吳志偉，李 輝

（邯鄲鋼鐵集團(tuán)邯寶公司能源中心,河北邯鄲 056015）

1 前言

邯鄲鋼鐵集團(tuán)邯寶公司西區(qū)能源中心1#10萬(wàn)m3轉(zhuǎn)爐煤氣柜屬于威金斯型干式煤氣柜，2008年10月建成投產(chǎn)至今已運(yùn)行3年多，皮膜已出現(xiàn)多處漏點(diǎn)，由于生產(chǎn)原因未及時(shí)停柜處理，致使泄漏點(diǎn)越來(lái)越多。經(jīng)過(guò)多次進(jìn)柜檢查、討論和分析，找出了事故主要原因。2012年7月進(jìn)行了中修，徹底解決了該問(wèn)題。

2 氣柜的設(shè)計(jì)條件及參數(shù)

2.1 設(shè)計(jì)條件

（1）介質(zhì)：轉(zhuǎn)爐煤氣

介質(zhì)成分（體積百分比）：

CO：52%～66%

CO2：16%～20.5%

N2：17%～27.5%

O2：小于 1%

H2：1.32%

H2S：0.1%～0.3%

平均分子量：～30.3

平均密度：～1.353 kg/m3

（2）煤氣溫度：≤72 ℃（正常30～650 ℃）

（3）煤氣濕度：飽和

（4）入口壓力：1.5～3.0 kPa

（5）入口含塵量：≤10 mg/m3

2.2 氣柜技術(shù)參數(shù)

公稱容積：100000 m3；

儲(chǔ)柜壓力：一段2500 Pa，二段2900 Pa；

操作溫度：≤72℃；

活塞有效行程：3～29 m；活塞最大行程：0～33.8 m；

底直徑：61.3 m，總高度52 m；

一段皮膜長(zhǎng)9 m，二段皮膜長(zhǎng)7 m。

2.3 金屬材料

氣柜金屬構(gòu)件除立柱采用Q235-B鋼外，其余均采用Q235-A鋼材料，其化學(xué)成分、機(jī)械性能符合GB 700-88的要求，螺栓采用C級(jí)螺栓，符合GB 5780-86規(guī)定。

2.4 橡膠皮膜

橡膠密封膜兩面均使用共混膠 (NBR+PVC)，骨架材料為尼龍簾線布。應(yīng)保證表面平整、光滑，不得有缺膠、打折、斷線等缺陷存在，不允許有氣泡、漏布和雜質(zhì)。兩層簾線布之間不能脫層，內(nèi)外層橡膠之間不能脫開(kāi)。

3 泄漏的原因

因發(fā)現(xiàn)泄漏時(shí)，氣柜內(nèi)CO濃度較高：1000×10-6左右，不可能進(jìn)入氣柜內(nèi)部對(duì)泄漏原因進(jìn)行徹底檢查，只能從活塞上部觀察漏氣現(xiàn)象及過(guò)去檢修時(shí)遇到的問(wèn)題進(jìn)行初步分析。認(rèn)為有兩種原因可能造成煤氣泄漏

（1）皮膜扭曲老化龜裂造成的泄漏；

（2）皮膜固定C型板螺栓松造成的泄漏。

2012年7月5日，經(jīng)設(shè)備動(dòng)力部同意，借煉鋼檢修的機(jī)會(huì)，對(duì)氣柜停柜置換處理漏點(diǎn)，氮?dú)庵脫Q柜內(nèi)煤氣合格后，開(kāi)檢修風(fēng)機(jī)再將柜內(nèi)氮?dú)獯祾吒蓛?，氧含量合格后，開(kāi)始進(jìn)柜全面徹底地檢查。

經(jīng)排查泄漏的原因?yàn)椋?/p>

（1）由于皮膜扭曲老化龜裂造成的泄漏；

（2）由于C型板與橡膠膜緊固螺栓個(gè)別的傾斜造成的泄漏；

（3）由于緊固螺栓松動(dòng)造成的泄漏；

（4）波紋板螺栓脫落，掉落至皮膜底部，長(zhǎng)期磨損造成皮膜泄漏。

通過(guò)試漏檢查和泄漏點(diǎn)的采集，我們發(fā)現(xiàn)：

（1）漏點(diǎn)主要出現(xiàn)在橡膠皮膜上，較大的漏點(diǎn)36處，漏點(diǎn)都是在皮膜扭曲變形打折處。打折原因是安裝時(shí)皮膜受力不均，運(yùn)行中沒(méi)有完全伸展，局部受力過(guò)大，伴隨煤氣溫度過(guò)高，夏季65℃左右，皮膜老化龜裂，最終導(dǎo)致皮膜泄漏。

（2）密封膠膜的螺栓松動(dòng)，部分還存在歪斜；拆開(kāi)密封面，清理掉密封膠條后，發(fā)現(xiàn)柜壁密封圈C型板，有變形的痕跡；密封表面一處有小焊瘤，有的地方呈波浪形狀，但泄漏并不全在這幾處，有部分焊瘤處并沒(méi)有泄漏。

原因分析：

（1）由于皮膜扭曲老化龜裂造成的泄漏

從皮膜的表面可以看出多處存在打折現(xiàn)象，打折的方向都是一致的，可見(jiàn)皮膜在運(yùn)行過(guò)程中受活塞和T圍欄的扭力。夏季轉(zhuǎn)爐煤氣溫度較高65℃左右，長(zhǎng)期在高溫下運(yùn)行，又因轉(zhuǎn)爐煤氣中含有H2S等酸性物質(zhì)，對(duì)打折處腐蝕，在內(nèi)壓的作用下造成皮膜開(kāi)裂泄漏。

（2）由于C型板與橡膠膜緊固螺栓個(gè)別的傾斜造成的泄漏

角鋼圈孔（孔：1780 個(gè)；中心距：60.48 mm），設(shè)計(jì)圖紙上要求均勻分布，而橡膠膜上的螺栓孔是將橡膠膜分成18等分以后，再均勻分布，由于兩種孔的方法不同，將產(chǎn)生孔與孔之間的距離難以保證60.48 mm的中心距。角鋼圈直徑為34268 mm，橡膠膜直徑為34000 mm，直徑相差268 mm，周長(zhǎng)相差842 mm，若將橡膠膜與角鋼圈固定，需將橡膠膜拉長(zhǎng)842 mm。

（3）由于緊固螺栓松動(dòng)造成的泄漏

生產(chǎn)廠家提供的橡膠膜密封壓條（L：5 mm；d：3 mm），雙S型安裝。安裝密封時(shí)膠膜生產(chǎn)廠家技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)安裝，并在安裝前對(duì)密封圈由監(jiān)理人員組織設(shè)計(jì)單位、施工單位、膠膜生產(chǎn)廠家一起檢查，符合設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行安裝。在安裝時(shí)緊固螺栓的扳手力矩需要多大，當(dāng)時(shí)已提出緊固到什么程度，生產(chǎn)廠家答復(fù)“在邊緣看到密封壓條擠出來(lái)就行”，按上述條件分析，螺栓緊固力只要均勻一致即可滿足，但在生產(chǎn)實(shí)際中，橡膠膜和密封壓條都屬于柔性材料，對(duì)壓板與密封面起到一定的補(bǔ)償作用，況且本氣柜的儲(chǔ)氣壓力不大，為2500～2900 Pa，所以不影響密封壓條，從而短期內(nèi)能夠滿足使用條件。但是長(zhǎng)期運(yùn)行密封膠條老化變形，補(bǔ)償力不足造成煤氣泄漏。

4 處理措施

4.1 粘補(bǔ)皮膜打折老化龜裂的部位，首先準(zhǔn)備好適當(dāng)?shù)呐c原皮膜材質(zhì)相同的膠皮，再將所需粘補(bǔ)的部位打磨干凈，涂上膠水，膠水涂抹均勻后，將提前準(zhǔn)備好的膠皮敷上壓緊，等待4 h左右即可沖柜運(yùn)行。

4.2 校平密封柜壁角鋼密封面

柜壁與外密封膜連接處的角鋼∠50×50長(zhǎng)度為107.66 m，根據(jù)GB 50205《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》的規(guī)定，將角鋼密封面的平面度控制在0.5 mm。

4.3 校正密封面壓條上的螺栓孔位置

安裝時(shí)由于預(yù)制上的誤差導(dǎo)致角鋼密封面上的一小部分螺栓孔與壓條不配套。經(jīng)長(zhǎng)期運(yùn)行壓力老化變形失去補(bǔ)償力，造成泄漏。此次檢修重新更換壓條并使之與角鋼螺栓孔、角膜螺栓孔相對(duì)應(yīng)，消除了個(gè)別螺栓把緊時(shí)犟勁、螺栓歪斜現(xiàn)象。

4.4 重新緊固橡膠膜緊固螺栓和波紋板的固定螺栓。防止其松動(dòng)、脫落。

5 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)2天的氣密檢查沒(méi)有發(fā)現(xiàn)泄漏的痕跡，通過(guò)計(jì)算氣柜容積泄漏量為同等條件（溫度、壓力、時(shí)間），容積變化最大值為1.98%，小于《100000 m3氣柜升降試驗(yàn)及氣密性試驗(yàn)施工方案》中2%的規(guī)定，氣柜氣密合格，用氮?dú)庵脫Q后引煤氣投入使用，狀況良好。壓條密封效果達(dá)到要求，沒(méi)有發(fā)生泄漏。