淺談大型空分設備安裝技術

摘要:空分設備在冶金、化工等領域占有非常重要的地位，為生產提供必不可少的氧氣、氮氣以及氬氣等氣體產品。本文介紹了KDON-20000/20000型空分設備現場安裝、焊接的特點及設備安裝的施工方法及技術要求。

關鍵詞:空分設備;安裝技術;焊接

1、工程特點

1.1 鋁合金材料焊接量大

空分設備塔內管道和設備均為鋁合金，都需采用鋁合金焊接。

1.2 清潔度要求高

清潔度直接影響焊接質量，在整個焊接程中要保證焊材、母材、作業環境清潔，氧壓機和塔內管道及設備的安裝要求更嚴。

1.3 變形要求嚴格

冷箱和主塔的垂直度要求較高，焊接對垂直度的影響大，在實際施工中要采取對稱雙面焊來減少焊接變形。

1.4 要防止磕碰傷

鋁材硬度較低，在施工過程中要采取保護措施，如吊裝時鋼絲繩外要加橡皮套或墊，管道組對時用軟性榔頭(木頭或橡膠榔頭)敲打。

1.5 鋁合金焊接易產生氣孔

鋁合金在液態變為固態時，氣體在熔池中的溶解度急劇降低，其冷凝速度快，因此極易產生氣孔。

2 、準備工作

2.1根據不同的母材、焊材、焊接方法等進行焊接工藝評定，進行焊工培訓考試。

2.2焊接施工人員根據圖紙和規范要求，編制焊接施工方案，明確施工措施、技術規范、驗收規范和探傷方案，在施工前對所有焊工進行技術交底。

2.3交流氬弧焊機用冷卻水給水點的布置及要求:預制場和安裝現場要布置給水點，其中安裝現場在輔冷箱頂和冷箱底部外面布置兩個點。

為減少焊把的長度，增加電弧的穩定性，提高焊接質量，在輔冷箱頂和冷箱底部各放兩臺焊機，同時擔負上、下部的焊接。

2.4管道預制，應盡量減少固定焊口，增加活動焊口，提高焊接質量，在保證吊裝的前提下盡量進行地面預制。

2.5制訂詳細的安全技術措施并交底。

2.6材料物料準備

材料的型號、規格、材質應符合設計要求，質量應符合規范要求。吊裝所用的機具，必須滿足吊裝施工要求以確保吊裝安全。施工所用的水、電、氣等應準備充分。

2.7根據現場實際情況，確定管道、設備的堆放及組裝場地，制定施工車輛行走路線。

2.8 現場工序交接

施工前應對基礎進行檢查、驗收。設備開箱、檢查、驗收。

3、空氣預冷及純化系統設備安裝方法及技術要求

3.1 水泵的安裝

水泵的安裝、就位及調整主要利用滾杠、倒鏈、人力完成。

3.2 空氣冷卻塔的安裝

3.2.1 塔體安裝

空冷塔用汽車吊吊裝就位，設備自帶吊耳。

3.2.2 空冷塔梯子平臺安裝

空冷塔梯子、平臺在空冷塔起吊之前，在地面安裝到空冷塔上。

3.2.3空冷塔外壁保溫

空冷塔塔體上段保溫在塔外壁搭設工作平臺，在平臺上完成對塔外壁的保溫。

3.2.4在安裝過程中空冷塔塔體上嚴禁動火。起吊前，在地面切除管道封頭，用機械切割法開好坡口，用吸塵器吸除切削，清潔切口并密封好開口以防雜物進入容器內。

3.3水冷塔的安裝

3.3.1塔體的安裝

水冷塔用汽車吊吊裝就位，設備自帶吊耳。

3.3.2 塔體上梯子平臺的安裝

塔體上的梯子、平臺在地面安裝，螺栓連接到塔體預先焊好的支架上。

3.3.3 塔內填料裝填及塔體保溫

塔內填料為聚丙烯鮑爾環填料。保溫材料為礦渣棉，在塔外壁搭設工作平臺進行填料的裝填和塔體的保溫。

3.3.4 安裝技術要求

起吊前，在地面切除管道封頭，用機械切割法開好坡口，用吸塵器吸除切削，清潔切口并密封好開口以防雜物進入容器內。

3.4分子篩吸附器的安裝

3.4.1分予篩吸附器用汽車吊吊裝就位。

3.4.2分子篩吸附器內吸附劑的裝填順序為:惰性氧化鋁→活性氧化鋁→分子篩吸附劑。

3.4.3分子篩吸附器的兩個支座，一個為固定支座，另一個為活動支座，緊固活動支座時，活動支座地腳螺栓上的第一個螺母擰緊后，倒退一圈，然后用第二個螺母鎖緊。

3.4.4分子篩吸附器外壁保溫。保溫工作通過搭設的工作平臺進行。

3. 5 電加熱器安裝

電加熱汽車吊吊裝就位。保溫工作通過搭設的工作平臺進行。

3.6 消聲器安裝

消聲器用汽車吊吊裝就位。

4、冷箱焊接

冷箱焊接特點:對稱性和密封性。焊接過程中一定要保持人員的對稱性和焊接速度的一致性，人員2人或4人，以基本相同的速度進行對稱焊接。冷箱外壁一定要滿焊。

5、塔內管道預制和安裝焊接

5.1預制場地要求:預制場地應靠近冷箱，以減少搬運工作量;場地需封閉以防風、雨等影響焊接質量;地面鋪設橡皮墊，使用橡皮滾胎以防損壞母材;場地須整潔、干凈。

5.2預制后進行脫脂，兩端用干凈塑料布包扎以防污染。

5.3組對用木制榔頭

5.4管道組對焊接時加不銹鋼墊環，墊環的點焊方位在順流端。

5.5管道坡口用不銹鋼絲刷刷至露出金屬光澤，焊絲進行脫脂。

5.6坡口不得強力組對。

5.7吊裝時，吊裝用繩用橡皮套保護，防止損壞母材或油脂沾在母材上;橡皮保護套應潔凈。

5.8安裝時冷箱頂部要密封好，以防止抽風效應，并可起到防風防雨的作用。為便于管道往冷箱內搬運、吊裝，在冷箱下側留一開口，先集中大量預制件堆放到冷箱內部底層，然后封閉該開口，以減小風流影響，而保證冷箱內所有焊口的焊接質量。

6、上塔與冷凝蒸發器焊接

6.1上塔與冷凝蒸發器的組對焊縫即俗稱的主縫，其焊接質量直接影響塔的垂直度，最終影響產品的純度。主縫焊接嚴格按編制好的作業指導書進行。

首先按工藝要求打磨好主縫坡口并點焊，采用塔內千斤頂外頂法進行組對。焊接施工平臺離焊縫高度1.4米為宜。

人員分工:鋁焊工4名，分2組進行雙人雙面橫焊;電工2名，防止臨時性的焊機故障，并配合焊工調節電流大小;鉗工2名，配合焊工進行坡口打磨和測量垂直度;起重工2名，配合鉗工調節垂直度;火焊工1名，對焊口進行預墊并給焊工傳遞焊絲;焊接施工員1名，協調各方工作，并根據焊縫間隙大小和塔體垂直度確定起焊點，以及處理焊接過程中出現的問題。

焊前焊試板，厚度同主縫一致，探傷檢驗合格方可焊接主縫。實際焊接時將兩焊機電流之和增大20~30A，氬氣純度必須達99.99%以上。

主縫焊接時焊縫周圍的相對濕度應小于80%，氣溫應高于5℃，風速應小于2m/s。

焊接坡口兩端50mm內用打磨光潔，焊絲進行脫脂處理，焊接過程中兩對人員焊接速度保持基本一致，塔內焊工電弧不能間斷，外面焊工換焊絲時，要用氬氣保護好熔池以免產生氣孔。在焊接過程中要隨時觀察上塔垂直度的變化，隨時調整焊接速度以保證垂直度。

焊接結束待冷卻后，進行100%X射線探傷。

最后通過上塔拉架調節，同時配合加溫方式進行垂直度精調。

7、其它方面安裝

空壓機、氧壓機、氮壓機三大機組管道配制過程中，以設備為中心向外配管。氧壓機管道直徑較大，在安裝時一定要先進行預組裝，點焊牢固后再進行焊接。儀表管管徑小且較簿，焊接難度大，容易引起堵管，焊接必須按規范進行。

8、資料管理

焊接施工員在施工過程中要做好焊接質量記錄和焊接資料保存，將當天的每個焊口編號、焊工號、焊接日期標在單線圖上，作好每個焊口的無損探傷記錄，并根據無損探傷報告、施工圖紙等做好焊接質量記錄，工程完工后統一整理后存檔或移交廠方。

實際安裝過程中，通過采取以上施工管理措施，工程質量優良，各個工程廠方均很滿意，說明以上施工管理方案是行之有效的。

參考文獻:

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