液化石油氣鋼瓶的焚燒工藝及實(shí)踐

肖然 張永勝 李紫琪

包頭市特種設(shè)備檢驗(yàn)所 內(nèi)蒙古包頭 014030

1 液化石油氣鋼瓶焚燒的工藝標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)GB8334-2011《液化石油氣鋼瓶定期檢驗(yàn)與評定》的規(guī)定要求，對受檢鋼瓶進(jìn)行殘液殘氣回收處理后，瓶內(nèi)殘留氣體的體積濃度需小于0.4%，并要求在保證不泄露、不污染環(huán)境和不影響操作人員健康的情況下，使用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行回收[1]。

使用鏈?zhǔn)綗o級調(diào)速鋼瓶焚燒爐焚燒鋼瓶的方法，既可以有效處理瓶內(nèi)的殘氣，又可以對鋼瓶表面的涂敷層進(jìn)行處理，同時(shí)，鋼瓶外表面普遍采用噴塑的方法防銹，鋼瓶表面涂敷層經(jīng)過火焰燒烤之后氧化疏松，比未經(jīng)處理的情況下進(jìn)行拋丸除銹效果更好。

2 液化石油氣鋼瓶焚燒處理的實(shí)踐

2.1 焚燒爐系統(tǒng)的組成

（1）爐體。爐體是焚燒爐的主體，對鋼瓶的焚燒就在爐體中進(jìn)行。爐體長約6米，使用耐火材料砌成，爐體的兩個(gè)側(cè)面有接口和燃燒器具相連，在爐體的兩端有接口和排煙通道相連。

（2）推進(jìn)裝置。推進(jìn)裝置負(fù)責(zé)將鋼瓶推進(jìn)爐體，爐內(nèi)安裝了鏈條來完成對鋼瓶的傳輸工作，鏈條可以根據(jù)需求實(shí)現(xiàn)無極變速，從而滿足爐內(nèi)預(yù)熱、焚燒和冷卻等工作的需求。

（3）燃燒系統(tǒng)。燃燒系統(tǒng)包括燃燒器和燃?xì)夤艿溃紵魇褂昧烁邏弘娮幼詣?dòng)打火的方式，借助電控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化燃燒。兩個(gè)燃燒器布置的軸向距離為1米，在爐內(nèi)高溫區(qū)的軸距為2米[2]。

（4）排煙系統(tǒng)。排煙系統(tǒng)主要由堿性過濾池和煙道組成，能夠?qū)⒎贌a(chǎn)生的煙氣流經(jīng)過濾池凈化后排出到室外，避免了污染環(huán)境，也能保護(hù)操作人員的健康。

（5）電控系統(tǒng)。電控系統(tǒng)負(fù)責(zé)對焚燒爐進(jìn)行集中控制，包括控制傳輸系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)等，通過電控系統(tǒng)的運(yùn)用，既方便了操控，又能保證焚燒效果。

2.2 焚燒工藝的控制

控制焚燒效率為每小時(shí)生產(chǎn)60只到90只，耗氣量10-15kg/h，控制爐膛的溫度為600℃。焚燒過程中，要控制爐膛的高溫區(qū)溫度在600℃以下，鋼瓶的高溫段停留時(shí)間控制在3分鐘。

3 焚燒之后的論證

3.1 焚燒之后材質(zhì)是否劣化的驗(yàn)證

在對鋼退火時(shí)，加熱溫度不能超過A1線以上，一般要控制在500-650℃，保溫時(shí)間為3min，如果鋼瓶瓶體被加熱到600-650℃，一般在高溫停留7min左右，以便對鋼瓶進(jìn)行消除熱應(yīng)力的處理工作。隨著加熱溫度的提升，如果鋼瓶在高溫下停留時(shí)間過長，就會(huì)改變鋼瓶的微觀組織結(jié)構(gòu)，鋼瓶的材質(zhì)的晶粒會(huì)變得粗大，在鋼瓶材質(zhì)過熱之后，由于晶粒長大會(huì)導(dǎo)致鋼瓶的機(jī)械性能降低，塑性和沖擊韌性也會(huì)明顯降低。為了避免以上問題的發(fā)生，在實(shí)際的焚燒操作中，爐內(nèi)溫度要被控制在600℃以下，并控制鏈條傳送速度在700mm/min左右。在爐內(nèi)高溫段，鋼瓶的停留時(shí)間控制在3分鐘以內(nèi)，這樣既能夠保證鋼瓶內(nèi)的殘氣和殘液充分燃燒到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)要求，又能確保鋼瓶的金相組織不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變。同時(shí)，鋼瓶在經(jīng)過焚燒之后，表面的油污、油漆膜、塑性涂敷膜氧化疏松，讓鋼瓶表面更容易進(jìn)行除銹，從而確保后續(xù)相應(yīng)檢驗(yàn)工作的順利進(jìn)行[3]。

3.2 驗(yàn)證焚燒后鋼瓶內(nèi)殘氣濃度是否超標(biāo)

受檢鋼瓶經(jīng)過殘液回收處理之后拆卸瓶閥，瓶內(nèi)的氣體會(huì)開始揮發(fā)，鋼瓶在進(jìn)入焚燒爐后，在高溫的作用下，瓶內(nèi)的殘氣和殘液會(huì)開始膨脹外溢，并在爐內(nèi)遇見明火進(jìn)行穩(wěn)定的燃燒。在鋼瓶焚燒完成離開爐膛之后，鋼瓶內(nèi)的殘氣依然會(huì)在瓶口附近緩慢燃燒，會(huì)持續(xù)一段時(shí)間。待燃燒停止，鋼瓶冷卻后，再進(jìn)行水壓實(shí)驗(yàn)。

在進(jìn)行氣密性實(shí)驗(yàn)時(shí)，壓縮空氣被高速的充入鋼瓶內(nèi)，如果和殘氣有劇烈的摩擦，會(huì)產(chǎn)生高溫甚至出現(xiàn)靜電火花，瓶內(nèi)的殘氣濃度達(dá)到膨脹的極限就可能導(dǎo)致鋼瓶爆炸，所以，我們在對鋼瓶進(jìn)行充入壓縮空氣之前，要確保瓶內(nèi)殘氣體積濃度小于0.4%。然而，在氣密性實(shí)驗(yàn)之前，鋼瓶要逐只進(jìn)行水壓實(shí)驗(yàn)，需在鋼瓶中注滿潔凈的水，這將使鋼瓶內(nèi)的殘氣被置換出來，能夠直接降低鋼瓶內(nèi)殘留液化氣的濃度，這樣，在進(jìn)行氣密性試驗(yàn)充入壓縮空氣前，用濃度測試儀對每只受檢鋼瓶進(jìn)行濃度檢測，均能保證殘留液化氣體積濃度小于0.4%，所以只要按照正常的檢驗(yàn)流程操作，焚燒工藝能夠滿足相關(guān)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

4 理化分析的方法

根據(jù)經(jīng)過隨機(jī)抽取經(jīng)過焚燒之后的鋼瓶，對其高溫向火面的金相分析結(jié)果表明：鋼瓶的材質(zhì)金相組織和晶粒度都符合GB/T6653-2017《焊接氣瓶用鋼板和鋼帶》的要求。鋼瓶經(jīng)過焚燒之后，需要在進(jìn)行水壓測試之前充分冷卻，在對焚燒后和水壓試驗(yàn)后瓶內(nèi)殘氣進(jìn)行分別取樣進(jìn)行色譜分析，表明鋼瓶經(jīng)過焚燒之后，瓶內(nèi)的殘氣濃度沒有達(dá)到低于0.4%的標(biāo)準(zhǔn)要求，但是經(jīng)過水壓實(shí)驗(yàn)之后，瓶內(nèi)的殘氣體積濃度符合小于0.4%標(biāo)準(zhǔn)要求，可以保證鋼瓶氣密性實(shí)驗(yàn)的安全要求。

5 結(jié)語

在液化石油氣鋼瓶定期檢驗(yàn)過程中，為了做好鋼瓶的焚燒工作，焚燒爐需要利用溫控裝置來控制燃燒器的強(qiáng)度，并且控制好鋼瓶在爐內(nèi)的停留時(shí)間，所以要保證燃燒器和傳送裝置之間的配合。本文的鋼瓶焚燒操作中，使用了氣缸間歇推進(jìn)的方法，需要控制好推進(jìn)鋼瓶的時(shí)間間隔，從而控制好鋼瓶在火焰燃燒下的停留時(shí)間。為了避免鋼瓶金相出現(xiàn)變化，需要控制爐膛內(nèi)的溫度在600℃以下，并且保證爐內(nèi)的高溫段停留時(shí)間要在3分鐘以內(nèi)。通過對焚燒爐爐膛溫度，鋼瓶在爐內(nèi)停留時(shí)間等工藝參數(shù)的控制，以及嚴(yán)格遵循相關(guān)的檢驗(yàn)流程，就能夠保證受檢鋼瓶經(jīng)焚燒處理后滿足相關(guān)檢驗(yàn)檢測標(biāo)準(zhǔn)的要求。