摘要：本文重点介绍了某煤化工装置3#/4#气化框架施工建设中使用氧气-乙炔集中供气系统的策划、设计、安装、维护及其优缺点，以及阐述氧-乙炔集中供气方式在大型煤化工项目的应用前景。
关键词：气化装置氧气乙炔金属切割
煤气化装置施工中，大量金属切割工作是靠氧-乙炔焰完成的。当前，氧气、乙炔供气多采用单个瓶装分散供气的方式，以某煤化工项目1#/2#气化框架施工为例，钢构、管道安装高峰时，需要的氧气、乙炔气瓶就达40-60组。气瓶放置散乱、搬运频繁、供气不连续的特点，严重降低施工效率，侵占了大量施工用地，加大了换气的劳动强度，且存在一定的安全隐患。与1#/2#气化框架相同的3#/4#框架由另一个承包商负责施工。3#/4#气化框架整体分九层，高度高，氧气瓶、乙炔瓶需运输至施工的各个层面，每天运输的劳动强度大，同时受框架施工场地狭小影响，布置的氧气瓶、乙炔瓶时常阻碍通道的畅通，不利于安全文明施工管理。为解决上述使用氧气、乙炔气体带来的问题，于是决定在3#/4#气化框架的施工中，自行设计、安装氧气-乙炔集中供气装置。
1.氧气-乙炔集中供气装置示意图
乙炔集中供气装置如图1所示。先将5只乙炔瓶（当然可以更多）并联一起为一组，共分左右两组沿着乙炔瓶气笼并排列在贮气包下面，供气时按照排供气。贮气包用φ89mm的钢管制成，5只乙炔瓶里的乙炔气进入贮气包，经过回火防止器。以上是在乙炔集中供应间进行。然后乙炔气主管道沿着框架柱子（柱高约50米）向各层楼面切割地点送气，供给数十名工人同时工作。正常使用时，左侧阀门打开，右侧阀门关闭，当左侧一组乙炔用完，关掉左侧阀门，打开右侧阀门供气。在调换左侧空瓶的时候，不影响切割工作的正常进行。氧气集中供气装置与乙炔类似，不作具体叙述。
图1：乙炔集中供气装置示意图
1—乙炔瓶，2—贮气包，3—切断阀门，4—压力表
5—回火防止器，6—乙炔主管，7—用户接头
2.集中供气设计与安装
2.1总体布置
氧气-乙炔集中供气装置总体布置：每个框架各设置一组氧气、乙炔笼。氧气管线自气化工艺装置3#、4#框架EL±0.00米层氧气站，分别沿框架南侧柱子(6-C轴)至EL47.50米层。乙炔气自气化3#、4#框架EL±0.00米乙炔站，沿着框架南侧柱子（6-D轴）至EL47.50层。氧气乙炔管线每层伸出一支线用户端，每用户端六个DN15氧气接头。氧气乙炔管线间距大于500mm以上。
2.2氧气集中供应间
氧气供应间用方管、角钢、钢板等焊接组合而成。内部布置两组氧气瓶，每组5只，供气时按照排进行供气。氧气瓶中氧气经减压阀减压经氧气带连接至截止阀。为了使两组氧气瓶使用时便于更换，供气母管上个安装一只根部截止阀。供应笼安装完毕后，整体接地。
2.3乙炔集中供应间
乙炔供应间的设计与氧气供应间相似。在输气母管出口总管（φ38）上安装一只防回火装置，起到对乙炔瓶的防护作用（此为第二级防回火装置）。乙炔供应间始终保持通风良好，以使泄漏出的乙炔及时飞散，避免引起火灾。供应笼安装完毕后，整体接地。
2.4氧气乙炔管线安装
2.4.1氧气乙炔管线施工
氧气、乙炔管道分别从相应供应间接出，分两路沿框架柱接至框架顶部，各层通过支管接至用户端氧气、乙炔管采用φ38*3无缝20#钢管，在管道最低点加低点排凝。氧气管道安装前应进行脱脂、化学清洗，使用前确保管道内部无油脂及杂物。
2.4.2管道防腐及表面色
为保证管线使用不出错，管线表面色涂刷与中天合创项目要求的氧气乙炔带颜色一致，全部管道在安装前刷好油漆。氧气管道表面刷蓝色油漆，乙炔管表面刷红色油漆，安装结束后进行焊缝补漆。且投用前用标签标明各用户站点介质是乙炔还是氧气，投用时在管道上标注管线已进物料，并向每名作业人员交底。
2.4.3氧气乙炔管线的试压
乙炔管设计压力0.1Mpa，水压试验压力0.15Mpa；氧气管设计压力0.5Mpa，水压试验压力0.75Mpa。水压结束后及时用压缩空气对管道进行吹扫，防止返锈。管道吹扫后对管线进行气密试验，确保各密封点不泄露；投用前用氮气将乙炔管线内空气置换。
2.5用户端布置
每个用户端上连接6个DN15的支管、6台截止阀，现场使用时满足54个用户。氧气皮管通过宝塔接头与氧气用户端相连接，乙炔皮管通过防回火装置（此为第一级防回火装置）和宝塔接头与乙炔用户端相连接。
3.使用过程维护管理
针对氧-乙炔供气装置特点，分析主要危险源有：氧气管线阀门等密封位置发生泄露，氧气瓶距离乙炔气及动火作业过近，乙炔气切割过程回火，乙炔泄露，氧气乙炔管线接错，气瓶操作混乱，氧气、乙炔气供应间防晒防砸等。据此，制定了若干使用管理规程。主要内容如下：
3.1投用前对现场操人员进行详细交底、培训。
3.2氧气乙炔各管线系统，氧气乙炔站的阀门操作由专人操作，其他人员不得操作。站点设置警示牌“禁止操作”和“禁止烟火”，检查完毕之后填写巡检记录。
3.3氧气乙炔管线各由专人每日巡检检验严密性，防止泄露。氧气乙炔系统在每日切割操作完毕之后，将每个阀门关闭，下班前由专人对阀门的关闭状态进行检查。
3.4乙炔集放点应有良好的通风、降温等设施，要避免阳光直射，要保证运输道路通畅。
3.5夏季要防止曝晒；与明火的距离一般不小于10m。
3.6乙炔气瓶必须装设专用的减压器、回火防止器。开启时操作者应站在阀口的侧后方，动作要轻缓。
3.7严禁氧气乙炔气管线错用，做到专线专用。且乙炔气瓶使用压力不得超过1.5kgf／Cm2，输气流速不应超过1.5~2.0m3／h•瓶。
3.8氧气乙炔瓶禁止敲击、碰撞以及上层物体坠落防砸，防火星坠落。
4.集中供气的优劣
采用上述氧气-乙炔集中供气装置，不仅避免了每个工人用完一瓶气，必须停工换瓶的麻烦，而且还可以保持每个割炬乙炔压力的稳定，从而维持割缝质量的稳定。实践证明，该套集中供气装置有如下优劣点。
4.1投资多
集中供气装置缺点是一次投入较大，要完成在各个施工层面上可利用集中供气，需要数百米钢管和多种类型的数十个阀门。但这些材料在多个工程中可重复利用，平摊到每个工程中则投入并不大。今后可将软管站设计为集中供气装置，待工程安装结束后再恢复原使用功能。3#/4#框架共投入以下几种主要材料。
表1：主要材料表
4.2生产效率高
氧-乙炔集中供气与单个乙炔瓶供气相比，具有操作简便、无需停工换气等优点。同时减轻工人的劳动强度，日常维护及气瓶的运输仅需两名工人，由于氧气、乙炔用户端安装在施工区的各个层面，基本不需要氧气瓶乙炔瓶的准备时间，打开阀门即可使用，有效地节省了工时，提高了生产效率，大批量生产时效果更为明显。
4.3利于安全文明施工管理
由于采用氧-乙炔集中供气，施工现场标准、规范、整齐，框架上安全文明施工形势大为改观，对安全通道畅通起到了促进作用，且完全杜绝了氧气瓶、乙炔瓶随地摆放、搬运频繁、高空坠落等危险因素。
5.结语
总之，用氧-乙炔集中供气装置优点很多，很受现场切割工人的欢迎。集中供气优于氧气、乙炔瓶单独分散供气，在经济性、安全性等方面都具有一定优势，在煤气化装置及类似装置中值得推广应用。
参考文献：
【1】总承包商SNEC管道平面图及土建、钢结构图纸。
【2】《石油化工有毒、可燃介质钢制管道工程施工及验收规范》SH3501-2011
【3】《深度冷冻法生产氧气及相关气体安全技术规程》GB16912-2008
论文作者:刘进
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/27
标签：乙炔论文; 氧气论文; 装置论文; 管线论文; 框架论文; 氧气瓶论文; 阀门论文; 《基层建设》2018年第34期论文;