浅析氧气管道施工技术与管理措施

浅析氧气管道施工技术与管理措施

卜希荣毛杰

卜希荣毛杰（陕西化建工程有限责任公司）

摘要：氧气广泛运用于钢铁、冶金、石油、化工、机械、电子、国防工业等行业，我国工业化水平提升迅速，氧气输送管道工程的建设也日益增多。氧气管道大部分输送的是高纯度氧气，其压力高，流速快，存在爆炸等大风险，施工过程中，需要严格把关，采取正确措施，确保各个工序的平稳、安全。本文就氧气管道施工技术与管理工作的问题，从施工准备、管道施工、管道运行这三个角度切入，阐述其所要做好的相应措施。

关键词：氧气管道、材料质量、施工管理、控制运行

Analysisofoxygenpipelineconstructiontechnologyandmanagementmeasures

BuXirongMaoJie(ShaanxiChemical-EngineeringConstructionCo)

Abstract:oxygeniswidelyusedinironandsteel,metallurgy,petroleum,chemicalindustry,machinery,electronics,defenseindustryandotherindustries,ourcountryindustrializedleveltoupgradequickly,oxygendeliverypipelineprojectareincreasing.Oxygenpipelinetransportationisthemosthighpurityoxygen,itshighpressure,flowspeed,presenceofexplosionrisk,constructionprocess,needtoguardapassstrictly,takecorrectstep,ensurestable,safeworking.Inthispapertheoxygenpipeconstructiontechnologyandmanagementproblems,fromtheconstructionpreparation,construction,pipelineoperationthethreeangle,elaborateditstomakecorrespondingmeasures.

Keywords:oxygenpipeline,materialquality,constructionmanagement,operationcontrol

作为一种强氧化剂的氧气，化学活性很大，所以氧气管道施工的每一步骤都不能轻视。具体到施工前的图纸审核、进场设备、材料质量检验等，施工时的管道焊接、除锈、脱脂、吹扫、试压、清管等，施工后的检查维护等，整个过程都应严格作业，保证氧气管道施工工程质量。

一、管道施工准备阶段的技术与管理措施

施工准备阶段要求采取以下技术管理措施：审核并熟悉管道设计图纸明确施工的关键问题、施工的技术要求等；到当地的技术质量监督部门办理开工告知手续，然后联系特种设备检验部门对施工过程进行监督、检验、检查；根据设计选取合格的材料、设备，做好进场验收工作。

这里重点讲述一下选取、验收材料这方面内容，选取氧气管道管材、管件及阀门、法兰、垫片等材料时，其规格型号应符合设计图纸和国家现行技术标准，出厂质量证明文件齐全，无缝钢管、阀门、管件的生产单位必须有《压力管道元件生产许可证》。氧气管道材料依据工作压力和最高流速来选定，就是根据压力和管径计算出流速，从而确定管道材质，目前，主要选用碳钢或不锈钢无缝钢管材质，至于氧气冲击较强的地方，如阀门后的管段，通常选用5倍管外径并不小于1．5m长度的不锈钢管、黄铜管或紫铜管。验收时保证管道材质正确、厚度合格，表面无超过规定壁厚负偏差值的凹陷，管道的内、外表面无明显划痕、损伤、裂纹和折叠等现象。氧气管道上的阀门必须选用氧气专用阀，铜质或不锈钢材质，填料不能是易燃材料，出厂前需经过强度和严密性试验，如严格脱脂、试压和气密等试验。工作压力≥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；在工作压力≥0．1MPa、管径≥150mm的情况下，需选用带旁通的阀门，这主要为了平衡阀门两侧的压力，防止开启阀门时由于压力差过大导致绝热压缩而导致事故的发生。选用的法兰应表面光滑，密封面平整光洁，没有毛刺及径向沟槽。垫片选用的强度等级与法兰强度等级相同。

二、管道施工阶段的技术与管理措施

（一）管道、管件的除锈和脱脂

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，通常有手动除锈、机械除锈、喷砂除锈和化学除锈等方法，其中喷砂除锈的效率高、质量好，但难以保证材料表面的洁净度，所以最常采用的是化学除锈法，这种方法不仅除锈效果好而且有利于后续脱脂工作。管道除锈应进行到出现金属本色为止，除锈完成后需将管道、管件表面的杂质或化学物质清除干净。

除锈后的管道必须进行脱脂，可采用无机非可燃清洗剂、四氯化碳溶剂等，管道内表面的脱脂可采用灌洗法或拉洗法，脱脂后的管道应进行钝化或充入干净的氮气进行封存，以免受到再次污染。管道端部的密封帽应保持完好的佩带状态，一直到焊接需要除去时为止。对于阀门、管件、仪表、垫片及其它附件，脱脂方法有槽浸法、灌注法和擦拭法等，槽浸法适用小管径管道脱脂，灌注法和擦拭法适用较大管径管道脱脂。采用擦拭法时，最好用纤维不易脱落的布、丝绸、玻璃纤维织物等。脱脂后必须仔细检查脱脂件，清除杂物，严禁有机织物的纤维附着在脱脂件上。脱脂后要采用紫外线灯照射法、樟脑球及有机溶剂分析法等方法检验，直到合格。

（二）管道的焊接和安装

焊接时采取氩弧焊打底的焊接方式，保证管道内部的清洁度和光滑度，不允许管道焊口内壁有焊瘤、毛刺、焊渣等。焊丝的表面应无锈、无油，焊条必须烘干并在使用过程中保持干燥；组对焊件前，将坡口及其内外侧表面两侧50mm内的油、锈、垢等清除干净且不得有裂纹、夹层等缺陷；保证管道平直度及焊缝的几何参数符合相关规定。焊缝表面不得有裂纹、气孔、夹渣等缺陷，咬肉深度不得大于0.5mm，对焊缝需进行检测，焊缝探伤比例，应按设计或有关规范标准执行，Ⅱ级合格的要求，发现不合格的焊缝，应对被查焊工的焊缝进行加倍抽查，若仍不合格，应对其所焊接的所有焊缝进行检查。对于不合格的焊缝必须进行返修，同一焊缝碳素钢返修次数不超过3次，不锈钢返修次数不超过2次，返修后仍按原规定进行探伤。

管道、管件、阀门在安装前必须重新仔细地检查，确保无铁锈、油污等，施工人员不得使用带油脂的工具操作，工作服和双手不得占有油污。安装过程中应保持干净管道、管件、阀门不被污染，防止可燃物、铁锈、焊渣、泥土等进入管道。管道、管件的坡口易采取机械方式，采用等离子弧切割方式，最好在管道酸洗前进行。管道与管道、管道与管件、阀门或设备连接时，应检查平直度，且不得强力对口。管道上仪表接点的开孔和焊接，应在管道安装之前进行，阀门安装应核对型号、规格，并按照介质流向进行安装。

（三）试压，清管，吹扫

氧气管道试压前应及时通知当地特种设备检验部门到现场进行监督检查，以便在管道安装施工完成后取得特种设备使用证书。氧气管道压力试验通常采用水压法或气压法，水压试验压力一般为1.5倍设计压力，水压试验必须使用洁净水，升压应逐级进行，先升50%的试验压力，经检查后，再以10%的试验压力级差逐级升压，每级停留不少于3min，达到试验压力后稳定在10min，以无变形、无渗漏为合格。气压试验压力一般为1.15倍设计压力，气密性试验与压力试验同步进行，气密性试验介质为无油干燥空气或氮气等。

管道试压完成后需进行清管作业，通常采用机械清管球，清除管道内的所有焊渣、杂物以及浮锈等，保证氧气管道的安全运行。机械清管球依据具体的管道直径而设计，自身带有金属刮刀，通过在氧气管道内旋转前进，来彻底清除管内的杂质与管内浮锈。

机械清管完成后，再用无油、干燥的空气或氮气，以不小于20m/s的流速吹扫管道。主管道较长，管道末端气流速度难以满足要求，对主管道采用爆破法吹扫比较适宜，那些口径较小长度较短的支管则适宜脉冲吹扫法。吹扫时拆除管道上的流量孔板、压力传感器等仪表设备实施分段吹扫，直至管道出口无铁锈、焊渣及其它杂物为合格。

三、管道施工后的检查与维护

氧气管道施工后的运行阶段也不可疏于管理，所以，这个阶段需要做好维护管理措施。管道运行后，加强对管道系统的定期巡检，包括法兰、阀门等这些细小连接处的检漏；检查地面沉降的情况；检查在管道附近的活动及作业是否危及管道运行的安全。氧气管道系统内部的清洁度要求非常高，所以要定期清理管道，清除管道内积水以及其他隐性杂物，保持管道的清洁；定期对钢管进行测径，注意钢管管道是否变形或腐蚀等等：早发现早预防，预先制定好全面的、系统的抢救方案，即所谓的应急措施，以应对可能出现的事故，将风险防范于未然。

结束语：

氧气管道的整个施工过程是严谨而复杂的，施工的责任重、任务多、风险大、工序严格、技术要求高，开展作业的时候难免会遇到很多的施工难点和障碍。所以，在氧气管道的施工过程中，相关人员需要考虑全面而周到，要以高度的责任心和最严谨的态度投入到施工工作中，把管控措施做到位，做扎实，争取零事故、高质量地完成作业，保证施工质量。

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