安鋼連鑄供水管道的優(yōu)化及維護(hù)實踐

孟周東

（安陽鋼鐵股份有限公司,河南安陽 455004）

1 概況

安鋼第二煉軋廠的產(chǎn)能占公司產(chǎn)能的60%，而2#、3#、4#連鑄機(jī)和熱連軋生產(chǎn)線占該廠整個產(chǎn)量比重的80%。隨著產(chǎn)量提高，生產(chǎn)節(jié)奏加快，檢修維護(hù)時間短暫等，相應(yīng)配套的連鑄公輔設(shè)備隱患凸顯。特別是2#、3#、4#連鑄機(jī)共用一套水系統(tǒng)，不能進(jìn)行全停檢修。連鑄水系統(tǒng)分為軟水系統(tǒng)和濁環(huán)水系統(tǒng)，其中軟水系統(tǒng)分為設(shè)備軟水和結(jié)晶器軟水，分別供應(yīng)連鑄設(shè)備冷卻和結(jié)晶器冷卻，濁環(huán)水系統(tǒng)為板坯冷卻，該系統(tǒng)主要設(shè)計運(yùn)行參數(shù)如表1所列。

表1 系統(tǒng)主要參數(shù)表

該系統(tǒng)僅2018 年就發(fā)生2 起DN700 設(shè)備水主管道漏水和爆管導(dǎo)致2#、3#、4#連鑄機(jī)被迫全線停產(chǎn)檢修16 h 的重大設(shè)備事故。2#、3#、4#連鑄機(jī)地下管廊的環(huán)境維護(hù)問題,管道腐蝕、漏水、爆裂維修難度大等成為制約連鑄機(jī)生產(chǎn)的“瓶頸”。此外，管道爆裂事故是不可預(yù)知的，危險性大、控制難度較大，水量大，且坑洞多，逃生困難，使職工的人身安全得不到保障。因此，為保證高爐的穩(wěn)定運(yùn)行以及職工的人身安全，必須進(jìn)行2#、3#、4#鑄機(jī)地下管廊綜合治理工作。

2 地下管廊設(shè)備產(chǎn)生隱患的原因分析

2.1 系統(tǒng)設(shè)計和運(yùn)行情況

該地下管廊整體呈“S”形狀，最西端從2#、3#連鑄機(jī)配水室下開始，最東段到熱連軋液壓站，總長度約900 m；管廊空間狹小，寬3.8 m、高4.5 m；內(nèi)部設(shè)備容量大，主要有結(jié)晶器進(jìn)回水、設(shè)備進(jìn)回水、二冷外供、凈環(huán)旁濾管道，同時在熱連軋區(qū)域還有熱連軋的加熱爐進(jìn)回水、濁環(huán)等9 根從DN400 到DN700 直徑的管道，設(shè)備布局擁擠。其布局簡圖如圖1所示。

圖1 管道布局簡圖

2#、3#、4#連鑄機(jī)與熱連軋生產(chǎn)線共用一條水系統(tǒng)管廊，通風(fēng)條件差，使用年限長，造成管道腐蝕嚴(yán)重；管廊進(jìn)水點較多，排水困難，使用環(huán)境差，進(jìn)一步加重了管道的腐蝕；管線長，管路多，空間小，給維修造成困難，存在著系統(tǒng)問題。

2.2 設(shè)備存在問題的排查

1）地下管廊設(shè)備環(huán)境差。全線照明、通風(fēng)、安全通道等基礎(chǔ)設(shè)施不健全，漏洞較大。照明不足，安全通道不符合安全標(biāo)準(zhǔn)，沿整個管廊通道布設(shè)多個排水坑，點檢維修不利于人身安全。通風(fēng)系統(tǒng)差，900 m 長的地下管廊只有4 個進(jìn)出口，管廊潮濕，從而造成管道腐蝕嚴(yán)重，出現(xiàn)局部漏水。

2）管廊排水系統(tǒng)不完善，管廊到處積水。2#、3#鑄機(jī)輸出輥道下面的管廊低洼處積水無法外排，積水埋沒管道，加快了管道腐蝕。

3）地下管廊檢修條件惡劣，管道的管托和立柱支撐移位、腐蝕脫落，更換管道非常困難，因沒有合適的吊裝孔，無法進(jìn)行更換作業(yè)，造成管道運(yùn)行中振動較多。管道焊接施工不能帶水作業(yè)，因管道長排水時間長達(dá)6 h，需要把排水時間壓縮到2 h 以內(nèi)，為全停系統(tǒng)檢修爭取時間。

4）現(xiàn)有管道部分腐蝕嚴(yán)重：①管道的焊縫及天窗因安裝初期存在焊接不夠，焊縫處腐蝕嚴(yán)重，易造成天窗蓋的鋼板崩脫，出現(xiàn)突發(fā)斷水全線停產(chǎn)；②2#、3#鑄機(jī)設(shè)備水、結(jié)晶器、二冷、壓空管道在管廊有部分處于地面蓋板下繞過，蓋板下處于低位常年積水侵泡管道腐蝕嚴(yán)重；③地下管廊最低點腐蝕最嚴(yán)重，這里易出現(xiàn)積水且離通風(fēng)口遠(yuǎn)，此區(qū)域DN700 設(shè)備水、結(jié)晶器、二冷管道嚴(yán)重腐蝕，總長度大約300 m，由于空間狹窄，該處有9 根管道排列成三列三排，而且必須在全停的極短時間施工，難度極大。

5）管廊重點地段視頻監(jiān)控不足，無法對突發(fā)管道漏水事故應(yīng)急處理。有些管廊漏水事故非常突然，2018年設(shè)備水外供總管道爆裂，僅3 min泄漏水量就達(dá)600 m3，導(dǎo)致熱連軋液壓站被淹。

3 管道問題的解決措施

2#、3#、4#連鑄機(jī)地下管廊是該廠最長、隱患最多、檢修難度最大的管廊，維護(hù)保養(yǎng)、安全使用是一個涉及面廣、復(fù)雜的系統(tǒng)性設(shè)備管理工作，總結(jié)多年來事故教訓(xùn)，制定了一整套的整改攻關(guān)措施，借以探索一條地下管廊綜合管理的途徑，對管廊設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化改造，提高運(yùn)行質(zhì)量，解決生產(chǎn)難點和“瓶頸”，確保設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。為此，針對存在的問題進(jìn)行分析，制定以下措施。

1）針對生產(chǎn)運(yùn)行中管道壓力波動的影響，完善2#、3#、4#連鑄機(jī)水系統(tǒng)停泵、送水管理制度，確保整個系統(tǒng)生產(chǎn)、檢修、停送水、開關(guān)閥門等按照規(guī)范確保壓力穩(wěn)定不出現(xiàn)水錘。

2）改善地下管廊整體通風(fēng)和工作環(huán)境，重點部位增加視頻監(jiān)控、照明，增加通風(fēng)口，解決排水問題。

3）為方便管道施工，在管廊入口南北兩拐彎處增加檢修作業(yè)吊裝孔，解決管廊進(jìn)出管道必須切成3 m長的難題，可以倒運(yùn)長度5 m的管道，減少管道對接焊縫數(shù)量和施工難度；為解決檢修時管道內(nèi)部存水的快速外排問題，在管廊最低點的主管道的排污閥上安裝自吸泵，把水導(dǎo)入熱連軋旋流井。

4）對存在隱患的管道進(jìn)行更換。

①地下管廊的埋地管道架空更換。主要是2#、3#鑄機(jī)2 流、3 流、4 流3 個“T”型口下面的設(shè)備水（DN600）、結(jié)晶器（DN600）、二冷（DN600）、壓空（DN300）管道在管廊地面蓋板下繞過，對其進(jìn)行架空更換。

②腐蝕嚴(yán)重管道進(jìn)行更換。地下管廊最低點的設(shè)備水（DN700）、結(jié)晶器（DN700）、二冷（DN700）管道嚴(yán)重腐蝕，每根約100 m，總長度大約300 m，由于空間狹窄，逐一采取置換更換的方法，見圖2。

創(chuàng)新點：

①管道強(qiáng)制抽水，大幅縮短檢修排水時間。由于安鋼2#、3#、4#連鑄機(jī)管道長達(dá)1 000 m，管徑DN700，檢修焊接施工不能帶水作業(yè)，必須把管道內(nèi)部存水抽空，以前自然排水需要6 h，現(xiàn)在在地下管廊管道最低點排污閥加裝自吸泵，強(qiáng)制抽水。

②采用新技術(shù)的不銹鋼管聯(lián)密封進(jìn)行管道堵漏。不銹鋼管聯(lián)密封有效密封寬度達(dá)到700 mm，承壓1.2 MPa，距墻縫隙最小50 mm 均可使用，在管道不泄壓的情況下也可使用，保障了安全生產(chǎn)運(yùn)行。

③創(chuàng)新維修思路，管道置換更換關(guān)鍵在于狹窄空間如何更換，只有1根更換新管道的空間，在保持原有布局的要求下，可以解決管道的更換難題，采取預(yù)先架設(shè)1 根新管道替換1 根舊管道，再替換下一根舊管道，管道如何布局，如何切換，這是置換更換管道的系統(tǒng)管理的關(guān)鍵。

圖2 管道更換示意圖

4 結(jié)語

通過對安鋼連鑄地下管廊存在的問題，分析了存在問題的原因是很多因素造成的，提出了管廊改進(jìn)和管道維修及改造方案，并進(jìn)行了現(xiàn)場實踐，同時針對檢修解決存在的隱患提出了高效創(chuàng)新性的方法。該方案在其它同類地下管廊管道檢修及管理上具有一定的參考價值。