空分设备国家安装规范

第三章空气分离设备 第一节一般规定

第3.1.1条本章适用于以深度冷冻方法制取气态的氧、氮和稀有气体的空气分离设备（以下 简称空分设备）的安装。

第3.1.2条空分设备在开箱检查时，应按发送清册和装箱清单进行设备、材料及资料的清点、 检查和验收，并做好详细记录。随设备带来的材料规格、材质和数量，当与设备技术文件不 符时，应有制造厂的代用许可证明方可使用。

第3.1.3条分馏塔的抗冻基础应具有检验合格记录；当采用膨胀珍珠岩（珠光砂）混凝土时， 其抗压强度不应小于7.5MPa，导热系数不应大于0.23W/（m·K），并不应有裂纹。 第3.1.4条吸附剂、绝热材料的规格和性能应符合设备技术文件的规定；无规定时，吸附剂 和绝热材料应按国家现行标准《大中型空气分离设备技术条件》的规定选用。

第3.1.5条空分设备的黄铜制件不得接触氨气，铝制件不得接触碱液；充氮气密封的部分， 在保管期间高压腔压力宜保持10～20kPa，低压腔压力（装平盖板一方）应保持1kPa。 第3.1.6条空分设备的脱脂应符合下列要求：

一、分馏塔内部各设备、管路、阀门，分馏塔外部凡与氧或富氧介质接触的设备、管路、阀 门和各忌油设备均应进行脱脂。脱脂应按现行国家标准《机械设备安装工程施工及验收通用 规范》及国家现行标准《大中型空气分离设备技术条件》的有关规定执行；

二、当制造厂已作过脱脂处理，且未被油脂污染时，可不再脱脂；当被油脂污染时，应再作 脱脂处理；

三、压力容器、阀门、管路中铝制件的脱脂应采用全氯乙烯或三氯乙烯溶剂，不得使用四氯 化碳溶剂；压力容器、阀门、管路中非铝制件及各忌油设备均应采用四氯化碳及其他脱脂剂 进行脱脂。

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四、不得使用已经变质的脱脂剂。

第3.1.7条受压设备就位前，应按下列规定进行强度试验和气密性试验：

一、制造厂已作过强度试验并有合格证的可不作强度试验，但必须作气密性试验，当发现设 备有损伤或在现场作过局部改装时，仍应作强度试验；

二、强度试验应采用水为介质进行；对不宜用水作介质或结构复杂的设备（精馏塔、板翅式 换热器、吸附过滤器等）宜采用洁净、干燥、无油的气体进行，但必须有可靠的安全措施； 三、强度试验和气密性试验压力与保压时间应按设备技术文件的规定执行；当无规定时，应 符合表3.1.7的规定，且试验压力不得小于0.1MPa。

四、液压试验应采用洁净的水或液体。当受压设备内充满液体后，应排出滞留在其内的气体， 待内外壁温接近时，方可缓慢升至设计压力；当无泄漏后应继续升至试验压力，并根据受压 设备大小保压10～30min；而后，降至设计压力，其保压时间不应少于30min，经检查应无泄 漏、异常现象。液压试验后，应采用干燥、无油的压缩空气将其内部吹干、吹净。对奥氏体 不锈钢压力容器以水为介质进行液压试验时，宜控制水中氯离子含量，并不应超过百万分之 二十五（25ppm）。

五、气压试验应采用洁净、干燥、无油的空气或惰性气体；对碳素钢和低合金钢制造的压力 容器，其试验气体温度不得小于15℃；其他材料制造的压力容器，试验气体的温度，应符合 设计的规定。当进行气压试验时，应先缓慢升压至试验压力的10%，保压5～10min；当无泄 漏后，应继续升至试验压力的50%；当无异常现象后，应继续升压至试验压力，并按受压设 备大小保压10～30min；而后应降至设计压力，保压时间不少于30min，经检查应无泄漏和异 常现象。

第3.1.8条阀门应按系统压力作气密性试验，其泄漏量不应超过设备技术文件的规定；自动 阀的密封面可采用煤油作渗漏检查，并应保持5min后，无渗漏现象。 第3.1.9条调整安全阀应符合下列要求：

一、安全阀的开启压力应按设备技术文件规定的整定值进行调整，当无规定时，应按设计压 力或系统最高工作压力进行调整；

二、调整达到要求后，应进行铅封。

第3.1.10条管路上波纹节组装时，应按设备技术文件规定的预压量进行预压，并不应有拉

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伸、扭曲和错位。

第3.1.11条当忌油设备进行试压和吹扫时，所用的介质应为清洁、干燥、无油的空气或氮 气；当采用氮气时，应采取防窒息措施。当进行吹扫时宜将气流吹在白色滤纸或白布上，经 10min后观察，在纸或白布上应无油污和杂质。

第3.1.12条现场组装焊接铝制空分设备，铝及铝合金管道应按设备技术文件和国家现行有 关焊接标准、规程的规定执行。

第3.1.13条与空分设备配套的压缩机、风机、泵安装应按现行国家标准《压缩机、风机、 泵安装工程施工及验收规范》的规定执行。 第二节分馏塔组装

第3.2.1条直接安放整体分馏塔的基础，其表面水平度不应大于1.5/1000。

第3.2.2条现场组装分馏塔的基础，其表面水平度不应大于5/1000。全长上的标高偏差不应 大于15mm。

第3.2.3条保冷箱基础框架的纵、横向安装水平均不应大于1/1000，并应在型钢水平面上测 量。

第3.2.4条吊装有色金属的设备和管子时，应防止损伤其表面；当有伤痕时，其深度不应大 于壁厚的负公差值。

第3.2.5条设备的就位、找正和调平应符合下列要求：

一、应将选定的主管口中心与基础面上的基准线对准，其允许偏差为3mm。

二、精馏塔现场拼装的几何尺寸、允许偏差和焊接质量的要求，应符合制造的图样及其焊接 的技术要求。

三、各种精馏塔（上塔、下塔、精氩塔、粗氩塔）的铅垂度不应大于1/1000；当采用设备本 身的校直器校正铅垂度时，其允许偏差为： 四、其余设备的铅垂度不应大于2/1000。

五、整体分馏塔调平时，外筒壳的上下标记应对准所挂的铅垂线。 第3.2.6条保冷箱的组装应符合下列要求：

一、冷箱面板每片对角线长度及四边垂直度的允许偏差应符合表3.2.6的规定。

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二、外表面的连续焊缝应无漏焊，并经外观检查应合格和无漏水现象； 三、安装立式液体泵的法兰，其平面的安装水平不应大于1/1000；

第3.2.7条分馏塔平台标高的允许偏差不应大于10mm；各立柱的铅垂度不应大于1/1000，全 长上的标高偏差不应大于10mm。 第3.2.8条冷箱内的配管应符合下列要求：

一、配管前，应加工焊缝坡口，管件应清洗洁净，并应严格脱脂；

二、配管的顺序应为先大管、后小管，先主管、后辅管，先下部管，后上部管。为了防止产 生外加应力，不得强行配管；直径大于45mm的管道进行配接或预装时，应留一段作为最终接 管，待其他管道连接焊好后方可单独接管；

三、管路上的温度计、压力表和分析管等接头应先开口，不得在配管后再开口；施工中，各 容器和管道的开口应封闭，防止杂物掉进设备和管道内； 四、各管路不应相碰，其管间的最小距离应符合下列要求： 1.冷热管道的外壁间距不应小于200mm；

2.热管道外壁距液体容器表面的间距不应小于300mm； 3.冷管外壁距保冷箱面板的间距不应小于400mm； 4.冷管外壁距分馏塔基础表面的间距不应小于300mm；

五、液体排放管与设备连接后，宜向上倾斜，并在靠近保冷箱壁约300mm范围内的热区部分 弯成倒U形通向排放阀，倒U形的高度宜为管子外径的6～10倍，并应防止阀门结霜；与液体 容器连接的加热管、吹除管和安全阀管亦可按上述方法配管；

六、气体吹除管的坡度应符合设备技术文件的规定；当无规定时，应设1/10的坡度向吹除阀 方向下降倾斜，并应无下凹死区，防止水份在管内冻结。

七、直径Dg≥25mm的铝管应在焊接缝处加内衬圈；直径Dg＜25mm的铝管，应加外套圈。 第3.2.9条装配计器管应符合设备技术文件的规定；当无规定时，应符合下列要求： 一、计器管应作脱脂处理，并宜在试压后进行装配；

二、气体计器管、压力表管、液面计气侧管、分析仪表管等应从测点向上倾斜引出，至倒U 形弯处，并应高于测点500mm以上。计器管不应与设备或冷管接触，其外壁间距不应小于 100mm；

三、当液面计液侧管阀门高于测点时，计器管应从容器测点向上倾斜5%引至保冷箱壁面，再

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沿保冷箱壁面水平方向敷设大于1m的管子通向阀内；当阀门低于测点时，应从容器测点向上 倾斜5%引至保冷箱壁面，再沿保冷箱壁面水平方向敷设大于1m的管子，而后向上弯成1m高的 倒U形，通向阀门；

四、所有计器管应安置在保护架内，并用管卡或带子固定，严禁焊接固定；保护架应固定牢 固和防止积水。

第3.2.10条装配分镏塔外部管路时，管内应无锈蚀、杂物和油污。

第3.2.11条管路装配完毕后，阀门应开闭灵活，无阻滞现象，并应将阀门关闭。 第三节吹扫

第3.3.1条吹扫前后的准备工作应符合下列要求：

一、在吹扫系统中，当没有与大气相通的吹扫阀时，可在适当部位开设吹扫孔，待吹扫结束 后，应用盲板封堵；

二、膨胀机和液氧泵的进、出口管应断开，其入口管过滤器芯子应拆除； 三、所有的流量计孔板应卸下，待吹扫后应按原样装复；

四、吹扫可逆式换热器时，应将自动阀箱人孔打开，其低压侧自动阀孔应用盲板封堵；吹扫 后即应将自动阀装上，并检漏和将人孔封闭。

第3.3.2条分馏塔的吹扫应先吹塔外系统，后吹塔内系统，防止脏物带入塔内；塔外管道吹 扫时，凡与冷箱内相连接的阀门应关闭，以免脏物重新吹入塔内。

第3.3.3条吹扫塔内系统时，应先吹板翅式换热器及其上的计器管，后吹其他设备和管路。 第3.3.4条吹扫时的空气压力，中压系统宜为0.25～0.4MPa（表压）；低压系统宜为0.04～ 0.05MPa（表压）。

第3.3.5条各系统的吹扫应反复多次冲击进行（精馏塔除外）。吹扫时间不应小于4h；采用 沾湿的白色滤纸或白布放在吹扫出口处，经5min后观察，在纸或白布上应无机械杂质。 第四节整体试压

第3.4.1条分馏塔吹扫洁净后，各压力系统应用盲板分开并进行气密性试验。

第3.4.2条解体出厂现场组装的分馏塔气密性试验压力、保压时间和残留率的要求应符合设 备技术文件的规定；当无规定时，应符合表3.4.2的规定。

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第3.4.3条气密性试验方法应符合下列要求：

一、试验的压缩空气应洁净、干燥、无油；升压应缓慢平稳，并无异常现象，并应逐步升压 至试验压力；

二、应采用无脂肥皂液或二丁基萘硫酸钠溶液检漏，检漏后，应立即用热水将皂液或溶液擦 洗干净；

三、气密性试验应在检漏后进行，并应在试验压力稳定30min后开始记录起点压力和起点温

度，并准时记录终点压力和终点温度，其残留率应按本规范公式（3.4.2）计算，并应符合 本规范表3.4.2的规定；

四、气密性试验合格后，应将盲板拆除复原，并应按工作压力进行整体通气检查。 第3.4.4条分馏塔内需切换再生操作的设备（如吸附过滤器、液氧循环吸附器等）应单独作 气密性试验，停压4h，其进、出口阀门范围内的残留率不应小于99%。 第3.4.5条整体安装的分馏塔就位和装完附件后，应按下列规定进行气密性试验： 一、应按设备技术文件的规定对分馏塔内、外系统进行吹扫，达到畅通无阻和洁净的要求； 二、在安全阀前不应加盲板；

三、应按高压、中压、低压系统分别试压及检漏；

四、分馏塔内、外的各主要设备气密性试验允许压力降应符合表3.4.5的规定；

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五、压力降△P应按下式计算： 第五节整体裸冷试验

第3.5.1条设备运行操作人员应熟练掌握本岗位的操作规程；分馏塔的操作人员还应熟悉成 套空分设备的工艺流程；经培训合格方可上岗操作。

第3.5.2条试验前，应对分馏塔进行全面加温和吹冷；空压机、膨胀机、切换阀和仪表控制 系统、电气控制系统及安全保护装置，应作好运转的准备工作。

第3.5.3条试验应按设备技术文件的规定进行，并依次将精馏塔、冷凝蒸发器等主要设备冷 却到尽量低的温度，保持1～2h，而后冷却整个分馏塔，所有的设备、管路外表面上结白霜， 再保持3～4h。

第3.5.4条设备启动后，应密切监视各工况的变化情况，整个操作中各个环节有无异常，并 应每隔0.5h作一次有关记录（压力、温度等）。在冷态下，应检查各部位有无变形，并可根 据结霜的情况判断有无泄漏，并将泄漏点的位置作出标记。

第3.5.5条在裸冷试验后和化霜前，应将保冷箱内所有法兰及阀门的连接螺栓再紧固一次。 第3.5.6条分馏塔恢复到常温后，应以工作压力对整个系统通气检查，当有泄漏时应消除故 障。

第3.5.7条整体冷试后，当有补焊、密封面处理和局部改装时，必要时应再进行裸冷试验。

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第六节装填绝热材料

第3.6.1条装填绝热材料应在整体裸冷试验合格后进行，并应使分馏塔和基础上表面保持干 燥。

第3.6.2条装填绝热材料应符合下列要求： 一、绝热材料内不应混有可燃物；

二、绝热材料不得受潮，并不得在雨、雪天装填； 三、不应损伤计器管和电缆； 四、装填应密实，并不应有空穴； 五、应采取安全防护措施。

第3.6.3条当装填绝热材料时，分馏塔内各设备、管路均应充气，充气压力宜为45～50kPa （表压）；并应微开各计器管阀门通气，同时使各铂热电阻通电，观察计器管和电缆有无故 障。

第七节稀有气体提取设备

第3.7.1条稀有气体提取设备的调平、配管和试压等应按本章相应各节的有关规定执行。 第3.7.2条除润滑油、冷却水、蒸汽加热系统的管路外，其余管路均应作脱脂处理。 第3.7.3条安装真空容器前，应进行外观检查；当有明显损伤时，应作真空度检查。 第3.7.4条纯化和分离系统中需抽真空的区段，其气密性试验和真空检查应按设备技术文件 的规定执行；无规定时，应符合下列要求：