冷軋酸洗線漂洗水系統(tǒng)爆管故障分析及處理

王彥虎

（新疆八一鋼鐵股份有限公司）

冷軋酸洗線漂洗水系統(tǒng)爆管故障分析及處理

王彥虎

（新疆八一鋼鐵股份有限公司）

文章對(duì)冷軋酸洗線漂洗水系統(tǒng)管路發(fā)生爆裂泄漏故障進(jìn)行具體分析。改進(jìn)措施實(shí)施后，漂洗水系統(tǒng)運(yùn)行效果明顯改善。

漂洗水系統(tǒng)；噴嘴；過(guò)濾器；吹掃

1　問(wèn)題的提出

八鋼冷軋生產(chǎn)線酸洗線漂洗水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)水的循環(huán)利用。但漂洗水系統(tǒng)在工作中時(shí)常出現(xiàn)管路焊縫爆裂，法蘭連接處泄漏等現(xiàn)象，影響了生產(chǎn)順行。

2　故障原因分析

冷軋生產(chǎn)線酸洗線漂洗水系統(tǒng)工藝系統(tǒng)流程，如圖1所示。

圖1　漂洗水工藝系統(tǒng)流程圖

圖1中箭頭所指為循環(huán)水流動(dòng)方向。水槽高于地面6m，積液通過(guò)下排口流入過(guò)濾器，經(jīng)過(guò)濾后被吸入耐腐蝕泵進(jìn)水口；通過(guò)耐腐蝕泵增壓后，具有一定壓力的漂洗水經(jīng)管路輸送到噴管，由噴嘴噴灑而出，對(duì)帶鋼表面進(jìn)行清洗。

檢查現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，排除了管路焊縫焊接質(zhì)量及法蘭連接螺栓松動(dòng)原因?qū)е鹿收习l(fā)生的可能。后進(jìn)入水槽檢查，發(fā)現(xiàn)大部分噴嘴均已堵塞。以此現(xiàn)象推斷是由于大于噴口直徑的顆粒物進(jìn)入噴管，導(dǎo)致噴嘴堵塞所致。但是大顆粒雜質(zhì)須經(jīng)過(guò)過(guò)濾器，打開過(guò)濾器檢查，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部?jī)H有少量大塊雜物，沒(méi)有其他異常。

（1）冷軋酸洗線漂洗水系統(tǒng)采用板式過(guò)濾器。其特點(diǎn)是：防腐效果好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。過(guò)濾器材質(zhì)為PPH，板式濾芯規(guī)格為550×450×20mm，過(guò)流孔徑為5mm。噴嘴口徑為橢圓形，如圖2所示，其允許通過(guò)的顆粒物直徑小于3mm。而小于5mm大于3mm的顆粒，可直接通過(guò)過(guò)濾器，由管路運(yùn)輸，最后進(jìn)入噴嘴，造成了堵塞。

圖2　噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖

使用壽命為25年的PPH、PPR、PE80和PVDF管道使用范圍的比較。圖表中的工作壓力是根據(jù)長(zhǎng)期工作系數(shù)0.8計(jì)算得出，并適用于流經(jīng)介質(zhì)-水。圖3管道技術(shù)信息表

（2）漂洗水管路材質(zhì)為PPH，由圖3可知，當(dāng)溫度約為80℃時(shí)，管道允許工作壓力只有2kg，而泵的額定壓力4kg遠(yuǎn)高于此。當(dāng)噴嘴堵塞后，系統(tǒng)憋壓，管路焊縫及法蘭連接處為薄弱環(huán)節(jié)，更容易發(fā)生爆裂泄漏現(xiàn)象。

（3）現(xiàn)場(chǎng)較長(zhǎng)時(shí)間停車時(shí)，由于漂洗水中含有大量雜質(zhì)，如氧化鐵粉、呋喃膠泥顆粒、氯化亞鐵、膠輥表面剝落碎片等。這些雜質(zhì)粘度較高，再加上噴嘴特殊結(jié)構(gòu)，噴管內(nèi)的液體無(wú)法完全排空，會(huì)存有少量積液。由于槽內(nèi)溫度較高，水分蒸發(fā)后，漂洗水中的雜質(zhì)結(jié)晶成塊，也會(huì)堵塞噴嘴。

3　故障處理

3.1改進(jìn)思路

（1）不改變過(guò)濾器原有規(guī)格，保證濾板強(qiáng)度以及過(guò)流面積，增加過(guò)濾效果。

實(shí)踐證明，如果不改變過(guò)濾器規(guī)格，增加過(guò)濾效果，就需要縮小濾芯過(guò)流孔徑，而為了保證總的過(guò)流面積，過(guò)濾孔排列就會(huì)過(guò)于密集，濾芯抗彎強(qiáng)度將大幅下降。這時(shí)，由于泵的吸力，以及漂洗水溫度（約80℃）影響，濾芯中部彎曲拱起，兩側(cè)邊部從卡槽中脫出，過(guò)濾板失去了過(guò)濾作用，過(guò)濾板受力如圖4所示。

圖4　濾板受力變形示意圖

（2）改變過(guò)濾器規(guī)格，保證過(guò)流面積，增加過(guò)濾效果。

如果為了增加過(guò)濾效果，保證必要的過(guò)流面積，改變過(guò)濾器規(guī)格，就會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備安裝位置發(fā)生變化。不僅要重新配管、做基礎(chǔ)，也會(huì)造成原有設(shè)備較大浪費(fèi)（裝機(jī)量4臺(tái)）。

經(jīng)過(guò)論證比較，決定不改變過(guò)濾器規(guī)格，還是使用原有濾板，加裝尼龍濾網(wǎng)，以增加過(guò)濾效果。其位置必須在濾板入口一側(cè)，因?yàn)楸玫奈Γ梢约訌?qiáng)濾網(wǎng)的穩(wěn)定性。當(dāng)需要清洗時(shí)，旋開過(guò)濾器上蓋螺栓，打開過(guò)濾器放料閥，排凈流體，取下濾芯上的濾網(wǎng)進(jìn)行完全清洗再回裝。根據(jù)不同過(guò)濾精度要求，直接更換濾網(wǎng)即可。

另外現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)間停車時(shí)，需要清除噴管內(nèi)積液。壓縮空氣具有較好的吹掃效果，并且不留其它雜質(zhì)。設(shè)備周圍布設(shè)有壓縮空氣管路，取用較為方便，配管量也較少。選定距離噴管最近的垂直管路，此處管路中無(wú)剩余液體，其它路段的液體將此處管路相對(duì)隔離，有利于氣體吹掃。

同時(shí)，還要考慮漂洗水性質(zhì)。由于漂洗水中含有少量酸液，對(duì)其改進(jìn)時(shí)，要考慮防腐功能。

3.2改進(jìn)方案的實(shí)施

（1）在濾板入口一側(cè)加裝尼龍濾網(wǎng)。

根據(jù)過(guò)濾精度的要求，選用尼龍濾網(wǎng)規(guī)格。依照噴嘴口徑，過(guò)濾后的雜質(zhì)顆粒必須小于3mm，因此濾網(wǎng)規(guī)格為6目。制作一塊（長(zhǎng)）550mm×（寬）450mm大小的濾網(wǎng)，裝在濾板入口一側(cè)，并嵌入過(guò)濾器卡槽中，如圖5所示。

圖5　改進(jìn)的過(guò)濾器機(jī)構(gòu)示意圖

（2）在距離噴管最近的垂直管路上加裝吹掃裝置。在不影響其它設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，按照預(yù)定方案進(jìn)行配管，并在管路上安裝控制閥門，增加吹掃裝置。

4　效果

采取新的過(guò)濾裝置后，在使用時(shí)定期打開過(guò)濾器密封端蓋進(jìn)行濾網(wǎng)清理。發(fā)生長(zhǎng)時(shí)間停車時(shí)，接通壓縮空氣管路對(duì)噴管進(jìn)行吹掃?，F(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)踐表明，改進(jìn)前的第二季度漂洗水管路泄漏故障占故障停車時(shí)間約65％，改進(jìn)后噴嘴堵塞及濾板變形等現(xiàn)象再無(wú)發(fā)生，冷軋酸洗線漂洗水管路至當(dāng)年7月以來(lái)再?zèng)]有發(fā)生爆管泄漏故障。

［1］ 成大先主編.第一篇/機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.8.

Fault Analysis and Treatment of Tube Burst in the Rinsing Water System of Pickling Line for Cold Rolling

WANG Yan-hu
（Xinjiang Bayi Iron&Steel Co.，Ltd.）

In this paper，a detailed analysis is made on the failure of the burst and leakage of the rinsing water system in pickling line for cold rolling.After the improvement measures were implemented，the running effect of the rinsing water system was obviously improved.

rinsing water system；nozzle；filter；blowing and cleaning

TG335.12

B

1672—4224（2016）01—0044—03

聯(lián)系人：王彥虎，男，38歲，機(jī)械自動(dòng)化助理工程師，烏魯木齊（830022）新疆八一鋼鐵股份有限公司軋鋼廠
E-mail：1721719117@qq.com