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文章编号:100926825(2009)0720160202氧气管道施工及质量控制浅谈收稿日期:2008210225作者简介:周　烽(19752),男,工程师,河南省安装集团有限责任公司,河南郑州　450007周　烽摘　要:从氧气的特殊性出发,介绍了氧气管道的施工程序,从材料验收、除锈、脱脂、管道焊接、安装、静电接地、吹扫等方面阐述了氧气管道施工的质量控制要点,并指出只有严把工序质量关,才能确保氧气管道安全、平稳的工作。

关键词:氧气管道,施工,除锈,静电接地,质量控制中图分类号:TU745.9文献标识码:A 氧气是一种强氧化剂,具有极大的化学活性。

在实际生产当中,往往因为氧气管道施工的原因,引起爆炸事故,从而造成一定的经济损失。

本文根据施工程序,阐述氧气管道施工及质量控制要求。

1　氧气管道施工程序氧气管道通常采用的是20号无缝钢管,其典型的施工程序如图1所示。

2　施工及质量控制2.1　材料验收2.1.1　管材验收1)管道材质正确,管道厚度合格,且表面无超过规定壁厚负偏差值的凹陷。

2)管道的内、外表面无明显划痕、损伤、裂纹和折叠等现象。

2.1.2　管件验收1)弯头、三通、变径管均是无缝或压制焊接件。

2)所有管件内壁平滑,无锐边、毛刺、焊瘤。

2.1.3　阀门、法兰垫片的选用验收中、薄板切割后产生扭曲变形,便是这些应力释放的后果。

对于厚板由于其抗弯截面大,不足以产生弯曲,但收缩应力存在是客观的。

因此在整平过程中加大对零件切割边缘的反复碾压,这对其产生的收缩应力的消除极为有利。

2)焊后热处理(消除应力退火)。

对钢管局部烘烤释放应力。

构件完工后在其焊缝背部或焊缝两侧进行烘烤。

不需施加任何外力,构件角变形即可得以校正。

由此可见只要控制加热温度与范围,此法对消除余应力是极为有效的。

为便于控制加热温度,一般采用电加热板对焊缝两侧进行加热到约650℃左右,然后用保温棉进行保温1h ～1.5h ,缓慢冷却,相关的局部烘烤工作将安排在制管阶段进行。

3)合理安排计划,增加时效期。

其实构件搁置时间也是消除残余应力的一种有效方法,构件搁置时间越长(即时效周期),残余应力得到释放的越多,从而也起到消残作用。

因此在生产上合理安排,“重要”“关键”节点提前开工,增加构件冲砂前的搁放周期,延长时效周期也不失为一种消残的好方法。

4)利用冲砂除锈的工序进行消除应力。

因为冲砂除锈时,喷出的铁砂束高达2500MPa/cm 2,用铁砂束对构件焊缝及其热影响区反复、均匀的冲击,除了达到除锈效果外,对构件的应力消除亦将会起到良好的效果。

5)采用VSR 振动时效法消除应力。

对于大型厚板钢构件的最后一道,有效消除焊接残余应力的方法就是VSR 振动时效。

振动时效的原理是给被时效处理的工件施加一个与其固有谐振频率相一致的周期激振力,使其产生共振,从而使工件获得一定的振动能量,使工件内部产生微观的塑性变形,从而使造成残余应力的歪曲晶格被渐渐地恢复平衡状态,晶粒内部的错位逐渐滑移并重新缠绕钉扎,使得残余应力得以被消除和均化。

长期实践证明,在科学地选择有效振型,对工件关键部位施加适当应力后,振动时效能有效降低和均化残余应力值,能极好地稳定焊接件特别是异种钢焊接后的尺寸稳定性,在对环状钢结构中,稳定构件形位尺寸更是效果明显。

另外,振动时效法具有周期短、效率高、无污染的特点,且不受工件尺寸、形状、重量等限制,已经过大量的工程实践证明,对消除构件焊接残余应力是有明显效果的。

参考文献:[1]　陈海霞,张永胜.焊接工艺中的残余应力[J ].山西建筑,2007,33(30):1512152.On steel structure w elding residual stress control and eliminate remnant methodHUANG Zi 2longAbstract :Combining with construction practices ,the author analyses the cause and damage of steel structure welding residual stress ,in view of this provides the control objectives and measures of the welding residual stress ,and concludes the methods of how to eliminate the compo 2nent ’s residual stress ,so as to promote the steel structure ’s total bearing capacity and enhance the structure ’s safety.K ey w ords :steel structure ,welding residual stress ,control measure ,eliminate remnant method・061・第35卷第7期2009年3月 山西建筑SHANXI ARCHITECTURE Vol.35No.7Mar.　2009 1)工作压力大于0.1MPa 的氧气管道须用截止阀,不宜使用电动阀,严禁使用闸板阀。

2)经常操作的大口径(DN ≥150mm )氧气管道阀门,使用自控或遥控调节阀。

3)阀门的填料不能是易燃材料。

4)法兰表面光滑,密封面平整光洁,没有毛刺及径向沟槽。

5)垫片的强度等级与法兰强度等级一致。

2.2　除锈1)氧气管道、阀件、接头等在安装前要对接触氧气的表面进行除锈处理。

2)除锈方法有喷砂法、酸洗法、机械法、手工刷除锈等。

其中喷砂除锈的效率高、质量好,但材料表面的洁净度难以保证。

通常采取酸洗法,酸洗法不仅除锈效果好,而且有利于脱脂工作。

2.3　脱脂1)管道内表面的脱脂可采用灌洗法或拉洗法。

2)阀门在研磨试压合格后,拆成零件,进行脱脂。

在脱脂剂内浸泡1h ～1.5h ,用纱布洗净无油为合格;螺栓与金属垫片用同样方法脱脂(紫铜垫片经过退火可不再另行脱脂),不便浸泡的阀门壳体,可用擦拭法进行。

3)非金属垫片使用四氯化碳脱脂。

垫片浸入溶剂内1.5h ～2h ,然后取出悬挂在空气流通处吹干。

4)石棉填料可在300℃下灼烧2min ～3min (不得用有烟的火焰),然后浸渍规定的涂料。

5)脱脂后的部件用白色滤纸擦拭表面,纸上不出现油渍即为脱脂合格。

2.4　管道焊接1)坡口加工。

焊接坡口加工采用机械方法,加工坡口后要除去坡口表面毛刺,并将不平处打磨平整。

2)焊接采用手工钨极氩弧焊打底、手工电弧焊填充与盖面的工艺。

3)焊接注意事项:a.焊接用焊丝表面应无锈、油,焊条必须烘干并在使用过程中保持干燥。

b.焊件组对前,将坡口及其内外侧表面两侧50mm 内的油、锈、垢等清除干净,直至露出金属本色,且不得有裂纹、夹层等缺陷。

c.管子对口、焊接时,保证管道平直度及焊缝的几何参数符合相关规定。

2.5　管道安装2.5.1　管道支架安装氧气管道支架分为滑动支架和固定支架。

在支架的安装施工时,注意以下方面:1)滑动支架安装。

滑动支架的安装要平整、牢固,与管道接触紧密,但不能有卡涩现象,保证氧气管道能自由伸缩。

2)固定支架安装。

在架空氧气管道中,必须设置补偿器、固定支架来消除热膨胀。

固定支架安装时,位置必须正确,且与管道接触紧密、焊接牢固可靠,但不能把固定支架焊在补偿器本体上。

2.5.2　管道安装1)以“先大管,后小管;先主管,后支管;先下部,后上部”的顺序进行管道安装。

2)氧气管道的弯头、三通不应与阀门出口直接相连。

阀门出口侧的管段应安装一长度不小于5倍管外径且不小于1.5m 的直管段。

3)法兰阀门和螺纹阀门在关闭状态下安装;焊接阀门在开启状态下安装。

4)氧气管道的调节阀前需设置过滤器,并定期清扫过滤器内的积尘和杂物。

5)严禁氧气管与燃油管共沟敷设;氧气管沟也不得与电缆沟相通;严禁油脂及易燃物漏入氧气管沟内。

6)氧气管道不应穿过高温及火焰区。

7)氧气管道与其他管道或建筑物的间距应按照相关规定执行。

2.6　静电接地1)架空氧气管道每隔80m ～100m 设防静电接地措施,接地电阻不应小于10Ω;直接埋地管在埋地之前及出地后各接地一次;车间内氧气管道的接地可与本车间的静电干线相连接。

有阴极保护的管道,不做接地。

2)氧气管道的法兰两侧用导线作跨接,其电阻应小于0.03Ω。

2.7　管道试压管道安装完毕后,进行压力试验和严密性试验。

1)压力试验。

氧气管道的压力试验分为水压法和气压法。

而压力不小于9.8MPa 的氧气管道必须采用水压法。

a.水压法试验的介质为不含油的干净水,试验压力为工作压力的1.25倍。

试验结束后用氮气将管内残液吹扫干净。

b.气压法试验的介质为无油干燥空气或氮气,试验压力为工作压力的1.15倍,分级升压;但工作压力小于0.1MPa 时,试验压力为0.1MPa ,可不分级升压。

做气压试验前,必须制定相应的安全措施,并经主管单位安全部门批准。

2)严密性试验。

a.严密性试验所用介质为无油干燥的氮气或空气。

b.严密性试验的压力为工作压力。

管道内气体压力达到工作压力后,保压24h ,平均每小时渗漏率不超过0.5%为合格。

2.8　管道吹扫1)使用无油干燥空气或氮气吹扫管道,气流速度不小于20m/s 。

严禁用氧气吹扫管道。

2)吹扫前必须把系统的仪表拆除。

3)采用“开关开”法吹扫,利用瞬时高压气流将管道内的污物吹除。

4)吹扫的质量检验。

在排气口设置涂白漆的木制靶板检验,板上无尘土、水分及其他杂物为合格。

2.9　氧气管道通气在送气时,需要特别注意:1)操作人员开启氧气阀门时,应站在阀门的侧面,且缓慢操作。

2)对DN >70mm 的氧气阀门,只有当阀门前后压差小于0.3MPa 才允许操作。

3)开关氧气阀门的人员不得戴沾有油污的手套。

3　结语氧气管道的施工,每一道工序都至关重要,特别是管道内壁除锈、脱脂、焊接、静电接地、吹扫这几个环节尤为重要。

只要严把工序质量关,就可确保氧气管道内部洁净、管线无泄漏,避免静电的干扰,从而确保氧气管道安全、平稳的工作。

参考文献:[1]　G B 50030291,氧气站设计规范[S].[2]　HG 2020222000,脱脂工程施工及验收规范[S].[3]　G B 50236298,现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范[S].[4]　G B 50235297,工业金属管道工程施工及验收规范[S].[5]　张东升.硬聚氯乙烯管管材的安装与施工要点[J ].山西建筑,2007,33(36):1482149.Discussion on the oxygen pipe construction and quality controlZH OU FengAbstract :Starting from the peculiarity of oxygen ,the construction process of oxygen pipe was introduced ,the quality control key points of oxygen pipe construction were explained from materials checking ,rust removal ,derosination ,pipe welding ,fitting ,electrostatic grounding and sweeping.It pointed out that good process quality can ensure oxygen pipe work safely and smoothly.K ey w ords :oxygen pipe ,construction ,rust removal ,electrostatic grounding ,quality control・161・ 第35卷第7期2009年3月 周　烽:氧气管道施工及质量控制浅谈。