洁、干燥，必须控制灰尘、飞溅物，防止铝制容器表面机械损伤。 3. 1. 4. 13 焊接坡口面应采用机械方法加工，表面应光洁平整。焊前，坡口及其两侧必须进行严格清 洗。 3. 1. 4. 14 卧式容器应保证其与支座间充分接触。 3. 1. 4. 15 铝制空分设备中的压力容器出厂时，制造单位必须向用户提供下列技术资料： a. 竣工图样； b. 产品质量证明书（其内容和格式参照容规中附件三） ； c. 压力容器安全质量监督检验证书； d. 产品装箱清单。 3. 1. 4. 16 上塔，下塔，盘管、列管式换热器和吸附器等铝制容器试压后，应将内腔及通道吹干，外 表清洗干净。然后，必须向其内部充灌干燥的氮气，并将所有人孔、手孔、管口和接口进行封闭。充 氮压力：高压腔为 0.010.02MPa(表压)；低压腔为 0.001MPa(表压)。 氮封时，在精馏塔的两个适当部位各装一个压力表，用以分别指示塔上部和塔下部的压力。 3. 1. 4. 17 除非设计另有规定，产品的外表面均不涂防锈漆。 3. 1. 4. 18 铝制压力容器的其他要求也必须符合容规中关于有色金属压力容器的规定，还应符合 铝制压力容器相应标准的规定。 3. 2 筛板塔 3. 2. 1 筛孔板是筛板塔中塔板（组件，见图 1）的关键零件，其材料通常选用半硬状态的 LF2 和 LF4 等铝合金板。板材必须平整，不应有翘曲、凹陷、凸起、裂纹、划伤和锈蚀等缺陷。 图 1 带直斗的对流塔板结构及其安装固定 JB/T 25491994 3 3. 2. 2 筛板塔内夹持和固定塔板的夹持件，如圆环（见图 1）必须平整，通常应使用整料制成。特殊 情况下允许用两段料拼接，但拼接成的圆环仍须保持平整。装配时，相邻两圆环的缺口应当错开。 3. 2. 3 筛孔板拼合后应平整，拼板间的间隙不得大于 0.5d(d 为筛孔直径)。制出筛孔后，筛孔板表面 仍需保持光洁，无明显毛刺。 3. 2. 4 筛孔直径允许偏差通常为0.05mm；每块筛板上不允许有超过 20%的筛孔其直径超出偏差， 且最大允许偏差为0.1mm；漏冲孔数不得超过总数的 0.3%；筛孔分布应均匀。三角形排列的筛孔， 其间距偏差不得超过图样规定值的10%。筛孔本身表面必须光洁。 3. 2. 5 装配塔板时，每块塔板的溢流口四周与筛板孔之间，塔板与上下圆环之间，其缝隙不应大于筛 孔直径的一半；上下圆环与内筒及外筒之间应均匀密合。 3. 2. 6 装配时，每块塔板上的溢流堰高度 Z1（见图 1 和图 2）和进口堰高度 Z2及溢流口通道尺寸 S、 S1、S2应按图样要求严格控制；还应确保上一层溢流斗出口位于相邻的下一层受液槽（由无孔板等构 成）之上。 3. 2. 7 塔板必须平整，塔板装入筒体后的平整值 C（见图 3 和图 4）应符合下列要求： 当 D200030004 30005 JB/T 25491994 5 3. 2. 10 除下塔外筒外，成形后的筒体其任一截面上的圆度公差，即最大直径与最小直径（见图 7） 之差，不得超过其名义直径的 4/1000。 图 7 筒体圆度 3. 2. 11 塔体素线的直线度公差，最大不得超过塔体高度的 1/1000，且应控制在10mm 范围内。 3. 2. 12 筒体中心线与环形轧槽中心平面应保持垂直。各轧槽相互间应保持平行，任何两相邻轧槽间 距偏差不得超过0.5mm。装配后，上下两节筒体相邻轧槽的间距偏差应符合表 2 的规定。 表 2 上下两节筒体相邻轧槽的间距偏差 mm 塔 板 直 径 D间 距 偏 差 300mm，L=4mm。 3. 3. 2 管板与集气器的连接应气密，管孔中心线与端面的垂直度公差为0.02mm.。 3. 3. 3 垫条表面不得有毛刺，且应平整，厚薄均匀。 3. 3. 4 盘绕用管子应退火，一般不得拼接。如果拼接，不许堵塞。此时应以直径等于管子内径 0.85 倍的圆钢球在管中能否自由通过来判别合格与否。 3. 3. 5 盘绕前的原料管子和盘绕时每绕完一层管子及总装后的产品按表 6 进行水压试验，不得渗漏。 如中途发现有缺陷的管子应予以调换。 3. 3. 6 盘绕过程中，不许产生管子压扁和划伤等缺陷。 3. 3. 7 用焊接方法将管子固定在垫条上，每一层垫条的布置应排列均匀。 3. 3. 8 最外层垫条应紧贴围筒，不得有间隙。围筒与外筒的接触处按设计图样的具体要求进行封闭式 JB/T 25491994 6 焊接。 3. 3. 9 盘绕时，应保证绕管的轴向和径向距离均匀，在整个盘绕高度上，盘绕圈数误差允许增减一圈。 3. 3. 10 管子与管板组合时，因焊接收缩引起的变小了的管子内径其值不应小于原内径的 0.85 倍，且 内径缩小了的管子数不应超过管子总数 10%。 3. 3. 11 通常不允许有堵塞的绕管。然而，当总装后经水压试验发现个别绕管存在缺陷且无法返修时， 在设计图样许可并确认其不影响产品性能的条件下，允许将有缺陷管子的进、出口堵死。但被堵死的 管子数量及其位置应在产品质量证明书中载明。 3. 4 列管式换热器 3. 4. 1 管子成型（切割）前，应经水压试验，不许渗漏。水压试验的压力和保压时间按设计图样规定。 3. 4. 2 装配焊接前，管板上的氧化皮应清除；全部零部件必须进行脱脂去油处理。 3. 4. 3 装配时，应确保管子与管板垂直，上、下管板平行，其形位公差应符合设计图样和技术文件的 要求。 3. 4. 4 焊缝不许出现砂眼和气孔。 3. 4. 5 对采用胀接法的列管式换热器，应严格控制并保证管子与管孔间隙符合设计图样规定。 3. 5 自动阀箱 3. 5. 1 加工制作上、下阀板时，必须保证螺纹的制造质量和“V”形迫紧槽的形状、尺寸、粗糙度符 合设计图样的要求。迫紧槽的形状应当规整，不许变形和出现径向坡口。迫紧槽与内孔的同轴度公差 至少应达到 GB 1184 中 10 级精度的要求。 3. 5. 2 用纯铝制作的“O”形密封圈，其接口对接焊缝应经修整，直至与母材铝丝相一致的圆截面形 状，表面应圆滑、光洁。密封圈的成形加工应安排在退火后进行。 3. 5. 3 除设计另有规定以外，焊缝探伤和阀箱的压力试验按第 4 章的规定进行。 3. 6 吸附器 3. 6. 1 复合后的吸附器，其高颈法兰接合面的平面度公差应不低于 GB 1184 中 10 级精度的要求。 3. 6. 2 通常滤网不应拼接。若需拼接，其接缝焊接不得使用腐蚀性焊剂。滤网装好后，应紧贴在筛孔 板上，不应留有缝隙，不许松动。 3. 6. 3 各支承圈（或称底圈）与筒体间应采用连续焊，不许采用断续焊，谨防液体旁通。 3. 6. 4 筒体与封头，筒体与接管，接管与封头的焊接，均必须焊透。除非设计另有规定，焊缝的探伤 和产品的压力试验应按第 4 章的规定进行。 3. 7 冷箱内部管道 3. 7. 1 用于制造铝焊接管的材料， 其性能和规格必须符合有关国标和行标的规定， 并随带质量证明书。 3. 7. 2 铝焊接管的外圆周长公差，管口圆度公差，管口端面对管子轴线的垂直度公差，还有管子表面 的机械损伤（如刻痕、划伤、凹坑等） ，均应符合有关标准的规定。 3. 7. 3 铝焊接管的焊缝与本体金属表面应圆滑过渡。焊缝和垫影响区不许有裂纹、气孔、弧坑及夹渣 等缺陷。 3. 7. 4 铝焊接管必须去净毛刺和油污。 3. 7. 5 氧气管道的制造技术要求应符合 JB 5902 的规定。氧气管道内外表面残油量的检查方法应按 JB/T 6896 的规定执行。 JB/T 25491994 7 3. 7. 6 非输氧用铝焊接管（含波纹管、弯管等）的焊缝应经 X 射线探伤，焊缝探伤长度比例应符合 表 4 的规定。探伤结果不应低于 JB/T 6895 中附录 A 规定的级片的要求。 对于无需做气压试验的名义直径小于或等于 80mm 管道的环焊缝，如进行 X 射线探伤有困难，可 用着色探伤代之。与每个焊工技术水平有关的着色探伤长度或接头数比例应符合相应标准的规定。 3. 7. 7 铝焊接管应进行耐压试验和气密性试验。除非设计另有规定，上述两类试验的要求应符合表 5 的规定。 3. 7. 8 为防止因温差太大、自重过大和焊接应力等而导致管道变形、裂纹和拉断等故障，除管道结构 应采取有效的温度补偿措施，诸如设置“U”形管道或采用膨胀管接头外，还应注重管道安装时的方 位、尺寸和角度等协调一致，把因安装不协调引起的预应力降至最低限度。 4 检验项目和试验方法 4. 1 焊缝表面质量的检查 铝制空分设备中的压力容器应进行焊缝表面质量的检查。 4. 1. 1 不得有裂缝、气孔、弧坑和夹渣等缺陷。焊缝上的熔渣和两侧的飞溅物必须清除。 4. 1. 2 焊缝与母材应圆滑过渡。 4. 1. 3 角焊缝的焊脚尺寸，应符合设计图样和有关标准的规定。焊缝外形应平缓过渡。 4. 1. 4 焊缝表面咬边应符合有关标准的规定。 4. 2 焊接接头试样试验 制造铝制空分设备中的压力容器，应进行焊接接头试样的力学性能试验。焊接试样的尺寸、数量、 截取方法、试验项目及合格标准等，应符合设计图样和有关标准的规定。 4. 3 焊缝 X 射线探伤 铝制空分设备中压力容器的对接焊缝，必须进行 X 射线探伤检查。焊缝探伤长度比例与设计图样 规定的耐压试验种类、设计压力及焊缝型式有关。除非设计另有规定，容器焊缝的探伤长度比例应符 合表 3 的规定。探伤等级的评定应按 JB/T 6895 中附录 A 进行。除设计另有规定外，探伤结果应不低 于 JB/T 6895 中附录 A 规定的级片的要求。 表 3 容器焊缝 X 射线探伤长度比例 焊缝探伤长度比例 % 对 接 焊 缝耐压试验种类 设计压力 p MPa 纵焊缝环焊缝 T 型焊缝和拼接封头 对接焊缝 气压试验100100 水压试验 0.11.6 20100 经局部探伤的焊接接头，若在被探部位发现超标缺陷，则应进行补充探伤，其长度不小于该焊缝 长度的 10%；如仍不合格，则该条焊缝应进行全部探伤。 对设计要求探伤的角接接头和 T 型接头，如无法进行射线探伤或超声波探伤时，应作表面探伤。 铝制容器表面探伤方法和评定按相应标准规定执行。 输送氧气的铝制焊接管焊缝的 X 射线探伤长度比例按 JB 5902 的规定，而非输氧管道焊缝 X 射线 JB/T 25491994 8 探伤长度比例应符合表 4 的规定。 表 4 非输氧管道焊缝 X 射线探伤长度比例 焊缝探伤长度比例 % 耐压试验种类 设计压力 p MPa纵焊缝环焊缝T 型焊缝 气压试验0.11.6100100 0.251.65025 水压试验 0.10.252520 100 4. 4 压力试验 4. 4. 1 试验压力的选取 铝制空分设备中的压力容器必须进行压力试验。其试验压力和保压时间除与设计压力和设计温度 有关外，还与设计图样选定的试验项目有关。除非设计另有规定，试验压力及其保压时间应符合表 5 规定。 表 5 压力容器的压力试验 压力试验类别 设计选定的 试验项目 设计压力 p MPa 设计压力 pT MPa 保压时间 min 水压试验1.25p10 耐 压 试 验 气压试验1.15p10 气密性试验气密性试验 0.11.6 (L 级) 1.00p10 对设计温度（壁温）达到和超过 150的压力容器，其耐压试验的压力值的选取应按容规第 93 条所列的公式重新计算确定。 冷凝蒸发器的压力试验可在其与上塔或下塔复合后进行。 压力试验的技术要求还应符合有色金属压力容器相应标准的规定。 盘管式换热器的压力试验参数应符合表 6 的规定。 表 6 盘管式换热器的压力试验 压力试验类别 设计选定的 试验项目 试验压力 pT MPa 保压时间 min 水压试验1.50p，且0.1010 耐 压 试 验 气压试验1.25p，且0.1010 气密性试验气密性试验1.00p，且0.0610 注：在此，设计压力 p 不超过 0.6MPa。 4. 4. 2 水压试验的一般要求 压力试验必须在容器焊缝射线探伤检查合格后进行。试验前，容器各连接部位的紧固螺栓必须装 配齐全，紧固牢靠。必须使用量程相同、经校验合格且在有效期内的压力表两个。试验用水必须是洁 净的。 JB/T 25491994 9 先将水充满待试的容器，使其内部的气体排净。容器的外表应保持干燥。待容器的壁温与水温接 近时，才能缓慢升压，直至设计压力值。经检查，当确认无泄漏后，再继续缓慢上升到规定的试验压 力值。试验压力和保压时间见表 5，边保压边检查。然后缓慢降压，待降至设计压力值，再保压 30min， 边保压边检查。每次检查期间，均应维持住规定的压力，不允许用连续加压的方法来维持。每次检查， 若无渗漏，无异常响声，则判试验合格。试验过程中，不允许在容器受压的状态下拧紧螺栓。试验毕， 用干燥、无油的压缩空气将容器内部吹干。 4. 4. 3 气压试验的一般要求 对某些容器，如精馏塔，由于结构或支承原因，不能往容器内安全充灌液体，以及运行条件不允 许试验液体残留在容器内，则根据设计图样规定采用气压试验进行耐压考核，但必须经制造单位所属 安全部门同意和主管负责人批准。试验时应由安全部门在现场进行监督，并按工厂规章制度采取可靠 的安全措施。 气压试验所用的气体应为干燥、洁净的空气和氮气。 气压试验分若干个保压阶段，每个阶段的压力值和对应的保压时间见图 8。在任何一个保压阶段， 特别是对应于试验压力值 pT和设计压力值 p 的保压阶段，都应履行试验检查。检查的部位包括全部焊 缝和所有的连接部位。检查的内容是有无漏气和产品是否发生异常变形。 试验时，不论升压或降压，均应缓慢进行。如无泄漏，无异常情况产生，才能进一步升压。保压 检查时，应维持所规定的压力不变，但不得采用连续加压来维持压力不变的做法。不应在容器带压的 状态下拧紧螺栓。试验中，不准在焊缝部