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加熱爐汽化冷卻水管漏水分析及解決措施

文檔作者：張永全左龍文檔來源：河北鋼鐵集團(tuán)		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年09月26日
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總第191期
2011年第11期
河北冶全 Fotal 191
2()1 1．Numbcr
加熱爐汽化冷卻水管漏水分析及解決措施
張永全，左龍
(河北鋼鐵集團(tuán)承德公司，河北承德067002)
摘要：對(duì)承鋼棒材廠加熱爐汽化冷卻水管漏水事故進(jìn)行了分析，找出l『事故發(fā)乍原因，提出了解決措施．
關(guān)鍵詞：加熱爐；汽化；冷卻水管；漏水；分析；措施
中圖分類號(hào)：TGI55．4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1006—5008(201I)11—0038—03
ANALYSIS ABOUT W ATER LEAKAGE 0N
VAPORIZATION COOLING W ATER PIPE OF
HEATING FURNACE AND ITS SOLVING MEASURES
Zhang Yongquan，Zuo Long
(Chengde Iron and Steel Company，Hebei Iron and Steel Group，Chengde，Hebei，067002)
Abstract：It is analyzed the water leakage on vaporization cooling water pipe of heating furnace，found out the
reason，proposed the solving measures．
Key W ords：heating furnace；vaporization：cooling water pipe：water leakage；analysis；measures
1 前言
承鋼棒線廠一棒生產(chǎn)線加熱爐始建于2003年，
當(dāng)年10月份烘爐，12月26日正式投入使用，為步
進(jìn)梁、雙蓄熱、汽化冷卻式三段加熱爐。加熱能力為
冷裝150 t／h、熱裝170 t／h，有效尺寸為21．9 m x
l2．96 m，燃料為高爐煤氣，采用強(qiáng)制循環(huán)汽化冷卻，
加熱坯料最大尺寸為165 m x 1 65 m x 1 2 000 m。
2 加熱爐冷卻水管漏水事故發(fā)生過程
2008年9月19日承鋼一棒加熱爐按計(jì)劃進(jìn)行
檢修，至10月2日點(diǎn)火烘爐。汽化冷卻水管布置見
圖1。
本次加熱爐主要檢修項(xiàng)目有：加熱爐高溫段側(cè)
爐墻的重新澆注、加熱爐端部爐墻的拆除與重新澆
注、加熱爐爐底縱水梁(定4水梁)恢復(fù)。加熱爐開
爐前進(jìn)行了汽化連箱的調(diào)整處理，并對(duì)定4水梁進(jìn)
行了超聲波探傷、打壓試驗(yàn)等驗(yàn)收。隨后進(jìn)行了各
回路水量的校準(zhǔn)，恢復(fù)損壞的渦街流量計(jì)、測(cè)溫計(jì)。
加熱爐按照耐火材料供應(yīng)商提供的烘爐曲線正常升
溫，至2008年l0月4日大夜班開始裝鋼，上午準(zhǔn)備
收稿日期：2011—07—20
作者簡(jiǎn)介：張永全(1976一)，男，技師，1999年畢業(yè)于石家莊鐵道學(xué)
院設(shè)備工程與管理專業(yè)，現(xiàn)在河北鋼鐵集團(tuán)承鋼公司棒線廠一棒工
段從事加熱爐工作，E—mail：XX～xh—zhangyq@edvt．tom．CI1
38
軋鋼時(shí)發(fā)現(xiàn)水梁漏水，進(jìn)行了緊急停爐。其中， 烘
爐期問，對(duì)加熱爐汽化冷卻系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行r
跟蹤，并進(jìn)行了必要的記錄。
定1 ／ 一 E 定1
動(dòng)1 ／
、
動(dòng)S
定2 1
動(dòng)2 動(dòng)5
j 1
定3
定4 定4
動(dòng)3 動(dòng)6
【
定5 定5
動(dòng)4 動(dòng)6
、 ＼
定6 定6
加熱段 均熱段
圖1 汽化冷卻水管布置
Fig．I Arrangement of vaporization cooling water pipe

總第1 91期
(2)2007年9月份加熱爐停爐檢修，主要是定4
水梁的恢復(fù)和爐底汽化連箱的找正，開爐后剛開始軋
鋼出現(xiàn)了水梁倒塌和漏水事故，具體情況見圖9、10
圖9 2007年9月份定4水梁倒塌
Fig．9 Status of collapsed solid 4# water beam in September．2007
圖10 2007年9月動(dòng)4水梁桶水情況
Fig 1 0 W ater leakage of moving 4#water beam in September．2007
3 事故原因分析
由于一棒加熱爐連續(xù)3次出現(xiàn)同類故障，針對(duì)
發(fā)生事故現(xiàn)象進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)有以下共同特點(diǎn)：事故
均發(fā)生在加熱爐停爐后開爐過程中，而在正常生產(chǎn)
過程中未出現(xiàn)此類事故。漏水事故發(fā)生在加熱段動(dòng)
梁上，而且發(fā)生區(qū)域在雙立柱管附近。到目前為止，
加熱段動(dòng)梁的動(dòng)4、動(dòng)1、動(dòng)3均已發(fā)生漏水事故，只
有動(dòng)2尚完好。
(1)2006年事故原因?yàn)樗翰馁|(zhì)缺陷，并將此
支梁已拆除。
(2)2007年事故原因?yàn)椴馁|(zhì)的鑄造缺陷造成漏
水，而定4水梁倒塌的原因是調(diào)節(jié)閥“掉蛋”，缺水
后倒塌。
(3)2008年事故前烘爐過程中記錄的原始數(shù)
據(jù)，包括循環(huán)泵出口總管水量、各個(gè)回路水量以及在
烘爐前用手持式流量計(jì)標(biāo)定在線流量計(jì)的數(shù)據(jù)，均
未發(fā)現(xiàn)問題。
2008年事故出現(xiàn)在加熱段動(dòng)1、動(dòng)3處的漏點(diǎn)
不同于上兩次，上兩次是孔洞，而這次是環(huán)向裂縫．、
從破壞水梁的表象看，出現(xiàn)環(huán)向裂縫的地方在加熱
段動(dòng)l錨同鉤處、動(dòng)3耐熱處，這兩個(gè)地方都進(jìn)行過
40
焊接作業(yè)，存在應(yīng)力集中，是最薄弱的地方。
4 受力分析
(1)立柱管、縱梁、錨固鉤、耐熱滑塊焊接點(diǎn)受
力分析。承鋼加熱爐總長(zhǎng)21．4 m，其中加熱段的縱
梁(動(dòng))13．698 m(冷態(tài)，13．725 m 熱態(tài))+縱梁
(定)13．388 m(冷態(tài)，13．415 ITI熱態(tài))，有雙管 柱
1根，單管立柱4根；均熱段的縱梁(動(dòng))8．097 m(冷
態(tài)，8．24 m熱態(tài))+縱梁(定)8．097 m(冷態(tài))，有雙
管立柱1根，單管立柱4根。設(shè)計(jì)時(shí)，為了保證l卜常
工作時(shí)立柱管能夠垂直承受力，安裝時(shí)在整個(gè)縱梁
處附加了一個(gè)預(yù)拉力(拉應(yīng)力)，其中，靠近中部受
拉應(yīng)力最大。這個(gè)應(yīng)力隨縱梁加長(zhǎng)而增大，陔加熱
爐的加熱段比均熱段的應(yīng)力要大。
加熱爐內(nèi)縱梁錨固鉤、耐熱滑塊、立柱管梁錨【古I
鉤都進(jìn)行過焊接作業(yè)，存在應(yīng)力集中，也是最薄弱的
地方。耐熱滑塊與縱梁焊接在一起，耐熱滑塊的線
膨脹系數(shù)比縱梁小得多；縱梁錨固鉤與縱梁、立柱管
焊接在一起，加熱爐的每次提溫、降溫，耐熱滑塊根
部都要承受一次交變應(yīng)力，易形成疲勞破壞。
(2)承鋼加熱爐分析。步進(jìn)式加熱爐的主杜
管、縱梁、錨固鉤、耐熱滑塊焊接點(diǎn)處均存在應(yīng)力，承
鋼一棒加熱爐與國(guó)內(nèi)一般加熱爐的不同之處在于：
一般的加熱爐每年停爐2次(指由正常生產(chǎn)降釗室
溫)，主要T作足更換蓄熱小球或蜂窩體、清理氰化
鐵皮以及其它維護(hù)；大修周期為5～8年，也就是停
爐10—24次。承鋼一棒生產(chǎn)線由于外部條件所限，
停爐較頻繁。當(dāng)加熱爐停爐超過一定的頻率后，這
個(gè)交變應(yīng)力沿縱梁長(zhǎng)度方向產(chǎn)生環(huán)向裂紋。這些裂
紋隱患在各個(gè)縱梁以裂紋趨勢(shì)、或顯性裂紋存在，在
最惡劣的部位出現(xiàn)開裂。
綜七所述，由于動(dòng)梁的工作環(huán)境條件比定梁差，
加熱段的工作環(huán)境條件比均熱段差，據(jù)此分析就與
這3次損壞的水梁部位相吻合。
5 措施
(1)加強(qiáng)對(duì)加熱段動(dòng)2的重點(diǎn)監(jiān)控，這是最大
的事故隱患點(diǎn)(動(dòng)1、動(dòng)3、動(dòng)4已更換為新梁)，將對(duì)
其適時(shí)進(jìn)行更換。
(2)加強(qiáng)對(duì)加熱段定1、定2、定3、定6的重點(diǎn)
監(jiān)控，這是第二個(gè)事故隱患點(diǎn)。
(3)加強(qiáng)對(duì)均熱段各梁的監(jiān)控，這是第。t個(gè)事
故隱患點(diǎn)。
(4)在以后的加熱爐運(yùn)行中，若由于其它條件
生產(chǎn)長(zhǎng)時(shí)問中斷，加熱爐最好在700～800℃ 保溫，
并且把爐內(nèi)的鋼清理十凈。 (下轉(zhuǎn)第1 8頁(yè))
總第191期HEBEI YEJ1N
高爐容積／m 2 500
噴吹站與高爐的距離／m 250
噴煤能力／(t／h) 54
風(fēng)口／個(gè) 28
工藝特點(diǎn) 嗡 罐并聯(lián)’輸煤總
輸煤管數(shù)量／條 2
輸煤管直徑／ram 80
輸煤管補(bǔ)氣系統(tǒng)／套 2
各風(fēng)口煤粉均勻化措施 篡 囂 柑煤粉分
2 000
l60
45
26
流態(tài)化上出料，煤粉濃相輸送；3罐串聯(lián)，多支管輸送
26
I8
26
輸煤管直徑相同；輸煤管補(bǔ)氣調(diào)控；無(wú)煤粉分配器；
輸煤管當(dāng)量長(zhǎng)度相等
5 結(jié)語(yǔ)
大高爐噴煤濃相輸送工藝設(shè)計(jì)為3罐并聯(lián)，流
態(tài)化上出料，輸煤總管加爐前濃相煤粉分配器，煤粉
濃相輸送。該工藝的系統(tǒng)穩(wěn)定性高，固氣比可達(dá)75
(上接第37頁(yè))
3．6 雙機(jī)熱備系統(tǒng)工作原理
(1)啟動(dòng)主服務(wù)器和備份服務(wù)器，將備份服務(wù)
器中Sqlserver服務(wù)停止，然后啟動(dòng)熱備系統(tǒng)。
(2)熱備系統(tǒng)啟動(dòng)后，按用戶設(shè)置的周期進(jìn)行數(shù)
據(jù)庫(kù)備份，通常10 min。系統(tǒng)將備份文件存入z盤。
備份文件名按某天序號(hào)存儲(chǔ)，如201012010001，同時(shí)
還可設(shè)置工作繁忙時(shí)間段和該時(shí)間段的備份周期。
(3)熱備系統(tǒng)按用戶設(shè)置的周期進(jìn)行主服務(wù)器
偵測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)主服務(wù)器故障，熱備系統(tǒng)將啟動(dòng)備份
服務(wù)器Sqlserver服務(wù)，按照備份文件最大序號(hào)的文
件進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)還原，完成數(shù)據(jù)一致性操作。
(上接第4O頁(yè)】
(5)在以后的加熱爐檢修中，盡可能不停汽化
冷卻系統(tǒng)的循環(huán)水，并提高循環(huán)水的溫度，以減輕溫
度應(yīng)力。
(6)在加熱爐大修時(shí)，將加熱段的水梁耐熱滑
塊改成卡騎式(現(xiàn)在為焊接式)。
(7)系統(tǒng)對(duì)加熱爐進(jìn)行評(píng)價(jià)，消除事故隱患。
(8)對(duì)損壞水梁的材料進(jìn)行分析，找出發(fā)生事
故點(diǎn)的鋼管內(nèi)部和未損壞部位的內(nèi)部質(zhì)量狀況，以
18
kg粉／kg氣以上；輸送能力大，達(dá)到150～800 kg／
(cm ·h)；工藝控制范圍廣，在噴煤量大于180 kg
粉／t Fe、小于95 粉／t Fe，均可以實(shí)現(xiàn)煤粉濃相輸
送。
(4)通過數(shù)秒的還原后，備份服務(wù)器代替主服
務(wù)器工作，整個(gè)過程無(wú)需人工干預(yù)。
(5)將出現(xiàn)問題的主服務(wù)器修復(fù)后啟動(dòng)，作為
備份服務(wù)器運(yùn)行。
4 結(jié)語(yǔ)
根據(jù)唐鋼公司的現(xiàn)場(chǎng)情況設(shè)計(jì)的雙機(jī)熱備系
統(tǒng)，在不更改硬件設(shè)施、改造控制系統(tǒng)的前提下，設(shè)
計(jì)了數(shù)據(jù)中心服務(wù)器雙機(jī)熱備系統(tǒng)。針對(duì)重要時(shí)段
(如生產(chǎn)做計(jì)劃的時(shí)段)，采用更密集的備份方案、
更短的備份周期，大大降低了服務(wù)器的故障時(shí)間，服
務(wù)器的平穩(wěn)運(yùn)行為企業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)穩(wěn)定提供l『強(qiáng)有
力的支持。
備進(jìn)一步分析驗(yàn)證。
6 結(jié)語(yǔ)
通過采取上述措施，承鋼公司一棒加熱爐分別
于2009年4月、2010年4月進(jìn)行了停爐檢修，檢修
期均為l0天，對(duì)均熱段兩爐墻進(jìn)行了修復(fù)，同時(shí)對(duì)
動(dòng)2水梁進(jìn)行了預(yù)防性的更換。在檢修結(jié)束后，該
加熱爐未出現(xiàn)汽化系統(tǒng)水梁漏水事故。

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