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威金斯煤氣柜煤氣泄漏原因分析及修補(bǔ)措施

文檔作者：劉俊濤劉景壹文檔來源：唐山中厚板材有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年03月13日
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冶金動(dòng)力
METALLURGICAL POWER 2014 年第11 期
總第177 期
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）
【摘要】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。
【關(guān)鍵詞】威金斯轉(zhuǎn)爐煤氣柜；泄漏；措施
【中圖分類號(hào)】TQ547.9 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】1006-6764(2014)11-0026-02
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）
【Abstract】Gas leakage happened during daily operation of the 80000 m3 Wiggins 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.
【Key words】Wiggins converter gas holder; leakage; measure
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(chǔ)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(tái)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(cè)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(cè)
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(dòng)，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(duì)
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(duì)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(cè)壁厚：從2013 年開始壁厚測(cè)量工作由以
前一年一次改為一年兩次，對(duì)側(cè)壁較薄處進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)
標(biāo)記，臺(tái)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(huì)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(duì)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
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2014 METALLURGICAL POWER 年第11 期
總第177 期
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(dòng)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(zhǎng)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(cè)
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(zhǎng)期附著在側(cè)板和活塞
上，加劇了煤氣柜的腐蝕。
4.2 氧對(duì)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(huì)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(duì)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(duì)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(tái)架，在第2 和第3 環(huán)
板上焊接了一圈T 擋板臺(tái)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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。（下轉(zhuǎn)第86 頁）
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METALLURGICAL POWER 2014 年第11 期
總第177 期
4 兩天要把齒輪箱和分配箱打開，并對(duì)所有設(shè)備進(jìn)
行全面清洗檢查更換。第5 天要對(duì)軸向調(diào)整的10 個(gè)
蝸輪和輥?zhàn)舆M(jìn)行回裝，接上臨時(shí)電原依靠蝸輪的轉(zhuǎn)
動(dòng)把輥?zhàn)訋нM(jìn)去裝到一定的位置，并做部分調(diào)試，以
保證所有的輥?zhàn)有蛘_。第7 天全面試車交工。
2.3 矯直機(jī)檢修步驟
2.3.1 檢修步驟
（1）在停機(jī)前，必須要利用電機(jī)把10 個(gè)輥?zhàn)訌?
蝸輪中旋出來，才能停電。在確認(rèn)電源停了以后，再
開始工作。
（2）利用配重套筒將上面的5 個(gè)輥?zhàn)拥踝?，然后?
風(fēng)動(dòng)扳手將上面5 個(gè)蝸輪的螺栓拆掉，讓行車吊走。
（3）用氣割把萬向軸的螺栓割掉，并把萬向軸吊
走，然后再把下面的5 根輥?zhàn)拥踝撸侔严旅? 個(gè)蝸
輪的螺栓拆掉并吊走。這時(shí)一部分人就可以開始拆
洗蝸輪，起重可以利用游錘把帽頭的大螺栓撞掉，再
利用15 t 行車把帽頭吊下來，并翻身，將帽頭里的
10 個(gè)蝸輪拆下來后，再把5 個(gè)上筒體吊下來，清洗
工作就全面展開。
2.3.2 注意事項(xiàng)
清洗渦輪時(shí)，主要檢查蝸桿的軸承好壞及串動(dòng)
間隙，裝配好后轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活。減速機(jī)主要調(diào)整高速
軸的串動(dòng)間隙，油路是否暢通。齒輪分配箱主要保證
油路暢通和密封正確，并保證轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。在拆蓋前一
定要做好標(biāo)記。
2.3.3 回裝
首先要回裝上筒體和帽頭，然后回裝下輥?zhàn)雍?
蝸輪：先把蝸輪裝好后，再將輥?zhàn)铀瓦M(jìn)套筒，在輥?zhàn)?
前面用1 t 葫蘆拉住，將蝸輪通上臨時(shí)電源，邊拉邊
轉(zhuǎn)使輥?zhàn)友b到正確位置，上蝸輪和上輥?zhàn)右彩怯猛?
樣方法。在上輥?zhàn)友b好后，要調(diào)整上輥的水平度，調(diào)
好后聯(lián)接中間小套筒，和所有萬向軸。在一切都完成
后，要分別調(diào)試，最后清離現(xiàn)場(chǎng)全面試車交工。
3 結(jié)論
此方法是長(zhǎng)期檢修工作中總結(jié)的方法，從人員
安排、工序安排、檢修方法上都比較合理、快速。
[ 參考文獻(xiàn)]
[1] 廖宏亮. 冶金機(jī)械安裝與檢修技術(shù)手冊(cè)[M]. 北京：中國(guó)知識(shí)出版
社，2007.
收稿日期：2014－08－15
作者簡(jiǎn)介：岳雨龍（1956－），男，鉗工技師，現(xiàn)從事機(jī)械設(shè)備安裝工作。
（上接第27 頁）（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）。
圖3 帶壓修補(bǔ)側(cè)壁示意圖
螺栓孔起著泄壓的作用，當(dāng)縫隙逐漸焊接合攏
時(shí)，微量泄漏出的煤氣從螺栓孔處飄走，減少了焊接
處的壓力，使熔池在不被吹跑的情況下結(jié)晶完成焊
接任務(wù)。當(dāng)焊接完畢后，把螺栓牢固地?cái)Q入螺栓孔，
將泄漏點(diǎn)徹底封堵。在焊接的過程中，為了防止煤氣
著火事故的發(fā)生，用少量氮?dú)獯瞪⒑附狱c(diǎn)周圍的空
氣，隔絕助燃?xì)怏w。
（5）對(duì)堵漏區(qū)域做防腐。
5.2.2 拆除第2 環(huán)板上蒸汽管穩(wěn)固架，在第2 和第
3 環(huán)板間的外棱邊上重新做蒸汽管穩(wěn)固架。
5.2.3 接觸煤氣的側(cè)壁在空氣側(cè)重新做一次防腐。
5.3 降低氧含量
轉(zhuǎn)爐煤氣回收時(shí)，氧含量由以前不能超過2%，
改為現(xiàn)在不能超過1%。
6 密封驗(yàn)漏
上述修補(bǔ)完成后，向煤氣柜內(nèi)充氮?dú)?，壓力升?
2.5 kPa，用肥皂水涂刷在活塞和側(cè)壁的修補(bǔ)處，結(jié)
果均沒有出現(xiàn)氣泡。
7 結(jié)束語
煤氣柜活塞板共修補(bǔ)118 處，側(cè)板共修補(bǔ)21
處，及時(shí)消除了煤氣柜運(yùn)行中的安全隱患，保證轉(zhuǎn)爐
煤氣回收及輸送工作安全、穩(wěn)定、受控[1]。借此次檢修
機(jī)會(huì)，同步開展了電除塵噴水噴頭清理、水循環(huán)系統(tǒng)
排污，電氣系統(tǒng)改造等附屬設(shè)備的維護(hù)工作。
[ 參考文獻(xiàn)]
[1] 羅松，王武. 30000 m3 轉(zhuǎn)爐煤氣柜大修技術(shù)改造[J]. 冶金動(dòng)力，
2010（6）：53-54.
收稿日期：2014－08－22
作者簡(jiǎn)介：劉俊濤（1983-），男，2007 年畢業(yè)于天津商業(yè)大學(xué)，本科學(xué)
歷，現(xiàn)從事冶金燃?xì)夤?yīng)工作。
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