周云玉
摘要：简述冷水江钢铁总厂新老氧气供气系统并网的基本情况；由于不能因停产而吹扫完所有的球罐和管道从而出现了安全和控制焊接变形的问题本文介绍了新供氧系统在老系统不停产情况并入时的施工工艺及安全措施，高效地达到了安全、快捷和效果良好的施工目的。
关键词：不停产；氧气管网；并网焊接；施工；工艺；安全措施
中图分类号：TG44文献标识码：B
一、基本情况
2003年我厂新上一套10000m3/h制氧机，并配了一台1000m3氧气球罐。为实现新老球罐系统互为补充和备用的目的，新老氧气供气系统必须并网。并网位置如图1所示。
1#、2#球罐是老供氧系统的，容积均为200m3，球罐内装纯度99.6％以上、压力3.0MPa的炼钢用氧气。3#是新建的1000m3球罐。并网位置在1#、2#球罐之间的2#球罐下出口管上。1#、2#球罐之间距离较近，约l0m。由于炼钢生产任务紧张，不能停产吹扫完所有球罐和管道后并网，因此存在两大问题。一是安全问题，氧气是强助燃剂，特别是在高纯氧气条件下，黑色金属变得易燃；二是控制焊接变形问题，碰接管与焊接管均为DN200的不锈钢管，切割口较大，在切割和焊接过程中，管道易产生弯曲变形。
二、工艺分析
1．高纯度氧气的特征
钢在常压高纯氧气（纯度99.5％以上）中的着火点约为930℃。氧气压力越高，物质着火点温度越低。如氧气压力为3.0MPa时，着火温度约比常压下降l00℃。由此可见在这样的条件下施工十分危险。因此，施工中要采取的措施是，防止在施工焊接点环境中氧气含量偏高，同时防止切割、焊接时产生的高温及静电（静电有可能引起火花点着钢块、钢粉或易燃物质引起钢管燃烧）传递至正在生产的氧气管网而引起燃烧。
2．切割与焊接变形
碰接管开口焊接点如图2所示。
并网碰接管道一头与2#球罐用凸凹法兰连接，另一头与截止阀用凸凹法兰连接，两法兰密封面要求严格密封，不允许有泄漏。为防止管道变形，在对焊焊接和切口时，被碰管最好是装在2#球罐与阀8中，这样即使施工中有焊接变形也不会破坏Ⅰ、Ⅱ处法兰密封面的密封。但在球罐和碰接管中充满高纯氧时切割和焊接会引起管道燃烧。从安全施工角度讲，最好将碰接管取下来，在安全区域切割口，焊接完后再装上。但这样会使碰接管产生变形，Ⅰ、Ⅱ处法兰密封不好产生漏气，既浪费氧气，同时也是一个安全隐患。从这里可看出，控制好焊接变形和确保施工安全两者存在着一定矛盾。
三、碰管工艺及安全措施
从控制好焊接变形和保证施工安全两方面综合考虑，采取了以下工艺和安全措施。
1．并网前关闭2#球罐进出口阀6、8，打开2#球罐底部排放阀放尽罐中的氧气，然后再关闭排放阀。拆下其顶部安全阀，使2#球罐上口串通大气，这样即使2#球罐进出口阀有泄漏，也能使氧气从上口溢出。这时1#球罐在正常工作。
2．在碰接管上配作好切割口位置，拆下碰接管并用氮气对该管道进行吹扫置换，确保管内气体含氧在21％以下，并经检查后方可对碰接管切割口。
3．采用等离子切割机切开口，尽量减少切割变形；在焊接口左侧和与阀8连接端附近各装一DN20截止阀，用于管内充氮气。并在焊接口附近焊一接地螺栓，用导线良好的连接到接地网上，消除焊接时的静电传至正在生产的氧气球罐的管网上。
4．清除碰接管内割渣、焊渣，脱除管内油脂，重新装上碰接管，以保证在碰接管道时，不产生较大变形。为防止阀8关不严，氧气泄漏进入碰接管，在密封面Ⅰ采用红纸板盲板密封死，切断球罐2#与碰接管相通；在密封面Ⅱ处采用如图3所示盲板组结构。假如阀8有泄漏，氧气会从红纸板上缺槽溢出到大气中，因为有紫铜板密封，氧气不会进入碰接管中。
5．在焊接前，从靠近碰接口处的（氮气进）截止阀通入一定压力的氮气，另一（氮气出）截止阀打开，保证碰接管内氧气含量不超过21%，通入氮气后也可防止焊接处热量传递到正在生产的氧气管网。这时即可焊接了，焊接采用氢弧焊，保证焊接质量。
6．焊接完成后，拆下碰接管，取下密封盲板，清扫碰接管并脱脂干净，按要求恢复碰接管装配。再经试压检查各密封是否符合要求，不泄漏。如达到要求，即可充氧恢复生产。
7．在施工过程中，要严格按工艺要求实施，统一指挥调度，在现场要配备好消防器材及专职安全员监督，检查每一环节。布置和安排好应急处理措施，严防事故发生与扩大。
在1#氧气球罐不停产的情况下，仅几个小时内就完成了施工任务，达到了安全、快捷、效果很好的施工目的。