高溫環(huán)境下焦爐設(shè)備的維護措施

李紅武(甘肅省嘉峪關(guān)酒鋼集團宏興鋼鐵股份公司焦化廠, 甘肅 嘉峪關(guān) 735100)

焦爐燃燒的溫度約為1000℃，這使得周圍的設(shè)備處于惡劣的高溫烘烤環(huán)境中。所以，焦爐設(shè)備必須耐高溫，以此保證燃燒的過程的順利進行，而這也是困擾焦化生產(chǎn)的難題。

1 高溫環(huán)境的物理損害防護

1.1 物理損害由高溫環(huán)境造成

與爐體接觸很近，站在電氣室外，熱氣能將安裝爐門時的人的頭發(fā)烤焦，攔焦車電氣室內(nèi)部溫度高造成電氣故障較多；而裝煤車采用變頻調(diào)速的走行系統(tǒng)輸出方式，環(huán)境溫度達到80℃ 以上，變頻器不能進行自動過載保護功能，實施正常運作。以上描述的情況多發(fā)于1 000℃的高溫及氣體直接烘烤電氣室外壁情況下，溫度在電氣室內(nèi)快速升高，使得變頻器過載，裝煤車不能行走，給生產(chǎn)造成了較大損失。

1.2 防護措施

①遠離火源，降低烘烤面積。在能保證實現(xiàn)正常功能的前提下，設(shè)備盡量放置離火源較遠的位置，例如，煤斗下導(dǎo)套的旁邊常設(shè)計導(dǎo)套油缸，火源容易接觸烘烤油缸，高溫破壞油缸密封條件，只能維修形成的泄漏，增加了較多工作量。若多加一個連桿，把裝煤車的二層平臺上放置油缸，就能有效避免烘烤油缸，進一步延長油缸的使用壽命。對于不能遠離火源的設(shè)備，通過優(yōu)化線路、管路的布局，選擇合適旋轉(zhuǎn)方向可以竭盡所能減少烘烤面積。實際生產(chǎn)中，布局安裝端子箱和許多線管時，盡可能在平臺上面進行，消弱了燒壞端子箱的可能，不得不安裝在下面的電纜線管盡量嵌入或緊靠鋼結(jié)構(gòu)，大量減少線管被高溫烘烤的面積；推焦車平煤臺車因火焰烘烤導(dǎo)致限位損壞，通過降低限位安裝位置及通過鋼絲繩傳導(dǎo)遠離火源延長限位使用壽命。

②隔斷火源?；鸾?jīng)常通過二層平臺上的孔燒到上面，引發(fā)上面著火，通過加強對平臺密封，就能有效阻擋火焰燒到二層平臺，把電纜燒壞；改造后，再將電纜同時更換為防火電纜的基礎(chǔ)上，避免此類事故發(fā)生。

③使用耐高溫材料。增強構(gòu)件的單獨防火能力或者輔助添加措施降溫，重改原設(shè)備，使其具備耐高溫、防火功能，外部纏裹一層防火石棉布。同時把穿在鋼質(zhì)線管里的電纜改為防火電纜、金屬絲網(wǎng)的油管選用耐火的液壓油管，完全預(yù)防高溫環(huán)境。高溫下電器元件較為敏感，可增設(shè)一個夾層在電氣室壁里，并充滿保溫材料及配備空調(diào)給電氣室降溫。符合《設(shè)備及管道絕熱設(shè)計導(dǎo)則》中GB /T 8175—2008的隔熱材料選擇規(guī)定。有多種可供選擇的隔熱材料時，最先選用強度高、損耗少、導(dǎo)熱系數(shù)小、無腐蝕性、施工條件好、密度小、價格低的材料。不具備此條件可選擇經(jīng)濟效益高的材料。

④選擇防爆電氣設(shè)備。當完成焦化廠爆炸危險區(qū)域的劃分之后根據(jù)相關(guān)的規(guī)定,按照不同爆炸區(qū)域的需求選擇合適的電氣設(shè)備類型。如運焦區(qū)域因粉塵中含有大量導(dǎo)電的焦粉，把現(xiàn)場運行的電機改為防爆電機，延長電機安全運行時間，對現(xiàn)場操作箱密封，減少電氣設(shè)備故障。

2 高溫環(huán)境下的化學(xué)損害防護

2.1 高溫環(huán)境下隔熱層化學(xué)腐蝕

在封閉系統(tǒng)中，伴隨溫度上升，碳鋼腐蝕速率在水中不斷增加。在-4～150℃時，碳鋼工作溫度在隔熱層下發(fā)生腐蝕的風險最高。溫度高于150℃時，高溫使碳鋼表面干燥，工作腐蝕減少。如果設(shè)備運行不順暢，以及條件發(fā)生變化，腐蝕速率在隔熱層下都不斷變化，造成設(shè)備的長度與高度發(fā)生變化，應(yīng)立即停用。設(shè)備在運行時，支架、吊耳等設(shè)備暴露在保溫環(huán)境下，使得保護措施不當，散熱會讓設(shè)備的外壁和氣相內(nèi)壁受到雙重冷凝腐蝕，形成嚴重損壞。高溫條件下，奧氏體不銹鋼表面的水分蒸發(fā)，氯化物濃縮，應(yīng)力腐蝕誘發(fā)，腐蝕速率增加，擴展時間縮短。

2.2 防腐治理

防止隔熱層下腐蝕最基本的方法是采用高質(zhì)量的保護性涂層，采用腐蝕介質(zhì)的惰性與介電常數(shù)高的有機高分子、無機涂層，防止腐蝕電路的形成。將金屬表面涂敷漆膜，與環(huán)境隔開，抑制離子、水和氧滲透漆膜，進一步屏蔽腐蝕介質(zhì)，阻止金屬表面形成腐蝕電池，抑制離子的活動。

設(shè)計之初，首先應(yīng)考慮大氣環(huán)境，是否有酸雨，是否處于海洋大氣環(huán)境，是否位于易遭受西部地區(qū)的沙塵暴等因素，化工廠產(chǎn)生的未處理尾氣、顆粒物造成的工業(yè)大氣腐蝕需要納入考慮。選用其他配套方案時，根據(jù)環(huán)境的分析，確定防腐蝕涂料的溫度、種類、壓力等情況以及品種、配套及施工工藝。結(jié)合涂料產(chǎn)品的介紹，與生產(chǎn)涂料的技術(shù)人員進行交流，選擇正確的施工工藝品種的涂料。涂料除銹等級是不同的，不同的涂料、不同的防腐蝕等級在設(shè)計中應(yīng)充分考慮。含有鉛、硫及氯化物的奧氏體不銹鋼不能用于涂料應(yīng)用。

3 結(jié)語

焦爐長期在高溫的惡劣環(huán)境下運行，所造成的物理和化學(xué)損害是焦化過程正常運行的重大隱患，必須充分認識其物理化學(xué)的損害機理，提出針對性的根治措施，保證焦爐設(shè)備的正常運行。

[1]王洪興.7.63m焦爐投產(chǎn)后存在的問題及解決辦法[J].燃料與化工，2009，(03).

[2]解培林.6m焦爐設(shè)備存在的問題及解決措施[J].山東冶金，2005,(S1).

[3]曹瑞芳.焦爐設(shè)備安裝施工方案[J].山西建筑，2003,(08).