浅谈氧气管道安装管理

浅谈氧气管道安装管理

Summary：氧气管道作为氧气在生产、储存、输配和使用过程中的重要装备，是一种在运行中可能引起燃烧、爆炸事故、涉及生命安全、危险性较大的特殊管道。其安装施工工艺比一般压力管道复杂，要求更苛刻，安装质量好坏直接影响管道安全运行。本文就新建氧气管道安装中值得注意的控制要点进行论述，供同行在氧气管道安装工作中参考。Keys：氧气管道；安装；焊接；防静电；脱脂前言氧气的化学性质非常活泼，是强氧化剂和助燃剂，在输送的过程中，如有油脂、焊渣或小粒燃烧物存在，随着气流运动与管壁发生磨擦、撞击，会产生大量磨擦热，导致管道燃烧；如果管道中阀门急骤打开，阀后气体产生接近于绝热压缩的温度，使管道或阀门燃烧，并且压缩氧气接触到少量的油脂就会立即剧烈燃烧而引发爆炸[1]。氧气管道作为氧气在生产、储存、输配和使用过程中的重要装备，不是简单意义上的承压管道，而是一种在运行中可能引起燃烧、爆炸事故、涉及生命安全、危险性较大的特殊管道。基于氧气管道的特殊性质，安装过程要严格控制，本文结合管廊氧气管道安装工程，从质量及安全方面进行论述，供同行在氧气管道安装工作中参考。1前期准备阶段的管理1.1材料验收材料验收是质量及安全控制的第一要点，包括管材、管件以及阀门、法兰、垫片和螺栓的验收。管材、管件验收时，应有清晰的标志，核查制造厂的产品质量证明文件，核验管道壁厚等参数符合规范和设计文件的规定。保证管道内壁要光滑、无明显的划痕、裂纹等现象；阀门验收时，应有内容齐全、完整、清晰且具有可追溯性的产品质量证明文件。阀门按照规范要求经压力试验、脱脂清洗、禁油保护。确保阀体、阀杆完好，启闭机构灵活，标牌齐全，以待安装；法兰、垫片和螺栓按照规范要求进行检查，法兰密封面应平整，不得有径向划痕，法兰表面应光滑，不得有伤痕、裂纹等缺陷；低压氧气选用缠绕垫片，不得有松散、翘曲现象，表面不应有伤痕、空隙、凹凸不平等缺陷；高压氧气选用金属垫环，加工尺寸、精度、粗糙度应符合设计文件和产品标准要求，密封面不得有划痕、磕痕、裂纹、疵点等缺陷；紧固件螺纹应完整，无划痕、无毛刺等缺陷。[2]1.2焊工考试与培训核验焊工资格证，即国家市场监督管理总局颁发的《中华人民共和国特种设备作业人员证（安全管理和作业人员证）》，同时需要持有应急管理部门颁发的《特种作业操作证》，并根据业主管理要求进行焊工现场考试，考试合格后方可上岗作业。组织焊工培训，技术负责人按照焊接工艺评定，编制焊接工艺卡，进行技术交底，学习氧气管道焊接的重要性、特殊性、技术要点；明确每名焊工施焊的材质、管径、壁厚等范围。焊工只能从事与焊工证相符的焊接工作，严禁焊工无证施焊或超项目施焊。1.3焊材管理强化焊材管理工作。氧气管道不锈钢焊材应单独存放，焊条库保持密闭、干燥、通风。库内配备除湿机、烘干箱、保温箱、温湿度计，以保证焊条的性能。制定焊条分发管理程序，责任落实到人，分发、回收过程可追溯，严格把关。2管道焊接安装阶段的管理2.1管道安装与焊接管道接头型式及坡口加工要求：管道坡口的加工型式和尺寸，应本着能保证焊接质量，填充金属少，减少焊接应力和变形，适应无损检测要求，改善劳动条件，便于操作等原则进行。不锈钢管道采用机械切割、砂轮切割或等离子切割。管道组对质量直接影响焊工操作，是保证焊接质量的重要因素。对口局部间隙过大设法修正到规定尺寸，严禁在间隙内填充其他金属异物。管道内壁应齐平，防止错口，避免根部未焊透等缺陷。管道焊接采用氩电联焊的焊接工艺，即先采用氩弧焊打底，再用普通手工电弧焊完成层间焊及盖面操作程序。在氧气管道焊接过程中，应防止焊接飞溅物和焊渣进入管道内部以达到防火防爆要求。在保证焊透和成型良好的情况下，应选用小线能量焊接，层间温度控制在80-100℃。为保正根部焊缝余高，大口径（DN500）管道采用双人对焊法，大口径焊缝采用背部二次熔焊，无法进行二次熔焊的焊口在打底完成前，从焊口背面用手电对根部焊缝进行检查，来保证焊缝根部余高要求；根部焊道余高不超过1.5mm，并且要圆滑过渡。同时注意管控以下事项：1）焊前对坡口及其两侧20mm范围内的杂质、污物、毛刺等进行清除，且不得有裂纹、夹层、加工损伤等缺陷；2）所有焊缝的观感质量应外形均匀，成型应较好，焊道与焊道、焊道与母材之间应平滑过渡，飞溅物及时清除干净，管道外部坡口两侧各100mm内涂白垩粉等防沾污剂；3）氧气管线支架用管卡连接，不得与碳钢支架接触，管卡内加0.6mm不锈钢薄板隔离；4）焊接环境：氩弧焊风速≥2m/s,相对湿度≥90%,下雨时无有效保护措施立即停止焊接；5）建立联检机制，利用内窥镜对每道焊道进行检查确认并拍照留底。2.2管道防静电设施氧气管道防静电措施是管道安装过程中最容易被忽视的环节，国内曾多次发生因静电集聚产生火花放电引起的安全事故，为了消除氧气流动与管壁磨擦而产生的静电引起燃烧、爆炸事故，氧气管道要有可靠的静电接地设施。[3]本文所述项目的氧气管道在进出装置区（含生产车间厂房）处，分岔处进行接地，管廊上静电接地每间隔100m左右设置一静电接地点。接地板应选用与管道相同的材质。接地板设置位置、安装方向及制造图应结合电气专业图纸要求，做好专业之间的配合与对接用作静电接地的材料或零件安装前不得涂漆，导电接触面必须除锈并紧密连接，安装后必须进行测试，电阻值超过规定值时，应进行检查与调整。各段管子间应导电，每对法兰或螺纹接头间电阻值超过0.03Ω时，应设置导线将其两端跨接，使整个管道成导体而释放静电，以防止静电集聚产生火花放电引起事故。3管道脱脂氧气管道脱脂是新建氧气管道安装施工质量控制环节中的关键环节。曾经发生的许多氧气管道的重大燃烧、爆炸事故是由安装施工时管道脱脂不彻底造成的。由于高速流动的氧气与油脂摩擦会发生爆炸，因此在安装施工过程中应采取有效措施，防止氧气管道受到油脂污染。管道、阀件及垫片等与氧气接触的一切部件，安装前必须进行严格的脱脂处理。[3]管道脱脂剂种类及脱脂方式有多种，根据新建氧气管道的设计参数、脱脂剂的经济性以及操作的方便性等因素进行选择。本项目为单根、长距离，无法形成循环清洗，同路径上无不锈钢管线可跨接形成回路，铺设临时管道成本太大且产生大量清洗废液。采用通球夹液法脱脂，确保管道清洗合格的同时，通球可推出管道内的颗粒物。通过多次通球夹液法实现管道清洁及脱脂的目的。脱脂剂应装在密闭的容器内，放置在干燥、阴凉的室内，防止高温烘烤和阳光直射防止与酸、碱类物质接触。脱脂工作应在通风良好的场所进行，戴口罩、手套。当通风条件不良时，要戴防毒面具防止中毒。检测方法按《脱脂工程施工及验收规范》（HG20202-2014）的规定，采用波长为320～380nm的紫外光检查和清洁干燥的白色绸布擦拭结合的方法，其中脱脂过程中定时测定脱脂剂浓度，以便随时监测脱脂效果。结语质量是安全的基础，安全是质量的外在体现。过往惨痛的教训提醒我们，必须高度重视氧气管道的安装施工质量，虽然工序繁琐，必须严格执行。把控质量及安全要点，防止氧气管道发生燃烧、爆炸事故，确保氧气管道安全、平稳工作。

Reference：[1]杨晓萌.管道脱脂在氧气及高压氮气管线施工中的应