大型空分項目冷箱安裝技術(shù)

第5頁共8頁N大型空分設(shè)備冷箱施工（中油吉林化建國際公司）一、前言由于鋼鐵工業(yè)、氮肥工業(yè)、火箭技術(shù)的發(fā)展，氧、氮耗量迅速增加，促進了大型空分設(shè)備制造的發(fā)展。近幾年來我國的大型成套空分設(shè)備技術(shù)已經(jīng)與世界發(fā)達國家的技術(shù)同步，在中國的大型空分設(shè)備廠中，各家的成套空分流程及原理基本相同，空分設(shè)備的安裝也已經(jīng)模式化，在安裝過程中以冷箱及冷箱內(nèi)設(shè)備安裝難度最大。本文以遼陽石化分公司的10000m3/h空分設(shè)備安裝為例介紹冷箱及冷箱內(nèi)設(shè)備的安裝，本套空分冷箱及冷箱內(nèi)設(shè)備由中國杭州制氧機廠提供。二、工程概況遼陽石化分公司20萬噸/年乙二醇及配套工程空分裝置，冷箱總高+56米，長9.7米，寬7.2米，高57.5米，冷箱共有72塊冷箱板，共重172.8噸，整個冷箱共分為主冷箱，板式冷箱。冷箱內(nèi)設(shè)備有上塔、下塔、主冷凝蒸發(fā)器、粗氬塔Ⅰ、粗氬塔Ⅱ、精氬塔、粗氬塔冷凝器、精氬冷凝器、精氬蒸發(fā)器、主換熱器、液空液氮過冷器、膨脹空氣過濾器等設(shè)備，材質(zhì)為鋁鎂合金。冷箱內(nèi)工藝管線約為2000米，材質(zhì)主要為LF2和LF4，冷箱外管線材質(zhì)為20#、0Cr18Ni9和部分鋁鎂合金。三、冷箱安裝施工程序基礎(chǔ)交接、驗收及處理→鋼結(jié)構(gòu)及設(shè)備、材料驗收→冷箱抗剪板安裝找平→二次灌漿→下塔、粗氬塔Ⅱ、液空液氮過冷器底座安裝找平焊牢→第一帶冷箱板安裝→換熱器支架安裝→換熱器安裝→氬泵小冷箱板放入大冷箱內(nèi)→第二帶冷箱板安裝→下塔、粗氬塔Ⅱ下段、液空液氮過冷器吊裝→第二帶冷箱板安裝→第三帶冷箱板安裝→第四帶板安裝→粗氬塔Ⅰ支架安裝→氬Ⅱ塔拉架、精氬塔支架、粗氬液化器支架安裝→上塔下段、粗氬塔Ⅱ上段安裝→上塔上段安裝→冷箱第五帶板安裝→粗氬塔Ⅰ拉架安裝→精氬塔、粗氬液化器吊裝→冷箱板進行焊接保證冷箱板有足夠強度→其它冷箱板安裝→冷箱內(nèi)附屬結(jié)構(gòu)吊裝就位→冷箱封頂→冷箱外梯子平臺安裝→液氬泵安裝→冷箱內(nèi)低溫閥門安裝→工藝內(nèi)管線預(yù)制、安裝→冷箱外管線、閥門安裝→設(shè)備、管線、閥門氣密性試驗→冷箱內(nèi)外管線吹掃→開車裸冷→閥門法蘭冷緊→冷箱內(nèi)清理→封閉人空→填充保溫珠光砂→正式開車四、基礎(chǔ)驗收及處理機械、設(shè)備基礎(chǔ)交接驗收時，基礎(chǔ)施工單位應(yīng)提交質(zhì)量證明書、測量記錄及其它施工技術(shù)資料?；A(chǔ)上應(yīng)有明顯的標(biāo)高基準(zhǔn)線，縱橫中心線，建筑物上應(yīng)標(biāo)有坐標(biāo)軸線?；A(chǔ)外觀不應(yīng)有裂紋、蜂窩、孔洞及露筋等缺陷.基礎(chǔ)混凝土強度應(yīng)達到設(shè)計要求，周圍土方應(yīng)回填、夯實、整平，地腳螺栓的螺紋部分應(yīng)無損壞和銹蝕?；A(chǔ)復(fù)測合格后，應(yīng)由土建施工單位向安裝施工單位辦理中間交接手續(xù)；基礎(chǔ)表面應(yīng)進行修整。需二次灌漿的基礎(chǔ)表面應(yīng)鏟出麻面，麻點深度一般不小于10mm，深度以每平方米內(nèi)有3～5個點為宜，表面不允許有油污或疏松層；放置墊鐵處的基礎(chǔ)表面應(yīng)鏟平，其水平度允許偏差為2mm/m；螺拴孔內(nèi)的碎石、泥土等雜物和積水必須清除干凈。冷箱基礎(chǔ)板安裝為無墊鐵安裝，底板找平后，與臨時鋼筋焊接固定，交土建二次灌漿，灌漿時必須夯實，使凹處灌滿。達到強度后，加上地腳螺栓墊板緊固螺栓，同時切斷基礎(chǔ)板與臨時鋼筋焊接點。冷箱基礎(chǔ)板必須水平并且高度一致，水平度小于0.5mm/m；五、冷箱板及設(shè)備安裝冷箱板及附屬梁安裝前，應(yīng)對其質(zhì)量進行全面嚴(yán)格的檢查，吊裝前應(yīng)將上面的雜物清理干凈。冷箱板安裝時，需要將臨時支架焊接在冷箱板上，用于臨時平臺的搭設(shè)。由于現(xiàn)場條件所限，＋24000mm標(biāo)高以下冷箱板安裝采用單片吊裝、組對、安裝。頂帶冷箱板安裝前，在地面組對成“┗”形，這樣可以保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。冷箱板吊裝就位后，應(yīng)采用型鋼或鋼絲繩將板斜支（拉）固定。所有鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)為垂直、四方和水平安裝，并且準(zhǔn)確就位。冷箱板安裝垂直度偏差≤1.5/1000，且冷箱總高度偏差不得大于20㎜。冷箱板安裝與冷箱內(nèi)設(shè)備安裝交叉進行，待冷箱內(nèi)設(shè)備吊裝完畢后，再進行冷箱最后封閉。骨架間的安裝螺母與螺栓應(yīng)點焊牢。骨架間的型鋼起內(nèi)側(cè)為間斷焊，間距150㎜，焊縫長50㎜。其外側(cè)為連續(xù)密封焊。整個冷箱外的連續(xù)焊必須保證冷箱的氣密要求。、梯子、平臺在地面進行組對，梯子斜支撐能在地面焊接的在地面進行焊接，冷箱板安裝完后，完善支托架、梯子平臺。冷箱上的安全閥、窺視鏡、呼氣孔等的安裝能與冷箱同步安裝的要同步安裝，上塔上段的封板和純氮出口管帽，粗氬塔Ⅱ冷凝器粗氬出口管帽，必須在地面上切除，清楚干凈鋁屑后用干凈白布或塑料布包扎后才能吊裝就位。在吊裝鋁制容器時，應(yīng)該采取保護措施，以防損傷表面，如索具外套橡皮管，索具間用支撐撐開。下塔塔吊裝就位后用鉛垂線在踏四周檢查其垂直度，若不垂直，可在其底座下面襯墊薄鋼板。起尺寸與支架寬度相近。垂直找正后，墊鐵應(yīng)與下塔支架面焊牢以免墊鐵移動。塔腰縫焊接及坡口處理形式和方法參考焊接要求。設(shè)備在安裝前要確定好安裝方位，確定設(shè)備方位要同時參照分餾塔總圖、設(shè)備圖工藝配管圖。分餾塔垂直度要求≤0.5mm/1000m且總長度不超過10mm；板式換熱器垂直度要求≤1.5mm/1000m且總長度不超過10mm。支架、拉架的安裝要嚴(yán)格按照圖紙施工，不允許任意改變其形式、尺寸、角度、材質(zhì)等。六、冷箱閥門試壓閥門必須具有出廠合格證和制造廠的銘牌,銘牌上應(yīng)標(biāo)明公稱壓力,公稱通徑,工作溫度和工作介質(zhì)等。對閥門的關(guān)閉位置進行檢查，閘閥、截止閥、調(diào)節(jié)閥等閥門的關(guān)閉件應(yīng)處于全關(guān)閉的位置、止回閥的閥瓣應(yīng)關(guān)閉并予以固定。閥門內(nèi)應(yīng)無積水、銹蝕、臟污、油漆脫落和損傷等缺陷，閥門兩端應(yīng)有防護蓋保護。閥門外露的螺紋如閥桿、接管部分應(yīng)有保護措施。鑄件應(yīng)表面平整光滑、無縮孔、毛刺、粘砂、夾砂、鱗屑、裂紋等缺陷。鍛制加工表面應(yīng)無夾層、重皮、裂紋、斑疤、缺肩等缺陷。閥門的手柄或手輪操作應(yīng)靈活輕便，開閉時不得有卡阻現(xiàn)象，閥桿的全開與全閉位置應(yīng)與要求相符合。主要零件如閥桿，閥桿螺母、連接螺母的螺紋應(yīng)光潔，不得有毛刺、凹疤與裂口等缺陷。輸送設(shè)計壓力大于1Mpa或設(shè)計壓力小于等于1Mpa且設(shè)計溫度小于-29℃或大于186℃非可燃流體，無毒流體管道的閥門均應(yīng)逐個進行強度和嚴(yán)密性試驗。輸送設(shè)計壓力小于或等于1Mpa且設(shè)計溫度為-29～186℃的非可燃流體，無毒流體管道的閥門，應(yīng)從每批(同制造廠、同規(guī)格、同型號)中抽出10%，至少一個進行強度和嚴(yán)密性試驗，若有不合格者再抽出20%，如仍有不合格者，該批閥門不得使用。閥門安裝前，應(yīng)按設(shè)計文件中的“閥門規(guī)格書”對閥門的閥體和密封面，以及有特殊要求的墊片和填料的材質(zhì)進行抽檢，每批至少抽查一件。若不符合要求，該批閥門不得使用。閥門殼體試驗壓力不得小于公稱壓力的1.5倍，停壓5分鐘，以殼體無滲漏為合格。具有上密封結(jié)構(gòu)的閥門，應(yīng)逐個對上，試驗壓力為公稱壓力，試驗時應(yīng)關(guān)閉上密封面，并松開填料壓蓋，停壓4分鐘，以閥瓣密封面不漏為合格。閥門液體有足夠的穩(wěn)定性和剛性，不能隨便晃動，且要考慮到管道的熱脹冷縮，并按照管架圖的要求進行。七、氣密試驗管道系統(tǒng)試驗前應(yīng)將不能參與試驗的系統(tǒng)、設(shè)備、儀表及管道附件等加以隔離；安全閥、爆破板、流量孔板應(yīng)拆卸，加盲板的部位應(yīng)有明顯標(biāo)記和記錄。升壓應(yīng)緩慢平穩(wěn)，并無異?，F(xiàn)象，并應(yīng)逐步升壓至試驗壓力，采用無脂肥皂液或二丁基萘硫酸鈉溶液檢漏，檢漏后，應(yīng)立即用熱水將皂液擦洗干凈。檢漏過程中發(fā)現(xiàn)的漏點，須做好標(biāo)記，卸壓后補焊，對塔內(nèi)鋁鎂合金管道的漏點，決不允許采用捻壓和敲擊的方法處理，一定進行補焊，補焊后，需重新充氣檢查。氣密性試驗應(yīng)在檢漏后進行，并應(yīng)在試驗壓力穩(wěn)定30min后開始記錄起點壓力和起點溫度，并準(zhǔn)確的準(zhǔn)時記錄終點壓力和溫度，其殘留率應(yīng)接上式或計算并符合上表要求。氣密性試驗合格后，應(yīng)將盲板拆除后復(fù)位，并應(yīng)按工作壓力進行整體通氣檢查。如遇有分餾塔內(nèi)需的換再生操作的設(shè)備（如吸附過濾器液氧循環(huán)吸附器等）應(yīng)單獨作氣密性試驗，保壓4h，其進出口閥門范圍內(nèi)的殘留率不應(yīng)小于99%。試壓用的壓力表在周檢期內(nèi)，其精度不得低于1.5級，表的滿刻度植應(yīng)為被測壓力的1.5~2倍壓力表不得少于兩塊。待測管道與無關(guān)系統(tǒng)已用盲板隔開，安全閥已隔離，各壓力系統(tǒng)應(yīng)用盲板，隔開并進行氣密性實驗，包括所有的加溫管，排放管和計器管等，實驗采用清潔，干燥無油的壓縮空氣。氣密性試驗壓力，保壓時間和殘留率：管道系統(tǒng)類別設(shè)計壓力Mpa停壓時間（小時）殘留率△（%）低壓系統(tǒng)（1）0.1012≥98液氧循環(huán)系統(tǒng)0.3012≥97低壓系統(tǒng)（2）0.6012≥95增壓系統(tǒng)0.9012≥93殘留率△應(yīng)按下式計算Δ=（P2*T1）/（P1*T2）*100%式中：P1—起始壓力KPa（絕對壓力）P2—終點壓力KPa（絕對壓力）T1—起始溫度K（絕對溫度）T2—起始溫度K（絕對溫度）八、系統(tǒng)吹掃空氣吹掃應(yīng)用本裝置的空氣壓縮機。吹掃壓力不得超過容器和管道的設(shè)計壓力，流速不宜小于20m/s。吹掃用的空氣壓力：中壓系統(tǒng)：應(yīng)保持在250～400KPA低壓系統(tǒng)：應(yīng)保持在40～50KPA在系統(tǒng)吹掃中，若遇到未設(shè)置與大氣相通的吹除閥，可視情況在適當(dāng)?shù)牟课婚_設(shè)吹掃孔。待吹掃結(jié)束后，再予堵塞或撬開法蘭。在系統(tǒng)吹掃時，透平膨脹機和循環(huán)液氧泵進出管應(yīng)斷開，其入口管道上的過濾器芯子和透平膨脹機加溫氣進口處的過濾器芯子均應(yīng)拆下。所有的孔板計亦應(yīng)拆下。檢查合格的管線必須進行可靠的封閉，不得再次污染。塔外管線吹掃時，凡與冷箱內(nèi)相接的閥門、法蘭應(yīng)關(guān)閉或斷開，以免贓物吹入塔內(nèi)。各系統(tǒng)的吹掃應(yīng)反復(fù)進行多次，吹掃時間不應(yīng)少于4小時。吹掃可逆式換熱器時（主換熱器）如帶有自動閥箱，應(yīng)將自動閥箱人孔打開，其低壓側(cè)自動閥孔應(yīng)用盲板封堵，吹掃后即將自動閥裝上，撿漏和將人孔封閉?？辗盅b置工藝氣管道吹掃時應(yīng)先吹掃塔外系統(tǒng)，接著流程圖中壓，低壓的兩個系統(tǒng)分別吹掃吹掃塔內(nèi)系統(tǒng)時，應(yīng)先吹板翅式換熱器及其上的計器管，后吹其他設(shè)備和管路管線吹掃的排放口要適當(dāng)固定，特別是排放反作用力大的部位，更應(yīng)可靠固定。排放附近要有安全措施。吹掃合格的管線要及時填寫吹掃記錄。吹掃徹底與否的檢查，可用沾濕的白色濾紙或脫脂棉花放在吹掃出口處，經(jīng)5分鐘。應(yīng)干凈無明顯的機械雜質(zhì)為合格。吹除時各排氣口應(yīng)設(shè)警示標(biāo)志，并由專人看管。在分餾塔加溫吹掃時，利用出分子篩吸附器的常溫干燥空氣可進一步對冷箱內(nèi)管道的雜質(zhì)、灰塵及水等進行吹除，進冷箱內(nèi)的管道必須吹除干凈后方可與冷箱連接。冷箱的每一只吹除閥均需打開進行吹除，直至沒有灰塵和水汽。工藝管線吹掃時，調(diào)節(jié)閥、流量表、孔板、過濾器內(nèi)芯、等怕?lián)p壞的儀表一次件應(yīng)拆下。不參加吹掃的管線應(yīng)加盲板或用閥門切斷。九、整體試車、裸冷、冷緊開車前應(yīng)對分餾塔進行全面的加溫和吹冷，空壓機，膨脹機，水機，水泵，切換閥等儀表控制系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)及安全保護裝置應(yīng)作的轉(zhuǎn)運的準(zhǔn)備工作。由于各業(yè)主對空分裝置的產(chǎn)品各有不同，所以說全低壓流程的空分裝置業(yè)主要求的不同工藝流程也不是完全一樣的，多少有些差別，鑒于這種情況裝置的整體開車應(yīng)接著制造廠家提供的操作說明書，中規(guī)定進行，并依次將精餾塔，冷凝蒸發(fā)器等主要設(shè)備冷卻到盡量低的溫度，保持1~2h，然后冷卻整個分餾塔，待所有的設(shè)備，管路外表面都結(jié)上白霜，再保持3~4h。設(shè)備啟動后，應(yīng)密切監(jiān)視各項工況的變化情況，整個操作中的各個環(huán)節(jié)有無異常，并應(yīng)每隔0.5h做一次有關(guān)記錄（壓力，溫度）在冷狀態(tài)下，應(yīng)檢查各部位有無變形，并可根據(jù)結(jié)霜的情況判斷有無泄露，并將泄露的位置作好標(biāo)記，待化霜后處理，處理后視情況或業(yè)主要求是否再次裸冷檢查。在裸冷試驗后和化霜前，應(yīng)把保冷箱內(nèi)的所有法蘭及閥門連接螺栓再次緊固一次（進行一次冷緊）。分餾塔恢復(fù)到常溫后，應(yīng)以工作壓力對整個系統(tǒng)通氣檢查，如發(fā)現(xiàn)漏點時應(yīng)及時消除，整體裸冷后，如有補焊，密封面處理或局部處理改裝時，必要時應(yīng)再進行裸冷檢查。上述幾道工序進行后即可認為空分裝置裸冷工作，可進行最后一步的裝填絕熱材料。十、裝填絕熱材料時的注意事項及要求首先應(yīng)裝填保溫礦渣棉，裝填礦渣棉時須填實并接圖中指定的位置裝填，并應(yīng)使分餾塔和基礎(chǔ)表面保持干燥。礦渣棉裝填完要立即將人孔蓋板和低溫閥的防雨護套安裝完。需站人裝填珠光砂的人孔筒需要用細鐵線攔擋，防止裝填過程中人員不慎投入到冷箱內(nèi)。絕熱材料內(nèi)不應(yīng)混有可然物，和塊狀物體，防止裝填過程中砸壞管道或設(shè)備。絕熱材料不能受潮，并不應(yīng)在雨血天裝填。裝填過程中不應(yīng)損傷儀表，管道和電纜，安裝應(yīng)密實，不能有空穴。裝填絕熱材料時，分餾塔內(nèi)各設(shè)備，管路均應(yīng)充氣，充氣壓力宜為45~50Kpa（表壓）并應(yīng)微開各計器管閥門通氣，同時使各鉑熱電阻通電觀察計器管和電纜有無故障，直至最后裝填完畢。珠光砂填充完畢后就可以進行整體開車、調(diào)試、生產(chǎn)了。十一、安全技術(shù)要求施工操作必須嚴(yán)格按《安全技術(shù)操作規(guī)程》執(zhí)行。施工人員進入施工現(xiàn)場必須正確佩戴好安全護具，正確戴好安全帽，來往走動應(yīng)注意頭上、腳下以及來往車輛，防止意外傷害。施工人員必須持證上崗，登高作業(yè)必須拴掛安全帶。施工現(xiàn)場必須配備足夠數(shù)量的合格消防器材，規(guī)格數(shù)量由安全員提出，消防水由車間指定地點。使用的各種電動工具必須配有觸電保護器，并使用安全電壓。廠區(qū)內(nèi)動火必須辦理動火手續(xù)，手續(xù)齊全方可動火，且動火過程中必須有專人看護。管線脫脂溶劑三氯乙烯為劇毒化學(xué)用品、易燃，脫脂人員應(yīng)穿戴好防護用品；脫脂過程中，應(yīng)注意站在上風(fēng)口，防止中毒。進入施工現(xiàn)場安全著裝，砂輪磨削時應(yīng)帶護目鏡。、管道強度耐壓試驗時，不得進行處理，特別是氣壓試驗時防止意外傷害。管線吹掃時應(yīng)設(shè)安全排放區(qū)，并設(shè)警示牌。防止吹掃排放口強大氣流造成安全事故。吹掃排放口不準(zhǔn)面對馬路和施工人群。吹掃排放時應(yīng)事先發(fā)出通知，并設(shè)專人警戒。不許從冷箱上向下扔任何東西，需要清理東西的時候冷箱下必須有專門人員看管和指揮。設(shè)備的鋁封頭有的已經(jīng)切開或部分切開，作業(yè)時候不允許把、扶、踩、吊裝作業(yè)前，分工明確，各盡其職，專人指揮。吊裝前要按方案規(guī)定逐項檢查，如吊點（吊耳），對選