浅谈钢结构工厂车间集中供气系统设计和施工

1、浅谈钢结构工厂车间集中供气系统设计和施工浅谈钢结构工厂车问集中供气系统设计和施工郭进军(合肥中铁钢结构有限公司 )摘要 :集中供气以其众多的优越性 , 已在国内钢结构工厂车间得到广泛应用 ,本文简明介绍集中供气的特点 ,对典型钢结构工厂车间供气方案和施工技术进行优化 ,尤其对管道焊接技术和试压方法进行详细总结,以供设计及施工人员参考,并为类似钢结构生产车间供气系统方案的选用提供借鉴.钢结构工厂车间广泛使用到气割，电弧气刨和CO:气体保护焊作业，所以工位需要大量使用到氧气 ,丙烷 ,压缩空气和二氧化碳等工业气体 ,传统气瓶供气模式存在安全和管理等方面的不足,气体不能安全 ,方便 ,快捷的使用,在

2、急需一种更先进模式代替传统模式的时候,集中供气应运而生 ,其特点包括:(1)统一管理,使用安全 ,气体耗损小 ;(2)同一工位可汇集多条气路,操作简单方便;(3)气体流量大,纯度高 ,气流稳定 .集中供气模式经过许多用户采用后 ,其良好的使用效果已得到行业的认可,现以中铁四局钢结构公司生产车间为实例浅谈钢结构工厂车间集中供气系统设计和施工 .供气设计施工方案按用户需求,各压力管道特征如表l:表 1 压力管道设计参数管道型号(mm)输送介质管道材质设计压力（MPa）工作压力（MPa）工作温度（oC）干管分管下引管氧气 2O#lO8X4.589X 4.528X31.61.2 常温二氧化碳 2O#1

3、08X 4.589x4.528X 30.4O.4 常温压缩空气 20#中 1O8X4.5 中 89X4.528X31.O1.0常温丙烷 20 撑中 lO8X4.589X4.528X 30.2O.15 常温图 l 氧气 ,压缩空气和二氧化碳气站位置图作:蕾简介:郭进军（1982.4-）,男,助理工程师,2006 年毕业于兰州理工大学材料成型及控制专业,工学学士.联系电话I3485673929?4l?总第 104 期铁道建设2011 年第 1 期氧气 ,压缩空气和二氧化碳供气方案本工程氧气,压缩空气和二氧化碳采用建气站供气方案,供气站选址于厂房室外东北角（见图1）,离厂房外墙有效距离40m, 有较

4、好的自然采光和通风条件,远离噪音和震动设备 ,且场地宽阔,路面经硬化后留有倒车场,方便大型加气槽运车进出,氧气和二氧化碳供气流程见图2.汽化器低温储柑瘕年问工位图 2 氧气和二氧化碳供气流程图丙烷气供气方案本工程丙烷气采用回流排供气方案,其供气流程如图3.管道安装本工程供气管道安装分室外和室内两部分.室外管道安装由于供气站与厂房之间布置有室外龙门吊,要使气体经供气站进入车间,必须使管道穿过龙门吊基础,根据相关规范要求,采用过马路地沟做法（见图4）方案可行,由于地沟潮湿,管道除基本的油漆涂装外,还应进行专项防腐处理,本工程采用常用的沥青防腐层施工 ,此工艺的优点在于操作简单,施工成本也较低.丙烷

5、汇流排设在砖混结构丙烷站房内,站房位于厂区厂房东侧,靠近外围墙面,为方便丙烷钢瓶装卸车方便,室内标高在 +0.800m 以下用黏土填满,夯实 ,再浇注室内地平,使站丙烷汇流排图 3 丙烷供气流程图图 4 过马路地沟做法示意图房地面与敞开式货车车厢高度对等,从而可人力将钢瓶运至指定地点.由于丙烷房和厂房之间为运输道路，所以丙烷管道采用架空（管道离地面安全高度4.5m）进入厂房车间（见图5）.图 5 丙烷管道跨马路桁架做法示意图室内管道安装本工程车间为典型的轻钢结构厂房，支撑主结构为H钢柱，钢柱间距9m,考虑到管道气体通过室?42?郭进军:浅谈钢结构工厂车间集中供气系统设计和施工外供气站进入室内车

6、间能顺利达到各工位,并保证安全和方便,施工方案采用在H钢柱焊接角钢支架,再将管道固定在支架上,从而可将气体引至车间各个角落满足用户需求.主管道安装完成后,根据实际需要 （一般将切割用氧气和丙烷装在一处,其它气体装在一处）,在对应位置主管道上开孔,将煨弯弯制的下引分管上端焊接在主管上,最后将分管下端加工锥螺纹,在离地面合适的位置与成品气体终端连接 ,最终达到供气的目的（见图6）.管道焊接本工程供气管道管径小 ,管壁薄 ,支架上钢管不能翻转,需全位置焊接,且属高空作业,所以焊接难度较大,而氧气和压缩空气管道属于高压气体管道,所以焊接质量有效控制尤为重要,特制定以下焊接措施:(1)氧气管道焊接前应进

7、行脱脂处理;(2)管道采用磨光机开坡口,对接坡口角度为55 5.(单边坡口 30.).钝边12mm,组对间隙23mm;(3)焊前焊缝两侧各50ram 范围内应清除油漆 ,氧化皮,直至露出金属光泽;图 6 车间H 钢柱管道安装示意图(4)采用氮弧焊打底，焊丝直径.5ram,使用前用砂纸打磨掉表面的氧化皮；(5)采用手工焊填充，盖面,焊条为型号为J422直彳3.2ram焊前应检查氮弧焊打底层是否存在 TOC o 1-5 h z 缺陷 ,如有 ,清除后再进行填充盖面;(6)焊接完毕应进行外观检查,焊缝表面不得有裂纹,气孔 ,弧坑 ,咬边和夹渣等缺陷 ,焊后应打磨,清除熔渣和飞溅物,焊缝余高不大于2m

8、m;(7)焊缝外观合格后,并在焊后 24小时后做无损检测,100%射线检查,焊缝检查按压力管道无损检测标准JB/T4730 2005执行 ,合格焊缝等级1I;(8)检测后如有缺陷,应严格按上述工艺进行返修.管道试压管道焊接,吹扫完后进行强度及严密性试验,试验要求应符合以下规定:(1)本工程氧气管道强度试验必须用干燥氮气进行,其它管道用压缩空气进行;(2)各管道强度试验压力为：氧气一 1.60MPa,丙烷一 0.23MPa二氧化碳.46MPa印缩空气一 1.15MPa;(3)做强度试验时,升压应缓慢分阶段进行,升压速度应小于0.1MPa/min;升压应逐级进行：先将系统压力升到试验压力的10%,

9、至少稳压5rain,若元渗漏，先升50%的试验压力,经检查过后,在以10%的试验压力级差逐级升压,每级升压停留不小于 3分钟 ,达到试验压 TOC o 1-5 h z 力后稳定 5 分钟 ,以无变形和无渗漏为合格;(5)当系统压力升到强度试验压力后,稳压 4 小时 ,然后再降到设计压力,进行严密性试验.稳压6小时后,涂刷中性发泡剂对试压系统进行仔细巡回检查,无泄漏为合格 ;(6)试压过程中若有泄漏,不得带压修理,缺陷消除后应重新试验;(7)管道系统试压合格后,应缓慢降压,试验介质宜在室外合适地点排净,排放时应考虑反冲力作用及安全环保要求;(8)经气压试验合格,且在试验后未经拆卸的管道,可不进行气体泄漏性试验.?43?总第 104 期铁道建设2011 年第 1 期结论根据本工程钢结构工厂地理位置和厂房内部结构形式,对设计方案优化,选择最合 TOC o 1-5 h z 理的施工方案,并对施工过程中质量尤其是焊接质量进行有效控制 ,实践证明,采用了合理的焊接措施 ,试压过程中,供