浅析空分塔的安装要点

吴魏国 翟艳飞 吴 波

(河南豫光金铅股份有限公司， 河南 济源 454650)

浅析空分塔的安装要点

吴魏国 翟艳飞 吴 波

(河南豫光金铅股份有限公司， 河南 济源 454650)

简要介绍了空分塔安装的要点和注意事项，安装过程中需把握的重要安装数据等。

冷箱； 塔内设备； 管道； 阀门； 仪表

0 前言

空分设备的安装主要包括机器、空分塔、仪电控。空分塔作为制氧站的核心设备一旦扒砂，因排除故障的施工区域狭小且高空作业，检修时间长、难度大，将给用户造成巨大的经济损失。因此，在安装过程中要严格按照安装规范施工，严格把关，做到每台设备、每根管线、每个阀门、每条焊缝都符合安装要求。空分塔由冷箱、塔内设备、管道、阀门、仪表等组成。其施工要先进行冷箱拼装、设备吊装，再进行管道安装、系统试气试压，最后进行系统吹扫、整体冷试和充填珠光砂。

1 冷箱拼装

冷箱是保冷箱的简称，对空分塔内设备起保冷作用，其体积因空分设备型号大小而异，由若干块箱板拼装而成，主体材料一般为Q235- A，厚度为4～6 mm。

1.1 基础验收

基础竣工后其表面应符合下列要求：

(1)表面不应有裂纹等缺陷。

(2)表面应清洁，不允许夹带木板、油毡等易燃物。

(3)表面平面度小于5/1 000。

(4)表面水平度小于5/1 000,全长不超过15 mm。

基础本体采用具有防水和抗冻性能的混凝土,其凝固期一定要达到图纸要求的时间。基础合格后，按容器平面布置好容器安装中心线，并标出管口方位。

1.2 冷箱焊接

冷箱焊接是冷箱拼接的关键，冷箱体的焊接主要技术要求是保证冷箱的气密性和几何尺寸符合设计要求。基础框架组对后，焊前必须测量水平度、对角线数据，焊后复验数据记录。

在安装调整好第一层冷箱板后先将基板与冷箱板焊接，在冷箱安装过程中只进行冷箱结构加固角的焊接，待冷箱板安装达到设计高度，经建设、监理、施工三方检查确认后方可进行侧板焊接。冷箱板外侧，相邻冷箱板间为连续密封焊接，即冷箱板焊接完成后做到珠光砂和密封气不外泄。冷箱板内侧，相邻冷箱板间为不低于150/50的间断焊。但角部的加固件与箱板骨架之间角焊缝要求封闭满焊。底层与基板焊接根据其材质选用合适焊条，并对焊条进行烘干保护，在进行焊接作业时采用防风措施。其垂直度偏差≤1.5/1 000，且总高垂直偏差不得大于20 mm。

2 空分塔内设备和管道的安装

2.1 安装要求

(1)预制场必须垫有橡胶或木板，不得与黑色金属在同一场地加工。

(2)严禁金属硬物，如撬棒、榔头等甩在铝管道上。

(3)工作人员的工作服、手套必须干净，不得有油迹。

(4)敲击工具应选用木质、紫铜或硬橡胶榔头。

(5)搬运或吊装时钢丝绳与产品接触部分应包橡皮等软物。

(6)清洗后的管道或零件应存放在干燥处，远离酸碱以防腐蚀。

(7)在制作过程中，应轻搬、轻放，不可在地上翻滚、手拖，防止管道损坏。

(8)工件焊接时，电缆搭铁不允许随意乱搭在工件上，应做专用工具，不允许在管道上引弧。

2.2 设备

空分塔内分馏塔、氩塔、换热器等设备均为铝制件，所以吊装前在设备上需安装吊耳。如需捆扎设备时，必须对设备本体采取保护措施，索具外套橡皮管或垫软木，索具间用支撑撑开，避免钢丝绳与设备本体直接接触划伤设备，如图1所示。

图1 空分塔设备吊装图

分馏塔和氩塔的垂直度偏差应通过调整垫铁使其在图纸设计允许范围内。因塔体为圆柱体，测量其垂直度采用铅垂法，即用细线栓住吊坠，分别在塔体的东南西北四个方向从高处放下，然后比较间距读数。

2.3 管道

空分塔内属低温深冷，氧气助燃，遇油易爆。因此，必须对空分塔内设备、管道、阀门、管件等进行脱脂处理。铝制件的脱脂，严禁使用四氯化碳溶剂，必须用聚氯乙烯或三氯乙烯溶剂，非铝制件均用四氯化碳进行脱脂。脱脂后的管道、阀门、管件等均用白布扎口密封。因安装现场条件有限，对管道脱脂难度大，进度慢，所以采用方式为发货前厂家脱脂并扎口密封，到货入库后按量领取，见图2。

图2 管道包装图

空分塔内管线错综复杂，管道安装必须按照以下原则：先大管，后小管；先下部，后上部；先主管，后辅管；先预制，后配置；加热管与低温管、液体容器壁面距离不小于300 mm；管线安装从分馏塔上部开始向下进行。

管道预制场的地面上须铺设4 mm厚的橡皮垫，工具使用不锈钢丝刷、铝制水平尺、木榔头、尼龙绳等。补偿管道不得随意改动，液体管的水平走向按流向倾斜5%。仪表管在安装过程中要编号、挂牌，每装一根都要认真核实，避免漏装或错装。

2.4 设备支架与管道支吊架

2.4.1 设备支架

设备垂直度校订后用圆形抱箍将塔体抱住，抱箍另一端用活扣连接后与箱板焊接牢固，塔体与抱箍间填上石棉垫板。

2.4.2 管道支、吊架的安装

(1)支、吊架位置应按工程设计规定不得随意改动，安装应平整牢固，与管道接触良好。

(2)无热位移的管道，其吊杆应垂直安装；有热位移的管道，吊杆应在位移相反方向，按位移值之半倾斜安装。

(3)支吊架不得有漏焊、焊接裂纹等缺陷，管道与支吊架焊接时，不得有咬肉、烧穿等缺陷。

(4)管道安装中使用临时支吊架时，应有明显的标记，不得与正式支吊架相冲突，管道安装完毕后应立即拆除。管道安装完毕后，应按工程图纸逐个复核支吊架的型号、材质和位置。这方面教训如某公司在安装管道时将15 m处的活动支架与22 m处的固定支架位置装反，最终导致开车后15 m处管道不能活动而将焊缝撕裂后漏液，整套空分扒砂检修。

3 阀门的安装

冷箱内阀门应在所有容器就位后、管路安装前安装就位。冷箱内的冷阀应与其相应的支架同时安装。低温液体阀之阀杆应向上倾斜10°～15°。当管道与阀体焊接时，要先把阀门关闭。采取降温措施，使得焊接时阀体温度不高于200 ℃，以免阀门密封件变形，影响阀门正常使用。与阀门相连的管道在安装前，应彻底地清除脏物、灰尘及其它外来机械杂质，防止损坏阀门的密封面。安装后的阀门启闭应灵活，管道连接后及冷试过程中都要对阀门启闭状态进行检查，不得有卡住现象才算合格。遥控阀门在安装后，应严格校核指令讯号与阀门执行机构动作是否同步：“全开”、“全关”位置是否正确，并记录开度指令与阀门实际开度的关系。凡带有套筒的冷角阀和低温气动薄膜调节阀，在冷试过程中需用专用工具紧固法兰螺栓。

4 仪表的安装

严格按工艺要求对仪表进行脱脂、清洁、吹扫和试验。另外，应严格检查变送器设置是否标准，并认真核对接线的正确性。

严格按图纸要求安装仪表及仪表计器管路、仪表信号线。安装热电阻温度计时，要进行脱脂、清洗，插入深度符合技术要求，接线要牢固，不得有漏接和松脱现象，线头应加标志牌区别。

各法兰连结处，不得有强行对接现象，法兰螺栓要对称紧固。

5 试压

空分塔内所有管道安装结束拍片合格后，即可进行系统压力试验。根据工作压力，空分塔压力试验分低压、中压和膨胀前空气系统3个系统进行。试验介质采用干燥无油的压缩空气。气源由仪表空气压缩机提供，通过高压皮带将气源和试压系统连接起来。

试压顺序：先膨胀前空气系统，再中压系统，最后低压系统。试压检漏剂采用中性无脂肥皂粉。

检漏步序：升压力至0.02 MPa→焊口、法兰等连接件外检漏→处理后升压至0.05 MPa→再检漏→保压1 h→减压至设计压力保持1 h→检查外部泄露情况→合格后减压。

试压过程中主要的泄漏点有以下几种情况：管道焊缝处漏，多为气孔缺陷；连接法兰处漏，多为垫片质量或螺栓未均匀拧紧所致；阀门外漏，压盖法兰或阀杆处漏；阀门内漏，阀门关闭不严，需研磨加工。

6 吹扫、裸冷、填充珠光砂

空分塔系统吹扫一般应先吹扫塔外系统，后吹扫塔内系统，要一部分接一部分进行。吹扫压力：中压系统应保持0.25～0.4 MPa，低压系统保持0.04～0.05 MPa，各系统吹扫应反复多次，时间不少于4 h。

整体冷试前，应对空分塔进行全面加温和吹冷，冷试应依次将分馏塔、冷凝蒸发器等主要设备冷却到尽量低的温度，各保持1～2 h，然后冷却整个分馏塔，使所有的压力容器和管道外表面结上白霜，并保持3～4 h。

整体冷试合格后，即可充填珠光砂。充填时，各容器和管道内均充气，并保持0.25 MPa，然后微开各计器管小阀，各温度计均通电，以便检查计器管路和温度计电缆在充填珠光砂过程中是否受损。此外，在充填口处应采取安全防护措施。

7 结束语

空分装置在安装过程中应严格按照安装规范施工，严格把关，特别是冷箱内的施工，要求做到每台设备、每根管线、每个阀门、每条焊缝都符合安装要求。

DiscussionontheMainPointofAirSeparationTowerInstallation

WU Wei-guo, ZHAI Yan-fei, WU Bo

This paper briefly introduces the main points, matters needing attention and important installation data in the process of installing air separation tower.

cold box; tower equipment; pipelines; valves; instrumentation

2014-12-04

吴魏国(1981—)，男，河南信阳人，工程师，高级深冷气体分离工，现任职于河南豫光金铅股份有限公司项目部从事空分建设项目管理工作。

TQ116

B

1008-5122(2015)01-0027-03