我公司1985年建成的50 000m3焦炉
煤气柜因资金短缺,施工时削减掉了净化系统,为防止
煤气中H2S、焦油、萘对柜皮的侵蚀,采用“氯磺化聚乙烯”
防腐涂料,做了塔内壁
防腐处理。
如今柜体内壁挂焦油、萘过多,将防腐漆剥落,焦炉煤气中含有大量的H2S、O2、CO2等物质,易溶于水,水溶液为强酸、强氧化性物质,对湿式煤
气柜有很强的腐蚀作用。另外,冬季
气柜水封必须通入大量的蒸汽保温防冻,水温为40e左右,环境温度是-15e,
气柜频繁升降,柜皮频繁地入水浸泡、加热,又频繁地被干燥或结冰,防腐漆膜与柜皮的粘合力大为降低,漆膜鼓胞脱落。柜皮出现多处较大面积腐蚀及漏气点,最大一处漏点已形成800 mm长的裂缝, 500 mm以下漏点多处。近几年来,我们在不断地进行补漏维修工作,但4 mm柜皮受腐蚀处经测试仅剩1 mm厚,有些地方已出现小面积蜂窝,无法正常进行施焊补漏工作,维修不能达到令人满
意的效果,随着时间的推移,漏点愈来愈多,严重影响了煤
气柜的正常
运行。
另外,于1975年建成的100 000 m3高炉煤
气柜, 1999年5月又发生了三塔下挂圈焊缝开裂,裂缝长50mm,宽10mm,致使水封高度下降,煤气外泄引起煤
气柜突然不受控下落即掉柜事件,使存储气量大幅度下降,从而大大削弱了调节平衡煤气缓冲用户的作用,运行使用很不安全,两
气柜大修势在必行,经我厂工程技术人员研究决定对两
气柜进行
大修。
2湿式煤
气柜大修的
方法
方法1:
气柜内煤气完全排空,
气柜下落至底部,水封内水全部排空,再由水封处开洞,将机械设备置于柜内,进行作业更换柜皮。这种方法爆炸着火可能性小,但
气柜必须停止运行。因煤气管网再无别的缓冲装置,剩余煤气无处储存,势必造成很大的能源浪费和全公司煤气用户生产受限;而且施工区域狭窄,施工难度大,落柜时有可能出现拱顶坍塌、导至
气柜报废。另外检修作业时间长,影响全公司焦炉煤气平衡,给生产带来较大的损失与不便。
方法2:移地大修,即新建设一个煤
气柜,待新柜建成投入煤气管网运行后,旧煤
气柜停止运行并报废,这种方法风险极小,不影响管网的正常运行,但投资巨大。新建一座50 000 m3焦炉煤
气柜,酒钢设计院的概算600万元左右。
方法3:带煤气大修,即带煤气更换柜皮和带煤气下挂圈补漏。此法是在
气柜正常运行的情况下,利用上一塔节挂起下一塔节,排空两塔柜皮之间的煤气,再更换被挂起塔节的柜皮。这种方法投资小,而且不影响管网的正常运行。但是风险大,着火、爆炸的几率大,尤其是焦炉煤气(爆炸范围为4. 72%~37. 59%焦炉煤气体积百分含量),因此技术操作要求很高。
3带煤气大修技术的主要内容
3.1更换
气柜柜皮
3.1.1原理
在煤气设备上动火,首要的一条就是排除有可能引发爆炸的混合气体。此方法是:用上一塔节通过扁担挂起下一塔节,用二塔挂起三塔,见图1。挂起后上二塔节柜皮可完全将煤气与三塔柜皮隔绝,两塔柜皮间残存煤气可通入惰性气体(或空气)吹扫,直至其间煤气与空气混合的混合气体不在爆炸范围内,即可按常规动火作业更换柜皮。
3.1.2 实施步骤
⑴在塔下制作菱形板。将要更换的柜皮尺寸测量准确后,在地面搭好的平台上,按照尺寸拼对、焊接、制作菱形板。焊接菱形板时要求双面焊,做到焊缝平整、焊肉饱满,不能出现气孔、夹渣、错边、咬边现象,焊好后要消除焊接应力,同时进行内侧防腐刷漆。
⑵对上二塔柜皮进行检漏。此项工作一定要认真细致,通过升塔时对水中气泡的观察和用肥皂水涂刷来确定柜皮是否漏气,若有漏气点,及时补焊,确保上二塔柜皮无漏气现象。此步骤是安全施工的关键。
⑶安装扁担将要更换柜皮的三塔挂起,用惰性气体(或空气)吹扫两塔间的残余煤气,至煤气含量在爆炸极限以下(或是测定氧气含量在20%以上)。
⑷由于两塔同时上升时柜皮重量将增大,柜内工作压力将大幅度增加,计算出塔上升时柜内煤气压力范围,在该控制范围内,根据更换柜皮的需要控制
气柜的升降,以便于安装操作。
⑸柜皮与导轨垫板及下挂圈环板之间的焊接,因施工人员只能在柜体外侧作业,所以采用搭接单面焊,搭接宽度Y100 mm。
⑹柜表面防腐采用3层防腐漆涂刷法,第一层为环氧带锈底漆,第二层为环氧云铁中间漆,第三层即面漆为氯化铁橡胶面漆,涂刷要均匀,每层漆保证涂刷两遍。
3.2带煤气下挂圈补漏
3.2.1原理
将下挂落入大水封中,利用大水封中足够多的水封住煤
气柜内的煤气。在充分隔绝煤气的前提下,在漏点处两侧筑堰,并抽尽堰内残余水。同时,在裂缝底部用带玻璃泥的铲板,见图2,从下挂圈底部堵住裂缝,阻止裂缝处冒水。如此,便可以进行正常贴板焊接。
3.2.2实施步骤
⑴制作挡水铲板。按照裂缝尺寸确定恰当的铲板尺寸,用D6钢板、56钢筋焊接成铲板,玻璃泥固定在钢板上,见图2。
⑵对三塔(即施补塔节)进行检漏,检漏方法同上。
⑶三塔下挂圈水封溢流孔高度400 mm,将其落入水中200 mm,保证下挂圈完全侵入水中的同时,保证大水封的水不流入下挂圈内,这时三塔下挂圈与四塔上挂圈脱钩,其间距为100 mm左右。此时应保持柜内压力稳定,控制柜高在25 mm范围内波动。
⑷向四塔上挂圈内通入惰性气体(或空气),吹扫残余煤气,直至煤气含量低于爆炸极限范围(或氧气含量20% )。
⑸气体成分检测合格后,在有裂缝处的四塔上挂圈顶板开280 mm~1 000 mm天窗,将制作好的带玻璃泥铲板,由天窗处伸入裂缝外侧,目的在于阻止冒水上。
⑹在三塔下挂圈裂缝两端400 mm处筑堰,并抽尽堰内余水,待两塔间水排尽后,进行贴补焊。作业完毕并确认焊接质量后,上下挂圈恢复正常。
4安全要点
本课题安全方面的关键在于防火、防爆。为此,我们制定了严密的安全措施,由煤气防护站现场监测,专业安全人员监督。除遵守煤气动火安全操作通则外,还必须注意以下几点:
⑴现场动火前要清除区域内易燃物品,在指定地点动火,由防护站测试,混合气体含量合格后,方可办理动火票,工作人员必须持动火票在限定的时间内工作,不得超时。
⑵防止二塔柜皮煤气泄漏,电焊堵漏时属带压动火,柜内焦炉煤气含氧量不得超过2%。
⑶施工点若无安全网罩时,水槽上应加装安全网罩,以防止工器具及施工人员掉入水槽。
5实施后的效果
⑴经过紧张奋战,提前将50 000 m3
气柜三、四塔的柜皮圆满地更换、焊接完毕。在近1个月的生产运行当中,
气柜反复升降,无卡轨现象,无漏气现象。工程质量完全合格,各项技术指标均符合要求,顺利通过公司质量验收。
⑵
气柜大修投运后,有力地保障了公司焦炉煤气的储备与调节,及各厂矿焦炉煤气的正常使用。原
气柜因漏气只能维持柜高19 m,大修后柜高可达32. 6 m,可储存气量大大增加。当用户用量减少管网压力高时,可及时将焦炉煤气更多地存入50 000m3
气柜内;当用户用量增加时,可由
气柜更长时间地向管网输出,保证用户使用,显著地减少了焦炉煤气放散。
6经济效益分析
本次50 000m3
气柜挂塔大修的总预算为70万元左右,若移地大修,预算为600余万元因此挂塔大修与移地大修相比,可减少相当大一笔投资。
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