CN107990631B - 一种大型空气分离装置冷箱的免裸冷施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型空气分离装置冷箱的免裸冷施工方法，包括标准的预制厂房建设及材料堆放、模块化的管道预制、机械化吊装、可跟踪式焊接安装和全面排查与检核，所述可跟踪式焊接安装包括焊前检查、焊接时堵头控制、管道焊后检查和管道3A支管连接检查。使用该种冷箱免裸冷施工方法，通过严格的过程控制能够很好的保证施工质量，能够有效的减少人员的投入，加快施工进度，缩短工期，减少一次开车过程，在机组调试合格后即可进行冷箱的开车，不必停车等待装填珠光砂，在缩短整体调试时间后，能够有效节省开车费用。

Description

一种大型空气分离装置冷箱的免裸冷施工方法

技术领域

本发明涉及大型空气分离装置的冷箱施工领域，具体为一种大型空气分离装置冷箱的免裸冷施工方法。

背景技术

大型空分设备是冶金、石油化工、煤化工等行业广泛使用的关键设备。为生产工艺提供氧气、氮气和氩气等气体。“裸冷”是空气分离装置建设过程中的关键一步。它是指在系统管路、阀门及现场空分设备全部安装完毕、并进行加温吹扫后，在冷箱尚未装填保温材料的情况下进行开车冷冻。“裸冷”是对空分设备进行低温考核，其目的在于检验空分设备的安装质量，检查管道焊缝及法兰连接处是否有漏点，并检验空分设备及管道、阀门在低温状态下冷变形情况及补偿能力。确认符合设计要求后停车，再进行保温材料的装填，需要二次启动设备完成开车生产过程。此种开车方式费时费力，开车时间长，费用较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大型空气分离装置冷箱的免裸冷施工方法，以实现在冷箱施工过程中降低成本、缩短开车时间。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大型空气分离装置冷箱的免裸冷施工方法，包括如下施工步骤：

1)、标准的预制厂房建设及材料堆放；

2)、模块化的管道预制；

3)、机械化吊装；

4)、可跟踪式焊接安装；

5)、全面排查与检核。

进一步的，所述可跟踪式焊接安装包括如下内容：

1)、焊前检查，对预制好的管道的焊口打磨后，在焊口张贴信息标识卡，并进行三部分的拍照留存，焊口内部、焊口外部和信息标识卡；

2)、焊接时堵头控制，对堵头集中管理，进行一站式跟踪记录管理；

3)、管道焊后检查，对焊后管道外观及管道内部清洁度的检查实行签字确认制度，并使用手机、内窥镜对焊后管道内外部情况进行拍照留存；

4)、管道3A支管连接检查，安装时检查脱脂后封口情况，检查3A支管是否为液空，焊接时确认支管方向及支管离管底高度，留取以下影像资料：开孔实况、开孔信息卡、支管内部、支管方向、支管离主管底部间隙。

进一步的，所述可跟踪式焊接安装包括钢铝接头的降温式安装，具体为：金属接头与管道搭接时，留出焊接间隙，温度色标张贴在接头处，采用手工钨极氩弧焊，先焊接铝一端，后焊接不锈钢一端，焊接前，距离接头100-200mm处外表面用湿毛巾包裹，密封胶带捆绑，在焊接中不停的浇水，焊接一段，冷却一段时间，来回往复，直到焊接结束，不停观察温度色标的变化，如温度色标有变化，应立即停止焊接，继续采取降温措施，双金属接头与管道一起试压，检查双金属接头的焊缝，不锈钢一端也采用同样的降温措施。

进一步的，所述可跟踪式焊接安装包括去衬圈化铝管焊接，具体为：焊接前对复合衬圈进行脱脂清洁处理，检查复合衬圈形态是否完好和是否有划伤。焊接时对于无法取出的复合衬圈，氧管道的复合衬圈沿着流向的一边进行满焊，氧管道以外的复合衬圈采用间断焊接，焊接后对可取出的复合衬圈予以全部取出，铝管单线图纸中详细记录复合衬圈的使用情况。

进一步的，所述可跟踪式焊接安装包括管道支架的安装，所述管道支架的安装采用氩弧焊，与管道焊接的支架补强板留有排气孔，承重支架无间隙。

进一步的，所述可跟踪式焊接安装过程中使用的螺栓经过冷淬处理。

进一步的，所述标准预制厂房包括预制区、原材料堆放区、半成品堆放区和酸洗区。

进一步的，所述模块化的管道预制包括预制前在地面铺设3mm的橡胶板和管道预制对接成12m的管道直管后进行酸洗。

进一步的，所述全部施工过程中采取清洁防护措施。

本发明的有益效果为：

(1)通过实行工厂化预制，模块化施工，机械化吊装，能够有效的减少人员的投入，加快施工进度，缩短工期；

(2)通过严格的过程控制能够很好的保证施工质量，避免出现质量问题；

(3)免裸冷可以缩短最少1个月的开车工期，在调试空压机及增压机的过程中就可以提前进行冷箱内珠光砂的装填工作，不必等到空压机与增压机开车成功管道吹扫合格后，冷箱裸冷成功后，再进行珠光砂的装填；

(4)减少一次开车过程，在机组调试合格后即可进行冷箱的开车，不必停车等待装填珠光砂；

(5)在缩短整体调试时间后，能够有效节省开车费用。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

102000Nm3/h空气分离装置冷箱的免裸冷施工方法，包括如下施工内容：在建设好的15*60米的预制厂房内，规划出预制区、原材料堆放区、半成品堆放区、酸洗区。不锈钢材料到达现场后直接卸在仓库进行分类排放，大管道分类排放在地面，小管道分类上架，管件分类上架并安装门锁。在预制区地面铺设3mm的橡胶板，在管道施工前要将使用的管道、管件酸洗、脱脂，酸洗后的表面不得有残留酸洗液和颜色不均匀的瘢痕。酸洗、脱脂后应用洁净水冲洗，成中性后应擦干水迹，并将合格的管口用塑料布封好，不能让杂物进入管道内。管道施工中如果管口朝上的情况无法避免，在施工完毕后及时用干净木板或塑料板对管口进行封堵，外边再用塑料布进行封口，避免落入异物。切割、打磨管道时应采用无油干净的布塞到管道内堵好，不能让切割、打磨的飞溅进入管道内。针对朝天口，用临时盲板盲死，外部再包裹塑料皮，防止阴雨天气管道进水，每天施工人员离开前进行现场清理与打扫。

所有直管段在预制区对接成12米直管段进行酸洗，大于12米的直管段到达现场再进行拼接到图纸要求，统一使用大型吊车进行吊装，法兰口直接在预制场地完成预制，尽量减少现场焊接固定口。使用机械化吊装有以下几方面优势：1、减少空中组对口数，有效保证焊缝的焊接质量，由于使用大吊车直接从顶部预留处进行吊装，可以在地面把直管段全部预制完成，吊装过程中，为了防止管道与钢结构及脚手架管子相碰，管段用彩条布进行整体包裹，采用180吨履带吊车进行吊装；为了防止管段变形，本次采用三台吊车抬吊，750吨履带吊主吊，180吨履带吊溜尾，由于管段预制较长，管段中间部位采用一台50吨汽车吊抬送，吊装点位置内部用白钢管段支撑，防止管段变形，保证工程质量；2、加大工作效率，减少高空作业，减少安全风险，缩短工期；3、减少管道整体充气保护焊口数量，节省成本，加快施工速度；4、减少人工倒料的时间，减少使用卷扬机的次数。

由于冷箱内螺栓安装后处在低温状态下,在进行具体焊接工作前，在螺栓安装前进行冷淬处理，用不锈钢制作大桶，将螺栓放入桶内，注入液氮，将螺栓完全浸泡，待液氮自由挥发完毕即可使用。

在进行钢铝接头安装焊接中应注意：双金属接头与管道搭接时，应留出焊接间隙，确保焊缝焊透，温度色标张贴在接头处，采用手工钨极氩弧焊，先焊接铝一端，后焊接不锈钢一端，不管是焊接铝和焊接不锈钢，都要采取降温措施，焊接前，接头外表面用湿毛巾包裹，密封胶带捆绑，在焊接中不停的浇水，不能连续焊接，需要焊接一段，冷却一段时间，来回往复。直到焊接结束，不停观察温度色标的变化，如果温度色标有变化，应立即停止焊接，继续采取降温措施，双金属接头与管道一起试压，检查双金属接头的焊缝，不锈钢这一端也采用同样的降温措施。

铝管焊接时用复合衬圈，焊接结束后，去掉衬圈，对没有办法去掉的衬圈，必须要在铝管单线图纸中进行标注，对于小管道不使用复合衬圈的在单线图纸上标注出，氧管道上使用复合衬圈，衬圈无法取出时，衬圈迎着流向的一边实施满焊，介质上的衬圈实施间断焊接。在焊接铝管中，注意防止衬圈被击穿现象的发生。在安装复合衬圈时，应选用完好没有划伤的复合衬圈，使用前复合衬圈需要脱脂清洁处理。

安装阀门前，先确定阀门的位号是否与单线图纸上标示的位号一致，阀门进口和出口进行清洁脱脂处理，检查阀门的进出口内的清洁度，然后封闭阀门的进出口，再检查阀门上游管道和下游管道内的清洁度，如果上游管道和下游有杂物存在，必须要清理干净，检查在单线图纸上标注的阀门的流向方向与PID流程图上标注的方向是否一致，严格按照PID上标注的方向施工。阀门阀杆的安装角度依据单线图纸上标注的安装角度，在阀门上固定阀杆的支架必须要与阀门一起安装，并且固定阀门，待预开车前，根据液空相关的文件，调整阀门的支架，当管道与阀体焊接时，阀门是关闭状态，采取降温措施，焊接时，阀体温度不能过高，以免阀体密封件变形，影响阀门正常使用，另在焊接控制阀中，不能地线直接搭在控制阀门本体上。冷箱内阀门按照规范进行试压工作。

管道支架的形式、材质、位置、加工尺寸等应符合液空技术文件要求，不得擅自改动。管道安装时，及时固定和调整支吊架，支架的位置需准确，安装应平整牢固，与管子接触应紧密，固定支架按液空设计文件的要求安装，导向支架或滑动支架的滑动面应洁净平整，不得有歪斜和卡涩现象，其安装位置应从支承面中心向位移反方向偏移，支吊架的焊接由合格焊工施焊，采用氩弧焊，支吊架的焊接牢固，焊肉不低于图纸的要求，并不得有漏焊、欠焊或焊接裂纹等缺陷。管道与支架焊接时，管子不得有咬边、烧穿等现象。

为了保证冷箱管道焊接的质量及达到免裸冷的条件，从每一道焊口进行焊接控制，避免由于人为损坏管道造成开车不顺。预制好的管口打磨好坡口组对前需要四方人员确认，并对该焊口拍照留存影像资料。管段拍照三部分：分别为管道内部焊口一张，焊口外观一张，焊口标识一张，对检查合格的焊口检查人员签字确认，拍照留存，通过严格的控制每道焊口的焊接质量，冷箱管道合格率达到98.88％。

管道安装焊接为了防止堵头遗漏在管道内，对焊接堵头进行严格控制。采用堵头集中管理，签字确认后方能在现场使用。当现场焊接冷箱不锈钢管道前，提前申报焊接堵头，使用无油、不易燃、耐磨损材料制作，使用的焊接堵头统一制作、统一编号，并且在堵头上由业主、液空、监理、项目部各方签字，拍照登记后，焊接堵头存放在仓库内，焊接堵头建立台账，专人负责，统一管理、统一发放。现场使用时，填写焊接堵头跟踪表格，班组在领用堵头后每天更新每个堵头的具体使用管线号、管口号、使用人和使用日期，并签字确认。对申领后不使用的焊接堵头，及时退回仓库，并做好退回记录，其它班组可以照常使用，确保焊接堵头有保管、有跟踪、有记录、防止焊接堵头遗漏在管道中了。禁止任何人私自制造焊接堵头，如果发现焊接堵头确实有磨损，需要增加或重新制作焊接堵头，施工班组提前申请，对增加的新的焊接堵头，更新原焊接堵头信息表，并且采用与原先相同的制作程序，并对堵头拍照留底。

为了保证焊接质量和焊接完成后管道内部的清洁度，对管道焊接完成后的进行认真检查，组织车间人员对焊后外观及管道内部清洁度进行检查，合格后签字确认。管道焊口内部用手机无法拍照的地方使用内窥镜检查，拍照留存，对于小管径的管段使用吸尘器进行清理，各方确认无误后签字确认。

管道开孔焊接为关键质量控制点，要求管道预制时提前开孔，保证管道管内清洁程度，安装时检查脱脂后封口情况，焊接时确认支管方向及支管离管底高度，留存影像资料包括开孔信息卡及开孔实况、支管内部、支管方向接支管离主管底部间隙，并检查3A支管为是否为液空状态。

在冷箱全部制作工序完成后，对照施工过程中留存的记录表、标识信息卡片等，结合留存的影像资料，进行最后的全棉排查与梳理，确保无隐患与纰漏。

通过以上技术手段及规范化管理，确保冷箱施工过程中的安装质量，确保管道焊缝及法兰连接处无漏点，以使空分设备及管道、阀门在低温状态下冷变形情况及补偿能力达到设计要求。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种大型空气分离装置冷箱的免裸冷施工方法，其特征在于包括如下施工步骤：

1)、标准的预制厂房建设及材料堆放；

2)、模块化的管道预制；

3)、机械化吊装；

4)、可跟踪式焊接安装；

5)、全面排查与检核；

所述可跟踪式焊接安装包括如下内容：

1)、焊前检查，对预制好的管道的焊口打磨后，在焊口张贴信息标识卡，并进行三部分的拍照留存，焊口内部、焊口外部和信息标识卡；

2)、焊接时堵头控制，对堵头集中管理，进行一站式跟踪记录管理；

3)、管道焊后检查，对焊后管道外观及管道内部清洁度的检查实行签字确认制度，并使用手机、内窥镜对焊后管道内外部情况进行拍照留存；

4)、管道3A支管连接检查，安装时检查脱脂后封口情况，检查3A支管是否为液空，焊接时确认支管方向及支管离管底高度，留取以下影像资料：开孔实况、开孔信息卡、支管内部、支管方向、支管离主管底部间隙；

所述可跟踪式焊接安装包括钢铝接头的降温式焊接，具体为：金属接头与管道搭接时，留出焊接间隙，温度色标张贴在接头处，采用手工钨极氩弧焊，先焊接铝一端，后焊接不锈钢一端，焊接前，距离接头100-200mm外表面用湿毛巾包裹，密封胶带捆绑，在焊接中不停的浇水，焊接一段，冷却一段时间，来回往复，直到焊接结束，不停观察温度色标的变化，如温度色标有变化，应立即停止焊接，继续采取降温措施，双金属接头与管道一起试压，检查双金属接头的焊缝，不锈钢一端也采用同样的降温措施；

所述可跟踪式焊接安装包括去衬圈化铝管焊接，具体为：焊接前对复合衬圈进行脱脂清洁处理，检查复合衬圈形态是否完好和是否有划伤； 焊接时对于无法取出的复合衬圈，对于氧管道复合衬圈沿着流向的一边进行满焊，氧管道以外的复合衬圈采用间断焊接，焊接后对可取出的复合衬圈予以全部取出，铝管单线图纸中详细记录复合衬圈的使用情况。

2.如权利要求1所述的一种大型空气分离装置冷箱的免裸冷施工方法，其特征在于：所述可跟踪式焊接安装包括管道支架的安装，所述管道支架的安装采用氩弧焊，与管道焊接的支架补强板留有排气孔，承重支架无间隙。

3.如权利要求1所述的一种大型空气分离装置冷箱的免裸冷施工方法，其特征在于：所述可跟踪式焊接安装过程中使用的螺栓经过冷淬处理。

4.如权利要求1所述的一种大型空气分离装置冷箱的免裸冷施工方法，其特征在于：所述标准预制厂房包括预制区、原材料堆放区、半成品堆放区和酸洗区。

5.如权利要求1所述的一种大型空气分离装置冷箱的免裸冷施工方法，其特征在于：所述模块化的管道预制包括预制前在地面铺设3mm的橡胶板和管道预制对接成12m的管道直管后进行酸洗。

6.如权利要求1所述的一种大型空气分离装置冷箱的免裸冷施工方法，其特征在于：所述全部施工过程中采取清洁防护措施。