馬鋼A高爐爐體冷卻水管道在線改造實踐

張全一，杭桂生，曹 兵，孫薄濤，孫樹峰

(馬鋼股份公司煉鐵總廠 安徽馬鞍山 243000)

馬鋼A高爐擬停爐進行快速大修，本次大修中，高爐本體采用快速大修模式進行整體實施。停爐前需要做工作如下：

需要提前將爐基進行提前切割，施工周期大致為4個月。

爐底平臺管道對施工作業(yè)面有影響，需要提前進行管道移位。

保證爐基切割的施工條件，180°方向和0°方向有大量的主管和支管，需全部移位。

以上工作均需要高爐在線生產(chǎn)時進行施工，利用高爐定修進行新舊管道切換。管道的工作量大，時間緊。具體施工內(nèi)容主要包括爐底水冷管主管、支管，冷卻壁冷面供水環(huán)管、支管，事故水供水主管、支管，供冷卻壁軟水集水包主管、支管，附屬閥門，新舊管道切換。

1 準備工作

1.1 技術準備

1.1.1 踏勘現(xiàn)場，確定擬建區(qū)域障礙物分布情況，制定合理解決方案；

1.1.2 編制施工方案，并按照流程進行各方審批確認；

1.1.3 對作業(yè)人員進行安全技術交底和質量技術交底。

1.2 施工條件

1.2.1 提前預制管道，管道支架等；

1.2.2 施工區(qū)域內(nèi)將新管道安裝好，定修期間與老管道接口；

1.2.3 管道、閥門進場，并進行檢查；

1.2.4 施工機械進場、設備、管配件及閥門等進場后的質量報監(jiān)。

1.3 施工重點與難點

1.3.1 A高爐爐底水系統(tǒng)老圖紙資料不完全，主要依據(jù)現(xiàn)場勘查，才能能更好的組織施工。

1.3.2 本次定修爐底管道量非常大，需要在短時間內(nèi)全部切換完成，時間緊任務重。

1.3.3 涉及到爐缸溫度過高，需要保證爐缸一直有水冷卻。

1.3.4 作業(yè)量大，作業(yè)空間狹小，施工過程中每個人的作業(yè)面積受限。

1.3.5 管道的敷設需要在停爐前進行，管道作業(yè)在高爐本體煤氣區(qū)域，施工作業(yè)效率低，安全要求高；

2 施工工藝流程和內(nèi)容

因爐底溫度過高，且原爐體閥門老化嚴重，管道切換前需要采取特殊工藝，將主管道與環(huán)管的中間閥門做好，所有的管道配到需連接的位置是，定修期間只進行彎頭處的施工，所有需移位的新管道預制好與主管中間閥門連接完成，保證在定修過程中遇到突發(fā)情況能順利切換，將風險降到最小。

爐底180°方向共3根主管道，分別為冷卻壁冷面供水環(huán)管、事故水管道環(huán)管、供冷卻壁軟水集水包，定修期間對事故水和冷面供水進行路由切換；

定修期間事故水閥門關死，對主管道進行切割，管道全部切斷、排水完成后將提前預制好的管道在新舊管道彎頭連接處焊接，主管完成后對支管進行逐根切換，將支管處切斷，與新做管道連接，事故水管道兩側共20根支管進入軟水集水包；

冷面供水在定修期間將原管道帶壓封堵，封堵后端將原管道切割，將預制好的管道在封堵端彎頭處與原管道連接，在環(huán)管修改路由位置兩端割掉與新路由連接，支管同步進行，冷卻壁冷面環(huán)管兩側共有20根支管進入冷卻壁，保證每塊冷卻壁一直有水進入；

軟水集水包管道在線施工，新路由與新做管道連接，主管連接好以后對支管進行切換，每塊冷卻壁支管進行單根切換，確保每塊冷卻壁在切換時其他三根支管有水進出；支管從冷卻壁出來以后第一個彎頭處與老管道斷開，與提前預制好的管道焊接，每四根一組進行切換(四塊不同冷卻壁)，將所有的支管切換完成后，將原主環(huán)管的水放掉，閥門關掉加盲板封堵，待管道全部焊接完成后，打開閥門完成切換。

0°方向共5根主管道，分別為供冷卻壁軟水集水包、冷卻壁冷面供水環(huán)管、事故水管道、水冷管供回水主管道，水冷管供回水共有72根支管，切換方法與軟水管道切換方法相同，在線施工，先支管再主管，逐一切換，切換完成后將主管連接，廢棄管道加盲板封堵。

3 施工方法

爐底管道改造主要分為兩個部分：在線施工和定修期間施工，供冷卻壁軟水集水包、水冷管供回水管道，在定修前將所有主管加支管預制好，通過特殊工藝技術在線切換主管及支管，事故水管道為后期新增管路，閥門可以完全關死，因此放在定修期間停水改造；主管道接著帶壓開孔的位置向上依次排布，將所有的支管及閥門全部配到指定地點后由生產(chǎn)方配合進行一根一根切換；定修期間對水冷管和冷面供水進行改造。

新主管道吊在平臺下方做新吊架，靠著除塵管道做支撐，和老管道路由鏡像敷設，支管沿平臺立柱順著向下，將閥門全部裝好，敷設至冷卻壁位置，主管道在兩端與帶壓開孔完成后的新閥門連接(見圖1和圖2)。

圖1 新主管敷設位置示意圖

圖2 支管斷開位置示意圖

4 改造施工采用的新方案

優(yōu)化冷卻壁3區(qū)、6區(qū)供水新、老支管和爐底水冷管供、回水新、老支管連接方式。老的冷卻壁3區(qū)、6區(qū)供水支管和爐底水冷管供、回水支管不割除，利用各自的三通閥，把臨時的冷卻壁3區(qū)、6區(qū)供水支管和爐底水冷管供、回水支管配到三通閥旁通，對閥門進行切換實施供水(見圖2)。新方案優(yōu)點：

管道無需割除、無外排水，不會引發(fā)環(huán)保事件。

管道無需割除大大減少了施工時間降低了勞動強度，可利用原管道通水時把臨時管與三通閥焊接碰頭。

管道無需割除就不存在汽化傷人的安全隱患，使安全風險降到最低。

管道無需割除就不會停水，對冷卻壁使用壽命不會造成影響。

圖3 冷卻壁3區(qū)、6區(qū)臨時進水支管與三通閥連接

優(yōu)化管道清洗、試壓及通水方式。管道清洗、檢漏用工業(yè)水一次完成；試壓、通水一次完成；爐底水冷管進、出水總管通水，采用先出水后進水常規(guī)模式。新方案優(yōu)點：

停止軟水的使用，利用工業(yè)水進行清洗，杜絕了軟水系統(tǒng)波動而帶來的高爐波動。

減少了外排水次數(shù)，使得外排水有序可利用。

爐底水冷管進、出水總管通水，采用先出水后進水常規(guī)模式，使得軟水系統(tǒng)平穩(wěn)如常，對高爐在線生產(chǎn)未造成任何影響。

5 結語

此次爐缸冷卻水管改造從2月開始施工到4月完成新舊管道切換，歷時一個半月。從方案制定、方案優(yōu)化及人員全程追蹤施工全過程，保證了整個施工過程中未發(fā)生一起安全事故、操作事故和環(huán)保事件，為以后的施工樹立了典范，堪稱施工案例！