氧气\氮气\氩气工艺管道施工方法
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关键词: 氧气 氮气 氩气 管道 除锈 脱脂 安装 焊接 吹扫 打压
1.概述
随着我国大型钢铁企业的不段发展,燃气工艺管道的工程建设项目也日益剧增。太钢新建150万吨不锈钢工程燃气工艺管道安装主要包括:球罐区、冶炼区、连铸车间的氧气、氮气、氩气三种气体管道的安装。球罐区设有三种介质管道的调压站,管道的施工质量要求较高,所有工艺管道的管材、管件、阀门必须严格按技术要求施工,确保工程质量优良。
2.管道的除锈与脱脂
氮气和氩气管道为碳钢管道,必须先进行除锈处理,然后进行钝化和脱脂。除锈方法一般采用喷砂处理或酸洗处理,由于此工程施工量大且工期短,综合考虑各方面因素,此工程施工采用石英砂喷砂除锈,此方法比酸洗除锈省时,工作效率高,可以尽可能的缩短施工工期。普通砂质喷砂除锈可以保证除锈的质量符合设计要求,此工程喷砂除锈采用石英砂,在确保除锈质量的前提下,还可以大大提高工作效率,缩短管道除锈工作的时间,从而为工程保质保量按期完工创造了有利的前提条件。
压缩氧气接触到少量的油脂会立即剧烈燃烧而引发爆炸,因此管道在安装使用前必须进行严格的脱脂。球罐区设有氧、氮、氩气的储气罐及调压站,为确保工程质量和生产安全,三种介质的管道在安装前必须进行严格的脱脂,并经监理验收合格后方可施工。
3.管道的安装
3.1管道切割与坡口加工
管道切割可采用机械和氧焊切割。为确保管道内壁干净,4″以下碳钢和不锈钢管道可以用切割机切割; 4″以上的不锈钢管采用先进的管道专用切割机(坡口机)机加工方法切割;4″以上的碳钢管道采用氧焊切割,切割后应清除表面氧化物和金属熔渣。
管道坡口加工,不锈钢管一般采用角磨机直接打磨,碳钢管道采用人工氧焊切割后角磨机打磨,上述方法费时又费力,并且加工的坡口角度不均匀。此工程经过市场调研后,我单位购买了现代比较先进的管道专用切割机(坡口机)和氧焊自动切割机(坡口机)。管道专用切割机(坡口机)用来切割(机加工坡口)不锈钢管,氧焊自动切割机(坡口机)用来切割(切割坡口)碳钢管道。一机两用,即可以切割管道,又可以加工坡口,并且实现了半自动化操作,大大提高了工作效率,同时提高了管道切割和坡口加工的质量,从而为提高焊缝焊接质量奠定了基础。
管道焊接采用V型坡口。其坡口简图如下:
3.2管道的组对焊接与检验
为保证焊接质量,管道组对,坡口间隙和角度应符合焊接要求。此次工程球罐区Ф426×12的不锈钢管道存在壁厚不匀和管口椭圆等缺陷,给施工带来很大的困难。为确保工程质量,使焊缝焊接质量符合规范要求,我单位采用了以下几点措施:1)筛选配对法。挑选管口基本相同的管子,旋转找一个最佳的对接位置。2)改进焊接技术,提高焊接质量。所有管道均采用氩电联焊工艺,手工氩弧焊打底时采用大间隙、反向送丝的焊接工艺,使得焊口内表面光滑、整齐,从而保证管道内壁的焊接质量。3)焊接前,对焊接设备进行全面检查和调试。保证冷却水、氩气无泄漏,焊机电流稳定及高频引弧正常,氩气纯度不低于99.99%,焊接环境的湿度不超过80%,并应有防雨、防风措施。4)不锈钢管道氩弧焊打底时必须采用“内部通氩跟踪保护法” 保证其焊缝内部质量。(管道内部填充氩气,以防止焊缝内部开花;管道一端封闭,一端充氩气;Ф426管道焊接,氩气流量大概为
20m3/h)
4.管道的吹扫与打压
吹扫打压前应具备以下条件: (1)编制系统吹扫流程图,图中需要标出吹扫方向和顺序。(2)管道系统上的孔板、过虑网、调节阀等应拆除换上临时短管。(3)不参与吹扫的管道和设备已与系统隔离。(4)系统已进行临时加固。
吹扫时,如果管线过长,不易一次吹扫,应视具体情况分段进行,以便于管道中的杂质顺利吹出。为了保证吹扫出口的气源流速,在吹扫气源达到一定压力时,再完全开启后端吹扫阀门,使高流速气流带动杂质吹出;管道吹扫应视吹扫的结果进行,一般应反复进行几次。直到管道吹扫干净为止。
此工程吹扫和试压用气源是从BOC制氧站引出,现场用临时管道将九个球罐串连,将吹扫试压用氮气用临时管道送入球罐。吹扫时,待九个储气罐储满气体后(0.7MP),打开相应介质球罐的出口阀门吹扫管道。吹扫压力不得超过容器和管道的设计压力,流速不宜小于20m/s。在排气口设置贴白布或涂白漆的木制靶板检验,5min内靶板上无铁锈、尘土、水分及其他杂质,方为合格。
管道吹扫时,业主及监理有关人员应参与,合格后填写管道系统清洗和吹扫记录。
管道吹扫完毕,应进行强度试验和严密性试验。用气体做强度试验时,强度试验压力为1.15倍设计压力。用气体做强度试验时,升压应逐级进行,先升50%的试验压力,经检查后,再以10%的试验压力逐级升压,每次停留不小于3min,达到试验压力后稳定5min以无变形,无渗漏为合格,用气体做强度试验时,应有安全措施,并经主管单位安全部门批。
5.结束语
在工程施工建设步入市场化的市场经济体制下,质量是企业的命脉,编制好各项工程项目的施工方法对工程施工质量会有一个很大的提高,从而提高了企业的竞争力,具有很重要的现实意义。