30萬(wàn)m³POC型煤氣柜常見問題及解決措施

錢國(guó)偉

摘 要：本文主要對(duì)我部30萬(wàn)m3POC型高爐煤氣柜常見問題以及發(fā)生的原因進(jìn)行了分析，并通過(guò)采取針對(duì)性措施進(jìn)行了整改，有效恢復(fù)了煤氣柜的安全穩(wěn)定運(yùn)行。為其他鋼廠解決類似問題提供一定參考。

關(guān)鍵詞：POC型煤氣柜;腐蝕;鼓包;密封油

我部30萬(wàn)m?POC型干式高爐煤氣柜于2007年開始進(jìn)入設(shè)計(jì)施工階段，自2008年正式投入運(yùn)行，是全國(guó)范圍內(nèi)第一座正式投入運(yùn)行的30萬(wàn)m?POC型干式高爐煤氣柜。自煤氣柜投用以來(lái)，充分發(fā)揮了煤氣平衡以及穩(wěn)壓的重要工作。該高爐煤氣柜儲(chǔ)存溫度為40.0℃以下，共配置32根立柱，回廊層數(shù)為5層，活塞導(dǎo)輪共64個(gè)，同時(shí)配置1套防回轉(zhuǎn)裝置以及旋轉(zhuǎn)平臺(tái)。然而隨著使用年限的增加，該氣柜在現(xiàn)階段的運(yùn)行過(guò)程中開始呈現(xiàn)出一定的問題。因此，為最大限度提升該氣柜運(yùn)行的安全性和運(yùn)行性能，需要通過(guò)停產(chǎn)中修的方式，對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性消缺。

1 POC干式高爐煤氣柜現(xiàn)存問題

通過(guò)對(duì)該煤氣柜運(yùn)行參數(shù)以及日常狀態(tài)的跟蹤監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，隨著使用時(shí)間的不斷延長(zhǎng)，該氣柜在實(shí)際使用中開始呈現(xiàn)出一系列問題與缺陷，具體表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：（1）側(cè)板與立柱間出現(xiàn)裂紋、側(cè)板出現(xiàn)鼓包等現(xiàn)象。（2）局部密封油泄漏量大、活塞傾斜度超標(biāo)。（3）氣柜底板出現(xiàn)不同程度滲水、漏氣等現(xiàn)象。（4）密封油柜內(nèi)飄灑嚴(yán)重。（5）導(dǎo)輪軸套脫落;

1.1問題分析

1.1.1側(cè)板與立柱間出現(xiàn)裂紋、側(cè)板出現(xiàn)鼓包等現(xiàn)象

通過(guò)對(duì)出現(xiàn)裂紋、鼓包的區(qū)域的檢查分析發(fā)現(xiàn)，裂紋主要集中在側(cè)板與立柱的焊縫間，而側(cè)板的鼓包通常也出現(xiàn)在有裂紋的地方。同時(shí)，通過(guò)對(duì)柜內(nèi)導(dǎo)輪情況、立柱情況的檢查發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)裂紋區(qū)域的導(dǎo)輪與側(cè)板貼合緊密，同時(shí)導(dǎo)輪及立柱均出現(xiàn)一定程度凹槽。因此，推測(cè)導(dǎo)輪與立柱間的間隙偏小，導(dǎo)致側(cè)板、立柱等受應(yīng)力不均衡最終導(dǎo)致焊縫拉裂或者使得側(cè)板受擠壓而出現(xiàn)鼓包等現(xiàn)象。同時(shí)，因?yàn)榱芽p的出現(xiàn)，導(dǎo)致密封油出現(xiàn)一定程度泄漏，使得密封油損耗增加。

1.1.2局部密封油泄漏量大、活塞傾斜度超標(biāo)

在日常的點(diǎn)巡檢過(guò)程中，能夠明顯聽到在防回轉(zhuǎn)處密封油大量下泄的聲音，同時(shí)在12#立柱、17#立柱及22#立柱附近也出現(xiàn)大量密封油泄露的情況。同時(shí)，通過(guò)對(duì)油泵站運(yùn)行狀況的分析也發(fā)現(xiàn)相應(yīng)立柱對(duì)應(yīng)部位的油泵啟動(dòng)頻次明顯比其他部位啟動(dòng)頻次高，最高油泵啟動(dòng)頻次達(dá)到5次/小時(shí)，遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)值。這也說(shuō)明該區(qū)域密封油泄漏量確實(shí)偏大。

1.1.3氣柜底板出現(xiàn)不同程度滲水、漏氣等現(xiàn)象

由于柜底在氣柜停運(yùn)前無(wú)法有效檢查，但是根據(jù)其現(xiàn)象和氣柜使用年限推測(cè)，導(dǎo)致滲水和漏氣的現(xiàn)象肯定與氣柜底板嚴(yán)重腐蝕有關(guān)。而導(dǎo)致腐蝕的原因，除了使用年限以外，通過(guò)對(duì)排水桶狀況的分析還發(fā)現(xiàn)與底板冷凝水排水不暢有關(guān)。

1.1.4密封油柜內(nèi)飄灑嚴(yán)重

通過(guò)對(duì)柜內(nèi)密封油溢流情況的跟蹤發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致密封油飄灑嚴(yán)重的問題主要包括：（1）側(cè)板鼓包、凹陷，導(dǎo)致密封油不能直接沿側(cè)板下趟，而是出現(xiàn)懸空飄灑情況。（2）由于泄油量的增加導(dǎo)致兩臺(tái)油泵同時(shí)啟動(dòng)的頻次高，最終供油量大，溢流速度快最終導(dǎo)致飄灑嚴(yán)重。（3）收油板偏小，導(dǎo)致密封油大量飄灑至活塞上部。

1.1.5導(dǎo)輪軸套脫落

通過(guò)對(duì)發(fā)生軸套脫落的情況進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)脫落的均為同一批次產(chǎn)品，因此分析該批次產(chǎn)品質(zhì)量存在一定缺陷。同時(shí)，還對(duì)發(fā)生軸套脫落的導(dǎo)輪進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn)，該處導(dǎo)輪多數(shù)為固定導(dǎo)輪，其應(yīng)對(duì)應(yīng)力變化不足，存在受力較大、有卡澀等問題。通過(guò)分析，主要推斷為活塞因傾斜偏大導(dǎo)致導(dǎo)輪受力偏大導(dǎo)致。

1.2問題總結(jié)

通過(guò)對(duì)以上問題的分析發(fā)現(xiàn)，實(shí)際上導(dǎo)致以上問題出現(xiàn)的一個(gè)重要原因就是密封油泄漏量增加，導(dǎo)致活塞傾斜偏大，進(jìn)而導(dǎo)致導(dǎo)輪與側(cè)板間的受力偏離了原設(shè)計(jì)值，最終導(dǎo)致側(cè)板變形、焊縫裂開，進(jìn)而又使得密封油泄漏量增加，再次又影響到導(dǎo)輪與側(cè)板的受力，出現(xiàn)惡性循環(huán)。為此，要想解決以上問題，其重點(diǎn)方向減小密封油泄漏，確?；钊木膺\(yùn)行，進(jìn)而減小導(dǎo)輪與側(cè)板應(yīng)力不均衡現(xiàn)象。

2 主要解決措施

2.1針對(duì)側(cè)板出現(xiàn)鼓包等問題

由于側(cè)板與立柱間已經(jīng)出現(xiàn)裂縫、側(cè)板已經(jīng)出現(xiàn)鼓包現(xiàn)象，為此，最直接的手段就是對(duì)裂縫進(jìn)行補(bǔ)焊，對(duì)鼓包的側(cè)板進(jìn)行更換。針對(duì)側(cè)板內(nèi)壁立焊縫以及環(huán)形焊縫處理。在30萬(wàn)m?POC型干式高爐煤氣柜中修過(guò)程當(dāng)中，對(duì)煤氣柜側(cè)板內(nèi)壁區(qū)域存在的立焊縫以及環(huán)形焊縫，優(yōu)先考慮選用浮升法進(jìn)行處理，所有施工操作均在活塞上完成。需要注意的一點(diǎn)是，整個(gè)處理過(guò)程當(dāng)中活塞應(yīng)保持懸浮狀態(tài)，不得固定，因此檢修人員還應(yīng)注意觀測(cè)活塞運(yùn)行狀態(tài)，以策安全。針對(duì)側(cè)板焊接接縫的檢查與處理。對(duì)于30萬(wàn)m?POC型干式高爐煤氣柜側(cè)板內(nèi)壁區(qū)域而言，無(wú)論立焊縫還是環(huán)形焊縫，均應(yīng)按照相關(guān)要求全部進(jìn)行真空度檢查，側(cè)板外壁、T型鋼以及立柱間的焊接接縫處理應(yīng)當(dāng)同步30萬(wàn)m?POC型干式高爐煤氣柜內(nèi)壁焊接接縫處理開展。同一部分嚴(yán)格按照柜內(nèi)在先柜外在后的基本原則展開。同時(shí)，在焊接接縫施工技術(shù)的選擇上，以CO2氣體保護(hù)焊焊接技術(shù)為主，以實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接過(guò)程中變形以及殘余應(yīng)力問題的最大控制。

2.2針對(duì)局部密封油泄漏量大、活塞傾斜度超標(biāo)

通過(guò)對(duì)氣柜的停役檢查，發(fā)現(xiàn)活塞超標(biāo)的主要原因就是密封油泄露量大，為此，解決活塞傾斜超標(biāo)的關(guān)鍵還在于解決密封油泄露量偏大的問題。通過(guò)分析，密封油泄露量大一方面為密封橡膠帶磨損嚴(yán)重。經(jīng)過(guò)跟蹤發(fā)現(xiàn)，在側(cè)板出現(xiàn)鼓包與凹陷的區(qū)域，密封橡膠條與側(cè)板間隙明顯增大，此外，還由于密封油粘度下降，乳化嚴(yán)重也導(dǎo)致泄油量增加。對(duì)此，采取的主要措施包括對(duì)密封橡膠帶和密封油的更換，同時(shí)對(duì)防回轉(zhuǎn)滑塊也進(jìn)行全部更換。

2.3針對(duì)氣柜底板出現(xiàn)不同程度滲水、漏氣等問題

針對(duì)分析所確定原因，采取了一系列措施進(jìn)行整改，其中主要包括對(duì)柜底板的更換，對(duì)排水桶進(jìn)行疏通。同時(shí)，通過(guò)對(duì)氣柜底板現(xiàn)狀的分析發(fā)現(xiàn)，即便排水桶暢通，也會(huì)因?yàn)榈装灏纪共黄蕉嬖诰植糠e水現(xiàn)象，這將導(dǎo)致在積水邊緣更易發(fā)生腐蝕，針對(duì)該問題，通過(guò)分析討論，最終通過(guò)對(duì)底板敷設(shè)一層10mm厚瀝青并提高底板排水管高度，確保底板介質(zhì)統(tǒng)一進(jìn)而降低其腐蝕的速率。

2.4針對(duì)密封油柜內(nèi)飄灑嚴(yán)重問題

由于密封油飄灑的原因主要包括補(bǔ)油量大、側(cè)板變形等，通過(guò)以上措施已基本將飄灑問題解決，但是，為了最大限度降低密封油飄灑至活塞上，又對(duì)收油板進(jìn)行改造，使收油板寬度增加兩米，進(jìn)而降低了活塞上密封油飄灑量。

2.5針對(duì)導(dǎo)輪軸套脫落問題

根據(jù)分析，軸套問題主要是受力問題，為此，通過(guò)在大修后的調(diào)試中對(duì)各導(dǎo)輪間隙的調(diào)整確保了各導(dǎo)輪受力均勻，有效消除了軸套受力不均發(fā)生擠壓、破碎等問題的發(fā)生。

3 POC干式高爐煤氣柜中修重點(diǎn)

從施工準(zhǔn)備開始至投入后續(xù)使用，整個(gè)30萬(wàn)m?POC型干式高爐煤氣柜中修工作的基本工作流程如下圖（見圖1）所示。結(jié)合圖1，將中修過(guò)程中的工作重點(diǎn)概括如下：

3.1密封油置換

本環(huán)節(jié)中，考慮到30萬(wàn)m?POC型干式高爐煤氣柜密封油一次性裝油量恒定為175.9t，換算容積約為200m?。在中修過(guò)程中，為確保后續(xù)各項(xiàng)操作的安全可靠，密封油需整體轉(zhuǎn)移至煤氣柜外部暫時(shí)性儲(chǔ)存。在密封油置換過(guò)程中，首先應(yīng)暫停油泵站運(yùn)行，將預(yù)備油箱進(jìn)口閥門裝置切換至關(guān)閉狀態(tài)，活塞油溝中密封油放入底部油溝內(nèi)，通過(guò)此種方式，以底部排油管為渠道，實(shí)現(xiàn)密封油自煤氣柜內(nèi)向柜外的排放。

3.2柜體檢查與測(cè)量

在此環(huán)節(jié)工作過(guò)程中，需要安排專人在30萬(wàn)m?POC型干式高爐煤氣柜中修作業(yè)正式實(shí)施前，先通過(guò)測(cè)量檢查的方式驗(yàn)證煤氣柜體外部缺陷情況。以煤氣柜外部質(zhì)量性能安全為基本前提，停柜前以及停柜后分別進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)安排專人分析煤氣柜柜體在靜止?fàn)顟B(tài)以及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的相關(guān)參數(shù)，為后續(xù)煤氣柜的側(cè)板處理、立柱處理以及焊接工作開展提供重要依據(jù)。還需要特別注意的一點(diǎn)是，在30萬(wàn)m?POC型干式高爐煤氣柜中修作業(yè)完全結(jié)束后，還應(yīng)由專人負(fù)責(zé)對(duì)煤氣柜柜體進(jìn)行全面測(cè)量，以真實(shí)客觀的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

3.3底部以及底部油溝焊縫檢測(cè)及補(bǔ)充焊接

30萬(wàn)m?POC型干式高爐煤氣柜中修過(guò)程中，底部以及底部油溝相關(guān)焊接接縫均應(yīng)當(dāng)安排專人進(jìn)行真空檢驗(yàn)，根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果對(duì)泄漏點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并在打磨預(yù)處理基礎(chǔ)之上進(jìn)行補(bǔ)充焊接，補(bǔ)充焊接優(yōu)先考慮選用CO2氣體保護(hù)焊接技術(shù)，焊接完成后再次經(jīng)真空箱進(jìn)行檢驗(yàn)校對(duì)，以確保補(bǔ)充焊接的質(zhì)量可靠。

3.4活塞精調(diào)平

在30萬(wàn)m?POC型干式高爐煤氣柜中修過(guò)程中，工作人員在處理外柜內(nèi)、柜外相關(guān)缺陷并置換密封油后，需參考30萬(wàn)m?POC型干式高爐煤氣柜生產(chǎn)的日常檢查記錄以及中修檢查記錄進(jìn)行綜合分析，在活塞試升降期間按照三帶板間隔標(biāo)準(zhǔn)對(duì)導(dǎo)輪受力情況以及傾斜度情況進(jìn)行分析與記錄。在此基礎(chǔ)之上，對(duì)導(dǎo)輪座墊片進(jìn)行調(diào)節(jié)以實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)輪的調(diào)節(jié)，并通過(guò)移動(dòng)活塞上部配重塊的方式達(dá)到調(diào)平活塞的狀態(tài)，最后妥善調(diào)整固定防回轉(zhuǎn)裝置，確保30萬(wàn)m?POC型干式高爐煤氣柜中修結(jié)束后續(xù)運(yùn)行的安全可靠。

3.5驗(yàn)收試驗(yàn)

在30萬(wàn)m?POC型干式高爐煤氣柜中修過(guò)程中，上述操作完成后的驗(yàn)收實(shí)驗(yàn)包括兩大部分，第一是升降實(shí)驗(yàn)。即30萬(wàn)m?POC型干式高爐煤氣柜中活塞自最低位置至最高位置移動(dòng)過(guò)程中風(fēng)機(jī)最大風(fēng)量浮升，同時(shí)活塞自最高位置至最低位置范圍內(nèi)規(guī)定放散全部下降，以活塞以及30萬(wàn)m?POC型干式高爐煤氣柜柜體在運(yùn)行過(guò)程中無(wú)異常征象為質(zhì)量合格判定依據(jù);第二是氣密性實(shí)驗(yàn)。此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中借助于頂升風(fēng)機(jī)面向柜體內(nèi)送氣，確?；钊仙?0%設(shè)計(jì)容量位置，以重復(fù)對(duì)進(jìn)氣口以及出氣口，保壓實(shí)驗(yàn)延遲1天，以該狀態(tài)下對(duì)溶劑的測(cè)定結(jié)果為作為起點(diǎn)數(shù)值，在此基礎(chǔ)之上放置7天，以該狀態(tài)下的標(biāo)準(zhǔn)容積為結(jié)束容積，通過(guò)此種方式計(jì)算泄漏量，在泄漏量不足2%的情況下判定為氣密性性能合格。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文上述相關(guān)分析中針對(duì)30萬(wàn)m?POC型干式高爐煤氣柜在中修過(guò)程中所涉及到的相關(guān)問題以及重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行分析與統(tǒng)計(jì)，中修完成后我廠30萬(wàn)m?POC型干式高爐煤氣柜繼續(xù)投入運(yùn)行，運(yùn)行觀察1年周期內(nèi)原有安全隱患基本得到控制與消除，說(shuō)明按照本文上述思路與方法所選用的中修內(nèi)容以及中修處理方法是相當(dāng)?shù)卯?dāng)?shù)模幚硇Ч项A(yù)期目標(biāo)，也能夠?yàn)楹罄m(xù)同類型30萬(wàn)m?POC型干式高爐煤氣柜的生產(chǎn)檢修提供重要工作經(jīng)驗(yàn)。

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