1.制氧设备组成
(1)原料空气过滤加压系统。主要设备:空气过滤器、空气压缩机。
(2)空气预冷及净化系统。主要设备:空冷塔、水冷塔、分子筛吸附器。
(3)空气分离系统。主要设备:空分塔(冷箱),为集冷箱结构、内部容器、设备及管道为一体的整体设备。包括:膨胀机、低温液体泵、主换热器、精馏塔、冷凝蒸发器、粗氩塔、精氩塔、过冷器等。
(4)产品气体压缩及输送系统。主要设备:氧气压缩机组、氮气压缩机组等。
(5)低温液体储备系统。主要设备:低温液体储罐、液体泵、蒸发器等。
(6)控制系统。包括电控和自动化仪表控制系统,大型空分设备都采用计算机集散控制系统,可实现自动控制。
2.制氧设备安装要求
(1)制氧机冷箱装置(空分塔)安装流程;基础交接验收→基准线、点的设置→坐浆垫板设置→冷箱下部结构安装→塔器安装→冷箱上部结构安装→大口径管道就位→冷箱结构封顶→管道安装→系统吹扫试压→工艺检查→裸冷试验→珠光砂充填。
(2)预制板型冷箱一般先安装基板、底层箱体、调整后焊接,组装下部冷箱板,待精馏塔下塔及粗氟塔吊装就位后,安装上部冷箱结构,待精馏塔上塔吊装就位找正及大口径管段吊入冷箱后,进行冷箱钢结构封顶。冷箱内的塔器吊装采用双机抬送法吊装。
3. 冷箱安装要求
1)基础验收、基准线和基准点的设置
(1)设备安装前应进行基础的检查验收并进行基础复测,根据基础交接资料,重点检查设备基础强度、抗冻等级、抗渗等级、抗压强度及导热系数是否满足设计要求,复测设备基础轴线位置、标高、外形尺寸和地脚螺栓位置等。
(2)设备就位前,应按施工图并依据测量控制网绘制中心标板及标高基准点布置图,按布置图设置中心标板及标高基准点,并应测量投点。
2)冷箱结构安装要求
(1)重点控制箱体的中心线和垂直度,检查每层箱体的顶面标高和同层箱体顶面高差、同层箱体上平面对角线差、相邻箱板接头错位、冷箱总体高度和总体垂直度。
(2)冷箱外部面板焊接采用密封焊,焊接应有相应的焊接工艺评定报告,并应根据焊接工艺评定报告编制焊接作业指导书。
3)塔器设备安装要求
(1)塔器设备安装方位应与设计图纸一致,重点检查精馏塔上塔、精馏塔下塔、上塔和下塔组对焊接后的垂直度。
(2)塔器现场组对对接焊缝质量等级
① 当采用对接接头时,焊缝应进行射线检测,焊缝质量等级应符合《承压设备无损检测 第2部分:射线检测》NB/T47013.2—2015中的且级规定,仅因气孔缺陷超标的可放宽至Ⅲ级合格。
② 当采用搭接接头双面角焊时,焊缝应进行着色渗透检测,焊缝质量等级应符合《承压设备无损检测 第5部分:渗透检测》NB/T47013.5—2015中的I级规定。
③ 现场组对塔器焊缝外观质量应符合《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》GB50236—2011中焊缝质量分级标准的Ⅱ级规定。
4)冷箱内铝镁合金管道安装要求
(1)管道脱脂 管道脱脂宜设专用的脱脂场所,所有阀门和管道及管道附件应进行脱脂处理,脱 脂剂宜选用四氯乙烯或三氯乙烯等溶剂,严禁使用四氯化碳溶剂。
(2)管道清洗脱脂检验方法
① 滤纸擦拭法,用清洁干燥的白色滤纸擦抹脱脂件表面,纸上无油脂痕迹为合格。
② 紫光灯照射检查法,脱脂后用波长320~380nm的紫外光检查脱脂件表面,无油脂荧光为合格。
③ 樟脑检查法,用蒸汽吹扫脱脂时,盛少量蒸汽冷凝液于器皿内,并放人数颗粒度小于1mm 的纯樟脑,以樟脑不停旋转为合格。
④ 溶剂分析法,用有机溶剂脱脂时,取样检查合格后的脱脂剂,油脂含量不超过 125mg/m2为合格。
(3)管道安装要求
① 管道安装顺序遵循先大口径管、后小口径管;先长管、后短管;先主管、后支管的原则。在同一高度平面内,以精馏塔或其他空分设备为中心,先里面的管道,后外面的管道。
② 冷箱外氧、氮、氩等液态产品管道,当采用隔热套管保冷时,应先安装内部管道,焊缝射线检查和系统压力试验合格后,再装隔热套管并充填绝热材料,绝热材料充填应密实。
(4)管道焊接要求
① 冷箱内管道宜采用氮弧焊焊接,冷箱管道的焊接应有相应的焊接工艺评定报告,并应根据焊接工艺评定报告编制焊接作业指导书。
② 铝镁合金管道固定口焊接时,大于或等于DN100mm的管道可采用嵌入式复合衬圈;小于DN100mm的管道可采用嵌人式不锈钢衬圈。
5)管道试压要求
空分塔内系统多,压力等级不间,必须按系统、压力等级设置不同的试压回路分别试压。试验介质宜采用干燥无油的压缩空气、氮气。
(1)冷箱内管道应做强度试验,试验压力应为工作压力的1.15倍,稳压10min,压力不降为合格。
(2)冷箱内管道应在强度试验合格后做严密性试验,并应将强度试验后的压力降至工作压力,稳压30min,用发泡剂检验,不泄漏为合格。
(3)冷箱内管道应做泄漏量试验,试验压力应为工作压力,停压12h,在试验压力稳定30min后,开始记录起点压力、起点温度,泄漏率不应大于2.5%为合格,泄漏率应按式(4.9-1)计算:
6)管道吹扫要求
(1)吹扫气源应采用洁净、干燥、无油的压缩空气。当采用空压机吹扫时,空气预冷、净化系统应投人运行。吹扫的压力,低压系统宜为0.04~0.05MPa,高压系统宜为0.25~0.40MPa,不得超过容器和管道的工作压力,流速不应小于20m/s。
(2)空分系统的吹扫应先吹扫冷箱外系统、后吹扫冷箱内系统;冷箱外管道吹扫时,凡与冷箱内相连接的阀门应关闭。
(3)各系统的吹扫应反复多次进行,吹扫时间不应小于4h;采用沾湿的白色滤纸或白布放在吹扫出口处,经5min后,在纸或白布上应无机械杂质为合格。
(4)吹扫后系统恢复应符合清洁度要求,不得再进行影响管内清洁的其他作业。
7)裸冷试验要求
(1)裸冷是在塔内管道、阀门和空分设备全部安装完毕,并进行了全面加热和吹除后,在冷箱充填珠光砂、矿棉前,对冷箱系统的设备、管道进行冷状态下的开车冷冻,是对空分设备低温的考核。
(2)裸冷试验要求:
① 裸冷试验应至膨胀机进、出口温度不再下降,设备、管路外表面上结白霜后,保持时间不应少于4h。
② 在结白霜状态下,系统各部位应无变形、无泄漏。
③ 裸冷试验结束后和化霜前应对冷箱内所有法兰、阀门及支架的连接螺栓进行紧固。
④ 裸冷试验结束后应对整个冷却系统加温解冻。系统恢复到常温后,应以工作压力对整个系统进行通气检查,有泄漏时应消除故障,必要时应再次进行裸冷试验。
8)膨胀珍珠岩充填要求
(1)膨胀珍珠岩充填应在系统裸冷试验合格后进行,充填前应拆除冷箱内所有脚手架及临时设施,冷箱内应干燥、洁净;冷箱上所有人孔应封闭,且接触面处应密封严密。
(2)膨胀珍珠岩充填前,冷箱内的法兰连接部位应用玻璃纤维带捆扎牢固紧密,低温阀绝热隔套内矿渣棉充填应严实;冷箱内所有温度测量线路及感温元件性能应检查良好且测温电缆引出冷箱内壁处密封应良好。
(3)膨胀珍珠岩充填过程中,冷箱各容器和管道内均应充气,压力宜为40~50kPa,并微开各仪表管终端阀门通气,同时各温度计均应通电。
(4)整个冷箱填充应密实,不得有空穴,充填完毕后,装人口应密封良好,并应向冷箱内充入干燥氮气保护。运行约一周后,应打开冷箱顶部人孔进行检查,必要时应补充膨胀珍珠岩。