1 空分设备安装工程焊接特点
1．1 焊接大量铝合金材料
空分设备塔内管道和设备均为铝合金，都需采用铝合金焊接，且量大。
1．2 清洁度要求高
清洁度直接影。向焊接质量，因此在整个焊接过程中要保证焊材、母材、作业环境和从业人员的清洁，特别是氧压机和塔内管道及设备的安装要求更严。
1．3 变形要求严格
冷箱和主塔的垂直度要求较高，由于它们高度大都在20几米以上，因此焊接对垂直度的影响很大，在实际施工中要采取对称双面焊来减少变形，保证垂直度能达到要求。
1．4 要防止磕碰伤
由于铝材硬度较低，在施工过程中要采取各种保护措施，如吊装时钢丝绳外要加橡皮套或垫，管道组对时要用软性榔头(木头或橡胶榔头)敲打。
1．5 铝合金焊接易产生气孔
铝合金在液态变为固态时，气体在熔池中的溶解度急骤降低，加上其冷凝速度很快，因此极易产生气孔。同时，铝合金由固态转变为液态时，熔池颜色变化很小，更带来焊接上的难度。
2 准备工作
(1)根据不同的母材、焊材、焊接方法等进行焊接工艺评定，之后进行焊工培训考试。工艺评定和焊工考试均要进行手工钨极氩弧焊、双人双面横焊等项目。
(2)焊接施工人员根据图纸和规范要求，编制焊接施工方案，明确施工措施、技术规范、验收规范和探伤比例，在施工前对所有焊工进行技术交底。同时，给出整个工程的管道单线图，以便焊接过程中进行质量记录。
(3)交流氩弧焊机用冷却水给水点的布置及要求：预制场和安装现场要布置给水点，其中安装现场在辅冷箱顶和冷箱底部外面布置两个点，每个供水点用φ108mm碳钢管焊制一个小集箱，并在每个集箱上安装4只水阀。由于冷箱高度达40米左右，若水压达不到要求，氩弧焊机就易烧损。一般水压按下式控制：
P=H／100 0．05
式中 P——水压，MPa
H——冷箱高度，m
若实际水压不够，可在水管中间加只管道泵进行加压以满足要求。为减少焊把的长度，增加电弧的稳定性，提高焊接质量，在辅冷箱顶和冷箱底部各放两台焊机，同时担负上下部的焊接。
(4)在管道预制前，为尽量减少固定焊口，增加活动焊口，提高焊接质量，焊接技术人员和管道作业人员要协商如何预制，在保证吊装的前提下，尽量增加地面预制工作量。
3 冷箱焊接管理
冷箱焊接有两个特点：对称性和密封性。冷箱的垂直度要求极高，因此焊接过程中一定要保持人员的对称性和焊接速度的一致性，人员2人或4人，以基本相同的速度进行对称焊接。同时，冷箱密封要求也高，在外壁一定要满焊。
4 塔内管道预制和安装焊接管理
(1)预制场地要求：预制场地应尽量离冷箱近 些，以减少搬运工作量；必须放在室内进行，以防 风、雨等对焊接质量的影响；地面用橡皮垫铺上， 约50m2；滚胎也必须用橡皮的，防止损坏母材； 场地必须保持整洁、干净。
(2)预制后进行脱脂，两端用干净塑料布包扎 好，以防污染。
(3)组对用的榔头要用木制榔头。
(4)管道组对焊接时若要加不锈钢垫环，则垫 环的点焊方位要特别注意，一定要弄清楚管内介质 流向，要点焊在顺流侧。
(5)管道坡口要处理干净，要用不锈钢丝刷直 至露出金属光泽，焊丝要进行脱脂，焊工手套要干 净，不能有油脂、水分等。
(6)坡口组对时不能强制进行，否则应力过大 易引起焊口开裂。
(7)安装过程中，吊装大管时钢丝绳必须用橡 皮套保护，防止损坏母材或油脂沾在母材上；用麻 绳吊装小管时，绳子一定要保持干净，不然易污染 焊接坡口，影响焊接质量。
(8)安装时冷箱顶部要封好，尽量减少人孔开 口，以减少抽风效应，并可起到防风防雨的作用。 在实际施工中，为便于管道往冷箱内搬运、吊装， 一般在下冷箱一侧留一开口。根据多年的施工经 验，我们采取先集中大量预制件，堆放到冷箱内部 底层，然后封闭该开口，这样可以减小风对焊接质 量的影响，从而保证冷箱内所有焊口的焊接质量。
(9)探伤要求按焊接施工方案进行。
5 上塔与冷凝蒸发器焊接管理
(1)上塔与冷凝蒸发器的组对焊缝即俗称的主 缝，其焊接质量，将影响塔的垂直度，最终影响产 品的纯度。主缝焊接是空分设备焊接中的核心，其 焊接需编制作业指导书。
(2)首先按工艺要求打磨好的主缝坡口，并进 行点焊。由于主塔直径较大且壁较厚，若按常规的 组对方法，用锲子逐渐找平，点焊难度较大。因此 我们采用塔内千斤顶外顶法进行组对，不仅速度快 而且质量较好。
(3)焊接时站人的平台搭设也很重要，最好用 木板搭设，若无，也可用毛竹片。四周设好围栏。 至于平台的高度，则因焊工的身高而异，只要焊工 感觉舒适即可，一般离焊缝高度为1．4米为宜。
(4)人员分工：铝焊工4名，分2组进行双人 双面横焊；电工2名，防止临时性的焊机故障，同 时由于焊机离焊工较远，电工利用对讲机配合焊工 调节电流大小；钳工2名，配合焊工进行坡口打磨 和测量垂直度；起重工2名，配合钳工在上塔顶部 调节垂直度；火焊工1名，对焊口进行预垫并给焊 工传递焊丝；焊接施工员1名，协调各方工作，并 根据焊缝间隙大小和塔体垂直度来确定起焊点，以 及处理焊前过程中可能存在的问题。
(5)焊前要焊试板，厚度同主缝一致，直到拍 片合格方可焊接主缝。实际焊接时，要将两人焊电 流之和再增大20~30A。另外正式施焊时，氩气纯 度必须达到99．99％以上。
(6)主缝焊接时要选择合适的天气和环境温 度，测量焊缝周围的相对湿度不能大于80％；焊 接时冷箱内气温不得低于5℃。焊前要将冷箱顶和 所有人孔均盖好，以防烟囱抽风效应。
(7)坡口两侧50mm内要用不锈钢丝刷打磨出 金属光泽，焊工手套要用新的，焊丝要进行脱脂处 理。焊接过程中两对人员焊接速度要保持基本一 致，塔内焊工电弧不能间断，即使外面焊工换焊丝 时，也要用氩气保护好熔池，以免产生气孔。在焊 接过程中要随时观察上塔垂直度的变化，随时通过 焊接速度来保证垂直度达到要求。
(8)焊接结束待冷却后，进行100％X光拍片。 根据多年的经验，主缝若存在缺陷，一般位置均在 焊缝中间(未焊透)，或在焊缝上部边缘(气孔)，打 磨时只要根据缺陷位置进行，而不必全宽度打磨。
(9)最后测量塔体垂直度。由于焊接过程中已 采取措施，一般垂直度均能达到要求。若有少量偏 差，可以通过上塔拉架来调节，同时可以配合加温 方式来进行。
6 其它方面焊接管理
(1)空压机、氧压机、氮压机三大机组管道配 制过程中，一定要以设备为中心向外配管(特别是 大管)，如果与设备连接的管道最终安装，则会引 起强力组对，不仅影响机组的安装质量，也会引起 焊口应力过大。
(2)氧压机管道直径较大，在安装时一定要先 进行预组装，点固后再进行焊接，否则难以保证法 兰接触面的良好密封。
(3)仪表管不仅管径小而且较簿，焊接难度更 大，容易引起堵管，因此要选择一名有经验的焊工 进行施焊。
7 焊接资料管理
焊接施工员在施工过程中要同步作好焊接质量 记录和焊接资料保存。每日将当天的每个焊口编 号、焊工号、焊接日期标在单线图上，作好每个焊 口的无损探伤记录，并根据无损探伤报告、施工图 纸等做好焊接质量记录，工程完工后统一整理后存 档或移交厂方。
实际安装过程中，我们采取了以上焊接管理措 施，焊接质量优良，各个工程厂方均很满意，同时 也说明以上这些焊接管理是行之有效的。
