大型空分冷箱内不锈钢管道的系统充气焊接方法

摘要

本发明涉及一种大型空分冷箱内不锈钢管道的系统充气焊接方法，包括以下步骤：搭设焊接用脚手架和临时操作平台；将不锈钢管道整体划分为若干系统并将每个系统划分为若干子系统；不锈钢管道的吊装就位与组对；采用专用盲板隔离各系统并使用临时盲板隔离各子系统；对子系统充气焊接和射线检测；拆除临时盲板并对各系统进行充气焊接和射线检测；对各系统用干燥无油的空气进行置换；进行气压测试；拆除专用盲板并对不锈钢管道整体进行充气焊接和射线检测；最后对不锈钢管道整体气密性试验和系统恢复。本发明提高了施工的效率，缩短了工期，避免氩气的大量浪费，降低成本，避免了高空重复充气，降低施工风险。

说明书

技术领域

本发明属于空分冷箱施工的技术领域，特别是涉及一种大型空分冷箱内不锈钢管道的系统充气焊接方法。

背景技术

空分冷箱内工作温度为深冷状态(约-190℃)，因此对空分冷箱内部不锈钢管道的焊接质量要求很高。空分冷箱内不锈钢管道的焊接通常采用充氩保护焊接，使管道内部不会产生氧化物，以保证焊接质量。但是，空分冷箱内不锈钢管道系统工艺流程复杂，采用一般的充氩保护焊接方法需要依次对各个焊口充气，施工效率低、工期长，氩气浪费较多，且空分冷箱内空间狭窄，依次对各个焊口充气焊接安全隐患较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种大型空分冷箱内不锈钢管道的系统充气焊接方法，提高施工效率，减少氩气浪费，提高施工安全性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种大型空分冷箱内不锈钢管道的系统充气焊接方法，包括以下步骤：

(1)搭设大型空分冷箱内不锈钢管道焊接用脚手架和临时操作平台；

(2)根据充氩保护的设计压力将不锈钢管道整体划分为若干系统，按各系统大小、固定焊口的位置继续将每个系统划分为若干子系统；

(3)不锈钢管道的吊装就位与组对；

(4)在若干系统之间焊接专用盲板进行隔离，若干子系统之间使用临时盲板隔离，安全阀采用盲板或丝堵封堵；

(5)对子系统的不锈钢管道进行充气焊接和射线检测；

(6)拆除子系统之间的临时盲板，对各系统的不锈钢管道分别进行充气焊接和射线检测；

(7)对各系统的不锈钢管道分别用干燥无油的空气进行置换；

(8)用干燥无油的空气对各系统的不锈钢管道分别进行气压测试；

(9)拆除各系统之间的专用盲板，对大型空分冷箱内不锈钢管道整体进行充气焊接和射线检测；

(10)大型空分冷箱内不锈钢管道整体气密性试验以及系统恢复。

作为本发明一种优选的实施方式，所述步骤(2)中对不锈钢管道整体进行划分时，确定各系统及其各子系统的充气口和排气口位置，确保所有排气口引出至空分冷箱外部，确定各系统及其各子系统内部的阀门均开启、边界的阀门均关闭。

作为对上述实施方式的进一步改进，所述步骤(5)包括以下步骤：

(a)对子系统中每道固定焊口用锡纸包扎后，用胶带紧缠两道；

(b)用临时气源操作并检测各阀门的开闭状态是否符合步骤(2)的要求；

(c)对子系统进行充气；

(d)对子系统排气口的氩气浓度进行检测，氩气浓度达到99％以上时，方可对固定焊口进行焊接；

(e)按子系统“进气口—排气口”的顺序依次焊接各固定焊口，在焊接各固定焊口时应当边揭去胶带和锡纸边进行焊接。

作为对上述实施方式的更进一步改进，所述步骤(c)至步骤(e)的操作过程中使用轴流风机保持焊接区域气体流动，并使用测氧仪随时检测焊接区域的氧气浓度。

作为本发明另一种优选的实施方式，所述步骤(4)中的专用盲板的厚度根据各系统气压测试的压力和管径大小计算获得，所述专用盲板采取满焊的方式进行焊接。

作为本发明另一种优选的实施方式，所述步骤(5)中的临时盲板为2mm厚的不锈钢板。

作为本发明另一种优选的实施方式，所述步骤(5)、步骤(6)和步骤(9)的系统充气采用低温液氩贮罐和汽化器作为氩气的充气气源。

作为本发明另一种优选的实施方式，所述步骤(5)、步骤(6)和步骤(9)中所有固定焊口必须进行100％射线检测。

作为本发明另一种优选的实施方式，所述步骤(8)中气压测试的压力为充氩保护设计压力的1.15倍。

有益效果

本发明采用大型空分冷箱内不锈钢管道的系统充气焊接方法，将不锈钢管道分为若干个系统，每个系统又分为若干个子系统，采用先焊接子系统，再焊接各系统，最后焊接整个空分冷箱内不锈钢管道的划分进行、层层递进的焊接方法，各系统可以平行施工，有利于提高了施工的效率，缩短了焊接工期，而且避免了各个焊口分别焊接对使用氩气造成的大量浪费，有利于降低施工成本，另外，避免了高空重复充气，降低了施工风险，也有利于保障焊接质量。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

一种大型空分冷箱内不锈钢管道的系统充气焊接方法，具体包括以下步骤：

(1)搭设大型空分冷箱内不锈钢管道焊接用脚手架和临时操作平台。

(2)根据充氩保护的设计压力将不锈钢管道整体划分为若干系统，按各系统大小、固定焊口的位置继续将每个系统划分为若干子系统。在对不锈钢管道整体进行划分时，需要确定各系统及其各子系统的充气口和排气口位置，确保所有排气口被引出至空分冷箱的外部，保证管道内部保护的氩气从排气口被排出至空分冷箱外部，确定各系统及其各子系统内部的阀门均开启、边界的阀门均关闭。

(3)不锈钢管道的吊装就位与组对。

(4)在若干系统之间焊接专用盲板进行隔离，专用盲板的厚度根据下面步骤(8)中各系统的气压测试的压力和管径的大小计算获得，专用盲板采取满焊的方式进行焊接。若干子系统之间使用临时盲板进行隔离，临时盲板采用厚度为2mm的不锈钢板，安全阀采用盲板或丝堵封堵。

(5)对子系统的不锈钢管道进行充气焊接和射线检测，包括以下步骤：

(a)对子系统中每道固定焊口用锡纸包扎后，用胶带紧缠两道；

(b)用临时气源操作并检测各阀门的开闭状态是否符合步骤(2)的要求；

(c)对子系统进行充气；

(d)对子系统排气口的氩气浓度进行检测，氩气浓度达到99％以上时，方可对固定焊口进行焊接；

(e)按子系统“进气口—排气口”的顺序依次焊接各固定焊口，在焊接各固定焊口时应当边揭去胶带和锡纸边进行焊接。

为了保障焊接人员的生命安全，在上述步骤(c)至步骤(e)的操作过程中必须使用轴流风机保持焊接区域气体流动，避免局部区域氩气浓度过高而对操作人员的生命健康造成威胁。另外，同时还要使用测氧仪随时检测焊接区域的氧气浓度。

(6)拆除子系统之间的临时盲板，对各系统的不锈钢管道分别进行充气焊接和射线检测。

(7)对各系统的不锈钢管道分别用干燥无油的空气进行置换。

(8)用干燥无油的空气对各系统的不锈钢管道分别进行气压测试，气压测试的压力为充氩保护设计压力的1.15倍。

(9)拆除各系统之间的专用盲板，对大型空分冷箱内不锈钢管道整体进行充气焊接和射线检测。

(10)大型空分冷箱内不锈钢管道整体气密性试验以及系统恢复。

在上述的步骤中，所述步骤(5)、步骤(6)和步骤(9)的系统充气采用低温液氩贮罐和汽化器作为氩气的充气气源，且步骤(5)、步骤(6)和步骤(9)中所有固定焊口必须进行100％射线检测。

不难看出，这种大型空分冷箱内不锈钢管道的系统充气焊接方法，具有划分焊接、层层递进的特点，各系统可以平行施工，有利于提高了施工的效率，缩短了焊接工期，而且避免了各个焊口分别焊接对使用氩气造成的大量浪费，有利于降低施工成本，另外，避免了高空重复充气，降低了施工风险，也有利于保障焊接质量。