外導(dǎo)架直升式煤氣柜的檢修施工

高志凱，王建國(guó)，鄧 江

（中化吉林長(zhǎng)山化工有限公司，吉林松原 138000）

外導(dǎo)架直升式煤氣柜的檢修施工

高志凱，王建國(guó)，鄧 江

（中化吉林長(zhǎng)山化工有限公司，吉林松原 138000）

介紹10 000m3煤氣柜漏點(diǎn)出現(xiàn)的原因，堵漏技術(shù)方案、實(shí)施過(guò)程及效果。

氣柜；設(shè)備檢修；技術(shù)方案；堵漏

1 修前預(yù)檢

為掌握煤氣柜的實(shí)際情況，有針對(duì)性地制定檢修方案和施工，檢修前我們組織技術(shù)人員、檢修人員對(duì)煤氣柜進(jìn)行了較為全面、細(xì)致的檢察。將煤氣柜表面清理后，首先采用超聲波測(cè)厚儀對(duì)煤氣柜進(jìn)行全方位、多點(diǎn)測(cè)厚，疑問(wèn)點(diǎn)、連接處等重點(diǎn)部位必須測(cè)量、記錄；之后，用泄漏檢測(cè)儀對(duì)煤氣柜進(jìn)行泄漏檢測(cè)，用著色探傷檢測(cè)表面缺陷。經(jīng)過(guò)檢查、測(cè)量和探傷，煤氣柜的狀況是，氣柜壁板整體狀況良好，平均厚度在3．3mm到4．2mm之間，氣柜主體并未明顯減薄；在鐘罩及鐘節(jié)一發(fā)現(xiàn)小漏點(diǎn)共計(jì)34處，其中裂紋7處，均發(fā)生在焊縫附近，裂紋呈延焊縫走向，最長(zhǎng)的裂紋180mm，寬0．8mm；其他27處漏點(diǎn)大多呈不規(guī)則橢圓形漏點(diǎn)，最小的僅為2～3mm，最大漏點(diǎn)為直徑50～70mm的孔洞。根據(jù)檢查、測(cè)量和探傷記錄，繪制出煤氣柜缺陷（漏點(diǎn)）分布圖，為分析煤氣柜技術(shù)狀態(tài)、編制檢修施工方案和檢修施工提供依據(jù)。

2 煤氣柜出現(xiàn)漏點(diǎn)原因分析

根據(jù)煤氣柜缺陷（漏點(diǎn)）分布圖，煤氣柜漏點(diǎn)有裂紋和孔洞兩類。

2．1 裂紋原因分析

煤氣柜上的裂紋明顯呈延焊縫走向，表明與焊接的密切關(guān)系。因煤氣柜操作壓力很低，故導(dǎo)致裂紋發(fā)生的主要原因應(yīng)是焊接應(yīng)力。

2．2 孔洞原因分析

煤氣柜孔洞多分布在煤氣柜內(nèi)部環(huán)形支撐梁附近及氣柜密封水槽水面附近。內(nèi)部支撐梁附近是受力較大的部位，既有焊接應(yīng)力又有支撐作用力，同時(shí)又與水煤氣接觸。

結(jié)合煤氣柜的防腐結(jié)構(gòu)、施工過(guò)程，對(duì)煤氣柜孔洞分布區(qū)域進(jìn)行力學(xué)和介質(zhì)環(huán)境分析，導(dǎo)致煤氣柜出現(xiàn)孔洞泄漏的原因如下。

（1）氣柜內(nèi)部環(huán)形支撐梁部位孔洞

在對(duì)煤氣柜防腐施工過(guò)程中，因氣柜內(nèi)部環(huán)形支撐梁部位不能完全進(jìn)行防腐處理，設(shè)備防腐存在不足；氣柜壁面存在成分、力學(xué)等微觀差異；同時(shí)，煤氣柜的工作介質(zhì)是半水煤氣，含有水分以及氧氣、二氧化硫、硫化氫等腐蝕性組分，當(dāng)氣體介質(zhì)與潮濕容器壁接觸時(shí)，出現(xiàn)不同電極電位的區(qū)域，發(fā)生電化學(xué)腐蝕，導(dǎo)致防腐缺陷部位局部出現(xiàn)腐蝕，由內(nèi)向外發(fā)展直至出現(xiàn)孔洞。

（2）氣柜密封水槽水面附近孔洞

當(dāng)前許多無(wú)線收發(fā)系統(tǒng)的射頻前端電路,如3G與4G手機(jī)、藍(lán)牙及WLAN等,已經(jīng)逐漸采用系統(tǒng)級(jí)封裝方式,以實(shí)現(xiàn)功率放大器模組與天線切換開(kāi)關(guān)模組等的微型化。在電子系統(tǒng)中,片外組裝的無(wú)源元件占據(jù)了可觀的面積,成為系統(tǒng)尺寸進(jìn)一步減小的瓶頸?？s小無(wú)源元件的尺寸以減小元件所占據(jù)的空間是目前急需解決的問(wèn)題[1]?；诙鄬颖∧ぜ夹g(shù)的集成無(wú)源元件IPD(Integrated Passive Device)由于其相較于分立無(wú)源元件具有尺寸小、高頻特性好、可靠性高、設(shè)計(jì)靈活、成本低的優(yōu)點(diǎn)[2],正在軍事、航空、醫(yī)藥、照明、消費(fèi)電子等應(yīng)用中不斷地取代傳統(tǒng)的分立無(wú)源元件。

氣柜環(huán)形水封部位防腐漆由于處于水封槽水中，長(zhǎng)期經(jīng)受風(fēng)干、浸漬作用，造成局部防腐漆脫落，導(dǎo)致防腐漆失效，由于近年為保證生產(chǎn)達(dá)標(biāo)，提高了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)周期，未能及時(shí)進(jìn)行防腐維護(hù)，使煤氣柜水封槽水位部分表面裸露，與水封中溶解不同濃度氧的水形成氧濃差電池，即發(fā)生水線腐蝕，導(dǎo)致氣柜水槽壁板腐蝕，該腐蝕由外向內(nèi)發(fā)展，直至出現(xiàn)孔洞，成為漏點(diǎn)。漏點(diǎn)附近的焊接應(yīng)力集中，對(duì)腐蝕起加速作用。

3 堵漏技術(shù)方案與實(shí)施

3．1 堵漏技術(shù)方案的確定

根據(jù)公司生產(chǎn)情況、煤氣柜缺陷狀況、操作壓力、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及維修方便，確定堵漏技術(shù)方案。方案的技術(shù)手段是采用應(yīng)急修補(bǔ)劑進(jìn)行堵漏。采用的應(yīng)急修補(bǔ)劑（可賽新帶壓堵漏膠棒），其主要物理機(jī)械性能為溫度（23±2）℃，相對(duì)濕度（50±5）%，抗壓強(qiáng)度96．6MPa，剪切強(qiáng)度12MPa，彎曲強(qiáng)度33．9MPa。

為確保堵漏技術(shù)方案的安全可靠性和可實(shí)施性，先進(jìn)行修補(bǔ)劑膠棒堵漏實(shí)驗(yàn)和煤氣柜應(yīng)力計(jì)算。截取長(zhǎng)度500mm、φ57mm的碳鋼管一根，在管壁上開(kāi)出三處形狀不規(guī)則大小適中的孔洞（孔洞平均直徑20mm），打磨出一道長(zhǎng)150mm寬4mm的縫隙后，進(jìn)行外表面清理，使孔洞及縫隙周邊20mm范圍內(nèi)無(wú)銹蝕，無(wú)雜質(zhì)，表面見(jiàn)金屬光澤；涂抹修補(bǔ)劑，管子兩端以6mm碳鋼板焊接封堵，其中一端焊接打壓接頭進(jìn)行打壓試驗(yàn)。當(dāng)試驗(yàn)壓力達(dá)到1．58MPa時(shí)，縫隙涂膠處破裂。此時(shí)，堵漏膠縫所受應(yīng)力為：

可見(jiàn)，σθ2＞σθ1

即采用修補(bǔ)劑膠棒進(jìn)行煤氣柜堵漏是能夠滿足強(qiáng)度要求的，確定的堵漏技術(shù)方案是可行的。

3．2 堵漏技術(shù)方案的實(shí)施

（1）直接用修補(bǔ)劑膠棒進(jìn)行煤氣柜堵漏

用修補(bǔ)劑膠棒進(jìn)行煤氣柜堵漏，實(shí)施方案的基本步驟是，對(duì)漏點(diǎn)及其周邊50mm的范圍進(jìn)行清理，達(dá)到無(wú)銹蝕，無(wú)雜質(zhì)，表面見(jiàn)金屬光澤；涂抹修補(bǔ)劑，控制涂抹速度，避免氣體進(jìn)入；固化后檢查、清理多余的修補(bǔ)劑。

煤氣柜檢修直接采用堵漏膠棒成功對(duì)漏點(diǎn)中的3處裂紋，12處漏點(diǎn)進(jìn)行了封堵。

直接用修補(bǔ)劑膠棒進(jìn)行煤氣柜堵漏的好處是，修理工藝簡(jiǎn)單，沒(méi)有焊接過(guò)程，可避免焊接應(yīng)力對(duì)設(shè)備的影響腐蝕。

（2）用修補(bǔ)劑膠棒和卡具組合堵漏

對(duì)于面積較大的漏點(diǎn)，在用修補(bǔ)劑堵漏的基礎(chǔ)上，制作專用卡具提高堵漏的效果，所用工具、卡具及實(shí)施過(guò)程如下。

圖1 組合堵漏結(jié)構(gòu)（打卡子）示意圖

針對(duì)漏點(diǎn)制作“丁”字型螺栓；在對(duì)漏點(diǎn)實(shí)際測(cè)量后，截取長(zhǎng)度大于孔洞1／3、30°的角鋼或直徑16mm鋼筋與M12×40全螺紋螺栓進(jìn)行焊接；準(zhǔn)備大于孔洞面積的正方形鐵板，厚度為1～2mm均可，在中間位置開(kāi)直徑13mm的孔，同時(shí)準(zhǔn)備厚度10mm的等面積橡膠板，中間開(kāi)直徑13mm孔；實(shí)施中首先將“丁”字型螺栓兩端先后放進(jìn)氣柜漏孔中，左右均勻，掛靠實(shí)穩(wěn)，然后涂抹修補(bǔ)劑，再用橡膠板與鐵板由外穿套螺栓，用螺帽把緊，示意如圖1。

對(duì)裂紋較長(zhǎng)的漏點(diǎn)，采用制作螺栓掛鉤配合長(zhǎng)尺寸鋼筋，多點(diǎn)掛拉，然后涂修補(bǔ)劑外壓橡膠板及鐵板的做法，同樣達(dá)到效果。

煤氣柜檢修采用卡具堵漏效果明顯，處理19處，對(duì)其中的4處長(zhǎng)裂紋進(jìn)行再處理，完全堵塞住漏點(diǎn)，對(duì)氣柜泄漏的控制有關(guān)鍵作用。

4 結(jié) 語(yǔ)

我們檢修煤氣柜處理漏點(diǎn)，采用的方法簡(jiǎn)單，對(duì)柜體沒(méi)有實(shí)施高溫加熱，無(wú)熱應(yīng)力、焊接應(yīng)力等導(dǎo)致腐蝕的不利因素，成本低，效果明顯，經(jīng)濟(jì)效益顯著。從準(zhǔn)備工作，至堵漏完成，共用五天時(shí)間，所有漏點(diǎn)全部進(jìn)行消漏塞堵，泄漏問(wèn)題得到解決，

經(jīng)檢測(cè)，氣柜周圍一氧化碳濃度達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)，為正常生產(chǎn)提供了保障。據(jù)車間提供的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，堵漏完成后，每天可節(jié)省原料氣4 000m3，約合1 500元的原煤，在很大程度上減少了能源浪費(fèi)，為企業(yè)節(jié)省了開(kāi)支。

Repair and Constrution of External－Frame Column Guided Gas Holder

GAO Zhi－kai，WANG Jian－guo，DENG jiang（Sinochem Jilin Changshan Chemical Co．，Ltd．，Songyuan Jilin 138000，China）

Introduce causes for 10 000m3gas holder leakage，the plugging technology scheme，the repairing process and results．

gas holder；equipment maintenance；technology scheme；plugging

TQ113．25＋1

B

1003－6490（2012）03－0050－02

2012－03－12

高志凱（1975－），男，吉林松原人，長(zhǎng)山化工有限公司造氣車間機(jī)械工程師。