氧气管道安装质量如何控制

发布时间:2011-04-24

一、概述

　　氧气是一种极易引起燃烧的气体，广泛使用于炼铁、炼钢、连铸连轧等等项目，其主要作用有燃烧加温、脱炭及事故切割。氧气的特性，决定了氧气管道忌油、忌锈蚀、忌铁屑及杂物。氧气管道安装施工的质量隐患，极易引起安全事故如氧气管道送气时引起燃烧、爆炸，甚至造成人身伤亡等重大安全事故。因此，在氧气管道的安装施工过程中，必须严格控制其施工质量。这就要求监理人员在进行氧气管道施工质量控制过程中，应以控制氧气管道的禁忌为重点，实施现场同步跟踪监理。气体汇流排

　　本文在介绍氧气管道安装施工工艺特殊要求时，同步阐述监理质量控制工作方法及要点。

二、施工工艺简介

氧气管道安装施工不同于其他燃气管道如煤气管道等，它的施工工艺比较复杂，除了一般性管道施工如安装、焊接、吹洗、压力试验（含严密性试验）、送气（液）等常规性施工工艺外，尚有除锈、脱脂、探伤、氩弧焊、爆破式吹扫等特殊施工工艺要求。另外，氧气管道的送气也有其特殊的工艺规定如氮气吹扫，氮气置换、氧气置换等等。氧气管道安装施工工艺的复杂性，给监理质量控制工作带来了相当大的难度。

一般情况下，氧气管道安装的主要施工工艺流程如图所示。

三、质量控制点设置

由于氧气管道安装施工工艺复杂，安装过程中产生的质量隐患极易引起安全事故，如脱脂不净或吹扫不彻底等易造成送气时燃烧、爆炸，甚至可能发生人身伤亡事故。因此，氧气管道安装过程中每道工序施工均应作为重点控制对象。监理人员在设置质量控制点时，应当充分考虑氧气管道施工的特殊要求。

氧气管道安装施工质量控制点设置如表所列。

四、施工执行主要标准、规范

氧气管道安装施工及验收应执行的设计技术文件及主要标准规范，除工业金属管道安装通用规范外，还应按氧气管道相关技术要求、规范规定实施。

1、设计技术文件

①、设计施工图

②、设计施工说明及特殊规定

2、主要标准规范

①、工业金属管道工程施工及验收规范 GB50235—97

②、现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范 GB50236—98

③、工业金属管道安装工程施工质量检验评定标准 GB50184—93

④、氧气及相关气体安全技术规程 GB16912—97

氧气管道安装施工工艺流程图

管道压力试验

管道吹扫

管道气密性复验

送     气

施工准备

管材、管件、阀门进场

管材、管件检验

阀门强度及严密性试验

阀门(解体)脱脂

管道除锈及脱脂

管道加工、焊接、安装

对接焊缝无损探伤伤

 

 

氧气管道安装质量控制点设置表

序号        质量控制点名称        主要控制内容        质量控制点属性

1        阀门试验        强度及密封复验、试验质量        见证点

2        除锈及脱脂        管道除锈及脱脂、阀门（解体）脱脂、除锈及脱脂质量        停止点及见证点或旁站点

3        管道安装        现场脱脂、管口封闭、焊缝外观质量        停止点

4        焊缝检验        外观质量、内部质量        见证点（超声波探伤）、停止点

5        压力试验        试验压力、持压时间、试验质量        旁站点

6        气密性试验        试验压力、持压时间、试验质量        见证点

7        管道吹扫        气流速度、吹扫时间、吹扫质量        停止点

8        泄漏性试验        泄漏率        停止点

9        送气        二次吹扫及查漏、氮气置换、氧气置换、阀门开启速度        见证点

 

五、监理质量控制工作方法及要点

1、施工准备质量控制

①、施工方案

监理人员应要求并督促施工单位报审施工方案。审核氧气管道安装施工方案时，应重点审查施工工艺安排、施工质量管理、技术保证措施、质量保证措施等内容。要求方案内容具体、合理合法、切实可行，并具有指导安装施工的作用。车间集中供气系统 重要工序如除锈、脱脂、试验检验、吹扫、送气等，还应要求施工单位报审更加详细具体的施工方案。

②、施工作业技术交底

监理人员在要求并督促施工单位在氧气管道每道工序施工前进行严格的技术交底的同时，在每道工序施工前，检查施工单位技术交底落实情况。施工单位进行施工作业技术交底，确保施工人员在施工前明确做什么、如何做、施工应达到的标准和要求等。重点工序施工还应要求施工单位报审施工作业技术交底。

③、材料、构配件及设备审查

工程材料、构配件、设备报审时，监理人员在进行材质、型号、规格、质量等常规性审查的同时，还应审查构配件、设备出厂脱脂记录；施工用重要材料如酸洗液、脱脂剂、焊接材料等审查过程中，监理人员有必要进行现场全数检查。

④、施工准备过程中，要求、督促并审查施工单位进行的其他准备工作，可按一般常规性程序进行。

2、施工过程质量控制

①、阀门试验

阀门进场报审合格后，监理人员应严格要求施工单位进行100﹪阀门壳体强度及密封性试验。阀门的壳体强度试验压力不得小于其标注公称压力的1.5倍、试验时间不得低于5分钟，以壳体填料无渗漏为合格；密封试验宜以公称压力进行，以阀瓣密封面无渗漏为合格。监理人员应对阀门强度及密封性试验进行见证确认。

②、管道除锈及脱脂

氧气管道材料（包括管材、管件、阀门）安装前必须进行内部除锈。炭钢材质管道的除锈方法一般采用酸洗或喷砂，其中酸洗为最常用的除锈方式，不锈钢管、铜管及铝合金管除锈只需进行擦抹。

　　氧气管道为忌油管道，必须在除锈之后进行彻底脱脂。脱脂剂可选用工业四氯化碳、二氯乙烷、三氯乙烯和工业酒精等有机溶剂。脱脂前管子、附件必须预先干燥。氧气管道阀门应按要求进行现场（解体）脱脂，解体脱脂及其回装应在制造厂家专业人员现场指导下进行。回装完成的阀门，安装前必须进行严密性检查。

目前，氧气管道最常见的除锈脱脂工艺采用槽式酸洗法。使用“四合一”溶液配方，只需一道工序即可完成酸洗（除锈）、脱脂、中和、钝化等四道工序所要求进行的工作，比较经济实用、行之有效。完成除锈脱脂后的管材管件必须及时封口。

除进行日常巡视检查外，监理人员应对氧气管道除锈脱脂质量进行100﹪检查，并对阀门解体脱脂施工进行现场见证或旁站。除锈后的管道及附件内壁应无毛刺、锈斑及鳞片等，呈现正常的金属本色（用盐酸、硝酸、硫酸等酸洗后管内壁应呈现灰白色，磷酸酸洗后，管内壁应呈现灰黑色）为合格。脱脂后的管道及附件检查验收时，可用清洁干燥的白滤纸擦拭管道及附件内壁，无油迹即为合格；或用紫外线灯照射，脱脂表面无紫兰荧光即为合格。

③、气体管道安装

氧气管道焊接一般采用：炭钢管氩弧焊或氩弧焊打底电弧焊盖面、不锈钢管采用氩弧焊、高压紫铜管或黄铜管采用手工钨极氩弧焊的施工工艺。氩弧焊打底时管内应充惰性气体保护。

　　氧气管道严禁使用折皱弯头。当必须使用冷弯或热弯碳素钢弯头时，其弯曲半径不宜小于管外径的5倍。管道上仪表接管的开通和焊接应在管道安装前完成。

　　管道加工完成并去除毛刺、铁屑后，焊接安装前，宜对管子及附件内表面进行现场二次脱脂。管道内表面的脱脂可用脱脂剂注入管内，充满约2∕3，管口两端用木塞堵严，将管子保持水平，经过15至30分钟，同时将管子滚动3至4次，倒出脱脂剂，用氮气吹扫干燥。检查无油迹即可投入焊接安装。安装过程中应对各类管口、阀门口、附件口及时封口，以防二次污染。

　　氧气管道与螺纹管件、阀门采用螺纹连接时，丝扣连接处应采用一氧化铝、水玻璃或聚四氟乙烯薄膜作为填料，严禁使用涂铅油的麻和其它含油脂的材料；法兰垫片应按设计压力及特别要求选用，一般情况下选用聚四氟乙烯垫片。

　　氧气管道的埋地防腐及绝缘、管道穿过热源区的绝热、各类防雷防静电接地等均应符合设计及规范特别规定。

　　氧气管道安装施工过程中，监理人员应重点巡视检查焊接质量及脱脂质量，严禁施工过程中产生二次污染，对施工现场的二次脱脂质量进行不少于30%的现场抽查。

④、焊接检验

氧气管道对接焊缝外观质量需进行100﹪的检验，应达到设计规定的焊缝等级要求，一般情况下不低于Ⅱ级焊缝标准；对接焊缝内部质量无损探伤结果应达到设计要求，一般情况下不低于Ⅱ级焊缝标准。设计压力小于1.5MPa的氧气管道，对接焊缝无损探伤抽查比例不低于15﹪；设计压力大于或等于1.5MPa的氧气管道，对接焊缝无损探伤抽查比例100﹪。当采用超声波进行无损探伤时，氧气管道对接焊缝内部质量验收级别必须相应提高一级。

无损探伤发现对接焊缝内部质量缺陷时，焊缝返修及检验应严格按照GB50235—97第7.4.7条规定进行。

　　在无损探伤施工过程中，监理人员应对超声波探伤全过程见证。X射线探伤时，监理人员可视具体情况进行巡视及探伤结果抽检。

⑤、压力试验及泄漏性试验

安装完成、焊缝检验合格的氧气管道，必须在经过严格的管道支吊架、管线外观检查并确认后，方可进行压力试验（包括气体严密性试验）和泄漏性试验。氧气管道压力试验和泄漏性试验必须使用无水无油的试验介质，一般情况下使用氮气，严禁使用水和含水含油的压缩空气作为试验介质。

氧气管道的压力试验、气密性试验及泄漏性试验，必须严格按照设计规定的试验压力、试验时间等参数进行。如设计无规定，则按设计技术文件规定的设计压力或最高工作压力、设计温度、试验时实际温度等相关技术参数，结合GB50235—97相关规定，确定试验压力及试验时间。一般情况下氧气管道压力试验（氮气介质）试验压力为管道设计压力的1.15倍，气密性试验及泄漏性试验的试验压力均为管道设计压力的1倍。

　　氧气管道压力试验应将不能参与试验的仪表、阀门及其附件加以隔离。监理人员应于试验前检查并确认施工单位的各项准备工作及防护措施。试验时实施旁站监理。试验前，必须进行气压预试验（一般0.2MPa），并逐步缓慢升压，当压力升高至试验压力的50﹪时，如未发现泄漏和异常情况，继续按试验压力的10﹪逐级升压，每级稳压3分钟，直至试验压力时，稳压10分钟，再将压力降至设计压力（或最高工作压力），查管道漏点，停压时间应根据查漏工作需要确定，以发泡剂（不宜使用肥皂水）检查无泄漏为合格。压力试验过程中，如发生泄漏，应泄压补漏，严禁带压处理。

　　泄漏性试验应在压力试验合格后、氧气送气前进行。试验压力下持续24小时后，根据压降、温度变化等实测数据，结合管道公称直径，计算每小时平均泄漏率。一般情况下，室内及地沟内每小时平均泄漏率≤0.25﹪,室外≤0.5﹪.泄漏性试验中，监理人员应重点检查阀门填料函、法兰或螺纹连接处、放散阀、排气阀等，以发泡剂检查不泄漏为合格。

⑥、管道吹扫

管道吹扫应在压力试验合格后进行。氧气管道吹扫宜采用爆破式吹扫工艺，吹扫应按主管、支管、疏排管的顺序依次进行。吹扫介质应选用氮气或无水无油压缩空气，严禁使用普通压缩空气进行吹扫。吹扫时气流速度不应小于20m／s，连续吹扫时间不低于8小时后，在排气口用白布或白漆靶板检查，5分钟内其上无铁锈、铁屑、灰尘、水份及其他杂物即为合格。

吹扫前，监理人员应要求并督促、检查施工单位将不允许进入吹扫系统的设备及管道附件加以隔离，再次检查管道支吊架紧固程度。吹扫过程中，应严格要求施工人员按审批的吹扫方案规定的顺序依次进行，对吹扫气流速度及吹扫时间严格控制。吹扫结束后，监理人员应对每一排气口的吹扫质量进行100﹪检查。

⑦、管道涂装及绝热

管道涂装及绝热应在各项试验完成后进行。根据现场施工情况，安装后不易涂装的部位应预先涂装，但焊缝及其标记在试验未完成前必须预留。涂装前应清除被涂表面的铁锈、焊渣、毛刺、油水等污物。按设计要求需进行的绝热施工，应在涂装后、送气前完成。

3、施工结果质量控制

　　在氧气管道施工过程中，监理人员应对每道工序完成质量进行严格检查，确认上道工序质量合格后方可转入下道工序施工。全部工序完成后，组织氧气管道安装分项工程质量验收。验收时，监理人员除审查施工单位相关施工记录、工序报验资料外，还应对安装质量进行不低于30%的抽查，合格后验收确认，为氧气管道的送气及工程竣工验收做好必要的准备。

4、氧气管道送气

　　由于氧气的特殊性，氧气管道送气工作实施复杂，涉及面较广。不仅需要施工单位的配合准备及作业，还需要建设单位主管部门紧密协作、指导甚至操作。一般情况下，氧气管道送气应由建设单位组织，施工单位配合进行。气体汇流排

①、送气前准备

施工单位报审的送气方案应经建设单位主管部门审查通过。监理人员督促并检查施工单位按报批的施工方案进行各项准备工作，如管道检查、防护措施、氮气吹扫、送气前查漏等等。氧气管道送气前必须再次进行查漏，并以氮气顺氧气设计气流方向进行吹扫（二次吹扫），吹扫气量不应小于管道总容积的3倍。

②、氮气置换

　　氧气管道送气前必须进行氮气置换，确保氧气送气时与空气完全隔绝。置换时，应按气流方向顺序打开放散阀及各用户点，使氮气进入氧气管道内，逐步置换空气，并逐点测试氮气排放浓度，在各点氮气浓度达到要求后，继续充气5—10分钟，依次关闭放散阀及用户点，再次查漏，如发现漏点，泄压处理。重新进行氮气置换。气体管道设计

③、氧气置换

　　氧气置换实质就是送氧气置换掉氧气管道内已经充装的氮气。在此过程中，应按氧气气流方向顺序打开放散阀，使氧气缓慢进入管道内，逐步排出氮气。在各放散点进行浓度测试，达到要求后依次关闭放散阀，然后逐步打开各用户点排放，并测试各用户点氧气含量，达到设计规定的氧气浓度即关闭用户点。送气工作完成。

　　氧气送气过程中，氧气阀门的开启应由专业人员操作完成。开启速度应缓慢、短暂间断进行。开启氧气阀门严禁用力过大、开启速度过快。汽化器厂家

④、监理人员应见证氧气管道的送气过程，并重点对氮气置换、氧气置换时各放散点、用户点排放氮气、氧气浓度的测试工作进行见证。

六、资料整理

监理人员应经常督促、检查施工单位相关人员及时、真实、全面地做好施工过程的各项记录，包括酸洗记录、脱脂记录、阀门试验记录、安装及焊接记录、探伤记录、压力试验及泄漏性试验记录、吹扫记录、送气记录等等。及时报验并验收签认，以备分项工程质量验收时检查及交工。在施工过程中，要求施工单位各项报审、报验资料与工程同步。与此同时，监理人员也应按照监理规范和公司质量手册的要求及时、真实、完整的做好各项监理资料，如监理日志、旁站记录、监理工程师各项检查记录、各类台帐等等。特别需要提行监理人员高度重视的是，监理工程师检查记录及旁站记录，不仅仅作为交工资料，它们也是有效规避监理风险的重要凭证。气体管道工程