轉(zhuǎn)爐煤氣柜側(cè)板和底板腐蝕的檢測(cè)與處理

王玉興，孫德銀，韓其福

1　概述

轉(zhuǎn)爐煤氣柜是鋼鐵廠用來(lái)回收和儲(chǔ)存煉鋼過程產(chǎn)生的轉(zhuǎn)爐煤氣以及合成轉(zhuǎn)爐煤氣的重要設(shè)備，其安全穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)轉(zhuǎn)爐煤氣的回收利用、全公司煤氣系統(tǒng)的平衡和負(fù)能煉鋼作用重大。

首鋼京唐公司能源與環(huán)境部燃?xì)庾鳂I(yè)區(qū)目前有3座8萬(wàn)m3威金斯轉(zhuǎn)爐煤氣柜，于2008年投產(chǎn)運(yùn)行，目前噸鋼轉(zhuǎn)爐煤氣回收量達(dá)到108 m3，達(dá)到行業(yè)中同工藝單位的先進(jìn)水平。2017年11月1#8萬(wàn)m3轉(zhuǎn)爐煤氣柜年修，重點(diǎn)對(duì)底板和側(cè)板腐蝕問題進(jìn)行處理，同時(shí)修復(fù)氣柜皮膜、檢查處理調(diào)平裝置等。

2　轉(zhuǎn)爐煤氣柜結(jié)構(gòu)介紹

轉(zhuǎn)爐煤氣柜的結(jié)構(gòu)主要由活塞、活塞擋板、活塞支架、皮膜、T型擋板、T型擋板架臺(tái)、底板、側(cè)板等結(jié)構(gòu)組成，如圖1所示。

（1）活塞：氣柜活塞板形狀和底板形狀相同，均為拱形，有利于承受內(nèi)部氣壓?；钊虏坑锌刹鹦兜?66根支撐桿，在活塞外周有一圈用鋼板和型鋼制作的活塞擋板，活塞擋板下部與側(cè)橡膠密封皮膜相連，起到保護(hù)內(nèi)側(cè)橡膠皮膜的作用。

圖1　氣柜結(jié)構(gòu)示意圖

（2）T擋板（又稱T型保護(hù)架）：T形擋板位于活塞和柜壁之間，也是由鋼板和型鋼制成。T形擋板結(jié)構(gòu)與活塞擋板相同，均為環(huán)狀構(gòu)架。在T形擋板的內(nèi)外有兩圈密封橡膠，內(nèi)圈的密封橡膠皮膜一端連接T形擋板，一端和活塞相連，外圈的橡膠密封皮膜一端連接T型擋板，一端連接柜壁，皮膜下部為密閉空間，用于儲(chǔ)存轉(zhuǎn)爐煤氣。在T形擋板構(gòu)架外部安裝有波紋板。柜容小于3萬(wàn)m3時(shí)，T型擋板落在T型擋板架臺(tái)上。

（3）側(cè)板：側(cè)板是組成氣柜外壁的主要部分，側(cè)板高度的三分之一與煤氣直接接觸，需要承受一定的壓力，氣密性要求較高，所余高度的三分之二和柜頂不承受壓力，氣柜側(cè)板上設(shè)計(jì)安裝有加強(qiáng)環(huán)。當(dāng)氣柜活塞上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞上部空間不斷變化，為了活塞上部空間換氣，在氣柜頂部設(shè)計(jì)有通風(fēng)孔。在氣柜外壁還設(shè)計(jì)有數(shù)個(gè)可開啟關(guān)閉的門，用于對(duì)活塞上部日常檢查和檢修。

側(cè)板厚度：第一帶和最后一帶≧6 mm，其余與煤氣接觸段≧4.5 mm，與空氣非接觸段≧3.2 mm，抗風(fēng)環(huán)形走道連接部分≧4.5 mm。

材質(zhì)：采用Q235-B鋼制造,其抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、屈服強(qiáng)度、冷彎試驗(yàn)及碳、硫、磷的極限含量須符合GB/T 700的規(guī)定。

（4）底板：轉(zhuǎn)氣柜底板分為兩個(gè)部分，圓拱形部分緊貼基礎(chǔ)面，外平底面圓環(huán)帶為平面結(jié)構(gòu)，目的使煤氣中的冷凝水快速匯集后，通過排水器排至柜外的排水井中。柜底板部分均是用鋼板疊縫焊接拼制而成。

圖2　氣柜內(nèi)外觀察的氣柜底板腐蝕情況

底板厚度：外平底面圓環(huán)帶≧6 mm，其余部分≧4.5 mm。

材質(zhì)：采用Q235-B號(hào)鋼制造，其抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、屈服強(qiáng)度、冷彎試驗(yàn)及碳、硫、磷的極限含量須符合GB/T700的規(guī)定。

3　腐蝕情況

2017年11月份1#8萬(wàn)m3轉(zhuǎn)爐煤氣柜置換合格后，進(jìn)柜重點(diǎn)對(duì)柜底板、側(cè)板部位進(jìn)行檢查，腐蝕漏煤氣情況具有以下特點(diǎn)：

（1）氣柜側(cè)板腐蝕部位較少，發(fā)現(xiàn)5處。

（2）底板圓拱形部分沒有發(fā)現(xiàn)腐蝕泄漏煤氣的情況。

（3）外平底面圓環(huán)帶腐蝕嚴(yán)重，發(fā)現(xiàn)8處，如圖2所示，主要分布在靠近入口管側(cè)。主要原因?yàn)檫M(jìn)柜煤氣溫度較高，夏季溫度最高可達(dá)70℃，且煤氣冷凝水呈酸性，在平底面圓環(huán)帶容易匯集，停留時(shí)間長(zhǎng)，很容易產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。

4　對(duì)策

鑒于以上腐蝕情況，作業(yè)區(qū)制定針對(duì)性的檢修方案，采用抽真空法（圖3）對(duì)所有焊縫部位查漏，對(duì)外平底面圓環(huán)帶重新鋪鋼板進(jìn)行修補(bǔ)（圖4），具體方案如下：

（1）針對(duì)部分側(cè)板漏點(diǎn)，清理、打磨、用6 mm厚的鋼板直接修補(bǔ)焊接。

（2）圓拱形柜底板焊縫處清理、打磨。

（3）外平底面圓環(huán)帶清理、打磨、用6 mm厚的鋼板修補(bǔ)焊接。

（4）刷漆防腐。防腐可以使鋼板與腐蝕物質(zhì)有效隔離，施工過程的質(zhì)量直接影響本次檢修的效果。因此，選用產(chǎn)自美國(guó)的POR-15型防腐漆，對(duì)刷漆過程做了如下規(guī)定：

①刷漆部位打磨清理：對(duì)圓拱形柜底板焊縫處、外平底面圓環(huán)補(bǔ)焊處、部分焊縫處等需要刷漆的部位進(jìn)行打磨，用除油劑或者清洗劑清理刷漆部位，漏出光亮的金屬表面，用熱風(fēng)機(jī)把表面吹干。

②防腐漆的準(zhǔn)備：使用前要充分?jǐn)嚢柘♂專♂屢杭尤肓恳∮?%。

③防腐漆的存放：備用的防腐漆要密封好，當(dāng)天使用完畢剩余的防腐漆不能和未用的漆混合，要單獨(dú)存放，同時(shí)避免光照，遠(yuǎn)離火源。

④刷漆施工：針對(duì)不同的部位，用滾輪和刷子結(jié)合的方法涂刷，要涂刷兩層，第一層刷完5 h后再刷第二層，刷完兩層后再刷面漆。

⑤人員的要求：本品主要成分為聚合異氰酸脂、石腦油、炭黑和鋁等，具有揮發(fā)性，施工過程要戴上專用口罩，并用風(fēng)機(jī)強(qiáng)制通風(fēng)。

5　總結(jié)

圖3　抽真空查漏設(shè)備及查漏過程

圖4　底板和側(cè)板修補(bǔ)焊接后

11月底轉(zhuǎn)爐煤氣柜檢修完投入運(yùn)行，截至目前運(yùn) 行情況良好，沒有出現(xiàn)漏水、漏煤氣現(xiàn)象，如圖5所示。

圖5　防腐后效果

此次檢修也有許多不足之處：氣柜經(jīng)過9年的運(yùn)行，外平底面圓環(huán)帶大部分鋼板都腐蝕得較薄，最好全面更換；抽真空檢測(cè)漏點(diǎn)時(shí)，由于有些部位空間狹小，無(wú)法檢測(cè)，需要進(jìn)一步研究采用其他的檢測(cè)方法。

[參考文獻(xiàn)]

[1]李閩，黃永紅.轉(zhuǎn)爐煤氣柜柜內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕原因[J].腐蝕與防護(hù)，2017，38（7）：568-572.