九鋼公司新區(qū)轉(zhuǎn)爐煤氣管道腐蝕原因分析與處理方法

1、九鋼公司新區(qū)轉(zhuǎn)爐煤氣管道腐蝕原因分析與處理方法歐 青動(dòng)力廠安環(huán)科摘要：本文主要結(jié)合九鋼公司新區(qū)轉(zhuǎn)爐煤氣管道腐蝕現(xiàn)狀實(shí)際分析了九鋼新區(qū)轉(zhuǎn)爐煤氣管道腐蝕嚴(yán)重的原因，依據(jù)實(shí)際情況提出了幾種處理方法，并對(duì)不同處理方法的可行性進(jìn)行了探討，同時(shí)對(duì)后階段的防腐工作提出相關(guān)建議。關(guān)鍵詞：煤氣管道 腐蝕 管道防腐處理 安全風(fēng)險(xiǎn)前言：轉(zhuǎn)爐煤氣管道自2008年投產(chǎn)至今，已使用將近7年。2015年5月份以來(lái)，九鋼公司新區(qū)轉(zhuǎn)爐煤氣管道腐蝕狀況日益嚴(yán)重，其中新區(qū)鐵前路（新區(qū)綜合樓后至1780汽動(dòng)鼓風(fēng)站間）該段煤氣管道腐蝕現(xiàn)象尤為突出，22#、24#支架到38#支架之間頻繁出現(xiàn)漏水、漏氣現(xiàn)象，泄漏嚴(yán)重時(shí)現(xiàn)場(chǎng)煤氣濃度高達(dá)10

2、0PPM，威脅周邊人員安全，特殊情況下不得不對(duì)該路段實(shí)行封鎖，目前長(zhǎng)期執(zhí)行特護(hù)，對(duì)生產(chǎn)、安全都形成了潛在威脅。 1.新區(qū)轉(zhuǎn)爐煤氣管道腐蝕原因分析1.1 管道破壞有兩種形式。一種是管道在腐蝕介質(zhì)的作用下壁厚不斷減薄，導(dǎo)致管道整體強(qiáng)度不足而發(fā)生爆破。一種是管道經(jīng)過(guò)腐蝕，其有效壁厚尚能達(dá)到使用要求，及時(shí)管道不會(huì)發(fā)生整體破壞，而局部由于泄漏點(diǎn)直徑擴(kuò)大等原因發(fā)生的局部再破壞。新區(qū)轉(zhuǎn)爐煤氣管道屬于低位置管道由于腐蝕嚴(yán)重導(dǎo)致部分區(qū)域壁厚不斷減薄，局部形成泄漏點(diǎn)導(dǎo)致的破壞。1.2新區(qū)轉(zhuǎn)爐煤氣含水、含塵量高，具體煤氣成分要具體分析。2.新區(qū)轉(zhuǎn)爐煤氣管道腐蝕的處理方法2015年8-9月份，九鋼公司多次組織相關(guān)部門(mén)

3、、單位召開(kāi)專(zhuān)題會(huì)，其中動(dòng)力廠與維修廠、方大設(shè)計(jì)院等機(jī)構(gòu)共同對(duì)該管道腐蝕情況進(jìn)行了分析研究，提 出了幾種不同的處理方法，具體如下：2.1新增一路轉(zhuǎn)爐煤氣管道，施工期間原管道正常使用。檢修具體措施和方法在原管道旁（支架外側(cè)）新增一路轉(zhuǎn)爐煤氣管道，檢修施工期間原有管道繼續(xù)使用，待新增管道鋪設(shè)完畢后只需轉(zhuǎn)煤停供34小時(shí)左右即可完成管道開(kāi)口對(duì)接焊接工作。新增新區(qū)2#變電站旁8#管道支架至1780汽動(dòng)鼓風(fēng)站的DN1000轉(zhuǎn)煤管道，以及更換8#管道支架至煉鋼的部分DN800轉(zhuǎn)煤管道。新增DN1000煤氣管道總長(zhǎng)450米，DN800煤氣管道總長(zhǎng)50米。新增轉(zhuǎn)煤管道利用現(xiàn)有管道支架用H型鋼材焊接斜撐進(jìn)行鋪設(shè)，并

4、用管托支撐，管托需土建基礎(chǔ)施工（如圖）。在原有管道支架處焊接36個(gè)斜撐，并制作對(duì)應(yīng)的36個(gè)管托。新增管道鋪設(shè)焊接好后，與轉(zhuǎn)煤總管及用戶轉(zhuǎn)煤管道開(kāi)口對(duì)接，同時(shí)切割斷開(kāi)原有需更換的管道，并對(duì)切割面焊接盲板，原有切割斷開(kāi)的轉(zhuǎn)煤管道停止使用。在原有轉(zhuǎn)煤排水器旁新增的轉(zhuǎn)煤管道底部安裝排水喇叭口，并安裝好DN100的閘閥，待管道接口時(shí)連接排水器。新增管道共安裝六個(gè)排水器，除利用原管道三個(gè)排水器外再新增三個(gè)排水器。2.1.1.6 34#管道支架處新增閥門(mén)檢修平臺(tái)，同時(shí)將該處原管道上DN1000的電動(dòng)蝶閥及盲板閥拆除安裝到新增轉(zhuǎn)煤管道上，且閥門(mén)前后各安裝一個(gè)DN800的人孔及DN100的放散管。防腐要求：要求

5、管道內(nèi)外表面按照防腐要求進(jìn)行防腐處理。方案一檢修施工圖高爐煤氣管道轉(zhuǎn)爐煤氣管道管托示意圖管托弧長(zhǎng)1000MM管托寬度400MM新增轉(zhuǎn)爐煤氣管道方案一結(jié)論及建議：管托支撐措施經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查并與方大設(shè)計(jì)院評(píng)審，支撐柱需建設(shè)在水溝內(nèi)部和馬路旁的綠化帶中，容易造成水溝的堵塞和車(chē)輛碰撞，形成設(shè)備安全隱患。 建議此方案不實(shí)施。2.2在原轉(zhuǎn)爐煤氣管道支架上（內(nèi)側(cè)），平行并列新增一路轉(zhuǎn)爐煤氣管道。檢修具體措施和方法利用原有的轉(zhuǎn)爐煤氣管道的支撐架，在轉(zhuǎn)爐煤氣管道支架內(nèi)側(cè)空隙處鋪設(shè)一路新管道。2.2.1.2、2015年9月中旬，動(dòng)力廠煤氣防護(hù)站與安環(huán)科、設(shè)備技術(shù)科、方大設(shè)計(jì)院、維修廠共同對(duì)現(xiàn)有的支撐架進(jìn)行了測(cè)量,并

6、到現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪支撐架的空隙，經(jīng)測(cè)繪空隙最大處為1100mm、最小處為900mm，不夠空間進(jìn)行DN1000的煤氣管道安裝鋪設(shè)，測(cè)量結(jié)果顯示部分區(qū)域內(nèi)側(cè)余留的空間不足以再平行并列新增一路轉(zhuǎn)爐煤氣管道。2.2.1.3、在原有轉(zhuǎn)煤排水器旁新增的轉(zhuǎn)煤管道底部安裝排水喇叭口，并安裝好DN100的閘閥，待管道接口時(shí)連接排水器。2.2.1.4、34#管道支架處新增閥門(mén)檢修平臺(tái)，同時(shí)將該處原管道上DN1000的電動(dòng)蝶閥及盲板閥拆除安裝到新增轉(zhuǎn)煤管道上，且閥門(mén)前后各安裝一個(gè)DN800的人孔及DN100的放散管。2.2.1.5、方大設(shè)計(jì)院提出，原有的轉(zhuǎn)爐煤氣管道支架使用壽命已有7-8年，部分鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了腐蝕和變形的情況

7、，即便鋼結(jié)構(gòu)通過(guò)加固處理，承受力仍然滿足不了新增煤氣管道的重量，將造成嚴(yán)重的設(shè)備安全隱患。2.2.1.6、防腐要求：要求管道內(nèi)外表面按照防腐要求進(jìn)行防腐處理。方案二結(jié)論及建議：2.2.2.1、此方案不需要新增管道支架、無(wú)土建施工要求，所需施工時(shí)間較方案一時(shí)間短，費(fèi)用低。2.2.2.2、增加了施工難度，需對(duì)部分管道進(jìn)行變徑，以滿足煤氣管道的安放要求，但由于原有的鋼結(jié)構(gòu)無(wú)法滿足新增煤氣管道的承重力，將形成設(shè)備安全隱患。2.2.2.3、建議此方案不實(shí)施。2.3:方案三更換現(xiàn)有轉(zhuǎn)爐煤氣管道，更換期間暫停轉(zhuǎn)爐煤氣的使用。檢修具體措施和方法2.3.1.1、更換新區(qū)2#變電站旁8#管道支架至1780汽動(dòng)鼓風(fēng)

8、站的DN1000轉(zhuǎn)煤管道，以及更換8#管道支架至煉鋼的部分DN800轉(zhuǎn)煤管道。2.3.1.2、將需更換的原管道切除并移出管道支架，然后將新管道按原管道走向鋪設(shè)。2.3.1.3、34#支架處電動(dòng)蝶閥、盲板閥及閥門(mén)檢修平臺(tái)按原位不動(dòng)，與新更換的管道連接。2.3.1.4、新轉(zhuǎn)煤管道底部安裝排水喇叭口，并安裝好DN100的閘閥連接至排水器，新增加34個(gè)排水器。2.3.1.5、防腐要求：要求管道內(nèi)外表面按照防腐要求進(jìn)行防腐處理。方案三結(jié)論及建議：2.3.2.1、此方案由于施工周期過(guò)長(zhǎng)，達(dá)到1520天，對(duì)生產(chǎn)影響較大，造成轉(zhuǎn)爐煤氣大量的浪費(fèi)，但此方案可依靠原有的管道支架，達(dá)到安全可靠，減少材料費(fèi)用的目的。

9、2.3.2.2、動(dòng)力廠已制定8萬(wàn)氣柜大修計(jì)劃（同步4#高爐大修時(shí)間），為減少轉(zhuǎn)爐煤氣放散損失，可將轉(zhuǎn)煤管道更換施工時(shí)間安排在8萬(wàn)氣柜大修時(shí)同步檢修。2.3.2.3、對(duì)現(xiàn)有的轉(zhuǎn)爐煤氣管道泄漏處采取特護(hù)措施，加強(qiáng)設(shè)備點(diǎn)巡檢及煤氣泄漏時(shí)的堵漏工作。2.3.2.4、如發(fā)生局部管道煤氣泄漏無(wú)法進(jìn)行在線堵漏的情況，可以采用局部更換損壞的轉(zhuǎn)爐煤氣管道的檢修方式，可依據(jù)更換管道的長(zhǎng)度制定詳細(xì)的檢修方案。2.3.2.5、建議按照此方案實(shí)施。方案三檢修費(fèi)用統(tǒng)計(jì)方案三費(fèi)用及經(jīng)濟(jì)效益測(cè)算費(fèi)用名稱(chēng)數(shù)量預(yù)計(jì)費(fèi)用金額（元）DN1000管道（管壁厚10mm）110噸55萬(wàn)DN100管道（管壁厚6mm）1噸0.4萬(wàn)DN800管

10、道（管壁厚10mm）10噸5萬(wàn)48DN1000波紋管4個(gè)8萬(wàn)DN100閘閥14個(gè)0.7萬(wàn)DN1000彎頭6個(gè)0.6萬(wàn)DN800彎頭2個(gè)0.2萬(wàn)吊車(chē)240小時(shí)16萬(wàn)管道防腐170020萬(wàn)其他費(fèi)用（腳手架及其他零星材料備件）4.1萬(wàn)合計(jì)：110萬(wàn)元2.2.3.2建議方案三在八萬(wàn)氣柜同步檢修時(shí)間進(jìn)行，不會(huì)由于轉(zhuǎn)爐煤氣管道更換造成轉(zhuǎn)爐煤氣放散帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。2.4經(jīng)跟蹤,目前煤氣管道DN1000mm已到位480米;ND800mm管道已到位48米,計(jì)劃10月底將全部到位，為該隱患的整改提供了材料保障的基礎(chǔ)。該隱患納入了大修同步檢修計(jì)劃中，相信經(jīng)過(guò)處理后，能從根本上改善當(dāng)前轉(zhuǎn)爐煤氣管道腐蝕的現(xiàn)狀。3.防止

11、轉(zhuǎn)爐煤氣管道過(guò)快腐蝕的幾種建議為避免新的轉(zhuǎn)爐煤氣管道更換發(fā)生類(lèi)似腐蝕現(xiàn)象或過(guò)快腐蝕，建議從以下方面進(jìn)行管控。3.1選擇正確的煤氣管道材質(zhì),做好材料驗(yàn)收工作.煤氣管道的材質(zhì)可選用石油天然氣輸送用螺旋縫埋弧焊鋼管、石油天然氣輸送用直縫電阻鋼管、輸送流體用無(wú)縫鋼管中規(guī)定的鎮(zhèn)靜鋼，鋼號(hào)一般選用20優(yōu)質(zhì)鋼。彎頭宜選用無(wú)縫彎頭。材料的驗(yàn)收和復(fù)檢工作要認(rèn)真開(kāi)展,煤氣管道的主要材料（管道閥門(mén)、管道附件、密封材料和焊接材料等）必須具有制造廠家的質(zhì)量證明書(shū)或合格證明書(shū)。3.2做好煤氣管道的安裝與安裝后的檢驗(yàn)工作.管道連接一般采用焊接，焊接過(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行評(píng)定合格的焊接工藝，并做好施焊記錄，施焊后的焊口必須逐一進(jìn)行外

12、觀檢驗(yàn)，不允許有表面裂紋，氣孔和夾渣。管道錯(cuò)邊量不應(yīng)超過(guò)管壁厚的10%且不大于1mm，咬邊深度不超過(guò)0.5mm，長(zhǎng)度不能大于焊縫全長(zhǎng)的10%，焊縫等級(jí)不得低于三級(jí)。3.2.2為了減少管道腐蝕的發(fā)生，煤氣管道不宜直接敷設(shè)在屋頂上，應(yīng)采用支墩，支墩與管之間還應(yīng)加管墊予以保護(hù)。煤氣管道必須架空敷設(shè)，且不得穿過(guò)不使用煤氣的建筑物，尤其是存放有易燃、易爆物品的堆場(chǎng)或庫(kù)區(qū)。管道的安裝，施工、檢驗(yàn)應(yīng)按國(guó)家相關(guān)規(guī)范進(jìn)行。施工時(shí)，應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行無(wú)損探傷。無(wú)損檢測(cè)抽查要在焊縫外觀檢驗(yàn)合格后進(jìn)行。抽查的焊口數(shù)量按設(shè)計(jì)規(guī)定執(zhí)行，無(wú)設(shè)計(jì)規(guī)定時(shí)，按CJJ33-89的要求確定，合格級(jí)別按JB4730-94的標(biāo)準(zhǔn)要求執(zhí)行。安裝

13、完畢后，應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)，確保煤氣管道無(wú)泄漏，以保證其安全輸送煤氣。其中煤氣管道的強(qiáng)度試驗(yàn)應(yīng)按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，GB1235-82工業(yè)金屬管道施工以及驗(yàn)收規(guī)范（金屬篇）壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程的要求執(zhí)行。試驗(yàn)壓力應(yīng)為設(shè)計(jì)壓力的1.5倍，但鑄鐵管道不得低于0.005mpa，試驗(yàn)介質(zhì)可采用壓縮空氣或氮?dú)?，進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)達(dá)到試驗(yàn)壓力后，穩(wěn)壓1小時(shí)，然后用肥皂水進(jìn)行檢查，無(wú)滲漏為合格。氣密性試驗(yàn)在強(qiáng)度試驗(yàn)后進(jìn)行。試驗(yàn)壓力應(yīng)為設(shè)計(jì)壓力的1.15倍，但不小于100Kpa。3.3做好管道施工前的管道防腐與管道投入運(yùn)行后的防腐工作.3.3.1管道安裝前的防腐要求. 管道安裝前煤氣管道防腐工作包括對(duì)內(nèi)壁防腐和外壁防腐.管道內(nèi)壁防腐材料：對(duì)新增轉(zhuǎn)爐煤氣管道內(nèi)壁使用噴砂除銹（Sa2.5級(jí)）后進(jìn)行一次的快干防銹底漆，一次防銹底漆，兩次無(wú)溶劑型環(huán)氧煤瀝青涂料（一次厚度120um，耐溫型）。管道外壁防腐材料：對(duì)新增轉(zhuǎn)爐煤氣管道外壁使用電動(dòng)除銹（ST3級(jí)）后進(jìn)行兩次紅丹防銹底漆，兩次無(wú)溶劑型環(huán)氧煤瀝青涂料（一次厚度120um，耐溫型）。要求新增轉(zhuǎn)爐煤氣管道安裝至支架前完成整體管道內(nèi)部的瀝青漆涂刷。要求在煤氣管道底部至水平二分之一高度，瀝青漆涂刷比普通刷漆多一層，強(qiáng)化底部的防水和防腐工作，在管道完成對(duì)接工作后，在對(duì)接的焊縫處進(jìn)行二次防腐，確保焊