威金斯煤氣柜煤氣泄漏原因分析及修補(bǔ)措施

劉俊濤，劉景壹

（唐山中厚板材有限公司，河北唐山063000）

威金斯煤氣柜煤氣泄漏原因分析及修補(bǔ)措施

劉俊濤，劉景壹

（唐山中厚板材有限公司，河北唐山063000）

8萬m3威金斯轉(zhuǎn)爐煤氣柜在日常運(yùn)行中發(fā)生煤氣泄漏現(xiàn)象，經(jīng)過原因分析查找，發(fā)現(xiàn)活塞板和柜壁板都出現(xiàn)了泄漏點(diǎn)，采取了有效的修補(bǔ)措施后，使煤氣柜得以安全穩(wěn)定運(yùn)行。

威金斯轉(zhuǎn)爐煤氣柜；泄漏；措施

1 前言

唐山中厚板公司擁有一座8萬m3的威金斯煤氣柜，存儲介質(zhì)為轉(zhuǎn)爐煤氣。工作壓力：一段2.5 kPa、二段3 kPa；側(cè)板內(nèi)徑58 m，側(cè)板高度39.07 m，側(cè)板段數(shù)26段，立柱根數(shù)30根，底面積2642 m2，橡膠密封膜面積為3200 m2。2006年該柜建成投產(chǎn)，主要負(fù)責(zé)回收3臺120 t的轉(zhuǎn)爐煉鋼中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)爐煤氣，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)爐煤氣的充分回收及利用。

2 煤氣柜運(yùn)行中存在煤氣泄漏的問題

從2013年開始，煤氣柜運(yùn)行出現(xiàn)了異?，F(xiàn)象：

2.1 煤氣柜側(cè)壁出現(xiàn)漏點(diǎn)

煤氣柜周圍的一氧化碳檢測設(shè)備開始報(bào)警，其報(bào)警值逐漸升高，而且離煤氣柜越近報(bào)警值就越高，在天氣寒冷時(shí)能夠直接發(fā)現(xiàn)煤氣柜側(cè)壁空氣側(cè)有白氣冒出，因此可以確定煤氣柜側(cè)壁存在穿孔。

2.2 活塞板出現(xiàn)漏點(diǎn)

煤氣柜活塞空氣側(cè)4個(gè)一氧化碳濃度在線監(jiān)測數(shù)值顯示偏高且變化較大，主要在200×10-6~500× 10-6之間波動，起初分析是橡膠簾出現(xiàn)了漏點(diǎn)。當(dāng)進(jìn)柜檢查時(shí)，并未發(fā)現(xiàn)橡膠簾及其連接處有漏點(diǎn)。但對活塞板進(jìn)行了局部試探性的檢查后，卻發(fā)現(xiàn)多處漏點(diǎn)，處于各方面因素考慮，沒有立即停柜檢修。

3 煤氣柜本體查找漏點(diǎn)

只有查找到泄漏點(diǎn)，才能對其進(jìn)行修補(bǔ)。但是如果泄漏點(diǎn)不能全部找到，煤氣柜在今后的運(yùn)行中依然存在煤氣泄漏現(xiàn)象，安全隱患依然沒有消除。因此，查找到全部泄漏點(diǎn)是整個(gè)檢修過程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

3.1 側(cè)壁尋找漏點(diǎn)

（1）測壁厚：從2013年開始壁厚測量工作由以前一年一次改為一年兩次，對側(cè)壁較薄處進(jìn)行現(xiàn)場標(biāo)記，臺帳記錄。

（2）查水痕：在壓力的作用下，附著在內(nèi)側(cè)壁的“污水”通過穿孔流出，在外側(cè)壁留下淡黃色的水流痕跡。

（3）聽響聲：較大的穿孔會伴有“哧哧”泄漏煤氣的聲音。

（4）看冒氣：冬天時(shí)，由于煤氣柜內(nèi)轉(zhuǎn)爐煤氣含有水蒸汽，冒出的煤氣中水蒸汽遇冷凝結(jié)成小水珠，看起來就像白汽一樣。

3.2 活塞板尋找漏點(diǎn)

（1）“明”點(diǎn)查找：每周都要對活塞板進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn)做好標(biāo)記，并用防火泥進(jìn)行暫時(shí)性封堵。

（2）“暗”點(diǎn)查找：由于泄漏點(diǎn)是從活塞板的煤氣側(cè)向空氣側(cè)擴(kuò)展，因此活塞板上還存在著許多水滲痕跡的區(qū)域。這些區(qū)域雖然不是明顯的漏點(diǎn)，但是已經(jīng)非常脆弱，稍微用力就能捅破。因此，在煤氣柜吹掃合格后動力車間組織人員地毯式尋找這些十分薄、脆的區(qū)域，并用焊條的去“戳”破它，將“暗”點(diǎn)“戳”穿變成“明”點(diǎn)。其中“戳”出的最大一個(gè)“暗”點(diǎn)長約10 cm，最寬約4 cm（如圖1所示）。

圖1 “戳”出的最大“暗”點(diǎn)

4 原因分析

4.1 含塵量較高

我廠轉(zhuǎn)爐煤氣的含塵量較高，實(shí)際人工化驗(yàn)測量結(jié)果平均為500 mg/m3，且塵粒顆粒大。轉(zhuǎn)爐煤氣采用濕法凈化裝置除塵，煤氣中含有大量的水份。因此，大量灰塵不斷溶解于水，使水成為一種腐蝕性較強(qiáng)的電解質(zhì)溶液，這種溶液長期附著在側(cè)板和活塞上，加劇了煤氣柜的腐蝕。

4.2 氧對煤氣柜的腐蝕

轉(zhuǎn)爐煤氣中含有少量的氧，氧與煤氣柜內(nèi)壁接觸會發(fā)生氧化反應(yīng)，表現(xiàn)形態(tài)為潰瘍和小孔型的局部腐蝕，對金屬強(qiáng)度的破壞非常嚴(yán)重。

4.3 氯離子的腐蝕

我廠處于海邊區(qū)域，海風(fēng)將大量的細(xì)小鹽粒和氯化物帶入生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)。經(jīng)過化驗(yàn)轉(zhuǎn)爐煤氣中含有大量的氯離子。氯離子是極強(qiáng)的去鈍化劑，大量的氯遇水后形成酸性溶液，從而破壞鋼板表面鈍化膜，使鋼板表面逐漸產(chǎn)生腐蝕。

4.4 焊縫缺陷

活塞板上的泄漏點(diǎn)主要集中在搭接焊部位，據(jù)了解建柜施工過程中，活塞板煤氣側(cè)的防腐工作是在露天完成的，但是每塊板材邊緣都留有約20 mm未做任何防腐，原因是避免在拼裝焊接板材時(shí)灼傷內(nèi)部的防腐層。當(dāng)活塞整體焊接完畢后沒有再對煤氣側(cè)進(jìn)行統(tǒng)一的防腐處理，裸露的板材處于弱酸性氣體包圍中，遭腐蝕是必然的。

側(cè)壁穿孔主要集中在第2和第3環(huán)板上。在煤氣柜內(nèi)側(cè)壁為了穩(wěn)固T擋板臺架，在第2和第3環(huán)板上焊接了一圈T擋板臺架穩(wěn)定架，焊縫處由里向外遭到腐蝕；在外側(cè)壁第2環(huán)板上焊接了蒸汽管穩(wěn)固架，焊縫處受溫度、潮濕及紫外線照射的影響由外向內(nèi)遭到腐蝕（如圖2所示）。

圖2 焊接在側(cè)壁上的蒸汽管穩(wěn)固架

4.5 施工質(zhì)量問題

活塞板發(fā)現(xiàn)的泄漏點(diǎn)主要集中在東、南兩方向。據(jù)了解，當(dāng)初建柜時(shí)焊接活塞板是兩個(gè)施工隊(duì)伍。其中承接?xùn)|、南方向焊接任務(wù)的施工隊(duì)伍焊接技術(shù)不夠?qū)I(yè)，施工組織不到位，專業(yè)裝備不齊全；制作活塞的鋼板由于在露天存放，已經(jīng)出現(xiàn)了銹跡，在先期做防腐時(shí)有些鋼板表面銹蝕處理不徹底。

5 處理措施

5.1 活塞板修補(bǔ)

（1）漏點(diǎn)周圍用砂輪機(jī)打磨干凈露出金屬光澤并要求金屬表面有一定的粗糙度。

（2）在金屬表面涂上一層TS528油面緊急修補(bǔ)劑，粘上一層玻璃纖維布，再涂一層油面緊急修補(bǔ)劑，將切割好的鐵板牢固地粘在活塞板上。

（3）在修補(bǔ)焊接時(shí)使用小電流和小直徑的焊條，并采用對稱焊接的方法。焊接完畢后，用木錘敲擊焊縫金屬，促使焊縫金屬產(chǎn)生塑性變形，抵消一定的焊縫收縮量，減小焊接應(yīng)力。

（4）對焊縫進(jìn)行外觀檢查，消除氣孔、虛焊和夾渣等質(zhì)量缺陷。

（5）對所有修補(bǔ)焊接區(qū)域統(tǒng)一做防腐，涂刷兩遍HL-60厚漿型環(huán)氧瀝青底漆。

5.2 側(cè)壁修補(bǔ)

5.2.1 在停柜檢修之前，采用帶氣帶壓常規(guī)封堵方法

（1）修補(bǔ)之前必須準(zhǔn)備好銅質(zhì)工具，防止產(chǎn)生火花；在修補(bǔ)過程中必須佩戴好空氣呼吸器，防止煤氣中毒。

（2）對漏點(diǎn)周圍進(jìn)行清理，用鏟刀清除銹蝕、污漬，用粗砂紙打磨到金屬本色，用清水擦洗，去除粉末，以防雜質(zhì)影響修補(bǔ)質(zhì)量。

（3）將堵漏膠泥在手中揉均勻，并涂刷一層TS528油面緊急修補(bǔ)劑貼在漏點(diǎn)處，將漏點(diǎn)封堵至輕微泄漏煤氣。

（4）做一個(gè)封堵預(yù)制件，形狀為扁平的圓柱體，一邊有底面，一邊沒有底面。在有底面的一側(cè)鉆一個(gè)螺栓孔，將沒有底面的一側(cè)“扣”在漏點(diǎn)周圍的柜壁上，并焊接預(yù)制件與柜壁的縫隙（如圖3所示）。

Analysis of the Causes of Gas Leakage in Wiggins Gas Holder and Repair Measures

LIU Juntao，LIU Jingyi
（Tangshan Medium and Heavy Plate Co.,Ltd.,Tangshan,Hebei 063000,China）

Gas leakage happened during daily operation of the 80000 m3Wiggins converter gas holder.Through search and analysis leakage points were found in both the piston plate and side plate.After effective mending measures were taken,the gas holder operated safely and stably.

Wiggins converter gas holder;leakage;measure

TQ547.9

B

1006-6764(2014)11-0026-02