臭氧設(shè)備的安裝方法？

【專(zhuān)家解說(shuō)】：1 南洲水廠(chǎng)臭氧系統(tǒng)簡(jiǎn)介 　　南洲水廠(chǎng)采用的水處理工藝為：預(yù)臭氧接觸一常規(guī)處理一主臭氧接觸一生物活l生炭濾池一清水池。目前已建成第一期臭氧接觸池，日處理能力為85萬(wàn)m ，第二期臭氧接觸池的土建工程與第一期工程同時(shí)完成，預(yù)計(jì)今年底完成二期接觸池的設(shè)備安裝，屆時(shí)臭氧接觸池的日處理能力可達(dá)100萬(wàn)m 。 　　南洲水廠(chǎng)第一期臭氧系統(tǒng)的設(shè)備從瑞士進(jìn)口，共有3臺(tái)臭氧發(fā)生器，單臺(tái)設(shè)計(jì)產(chǎn)量47 k h，總臭氧產(chǎn)量為141 kg／h。目前該系統(tǒng)已投產(chǎn)，是國(guó)內(nèi)水廠(chǎng)中臭氧發(fā)生能力最大的臭氧系統(tǒng)。 　　該臭氧系統(tǒng)以純氧氣體(濃度／>90％)作為原料，通過(guò)高壓中頻電場(chǎng)，產(chǎn)生濃度為0～14wt％(重量比)的臭氧氣體。臭氧氣體通過(guò)不銹鋼管道(304 L或316 L)與不銹鋼閥門(mén)調(diào)配到接觸池的每個(gè)投加點(diǎn)，其中預(yù)臭氧接觸池有3個(gè)并聯(lián)的接觸池，在每個(gè)接觸池進(jìn)口處設(shè)1個(gè)投加點(diǎn)，采用射流曝氣形式，設(shè)計(jì)投加比率0．5～1．5 mg／L；主臭氧接觸池有5個(gè)并聯(lián)的接觸池，在每個(gè)接觸池設(shè)3個(gè)串聯(lián)的投加點(diǎn)，采用三段式微孔深水曝氣，設(shè)計(jì)投力Ⅱ比率1．0～2．5 mg／L。 　　南洲臭氧系統(tǒng)的自動(dòng)化程度高，可實(shí)現(xiàn)“中控室操作，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人值守，事故自動(dòng)停機(jī)報(bào)警”的控制模式。 2 臭氧系統(tǒng)主要設(shè)備 　　(1)主配電線(xiàn)路，雙回路380 V，50 Hz(制式為T(mén)N—S，三相五線(xiàn)制)。 　　(2)臭氧發(fā)生系統(tǒng)，包括3臺(tái)發(fā)生器(OGU)、3臺(tái)供電單元(PSU，起升頻升壓的作用)、氧氣管道與閥門(mén)、臭氧管道與閥門(mén)、冷卻水管道等設(shè)備。發(fā)生器的最高工作電壓是4 000 V，工作頻率是600～ 1 000 Hz，單臺(tái)PSU的功率為800 kW。 　　(3)預(yù)臭氧投加系統(tǒng)，包括4臺(tái)射流水泵組、3個(gè)水射器、射流水管道、3個(gè)射流曝氣器、臭氧氣體分配管道、2臺(tái)加熱式臭氧尾氣破壞器(VOD)等設(shè)備。水泵與尾氣破壞器的工作電壓都是380 V。 　　(4)主臭氧投加系統(tǒng)，包括臭氧氣體分配管道、水下曝氣管架與曝氣頭、2臺(tái)加熱式臭氧尾氣破壞器(VOD)等設(shè)備。尾氣破壞器的工作電壓為380 V。 　　(5)儀表設(shè)備，包括在線(xiàn)控制儀表與就地控制儀表、如氧氣質(zhì)量流量計(jì)、臭氧氣體流量計(jì)、臭氧氣體濃度計(jì)、水中余臭氧濃度計(jì)、氣體壓力表、氣體溫度表、冷卻水流量計(jì)等。 　　(6)PLC自控系統(tǒng)，包括主控制柜1個(gè)、供電單元(PSU)控制柜3個(gè)、預(yù)臭氧射流泵控制柜1個(gè)、臭氧尾氣破壞器控制柜4個(gè)等設(shè)備。PLC系統(tǒng)以臭氧投加量決定臭氧發(fā)生量為控制思路，以臭氧投加比率與接觸池水流量、臭氧氣體流量與臭氧氣體濃度為主要的控制 3 臭氧系統(tǒng)的安裝工作及注意事項(xiàng) 　　安裝工作主要分為8項(xiàng)：①接觸池的土建預(yù)埋件安裝；②大型設(shè)備就位固定；③儀表設(shè)備就位固定；④不銹鋼管道焊接與閥門(mén)安裝；⑤動(dòng)力電纜(強(qiáng)電)敷設(shè)與接線(xiàn)；⑥PLC控制電纜(弱電)敷設(shè)與接線(xiàn)；⑦設(shè)備試車(chē)；⑧配合設(shè)備調(diào)試。 　　在施工過(guò)程中必須嚴(yán)格按照?qǐng)D紙及相關(guān)的施工規(guī)范規(guī)程的要求進(jìn)行作業(yè)。尤其對(duì)以下7個(gè)方面，在施工管理工作中應(yīng)特別注意： 　　(1)安裝單位的資質(zhì)要求 　　臭氧系統(tǒng)設(shè)備安裝工程屬于機(jī)電類(lèi)設(shè)備+壓力容器+化工類(lèi)壓力氣體管道安裝，因此必須對(duì)安裝單位的施工資質(zhì)作明確要求，設(shè)備安裝完畢，需要使用施工單位的安裝資質(zhì)向政府的質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門(mén)申請(qǐng)辦理壓力容器使用證。 　　南洲水廠(chǎng)臭氧系統(tǒng)的不銹鋼氧氣管道內(nèi)工作壓力0．16～0．20 MPa，屬于GC3級(jí)壓力管道；不銹鋼臭氧氣體管道內(nèi)工作壓力0．12～0．16 MPa，屬于GC2級(jí)壓力管道；臭氧發(fā)生器外殼為不銹鋼，內(nèi)部的氣體工作壓力0．12～0．16 MPa，屬于固定式第一類(lèi)壓力容器。因此在選擇設(shè)備安裝單位時(shí)對(duì)其壓力管道安裝資質(zhì)、壓力容器安裝資質(zhì)、化工石油工程施工資質(zhì)、機(jī)電設(shè)備安裝施工資質(zhì)等作了相應(yīng)的要求。 　　(2)施工前編制詳細(xì)合理的工作進(jìn)度計(jì)劃 　　由于臭氧系統(tǒng)安裝的設(shè)備數(shù)量繁多、施工涉及的工種多，而且國(guó)內(nèi)的大型臭氧設(shè)備不多，擁有臭氧系統(tǒng)設(shè)備安裝經(jīng)驗(yàn)的施工隊(duì)伍極少，因此施工人員對(duì)安裝圖紙的理解程度是非常關(guān)鍵的。施工人員必須對(duì)施工的主要內(nèi)容與難點(diǎn)都充分理解，認(rèn)真編制詳細(xì)的工作進(jìn)度計(jì)劃。進(jìn)度計(jì)劃的合理性反映施工人員對(duì)安裝工作的理解程度，編制工作進(jìn)度計(jì)劃的過(guò)程是施工人員對(duì)安裝工作的熟識(shí)過(guò)程。對(duì)南洲臭氧安裝工程而言，影響施工進(jìn)度的關(guān)鍵步驟為：設(shè)備就位固定一焊接并敷設(shè)管道一敷設(shè)并連接動(dòng)力電纜一敷設(shè)并連接控制電纜一通水通電試車(chē)。南洲水廠(chǎng)臭氧系統(tǒng)安裝工程的主要安裝工作量需4周時(shí)間完成，配合設(shè)備調(diào)試工作需12周，總工期16周。 (3)嚴(yán)格要求施工環(huán)境與施工過(guò)程的衛(wèi)生整潔 　　在臭氧系統(tǒng)氣體管道中流動(dòng)的是純氧氣體或臭氧一氧混合氣體，若管道內(nèi)殘余任何油、油脂、研磨顆粒、塵粒以及焊接完后留下的設(shè)備，均可能由氣流引起輕微摩擦，導(dǎo)致起火。因此在進(jìn)行不銹鋼管道焊接施工時(shí)，必須嚴(yán)格要求施工環(huán)境與管道的衛(wèi)生，以防止氣體通道中存在油脂或直徑大于0．15 m的微粒。具體可采取下列措施： 　　(1)施工環(huán)境保持整潔，不揚(yáng)塵。 　　(2)若不銹鋼表面沾有碳鋼微粒，則容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，因此加工區(qū)域應(yīng)嚴(yán)格分開(kāi)，并有明顯分隔。施工場(chǎng)地宜分不同的區(qū)域：不銹鋼加工區(qū)，必須使用專(zhuān)門(mén)用于不銹鋼操作的工具(砂輪、銼子、刷子等)，用于碳鋼的工具決不能用在不銹鋼上操作。碳鋼加工區(qū)。設(shè)備儲(chǔ)藏區(qū)(電氣柜、設(shè)備、閥門(mén)、儀表)。預(yù)先制作和預(yù)先清潔的管道儲(chǔ)藏區(qū)。工具儲(chǔ)藏區(qū)。 　　(3)所有氣體管道在焊接前均要清洗脫脂，不能留有任何死區(qū)。可采用99．8％的乙醇浸泡15分鐘，邊浸泡，邊用竹桿纏緊不起毛的白布，反復(fù)擦拭管壁內(nèi)外面直至干凈。脫脂清洗劑不能含氯化物，因?yàn)槁然锏臍埩粑飳⒂绊懓l(fā)生器放電管的工作。 　　(4)加工好的管件在其兩端必須密封塑料布，然后存放在一個(gè)干燥而又清潔的地方；安裝好的管段在其敞開(kāi)的端頭一直加以塑料布密封保護(hù)，以免臟物和碎片進(jìn)入。 　　(5)閥門(mén)、儀表、法蘭片最好能夠打開(kāi)包裝后馬上進(jìn)行安裝，安裝前用不起毛的干凈白棉布蘸99．8％的乙醇擦拭干凈其內(nèi)外表面與安裝管口附近的內(nèi)表面。 　　(6)管道焊接前采用不起毛的干凈白布擦拭管壁，用紫外光(波長(zhǎng)320～380 nm)進(jìn)行檢查，白布不能出現(xiàn)碳?xì)浠衔餆晒狻? 　　(7)焊接完畢，用高壓氮?dú)夥侄畏磸?fù)吹掃管道內(nèi)的微粒，每次持續(xù)吹掃5～10 s，連續(xù)5～8次。 　　(4)保證不銹鋼管道氬弧焊的質(zhì)量 　　管道連接施工過(guò)程必須嚴(yán)格遵守《壓力管道安全管理與監(jiān)察規(guī)定》?，F(xiàn)場(chǎng)所有焊工必須持有效的《鍋爐壓力容器焊工合格證》，其中要含有奧氏體不銹鋼氬弧焊合格項(xiàng)目。施焊時(shí)必須采用雙面惰性氣體保護(hù)(一般使用氬氣，純度不低于99．96％)。 　　對(duì)管道焊縫的外觀(guān)檢查要求：焊縫根部表面平滑，不發(fā)黑。所有不銹鋼管道焊縫的都應(yīng)進(jìn)行無(wú)損探傷(X射線(xiàn)或^y射線(xiàn)探傷)，焊縫質(zhì)量應(yīng)符合《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50236—98)的Ⅲ級(jí)以上(含Ⅲ級(jí))焊縫標(biāo)準(zhǔn)。若焊工剛進(jìn)場(chǎng)施工，對(duì)保護(hù)氣體流量、焊接電流等操作工藝有一個(gè)熟識(shí)過(guò)程，焊縫質(zhì)量容易出現(xiàn)不合格情況，施工質(zhì)量管理應(yīng)予以加強(qiáng)。 　　(5)臭氧氣體管道及法蘭材質(zhì)的要求 　　若氧氣管道內(nèi)壁產(chǎn)生銹點(diǎn)等固體顆粒物，脫落的固體顆粒容易引起發(fā)生器的放電管擊穿，而且臭氧氣體具有強(qiáng)腐蝕性，因此對(duì)管道材質(zhì)要求嚴(yán)格，至少應(yīng)按以下原則選擇：氧氣管道采用304不銹鋼材質(zhì)，干燥環(huán)境下臭氧氣體管道采用304 L或316 L不銹鋼管，濕潤(rùn)環(huán)境下臭氧氣體管道采用316 L不銹鋼管，法蘭片材質(zhì)與連接管道相同，法蘭墊片為PTFE(聚四氟乙烯)材料。 　　(6)氣體管道的壓力與密封性檢查工作 　　由于臭氧具有毒性，純氧氣具有強(qiáng)助燃性，因此臭氧系統(tǒng)發(fā)生氣體泄露是極為危險(xiǎn)的。所有氣體管道完工后都必須進(jìn)行壓力與密封性檢查，確認(rèn)其密實(shí)、無(wú)泄露。 　　壓力試驗(yàn)時(shí)，用高壓氮?dú)馄肯蚬艿劳ǖ獨(dú)猓{(diào)節(jié)氣瓶出口閥與壓力表，緩慢增加出口壓力至設(shè)計(jì)壓力的1．5倍，然后用發(fā)泡劑溶液檢查所有接口，不冒泡、不泄漏為合格。密封性試驗(yàn)按如下步驟進(jìn)行：向管段壓入氮?dú)?，升壓至系統(tǒng)設(shè)計(jì)操作壓力的1．15倍，穩(wěn)壓30分鐘，記下管道中的壓力P 和溫度t。，12h后記下此時(shí)的P 和￡ 。分別換算成絕對(duì)壓力P．，P 和絕對(duì)溫度 。， 。計(jì)算P．／T 與P ／ 之間的差值，在1％ 以?xún)?nèi)為合格。 　　(7)主臭氧曝氣裝置的平整度要求 　　主臭氧接觸工藝采用深水曝氣，每個(gè)主臭氧接觸池投加點(diǎn)的曝氣裝置由方型布?xì)庵Ч芘c曝氣頭組成，支管帶螺母，曝氣頭帶螺桿，兩者采取螺紋連接。曝氣裝置的安裝水平度直接影響臭氧曝氣均勻效果，從而降低臭氧的利用率，因此必須對(duì)其嚴(yán)格要求：在同一個(gè)投加點(diǎn)，方形布?xì)庵Ч茼斆鏄?biāo)高的安裝水平誤差4-2 mm。安裝前用水準(zhǔn)軟管確定曝氣裝置的安裝標(biāo)高，安裝過(guò)程中還應(yīng)隨時(shí)使用水平尺檢查與調(diào)整支架的水平位置。經(jīng)測(cè)試，曝氣裝置在設(shè)計(jì)壓力下運(yùn)行時(shí)布?xì)饩鶆颉? 主臭氧接觸池一個(gè)投加點(diǎn)的曝氣效果測(cè) 4 結(jié)語(yǔ) 　　大型臭氧系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)屬于新型的水處理設(shè)備，對(duì)設(shè)備安裝工程有一些特殊要求，需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的條件采取有效的措施。經(jīng)過(guò)供貨商、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理與業(yè)主等單位的共同努力，順利地完成了南洲水廠(chǎng)臭氧第一期設(shè)備安裝工程，現(xiàn)已投入正常運(yùn)行。 有用不？？