[发明专利]空分冷箱分层扒砂方法

说明书

技术领域

本发明涉及管道内介质的扒除方法，特别指一种空分冷箱分层扒砂方法。

背景技术

空分装置冷箱设备管道内的介质一般为液氧或液氮，均是在超低温的工作状态下进行运行。因此，为了保证冷箱内设备和管道的正常工作，必须在冷箱内填充保冷材料，目前，冷箱内用于保冷用的的材料主要是珠光砂（膨胀珍珠岩），珠光砂是一种白色、颗粒状松散材料，具有良好的保温隔热性能，珠光砂的密度较小，正常情况下，珠光砂松散密度为35～55Kg/m3，流动性好。一旦冷箱内的管道或设备在使用过程中出现故障，首先需要将冷箱内的珠光砂全部卸出（扒砂），才能进行冷箱内设备管道的检修作业。一般来说，大型空分主冷箱高度较大，随着无氢制氩技术的应用与空分设备规模不断提高，空分主冷箱高度有的可达60米以上，这就使得大型空分主冷箱扒砂施工的作业难度及作业风险大大提高。

大型空分主冷箱扒砂的常用施工方法及其弊端：

a、直接打开冷箱底部珠光砂卸料口或人孔，在卸料口处铺设帆布作为卸料场，通过卸料口将珠光砂直接卸到卸料场上，然后再通过人力在卸料场装包。此种施工方法在安全方面主要有三大弊端，其一是在卸出珠光砂之前，还不了解冷箱内部故障情况，将珠光砂全部从底部卸料口卸出时，如冷箱内还存在大块的结冰等，可能会导致大块结冰砸伤冷箱内部设备管道；其二是直接从底部卸料口卸出时，流淌速度过快，易产生砂爆，引发安全事故；其三是在卸料场大面积装包作业，难以控制珠光砂随风飘扬，污染环境。

b、从上到下分层进行扒砂，采用钢管将珠光砂引到地面，再进行装包，这种方法相对较为安全，但工装材料成本高，而且由于珠光砂比重小，钢管本体较重、摩擦系数大，不利于钢管安装和珠光砂的流动，需要动用大型吊车吊装，费时费力。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种特别适用于大型空分主冷箱的空分冷箱分层扒砂方法。

本发明方法具体包括以下步骤：

A、扒砂前冷箱前期处理，包括冷箱停车排液和冷箱内加温；

a、停车排液：在排液过程中要缓慢操作，防止低温液体冻伤和氧气、氮气、氩气浓度的聚集，防爆防窒息，排放液体按先后顺序对液空、液氧、液氮、液氩进行高空排放，排放时，冷箱周围严禁动火和有明火；

b、加温：时间不少于36小时，加温时冷箱内密封气的量要适当控制，不得加大。

B、选择扒砂场地，并制作、安装扒砂用工具卸料口甩头、导料管、接料架及放料布袋等。

C、从冷箱最上层卸料口逐级选择性分层扒砂，具体操作如下：

a、首先在冷箱顶部安排专人对冷箱内珠光砂的下降高度进行跟踪测量；

b、在冷箱卸料口安装作业人员，通过控制冷箱卸料口本体上安装的挡板阀的开启和关闭来控制珠光砂的流出，并及时处理卸料口的堵塞，而且冷箱顶部、上部作业人员需与地面作业人员保持联系；

c、在导料管底端设置专人控制帆布管放料，另外递袋、接料、缝包及装车按照流水作业安排，各司其职；

d、灌装，每根导料管的底部直接与接料架上的钢管连接，在接料架钢管底部则绑扎帆布管，通过将帆布管握紧及松开来实施珠光砂的装袋。

D、逐级扒砂直至冷箱内珠光砂卸到安全的料位高度，打开冷箱底部人孔，进入冷箱内部进行冷箱内扒砂。

E、最后检验扒出的珠光砂的质量，合格后包装、存放，等待运输即可。

本发明所述的卸料口甩头采用薄钢板制作，大小与卸料口法兰配套，长度可根据现场情况确定。所述的导料管上端与卸料口甩头连接，下端连接接料架，导料管采用PVC管，可以先将2-3根PVC管连接好再一起安装，PVC管道之间的连接处采用PVC直接或90度弯头，并可根据现场情况设置管道支架；导料管通过设置在冷箱顶部靠卸料口侧的单轨滑轮将其吊装到卸料口位置与卸料口甩头连接。所述的接料架采用型钢制作，放置在地面用于作业人员在地面接料，接料架安装在冷箱旁靠卸料口侧，而且须固定在地面上，防止移动。

本发明的工艺原理：

1、珠光砂虽然为固态物质，但是它的流动性特别好，打开冷箱侧面的卸料口，珠光砂即可从卸料口流出，通过从冷箱顶部人孔处定时测量珠光砂的下降高度，可以掌握分层扒砂法中换层的时间，并且在卸料口发生堵塞时，也可及时发现，并采取措施。

2、分层扒砂法，需要对导砂管道进行安装及移动好几次，而导砂管道采用PVC管道，重量较轻，管道之间的连接相对简单，便于安装及移动。

3、单层的扒砂高度控制在不超过20米高度较妥，采取导料管道，从冷箱的高层处将珠光砂引至地面再进行灌装。