王智杰

摘要：針對(duì)毛烏素沙漠邊緣的榆林市郊區(qū)榆林煤化20萬(wàn)噸/年醋酸項(xiàng)目中40000m3/h空分裝置的鋁鎂合金管道的管理和施工，總結(jié)出此類施工必須注意事項(xiàng)，作以簡(jiǎn)單的闡述說(shuō)明；同時(shí)希望在同類施工中，得以借鑒和推廣。

關(guān)鍵詞：鋁鎂合金 程序脫脂檢驗(yàn)保護(hù)

一、前言

隨著我國(guó)化工行業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)大的化工和煤化工企業(yè)的氧氣生產(chǎn)需求量日益增加，同時(shí)制氧設(shè)備及氧氣管道的脫脂施工這個(gè)環(huán)節(jié)更突現(xiàn)出重要性；因氧氣管道屬于危險(xiǎn)類介質(zhì)壓力管道，其壓力高、流速快，稍有不慎，極易發(fā)生燃燒、爆炸事故。對(duì)于施工過(guò)程管道的保護(hù)及脫脂不徹底導(dǎo)致事故的比例也較高。針對(duì)由我單位在毛烏素沙漠邊緣的榆林市郊區(qū)施工的20萬(wàn)噸/年產(chǎn)醋酸項(xiàng)目40000m3/h空分裝置鋁鎂合金管道在施工中綜合脫脂技術(shù)的應(yīng)用簡(jiǎn)單作以下介紹。

本裝置主要有空氣化工產(chǎn)品(中國(guó))投資有限公司和華陸工程科技有限公司兩家共同設(shè)計(jì)完成，該界區(qū)內(nèi)的鋁鎂合金工藝管道共計(jì)1700米，管徑為DN8~DN1050不等，管件共計(jì)170余個(gè)，工藝管道設(shè)計(jì)壓力為液氧9.5MPa、氣氧11.6MPa、鋁鎂合金管道最高壓力7.93 MPa，氣氧操作壓力為8.7MPa、外送流量為20000~30000m3/h達(dá)到外部對(duì)氧氣使用需求；通過(guò)本次氧氣管線施工的工序連續(xù)性及較好的運(yùn)行、使用結(jié)果；值得在以后的同類項(xiàng)目中提供依據(jù)并加以推廣。

二、鋁鎂合金管道施工工序及方法

1、施工工序

施工準(zhǔn)備 材料驗(yàn)收 管道加工 脫脂處理 管道預(yù)制 組對(duì)焊接 焊縫無(wú)損檢測(cè)管道安裝焊接 管道試壓 管道吹掃 鋁管裸冷檢驗(yàn) 管道保溫 交工驗(yàn)收

2、主要施工方法

簡(jiǎn)要流程：

a．材料驗(yàn)收

對(duì)于進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的材料必須經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)合格后才能使用，如在施工中發(fā)現(xiàn)管子、管件的外觀存在以下缺陷：表面粗糙、裂紋、氣孔、夾渣、重皮等必須進(jìn)行100%射線檢測(cè)或全部材料進(jìn)行更換；且管道內(nèi)壁存在泥沙、油污等，必須進(jìn)行有效處理方可使用。

b．管道加工

材料出庫(kù) 下料號(hào)線 號(hào)線尺寸復(fù)查 做標(biāo)記 切割 凈料尺寸復(fù)驗(yàn) 短管、管件及襯環(huán)脫脂 進(jìn)入脫脂工序

為了有效更好的控制組對(duì)間隙保證焊接質(zhì)量和其它外觀幾何尺寸，管道加工均采用機(jī)械切割和機(jī)械加工坡口及采用旋轉(zhuǎn)銼和圓盤鋸進(jìn)行開(kāi)孔處理，采用機(jī)械加工的坡口較標(biāo)準(zhǔn)、對(duì)口的間隙容易控制；管道加工這個(gè)環(huán)節(jié)至關(guān)重要從材料的下料號(hào)線完成后進(jìn)行號(hào)線尺寸復(fù)查的環(huán)節(jié)必須嚴(yán)格控制，為防止預(yù)制好的半成品材料在運(yùn)輸或脫脂的過(guò)程中搗混，給安裝過(guò)程造成工時(shí)延誤和浪費(fèi)，須采用電子刻字筆進(jìn)行圖號(hào)、管線號(hào)及焊口號(hào)的標(biāo)注以便正式安裝時(shí)查找；對(duì)于切割后的材料進(jìn)行凈料的復(fù)檢是為了保證材料在組對(duì)中的幾何尺寸，以免在材料下料過(guò)程出現(xiàn)錯(cuò)誤，從而減少返工和材料浪費(fèi)。

c．管道焊接質(zhì)量控制程序

焊接結(jié)束后,必須對(duì)外觀進(jìn)行100%焊縫表面外觀檢查，采用焊接檢查尺測(cè)量。進(jìn)行檢查時(shí)焊縫表面應(yīng)平滑沒(méi)有凹凸，不允許有氣孔、夾渣、裂紋未焊透等缺陷。對(duì)焊接縫咬肉深度小于壁厚的5%且不大于0.5mm，焊縫連續(xù)咬邊長(zhǎng)度不大于100mm，焊縫兩側(cè)的咬肉總長(zhǎng)度不得超過(guò)該焊縫長(zhǎng)度的10%。

斷續(xù)焊縫長(zhǎng)度的允許偏差為0～+10mm，角焊縫的焊角高度的允許偏差為0～+2mm。

管對(duì)接焊縫加強(qiáng)高應(yīng)≤2mm，且不得低于母材。

經(jīng)檢查（外觀及內(nèi)部）發(fā)現(xiàn)焊縫有不符合規(guī)范和本方案焊接要求的，必須進(jìn)行返修，同一部位返修不宜超過(guò)兩次，對(duì)經(jīng)過(guò)兩次補(bǔ)修仍不合格的焊縫應(yīng)經(jīng)單位技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)后，報(bào)AP現(xiàn)場(chǎng)工程師審核批準(zhǔn)。并委派優(yōu)秀焊工采取可靠的技術(shù)措施方可進(jìn)行修補(bǔ)。

焊縫內(nèi)部質(zhì)量檢驗(yàn)探傷標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)探傷、評(píng)定。焊接質(zhì)量最終目標(biāo)：焊接施工一次優(yōu)良率達(dá)95%以上，一次合格率達(dá)98%以上。

d. 管道脫脂

管道脫脂準(zhǔn)備 堿洗 酸洗中和 水沖洗 氮?dú)饣驘o(wú)油空氣吹干 人工檢查 保護(hù) 進(jìn)入預(yù)制工序

管道脫脂的準(zhǔn)備工作相當(dāng)復(fù)雜首先考慮脫脂劑的選用，一般情況下按設(shè)計(jì)文件選用，如設(shè)計(jì)文件沒(méi)有對(duì)脫脂劑做具體規(guī)定，可根據(jù)脫脂的材料進(jìn)行選用；同時(shí)再選用脫脂劑時(shí)如材質(zhì)：AL5083的鋁管也要注意它的化學(xué)成分，以免材料結(jié)構(gòu)遭到破壞而降低了使用性。

化學(xué)成分:AL5083

Si Fe Cu Mn Mg Cr Zn

0.4 0.4 0.1 0.3-1.0 4.0-4.9 0.05-0.25 0.25

該項(xiàng)目的鋁管采用浸泡方法進(jìn)行脫脂處理，首先將加工好的材料標(biāo)注完成后放入不銹鋼籠內(nèi)（圖一），

然后將裝有材料（鋁管、管件、襯環(huán)等）的不銹鋼籠置入盛滿脫脂劑的矩形槽內(nèi)，在含10％燒堿（NAOH）溶液浸泡20~30分鐘后提出，把堿液涳完晾干隨后移至到含12％的硝酸（HNO3）溶液中和15~30分鐘后提出，再用高壓水槍進(jìn)行水沖洗干凈，然后用無(wú)油干燥空氣吹干或把鋁管置于貨架上晾干,待用。（圖二）

脫脂現(xiàn)場(chǎng)如有蒸汽條件的情況下最好是將脫脂用的矩形槽內(nèi)通上蒸汽使含10％燒堿溶液和含12％硝酸溶液的加熱到30~40℃這樣脫脂的鋁管效果更佳。

矩形槽的大小應(yīng)以滿足現(xiàn)場(chǎng)的預(yù)制便于安裝的鋁管長(zhǎng)度而定的，每一個(gè)矩形槽的尺寸一般控制在2米寬、8米長(zhǎng)以內(nèi)，同時(shí)為了現(xiàn)場(chǎng)施工的連續(xù)性最好把兩個(gè)脫脂槽放在一起（見(jiàn)圖二）便于操作，為了減少施工成本，脫脂槽盛燒堿溶液的槽子可采用水泥和墻磚砌筑并加蓋厚塑料布、盛硝酸溶液的槽子可采用6毫米的不銹鋼板制作，置于現(xiàn)場(chǎng)地槽內(nèi)，加并加上防護(hù)欄桿。（圖三）

e. 管道脫脂的檢驗(yàn)

脫脂后應(yīng)經(jīng)檢驗(yàn)鑒定應(yīng)根據(jù)脫脂件在生產(chǎn)中的不同作用和因沾染油脂而造成的危險(xiǎn)或危害程度，可采用下述任意一種方法進(jìn)行檢驗(yàn)：

1、用波長(zhǎng)3200－3800埃的紫外光檢查脫脂件表面，無(wú)油脂螢光為合格；

紫光燈無(wú)具體型號(hào)要求，但需滿足下列條件：

波長(zhǎng)在325-400nm之間

帶有合適濾光鏡的水銀燈或鹵化物燈

其光強(qiáng)度在30cm的范圍內(nèi)，至少為每平方厘米5.0毫瓦。

不得采用熒光燈管

2、用清潔干燥的白色濾紙擦抹脫脂件表面，紙上無(wú)油脂痕跡為合格；

3、用無(wú)油蒸汽吹洗脫脂件，取其冷凝液，放入一小粒（直徑1毫米以下）純樟腦，以樟腦料不停旋轉(zhuǎn)為合格；

4、不能用上述方法檢驗(yàn)的脫脂件，可取樣檢查脫脂后的溶劑油脂含量不得超過(guò)350毫克／升為合格。

5、用濃硝酸清洗的設(shè)備和管道應(yīng)分析其酸中所含有機(jī)物總量，以不超過(guò)0.03％為合格。

6、用溶劑脫脂的脫脂件必須將殘存溶劑徹底吹除直至無(wú)溶劑氣味為止。用堿液脫脂者必須用無(wú)油清水沖洗潔凈至中性，然后干燥。用蒸汽吹除者，應(yīng)及時(shí)將脫脂件干燥。用于沖洗奧氏體不銹鋼的無(wú)油水，其氯離子含量不得大于25ppm。

f. 管道脫脂后的半成品保護(hù)

加工好的管子坡口，在管段組對(duì)前應(yīng)采取保護(hù)措施。管坡口用塑料管帽及塑料布密封。

經(jīng)過(guò)除銹處理后管子加入干燥劑后用管帽密封。

加工完畢的管子螺紋及管端密封面應(yīng)涂油脂（不銹鋼除外）并包塑料布封閉或采取其它保護(hù)措施。

預(yù)制件其管端、管咀、開(kāi)口處需要封閉保護(hù)，其管帽、塑料膜、膠帶等應(yīng)清潔油脂，否則不得做為封包材料。

對(duì)部件進(jìn)行亮光燈或白光燈檢查，應(yīng)該表面無(wú)濕氣，無(wú)清潔劑殘留物，尤其是那些死角位置的清潔劑殘留物，無(wú)腐蝕水垢顆粒等雜質(zhì)。無(wú)油漆或涂料，無(wú)碳?xì)浠衔锘蛴袡C(jī)物。在紫光燈下檢查沒(méi)有碳?xì)浠衔镲@示的瑩光，用脫脂后的清潔布擦拭然后在白光燈和黑光燈下檢查沒(méi)有污染物和瑩光顯示。對(duì)清洗過(guò)的管材用塑料管帽密封，管外表用潔凈的塑料布纏繞；注意防止二次污染。

預(yù)制件未安裝使用前，不論何種材質(zhì)管件均應(yīng)墊置，有序擺放，不得大小混堆；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境情況，須將清洗好得管子按材質(zhì)、規(guī)格分開(kāi)存放在現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)搭建庫(kù)房。

g．脫脂過(guò)程中的安全注意事項(xiàng)及安全技術(shù)措施

1、脫脂現(xiàn)場(chǎng)周圍應(yīng)清除一切易燃易爆物及其它雜物，劃分脫脂專責(zé)區(qū)域，無(wú)關(guān)人員不得進(jìn)入。嚴(yán)禁煙火，消除一切可能發(fā)生火花的來(lái)源，并設(shè)置“嚴(yán)禁煙火！”、“有毒物品！”、“閑人勿入！”等標(biāo)示牌。脫脂現(xiàn)場(chǎng)必須具有必要的防火、防毒設(shè)施，并定期定員檢查，使之處于良好的備用狀態(tài)。

2、脫脂工作應(yīng)在室外或有通風(fēng)裝置的室內(nèi)進(jìn)行。工作時(shí)要加強(qiáng)個(gè)人防護(hù)，應(yīng)穿戴工作服、口罩、防護(hù)眼鏡、膠皮手套、圍裙及長(zhǎng)筒套靴，必要時(shí)應(yīng)戴防毒面具。脫脂場(chǎng)所嚴(yán)禁吸煙或進(jìn)食，并應(yīng)定期檢查脫脂工作地點(diǎn)空氣中的有害物質(zhì)含量，其濃度不應(yīng)超過(guò)規(guī)定值：

(見(jiàn)下表)

名稱 最高容許濃度， 毫克／立方米 備注

苛性堿（換算成NaOH） 0.5 易灼傷皮膚

濃硝酸（換算成NO2） 5

3、硝酸能侵害皮膚粘膜。用濃硝酸脫脂的人員應(yīng)穿毛料、絲綢或膠質(zhì)工作服，戴耐酸膠皮手套、防護(hù)眼鏡和夾有小蘇打的雙層口罩，必要時(shí)應(yīng)戴防毒面具。

4、苛性堿能腐蝕皮膚粘膜。用堿液脫脂時(shí)，操作人員應(yīng)穿戴膠質(zhì)工作服、圍裙、手套、長(zhǎng)筒套靴和防護(hù)眼鏡。

5、用濃硝酸或堿液脫脂的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)安裝臨時(shí)沖洗水管。當(dāng)酸或堿液滴于皮膚時(shí)，應(yīng)立即用清水沖洗凈，不得搓揉。

6、濃硝酸是一種強(qiáng)氧化劑，與有機(jī)物、松節(jié)油、水、有機(jī)織物接觸即自燃，燃燒時(shí)產(chǎn)生過(guò)氧化氮等有毒氣體。貯存時(shí)必須將容器封嚴(yán)，防止受潮、漏損，且應(yīng)專設(shè)庫(kù)房，并與有機(jī)物、可燃物、酸類及其它氧化物隔離。

7、應(yīng)防止脫脂劑濺出和溢到地面上。溢出的溶劑應(yīng)立即用木屑、砂子等將其吸干并和脫脂用過(guò)的織物一起收集在專用的密閉金屬容器內(nèi)，但對(duì)溢出的酸，堿應(yīng)立即用大量的水沖洗至中性。

8、把溶劑從一個(gè)容器倒入另一個(gè)容器時(shí)應(yīng)在露天，且穿戴好防毒面具等防護(hù)用具后，方可進(jìn)行。

9、嚴(yán)禁不同的溶劑混合和不按適用范圍使用。

10、脫脂殘液及污物的排放，必須按《工業(yè)“三廢”排放試行標(biāo)準(zhǔn)》GBJ4－73的規(guī)定執(zhí)行。

11、脫脂現(xiàn)場(chǎng)必須加強(qiáng)管理和保衛(wèi)，以免發(fā)生意外事故。

h. 管道脫脂后的安裝

安裝過(guò)程在此不做詳細(xì)介紹，但標(biāo)準(zhǔn)必須執(zhí)行相關(guān)的管道施工、驗(yàn)收規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行；同時(shí)，應(yīng)注意鋁鎂合金管道在安裝過(guò)程中嚴(yán)禁使用一般的大錘或榔頭敲擊，通常宜采用橡膠錘；并應(yīng)注意在施焊過(guò)程中，采用防火材料（如：潔凈的防火帆布）覆蓋施焊位置下方及附近管道，避免管道表面損傷。

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)以PDF形式查看。