四川空分低温工程安装有限公司
空分装置塔外管道系统
安装工艺
一、概述
空分装置中，塔外工艺管道系统的规格、压力等级涉及繁多（主要材质是Q235B或0Cr18Ni9）。管道大部分属于低压及常压管道，但也有部分管道工作压力较高。总施工工艺为：预处理→管道装配→管道焊接及检验→管道试压→防腐保温→管道吹扫。
二、施工准备
2.1 施工机具准备 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 设备名称 汽车吊 交流焊机 交直流氩弧焊机 弯管机 砂轮切割机 角磨机 喷砂设备 千斤顶 手拉葫芦 烘箱 焊条保温筒 等离子切割机 电焊条 电焊条 焊丝 钢丝绳 规格 16T 400A 360A Φ1/2～2″ Φ400 Φ120、Φ100 3T、7T 1T、2T、3T 20Kg J422 Φ4.0、3.2、2.5 A132 Φ3.2、2.5 H08Mn2Si H0Cr21Ni10 Φ15 6×37 Φ12 6×19 数量 1 6 2 1 1 6 1套 4 5 1台 6个 1台 kg kg kg m m 800 100 20＋20 50 200 备注 租用 （租用） 17 18 19 氧气 乙炔气 氩气 99.9% 瓶 瓶 瓶 2.2 管道预处理
2.2.1除锈处理：碳钢材质管道及管件内外均进行机械或化学方法除锈处理。处理后涂刷铁红环氧底漆，并包扎好管口备用。管道及管件在使用前应进行检查，如果生锈应再次处理。管道表面除锈与涂底漆的间隔时间不得超过8小时； 管道及管件两端预留100mm范围的焊接区。
2.2.2脱脂处理：与富氧及氧介质接触的管道均采用三氯乙烯擦拭或浸泡方式进行脱脂处理。脱脂合格后的管道、管件应封闭保存，防止二次污染。
2.2.3防腐处理：埋地管道需进行石油沥青涂料外防腐处理。涂沥青涂料后应立即缠绕玻璃布，玻璃布的压边宽度应为30～40mm，接头搭接长度不得小于100mm，各层搭接接头应相互错开，玻璃布的油浸透率应达到95％以上，不得出现大于50mm×50mm的空白；管端或施工中断处应留出长150～250mm的阶梯形搭茬；阶梯宽度应为50mm；用0.65KV电火花进行检查，无放电现象为合格。
2.3 其它
2.3.1高温气体管道上的波纹补偿器按照补偿设计量的1/2进行冷拉。 2.3.2有脱脂要求的管道零部件（包括管件、阀门、温度计插座、管道流量计等）用三氯乙烯进行脱脂。
2.3.3焊接材料需进行焊前处理：酸性焊条焊前进行温度为150±20℃，保温时间约为2h的烘焙处理，焊接过程中保持在焊条保温筒里；焊丝焊前进行除油、氧化层处理；
三、技术措施及要求
3.1下料
3.1.1根据确定的自由管段及封闭管段，按照图纸尺寸及实测尺寸进行下料长度确定。
3.1.2碳素钢管、合金钢管宜采用机械方法切割。当采用氧乙炔火焰切割时，必须保证尺寸正确和表面平整；不锈钢管、有色金属管应采用机械或等离子方法切割；镀锌钢管采用机械方法切割，严禁采用热切割方式，以免大面积损坏镀层。
3.1.3切口表面应平整，无裂纹、重皮、毛刺、凸凹、缩口、熔渣、氧化物、铁屑等；切口端面倾斜偏差不应大于管子外径的1%，且不应超过3mm。
3.2 装配 3.2.1 配管原则
A配管前应加工焊缝坡口，管件应清洗洁净，并应严格脱脂； B先大管、后小管；先下部、后上部；先主管、后辅管； C每隔3米应写上管线号；
D根据管路的编号，先在预制场预装，而后在进行最终配制。伟为防止产生外加应力，不得强行配管；
E管路上的温度计、压力表和分析管等接头应在管道预制时开口，不得在配管后再进行开口。
3.2.1管道装配前条件确认。
A、与管道连接的设备已找正合格，固定完毕；
B、在管道安装前必须完成的预处理工作已经完成，如管道底漆、防腐、脱脂等。
3.2.2管道预制
A、管道预制按照管道设计图及单线图进行；
B、管道预制应按设计图规定的数量、规格、材质选配管道组成件； C、自由管段和封闭管段的选择应合理，封闭管段应按现场实测后的安装长度加工；
D、自由管段和封闭管段的加工尺寸允许偏差应符合下表规定：
项 目 长 度 DN<100 法兰面与管子中100≤DN≤300 心垂直度 DN>300 法兰螺栓孔对称水平度 允许偏差 自由管段 封闭管段 ±10 ±1.5 0.5 0.5 1.0 1.0 2.0 2.0 ±1.6 ±1.6 E、管道预制结束后，应将内部清理干净，封闭管口备用。 3.2.3管道装配
管道装配时，对口设置应符合下述要求：直管段上两对接焊口中心面间的距
离，当公称直径大于或等于150mm时，不应小于150mm，当公称直径小于150mm时，不应小于管子外径；环焊缝距支、吊架净距不应小于50mm；有加固环的卷管，加固环的对接焊缝应与管子纵向焊缝错开，其间距不应小于100mm，加固环与管道的环焊缝间距不应小于100mm；穿墙及过楼板的管道，应加套管，管道焊缝不宜置于套管内；管道上仪表取源部件的开孔和焊接应在管道安装前进行；
管道对接焊口的组对应做到内壁齐平，内壁错边量应符合下表的规定：
管道材质 钢 铝及铝合金 壁厚>5㎜ 铜及铜合金 不宜超过壁厚的10%，且不大于2㎜ 不宜超过壁厚的10%，且不大于1㎜ 壁厚≤5㎜ 内壁错边量 不宜超过壁厚的10%，且不大于2㎜ 不大于0.5㎜ 不等厚管道组成件组对时，当内壁错边量超过规定或外壁错边量大于3mm时，按照下图进行修整：
①T2-T1≤10mm内壁尺寸不相等②①T2-T1≤10mm外壁尺寸不相等② 内外壁尺寸均不相等 内壁尺寸不相等的削薄 管子对口时在距接口中心200mm处测量平直度（如下图所示），当管子公称直径小于100mm时，允许偏差为1mm；当管子公称直径大于或等于100mm时，允许偏差为2mm。但全长允许偏差均为10mm；
钢板尺
管道安装的允许偏差应符合下表的规定：
项 目 坐标 架空及地沟 埋地 标高 架空及地沟 埋地 水平管道平直度 立管铅垂直 成排管道间距 交叉管的外壁或绝热层间距 DN≤100 DN >100 室外 室内 室外 室内 允许偏差（mm） 25 15 60 ±20 ±15 ±25 2L‰，最大50 3L‰，最大80 5L‰，最大30 15 20 部分管道安装时应设置一定坡度。蒸汽管道：向各疏水点有向下2‰坡度；产品液氧、氮、氩向贮存设备方向有向下2‰坡度；低温液体贮存设备向低温液体泵有向下2‰坡度；低温液体泵向汽化器有向上2‰坡度；
3.2.4 法兰密封结构的装配
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；
检查垫片尺寸应与法兰密封面相符，其允许偏差应符合下表的规定： 法兰密封面尺寸 公称直径 <125 ≥125 平面型 内径 +2.5 +3.5 外径 -2.0 -3.5 凸凹型 内径 +2.0 +3.0 外径 -1.5 -3.0 榫槽型 内径 +1.0 +1.5 外径 -1.0 -1.5 软钢、铜、铝等实心金属垫片，当出厂前未进行退火处理时，安装前应进行退火处理；
法兰连接应与管道同心，并应保证螺栓自由穿入。法兰螺栓孔应跨中安装。
法兰间应保持平行，其偏差不得大于法兰外径的1.5‰，且不得大于2mm；
法兰连接应使用同一规格螺栓，安装方向应一致。紧固法兰螺栓应对称用力； 不锈钢和合金钢材质螺栓螺母、使用在设计温度高于100℃或低于0℃的螺栓螺母、露天使用的螺栓螺母应涂以二硫化钼油脂、石墨机油或墨粉；
工作在高温或低温管道的法兰螺栓，按照下表进行热态或冷态紧固： 管道工作温度（℃） 250～350 >350 -20～-70 <-70 3.2.5 管道补偿结构安装
波纹补偿器安装前按照设计文件要求进行冷拉处理，金属软管无需处理； 安装波纹补偿器应与管道保持同心，金属软管只要弯曲角度不超过60°，无特别要求；波纹补偿器安装前应先确定其介质流向，铅垂管道上迎流向应置于上部；
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，两接触面间涂刷黄油。其安装位置应从支承面中心向位移反方向偏移，偏移量应为位移值的1/2（或符合设计文件规定，绝热层不得妨碍其相对移动；）两根热位移方向相反或位移值不等的管道，不得使用同一吊杆。
3.2.6 管道支、吊架安装
管道安装时，应及时固定和调整支、吊架。支、吊架位置应准确，安装应平整牢固，与管子接触应紧密；管道焊缝应至少距离管道支、吊架支撑件边缘50mm；
有色金属管道与黑色金属材料支架应使用Cl-含量不超过25PPm的橡皮、石棉板或聚四氟乙烯板隔离开。
3.3 焊接
清洁度要求较高的部分管道的焊缝采用手工氩弧焊打底＋手工电弧焊盖面的焊接工艺；其余管道的焊缝采用手工电弧焊的焊接工艺；
大内径管道可采用双面手工电弧焊的焊接工艺，内面焊接前，需将外面焊缝清根；外径小于57mm的管道可全部采用手工氩弧焊焊接；
采用多层焊时，每层焊道完成之后须清除表面熔渣，并清除各种表面缺陷，
一次热、冷紧固温度（℃） 二次热、冷紧固温度（℃） 工作温度 350 工作温度 -70 - 工作温度 - 工作温度 相邻两层间接头错开，以提高焊缝接头的严密性；
大风、下雨、下雪天气需采取防风防雨措施后方可进行焊接；环境温度低于-5℃或相对湿度超过80％的天气，严禁焊接作业。
管道的焊接工作应严格按照国标《GB50236-1998》及本公司制定的各项焊接指导工艺操作。检测按照国标《JB/T4730-2005》执行（业主有特殊要求的出外）。
四、注意事项
有色金属管道装配时，黑色金属工具不能大力敲击管道表面；
安装在管道上的流量测量仪表，应保证其前后有10d及5d的直管段（d为所属管道内径），且在该直管段内不能有管道分支、插入管道内的接头等影响管内介质流动状态的现象；
禁道上所属仪表部件同样需要脱脂处理；
有静电接地要求的管道，各段管子间应导电。当每对法兰或螺纹接头间电阻值超过0.03Ω时，应设导线跨接；管道系统的对地电阻值超过100Ω时，应设两处接地引线。接地引线宜采用焊接形式。
