1.1.1.1.1.1
c)与其它架空管线之间的最小净距,宜按附录A的规定执行。 4.6.9 氢氧气管道设计对施工及验收的要求,应符合下列规定:
a)接触氢氧气的表面,应彻底去除毛刺、焊渣、铁锈和污垢等; b)碳钢管的焊接,宜采用氩弧焊打底,不锈钢管应采用氩弧焊;
c)管道、阀门、管件等在安装过程中及安装后,应采取严格措施防止焊渣、铁锈及可燃物等进入或遗留在管内;
d)管道的试验介质和试验压力,应符合附录B的要求;
e)气密性试验合格后,应用不含油的空气或氮气,以不小于20m/s的流速进行吹扫,直至出口无铁锈、尘土及其它污物;
f)管道动火检修时,应用不含油的空气或氮气,以不小于20m/s的流速吹扫5分钟后方可进行。 4.7 供水管道
4.7.1 向氢氧发生站供水的管道应采用镀锌管,主管道不小于DN20,支管道不小于DN15。 4.7.2 供水管道阀门应采用铜质或不锈钢球阀、截止阀。
4.7.3 电解用电解水的管材、阀门,宜采用不污染电解水质的材料。
4.7.4 供水管道之间的连接以及与设备、阀门的连接,应采用螺纹连接。螺纹连接处,应采用聚四氟乙烯薄膜作为填料。
4.7.5 管道穿过墙壁或楼板时,应敷设在套管内,套管内的管段不应有螺纹连接处。
4.7.6 氢氧发生站内的供水管道敷设时,宜沿墙、柱架空敷设,其高度不应妨碍交通并便于检修,与其它管道共架敷设时,应符合附录A的要求。
4.7.7 车间内的供水管道架空或明沟敷设时,应符合下列规定:
a)应敷设在非燃烧体的支架上;
b)在寒冷地区,管道应采取防冻措施;
c)与其它架空管线之间的最小净距,宜按附录A的规定执行;
4.7.8 氢氧发生站供水管道设计对施工及验收的要求,应符合下列规定:
a)接触生产用水的管道、阀门、管件,应彻底去除毛刺、铁锈和污垢等; b)管道的试验介质和试验压力,应符合附录B的要求;
c)气密性试验合格后,必须用不含油的空气或氮气,以不小于20m/s的流速进行吹扫,直至出口无铁锈、无尘土及其它污物为合格。 4.8 氧气及压缩空气管道
氧气及压缩空气管道设计应符合GB 50029、GB 50030、GB 50316的规定。 5 切割设备制造及安装要求
5.1 连铸坯氢氧火焰切割系统的相关设备及其选型
5.1.1 以氢氧气为燃气介质的连铸火焰切割系统一般应具备如下工艺设备:成组的水电解氢氧发生器及其动力配电控制系统、电解水供应系统、氢氧气体输出安全保障装置、制氧站供给的管道高压氧(氧气汇流排)、气液压系统、相关能源介质控制装置、自动火焰切割车、切割割炬及割嘴、自动控制系统。 5.1.2 水电解氢氧气发生器制造标准依据JB 8795。
5.1.3 水电解制取氢氧气设备的选型及数量,应根据下列要求和因素经技术经济比较后确定:
a)水电解氢氧发生器按切割不同厚度钢(板)坯割枪所需氢氧气流量进行选型,具体参照附录C; b)用户对氢氧气压力、流量的要求; c)水电解氢氧发生器的技术参数;
d)氢氧气输出应设置切断阀、回流阀、放空阀、安全阀、防回火装置; e)氢氧发生器应设压力调节装置、自动压力控制装置; f)每套氢氧发生器的出气口应设置放空阀;
g)水电解氢氧发生器数量,宜按氢氧气昼夜平均小时耗量或班平均小时耗量确定;
1.1.1.1.1.1
h)氢氧发生站设置2台及以上水电解氢氧发生器时,其型号宜相同。 5.1.4 电解水应符合水电解氢氧发生器的用水要求。 5.1.4.1 电解用水水质应符合附录D的要求。
5.1.4.2 氢氧发生站内制取电解水的离子交换装置或纯水制取装置的容量,不宜小于4小时电解水消耗量。储水箱的容积,不宜小于8小时电解水消耗量。
5.1.4.3 储水箱,应采用不污染电解水质和耐腐蚀的材料制作。 5.1.5 应配备氢氧气体的输出安全保障装置,宜设置两级以上防护。
3
5.1.6 切割氧气纯度99.7%以上、每流流量不低于60m/h、工作压力不低于0.8MPa。 5.1.7 能源介质控制装置中每流氢氧气管路应为独立管路进出。
5.1.8 连铸火焰切割设备要求:行走平稳,预热可靠,可实现自动、半自动和手动操作。 5.1.9 切割割炬的各种介质输入口接体与各输入软管接头的配合应能保证互换性和气密性,推荐的接口螺纹尺寸为:切割氧G1/2″;预热氧G3/8″;燃气G1/2″(左);进出水G3/8″。氢氧气连接软管必须用不锈钢金属软管。
5.1.10 以氢氧气为燃气介质的割嘴宜使用氢氧气专用割嘴,其接头螺纹与割炬连接体的配合应能保证互换性和气密性。割嘴在使用过程中应保证密封环无损伤、各气道无阻塞。 5.2 连铸坯氢氧火焰切割系统的工艺布置
5.2.1 氢氧发生器、动力配电柜、电解用水制备装置应布置于氢氧发生站房内。 5.2.1.1 氢氧发生器的布置方式可采用双排面对面摆放或单排一字摆放;与氢氧发生站墙面之间应保持1m~1.5m的距离;氢氧发生站内的主要通道、设备之间及设备与墙之间的净距,不宜小于附录E的规定。
5.2.1.2 动力配电柜(箱)应在氢氧发生站室内安全出口的附近靠墙放置,并考虑兼顾足够的操作空间和易于敷设电缆。
5.2.1.3 氢氧发生站电解水制备装置,应按水电解氢氧发生器的工作压力,分别设置水泵、储水箱,连续或间断地对水电解槽补水。
5.2.2 安全防回火装置应放置于氢氧发生站外,临近氢氧发生站距火焰切割车较近的一侧外墙布置,或者临近能源介质箱附近,不宜布置在人员密集处和主要安全通道处。
5.2.3 能源介质控制箱应布置于连铸切割车附近,距外侧连铸辊道大于等于3m。
5.2.4 氢氧发生站为了检修方便,可设起吊设施。起吊设施的起吊重量,应按吊装件的最大荷重确定。 5.2.5 在寒冷地区,氢氧发生站、汇流安全柜及管道应采取防冻措施。 5.3 水、电、气管线安装
5.3.1 氢氧发生站的电控及电缆安装
5.3.1.1 氢氧发生站内应按照国家有关规范安装动力配电柜(箱),并应保证每台氢氧发生器额定的最大用电容量。
5.3.1.2 每台氢氧发生器由动力配电柜(箱)内相应的空气开关单独控制,并将三相四线制电缆敷设到氢氧发生器后部或某侧,并预留1.5m。
5.3.1.3 电缆应置于电缆沟或电缆桥架内,沿氢氧发生站内墙敷设。 5.3.1.4 每台氢氧发生器均应接地线。 5.3.2 氢氧气输出管路安装
5.3.2.1 每台氢氧发生器产生的氢氧气均应经过输出管道独立进入安全柜,然后由每组安全柜的输出口经过管道进入能源介质箱中相应的燃气支路,或直接经管道进入火焰切割车燃气进口。 5.3.2.2 氢氧气输出管路采用Φ16×2至Φ25×2无缝钢管输出。
5.3.2.3 氢氧气输出管路应为明设,可根据现场实际情况,综合采用沿墙、沿柱或沿设备等架空敷设方式。
5.3.2.4 氢氧发生站内的输出管道应沿墙架空敷设,成列平行于地面,焊接或用管卡固定在管架型钢上,管道轴向中心线距室内地面标高不低于2.0m。
1.1.1.1.1.1
5.3.2.5 氢氧发生站外输出管路(包括安全柜之前以及到能源介质箱的连接管路)应沿墙或沿柱架空敷设,并且不得阻碍人员行走或行车起吊重物。
5.3.2.6 气体管路安装完毕后,应用空气或氮气进行吹扫,确定无阻塞或泄漏。 5.3.3 供水管路安装
5.3.3.1 氢氧发生站内应设置一路供水主管路,分别向站内的每台氢氧发生器和站外的安全柜供水,管路进水口一端应安装控制阀门。
5.3.3.2 供水管路应采用明设的方式,根据现场实际情况,综合采用沿墙或沿柱等架空敷设方式。 5.3.3.3 氢氧发生站内的供水管网应沿墙架空敷设,用管卡固定在管架上。 6 切割工艺
6.1 低碳钢和低合金钢连铸坯切割工艺
6.1.1 氢-氧火焰切割低碳钢连铸坯工艺参数见附录F。 6.1.2 切割工艺要点如下:
a)割枪到达预热位置预热2秒~5秒;
b)切割氧(高压氧)电磁阀开启1秒~3秒后开始切割; c)切割完毕切割氧(高压氧)电磁阀关闭; d)切割车返回初始位置。 6.2 合金钢连铸坯的切割工艺 6.2.1 工艺要点
火焰切割方法难以切割的材料(如不锈钢等合金钢),一般常用氧-熔剂切割法(又称为金属粉末切割法)进行切割。通过向切割区域送入金属粉末(铁粉、铝粉等),利用它们的燃烧热和除渣作用实现连续切割的目的。 6.2.2 切割设备
氧-熔剂切割的设备,在火焰切割设备的基础上增加熔剂输送的专用送粉装置。 6.2.3 合金钢连铸坯切割的工艺参数见附录G。 7 切割质量要求
7.1 一般质量要求
以氢氧气为燃气介质的手工切割及自动与半自动切割车的切割表面质量,应符合JB/T 5000.2的规定。
7.2 连铸氢氧火焰切割的切割质量评定参数 7.2.1 表面粗糙度(G)
指切割面波纹峰与谷之间的距离(取任意五点的平均值)。见图1中图例1所示。 7.2.2 平面度(B)
指沿切割方向垂直于切割面上的凹凸程度,按被切割连铸坯厚度δ计算。见图1中图例2所示。 7.2.3 上缘熔化度(r)
反映切割过程中连铸坯切口上缘烧塌状况的塌角。见图1中图例3所示。 7.2.4 挂渣(Z)
指切断面的下缘附着的氧化铁熔渣,按其附着多少和剥离难易程度来区分。 7.2.5 缺陷的极限间距(Q)
指沿切割方向的切割面上,由于振动或间断等原因,出现沟痕,使表面粗糙度突然下降,气沟痕深度为0.32mm~1.6mm,沟痕宽度不超过8mm者称为缺陷。见图1中图例4所示。 7.2.6 垂直度(C)
指实际切割断面与被切割金属表面的垂线之间的最大偏差,按被切割连铸坯厚度δ计算。见图1中图例5所示。
1.1.1.1.1.1
图例 1 表面粗糙度(G) 图例 2 平面度(B) 图例 3 上缘熔化度(r) 图例 4 缺陷的极限间距(Q) 图例 5 垂直度(C) 图1
7.3 连铸氢氧火焰切割的切割质量要求
连铸氢氧火焰切割的切割质量应达到如下要求: a)割嘴规格号与切口宽见附录H; b)连铸坯切割表面质量见附录I。 8 氢氧切割系统的使用与维护 8.1 使用
1.1.1.1.1.1
8.1.1 所有设备应按制造厂提供的操作说明书或规程使用,且应符合本规范的要求。 8.1.2 氢氧气的输出应配置安全防回火装置。
8.1.3 水冷装置宜采用循环水。冷却水供水压力宜为0.15MPa~0.30MPa。水质及排水温度应符合GB 50029的要求,且应设断水保护装置。
8.1.4 采用氧气汇流排供应氧气时,汇流排的设计、安装、使用应符合有关标准的要求。 8.1.4.1 汇流排系统应设置回火保险器、气阀、逆止阀、减压器、滤清器、事故排放管等。
8.1.4.2 汇流排系统的各部件均应经过单件或组合件的检验认可,并应符合汇流排系统的安全要求。 8.1.4.3 气瓶、管路、阀门和接头应固定,不得松动位移。 8.1.4.4 总管路应有两只阀门串联,每组气瓶应有分阀门。
8.1.4.5 汇流排周围10m以内不得有明火和热源,否则应提供耐火屏障。
8.1.5 采用氢氧发生器制取氢氧气,应定期检查设备输出压力情况,电解槽及水封水位,严格按操作说明操作。
8.1.6 连铸切割的坯头、坯尾,钢坯摆动或弯曲过大不能正常预热时,不能采用自动切割。 8.1.7 切割完毕,应在关闭燃气阀门后关闭氢氧发生器,并排空余气。 8.2 维护
8.2.1 所有运行使用中的设备应处于正常的工作状态,存在安全隐患(如:安全性或可靠性不足)时,应停止使用并由维修人员修理。
8.2.2 定期检查维护切割系统,保证切割设备及管路处于完好状态。严格执行相关的技术操作、安全使用规程,割嘴定期更换。
8.2.3 电器部分应定期检查、清理,避免可能影响通风、绝缘的灰尘和纤维物积聚。设备不使用时应保持清洁干燥。
8.2.4 切割过程中应定期巡检。
8.2.5 切割时若发生回火或返渣现象,应马上关闭切割氧气输出控制阀,中止切割,及时查明原因并处理后,方可进行下一次切割。 9 安全环保及消防
9.1 安全
9.1.1 为了防止作业人员或邻近区域的其他人员受到切割飞溅的伤害,必要时应用不可燃或耐火屏板(或屏罩)加以隔离保护。
9.1.2 作业人员在近距离切割操作时,应穿戴好必要的防护用品。 9.1.3 切割作业时除执行本规范外,还应符合GB 9448的规定。
9.1.4 管道、阀门和水封装置冻结时,只能用热水或蒸汽加热解冻,严禁使用明火烘烤。动火检修前应用氮气置换。
9.1.5 设备、管道和阀门等连接点泄漏检查,可采用肥皂水或携带式可燃性气体防爆检测仪,禁止使用明火。
9.1.6 不得在密闭的室内排放氢氧气。
9.1.7 切割系统氧气管路的清洗,应先采用酸洗中和后用氮气吹扫,再用三氯乙烯进行脱脂,置换一般可采用氮气(或其他惰性气体)置换法或注水排气法。
9.1.8 连铸切割系统采用氢氧发生器时,其制造使用应符合JB 8795的规定。 9.2 环保
9.2.1 切割作业所产生的烟尘、气体、火花、热辐射及噪声等可能导致危害的地方,应按照GB 2894、GB 13495、GB 15630的规定设置适当的警告标志进行提示。
9.2.2 水电解制氢装置排出的废液及系统冷却废水,应符合GB 8978的规定。 9.3 消防