略论6000m3/h空分塔施工技术

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空分塔是制氧站的核心设备。江阴钢厂6000m3/h空分塔由哈尔滨制氧机厂生产，其型号为KDON-6000/13000—Ⅱ。该空分塔长8.5m，宽5.2m，高40m，由冷箱、塔内设备、管道、阀门、仪表等组成。
    空分塔施工先进行冷箱拼装、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。
    空分塔施工区域狭小，高空立体交叉施工多，施工技术要求高，施工难度大，必须做好充分的施工准备。
    一、冷箱和塔内设备安装
    冷箱是空分塔的外壳，由型钢和钢板组焊成的冷箱板拼装而成，各相邻冷箱板之间由安装螺栓连接，外面采用密封连续焊，里面采用间断焊。
    冷箱安装采取将两块冷箱板在地面拼接、然后吊装的施工方法。冷箱板拼接的尺寸误差直接影响整个冷箱的拼装质量。因此，在施工现场利用钢平台设置一个拼接平台，拼接平台找平以后用小钢板将每块钢平台连接起来。为减小冷箱板拼接过程中的变形量，拼接时采取了反变形法：即当冷箱板骨架内侧焊接时，让两块冷箱板呈自由状态，间断焊接完毕后，将两块冷箱板翻身，调整好尺寸，然后将其四角刚性固定，先间断焊，最后满焊，使两面的变形尽量抵消掉，从而保证冷箱板的拼接质量。
    冷箱内一般有分馏塔、主热交换器、粗氩塔、精氩塔等多台设备，在冷箱拼装和设备吊装时，要充分考虑施工方法的可行性、安全性、合理性和经济性，合理安排冷箱板的拼装和设备吊装的顺序。
    每层第一块冷箱板吊装就位后，为安全起见，必须及时采取临时稳固措施，一般采取拉缆绳与刚性斜撑固定相结合的方法。设备吊装前，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，避免钢丝绳与设备本体直接接触。
    二、管道脱脂、配管和焊接
    空分塔低温深冷，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。
    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300mm；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4mm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。
    铝制管道焊接与其他材质相比，具有特殊性。为保证焊接质量，应严格按焊接工艺规定执行。焊接铝合金的焊工均须经过严格培训，考试合格后，发上岗证书，方可上岗操作。
    交流钨极手工氩弧焊机在正式使用前要全面检查并调试好，保证水气无漏、无阻，电流稳定及高频引弧，氩气纯度不低于99.9%。
    清洁的焊丝和接口是保证质量的前提。铝合金焊丝的一般处理过程为：碱洗—清水冲洗—中和—烘干。接口边缘一般用电动刮刀将接口两侧各20mm内的氧化膜除去，清理好后不得再接触脏东西，并尽可能当天焊完，如隔天焊接再用不锈钢刷除去新的氧化膜。
    焊接时，不允许钨棒与工件接触引弧，应将钨极在引弧板上燃烧炽热后，再到焊缝处引弧。熄弧时应将弧坑填满，缩小熔池，避免产生缩孔，终点结合处应焊过头20～30mm。
    配焊口应避免强制进行，以减小焊接后产生较大的残余应力。对口应做到内壁剂平，错边量不得超过管壁厚度的10%，且不大于1毫米，内壁同样要求光洁，不得有毛刺、粒屑。内部不加衬圈焊口，要求间隙尽可能等于零，特别是仰焊部位，管内壁应倒1～1.5毫米的圆角。使用衬圈时，衬圈必须与管壁贴紧。
    三、空分塔管路压力试验
    空分塔内所有管道安装结束，拍片合格后，即可作系统压力试验。根据工作压力，空分塔压力试验共分低压、中压和膨胀前空气系统三个系统。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：冲压至0.02MPa—焊口、发兰等连接件外检漏—处理后升压至0.05MPa—再检漏—保压1小时—减压至设计压力保证1小时—检查外部泄露情况—合格后减压。
    试压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；连接发兰处漏，多为垫片质量或螺栓未均匀拧紧所致；阀门外漏，压盖发兰或阀杆处漏；阀门内漏，阀门关闭不严，需研磨加工。
    四、空分塔系统吹扫、整体冷试和充填珠光砂
    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0.25～0.4MPa，低压系统保持在0.04～0.05MPa，各系统吹扫应反复多次，时间不少于4小时。
    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小时，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小时。
    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0.25MPa，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。
    五、实施效果
    整个空分塔从开始施工到调试成功共历时6个月，无论在工程进度、安全、质量方面，还是在成本和效益方面均取得了较好的成效。