宣钢焦炉煤气管网清洗与维护的实践

岳长虹

（河北钢铁集团宣钢机动处，河北张家口 075100）

宣钢焦炉煤气管网清洗与维护的实践

岳长虹

（河北钢铁集团宣钢机动处，河北张家口 075100）

宣钢焦炉煤气管道堵塞严重，无法保证正常使用。为此采取了高压水清垢、分区分段的优化方案对宣钢焦炉煤气管道进行了疏通、检修和改造，铺设了部分临时管道，在基本不影响生产的情况下，共清理管道20 km。保证了宣钢正常生产和居民正常用气需要。

气源工程；高压水；压力；流量

1 引言

焦炉煤气是一种热值很高的煤气，在宣钢的生产中应用较为广泛。焦炉煤气用户除焦炉本体外，有部分由焦化厂直供，如炼铁厂360 m2烧结机、附企公司白灰窑、炼铁厂链篦机，其余大部分由动力厂负责转供。动力厂分东区和西区供给用户。东区管道形成环网，管道长约6000 m；西区通过动力厂2#煤气加压站输送，管道长约6500 m，煤气用户分散，输气管线长，大小阀体有几百个，煤气的正常供应不仅保证宣钢的安全生产，同时承担着宣化及张家口城市居民生活用气的重任。东气西输煤气管路途经铁路、公路和农田、树林等，输气管线无备用，一旦出现故障，抢修难度很大，直接影响生产，短期内难以恢复正常生产。

2 管道清洗与维护的必要性分析

因焦炉煤气管道建设、使用年代已久，同时因2008年5月城市气源工程投入使用，但气源工程的化产系统未同步投用，导致气源工程供出的焦炉煤气中萘含量极高，造成焦炉煤气管道内积工业萘及焦油，经过近一年的运行：（1）民用煤气管道正常使用小时供气量大约7000～8000 m3，因堵塞严重，小时供气量仅5000 m3左右，无法保证居民的正常使用，引起张家口市领导的高度关注。（2）焦炉煤气正常使用压力在3.5～5.5 kPa，各焦炉煤气主管道及各用户均反映管道压力低，无法满足用户使用要求，因此导致了多处生产线停产：如8炉热风系统焦炉煤气压力2.5 kPa，9炉喷煤系统焦炉煤气压力2 kPa，10炉喷煤系统焦炉煤气压力2 kPa，已影响到正常的生产。

3 管道清洗与维护的方案

一般情况下，管道堵塞的处理方法是更换管道，但是由于焦炉煤气管道用户分散，输气管线近20 km，因此更换管道首先是对生产的影响面太大，其次是费用太高。

因此提出了四种方案：（1）更换管道；（2）用苯清理管道；（3）用蒸汽对管道加热进行清理；（4）用高压水清理。经过反复论证，首先确认了用高压水清洗管道的方案。在民用煤气管道上进行了首次试验，清洗后效果良好。其次由于管线长，涉及面广，如何在不影响或尽量少影响生产的情况下，检修煤气管道是实施过程中面临的又一大问题，经过6次会议的论证，确定了约20 km的煤气管道分区域、分时间、分段全部实施疏通和检修，最终将管道大致划为11段进行检修，划分为南环网（共三段）、北环网（共两段）、东气西输、10#高炉区域、旧烧区、360 m2烧结机和附企白灰窑、链篦机以及城市煤气。并制定了民用煤气管道部分更换、南环网疏通清扫送气方案、北环网疏通清扫送气方案、东气西输管道疏通清扫送气方案等分段疏通、检修、改造方案。并根据方案：（1）更换了部分管道，如①供城市煤气的DN700 mm管道120 m；②供小型厂东气西输小型厂段的DN800 mm焦炉煤气管道500 m。（2）铺设了部分临时管道，如：①供炼钢中压煤气临时管道30 m；②动力厂气柜院内供10#高炉及旧烧区的临时煤气管道100 m。

同时考虑到清洗出的含萘的污物的处理方法：颗粒状的直接用车拉回焦化厂处理，液体状的此次管道清洗，确定吹扫、疏通、改造、检修焦炉煤气管道方案及煤气引送方案。做好大量的提前准备工作：煤气监测、呼吸器、苏生气、救护车、灭火器材等现场备用；操作时的多部对讲机、多辆清洗车、临时支架等设施的就位；确认所检修管段排水器保持满水状态，提前对需要操作的蝶阀、盲板阀、放散阀、取样阀等事先检查,氮气阀门进行开关试验等等。整个过程操作阀组有400余次，拆除、更换、安装水封20余个，更换大小阀组30个，更换补偿器等。此次疏通了动力厂南环网、动力厂北环网、东气西输、10#高炉区、城市煤气、360 m2烧结机、白灰窑、回转窑、旧烧区、高线、炼钢等区域的焦炉煤气管道共约20 km，涉及管道之长，范围之广，用户之多。

4 管道清洗与维护的实施过程

4.1 管路疏通方法的确定

面对焦炉煤气管道中接近全部堵塞的现状，经相关单位确定了以下四种方案：（1）更换管道；（2）用苯清理管道；（3）用蒸汽对管道加热进行清理；（4）用高压水清理。如果全部更换管道，首先对生产、生活的影响极大，其次费用需投资近亿元；用苯清洗，管道无法承受如此大的载荷，且经论证，无法避免大量的苯的浪费和造成大面积环境污染，无法实施；用蒸汽清理，时间长、清理不彻底，而且清理出的萘蒸发排入大气中，对大气污染严重，不符合环保要求；用高压水清理，由于该清洗方法首次在大管道上应用，能否清理干净是个难题。经大家认真分析：考虑到管道内沉积的萘基本以颗粒状态附着于管道，颗粒间粘结较为疏松，此方法具备可行性。经过讨论，首先在城市煤气DN720 mm管道上试用，经试用效果良好，最后确定采用该方法清洗焦炉煤气管道。在管道中下部100×100 mm2的孔，用泵将常压水升高到100～200 MPa，最高可达300 MPa，利用打入管道的高压水的压力，将萘从管道壁上清除，实践证明效果良好。

4.2 焦炉煤气管道疏通、检修、改造方案的制定

面对约20 km焦炉煤气管道长度接近全部堵塞的现状、面对煤气用户多的实际、面对几百个阀门的需要操作、面对几百个水封的需要疏通、要做到既不相互影响生产又安全快速地实施清洗和检修，清洗和检修方案的制定成了重中之重。根据管网的运行及生产情况，经过六次会议的论证，确定了约20 km的煤气管道分区域、分时间、分段全部实施疏通和检修，最终制定了民用煤气管道部分更换、南环网疏通清扫送气方案、北环网疏通清扫送气方案、东气西输管道疏通清扫送气方案等18个分段疏通、检修、改造方案。

如：动力南环网检修和东气西输管道检修时分别影响到炼钢厂110 t炉区低压焦炉煤气和炼钢厂全部的中压焦炉煤气，检修时间约为31 h；影响炼钢30 t炉区大包烤包用气，检修时间约为23 h；影响炼钢厂120 t转炉用焦炉煤气使用，检修时间为72 h。

我们根据管网图多次探讨，最终确定了合理的解决方案：（1）炼钢厂中压焦炉煤气从东气西输DN800管道带压开孔与脱硫塔进气DN500管道带压开孔，连接DN300管道25 m，接DN350闸阀2个，带压开孔DN300两处，中间设置DN300盲板阀1个，放散1个。此方案解决南环网检修期间，炼钢厂加压机煤气气源问题。（2）炼钢厂120 t炉区低压焦炉煤气解决方案：开启120 t炉区与110 t炉区厂房内C列连通阀供连铸中包烤包使用。

4.3 现场管道错综复杂，施工技巧成为关键

如：对8#阀组至6#阀组DN800焦炉煤气管道长1200 m内部结垢厚，此处管道错综复杂，工作难度相当大。鉴于现状，我们确定了在管道开孔18处进行清垢，5辆清洗车同时作业的方案。

4.4 清洗和维护的主要技术要点

考虑到管道内沉积的萘基本以颗粒状态附着于管道且颗粒间粘结较为疏松，我们采用了高压水在大管道上清洗的方法，用泵将常压水升高到100～200 MPa，最高可达300 MPa，利用打入管道的高压水的压力，将萘从管道壁上清除，实践证明效果良好。此方法比用苯清洗、 用蒸汽清理造成的环境和大气污染小得多，清理的时间短且除垢彻底，比更换管道省时又节资，可在同行业结垢严重的焦炉煤气大管道上推广使用。

5 结束语

采取了高压水清垢、分区分段的优化方案对宣钢焦炉煤气管道进行了疏通、检修和改造，铺设了部分临时管道，在基本不影响生产的情况下，共清理管道20 km。根据当时的现状，绝大部分管道堵塞严重，我们只是针对性的换了城市煤气等极少部分管道经过疏通、改造、检修宣钢焦炉煤气管道后，民用煤气管道畅通，管道压力在6 kPa左右，日供流量17万m3，小时供量约7000 m3，保证了居民的正常使用。公司各焦炉煤气主管道及各用户管道压力6 kPa左右，满足各生产用户的使用要求，保证了宣钢炼钢、炼铁、动力、烧结、回转窑、高线等系统的正常生产。

Cleaning and Maintenance of Coking Gas Pipe Network at Xuanhua Steel

YUE Changhong
(The Machinery Department of Xuanhua Steel of Hebei Steel Group,Zhangjiakou,Hebei 075100,China)

The coking gas pipes of Huanhua Steel could not be used normally due to serious clogging.Scaling removal with high-pressure water and optimizing section by section were adopted to unblock,repair and modify the coking gas pipes while some temporary pipes were laid out.Altogether 20km pipes were cleaned without affecting production,ensuring the normal operation of Xuanhua Steel and the gas use of residents.

gas source project;high-pressure water;pressure;flowrate

TQ546

B

1006-6764(2014)03-0029-02

2013－11－05

岳长虹（1976－），男，1995年毕业于鞍山冶金运输学校锅炉运行与维护专业，工程师，现从事煤气、蒸汽专业技术管理工作。