冷轧酸洗线漂洗水系统爆管故障分析及处理

王彦虎

（新疆八一钢铁股份有限公司）

冷轧酸洗线漂洗水系统爆管故障分析及处理

王彦虎

（新疆八一钢铁股份有限公司）

文章对冷轧酸洗线漂洗水系统管路发生爆裂泄漏故障进行具体分析。改进措施实施后，漂洗水系统运行效果明显改善。

漂洗水系统；喷嘴；过滤器；吹扫

1　问题的提出

八钢冷轧生产线酸洗线漂洗水系统，实现了工业水的循环利用。但漂洗水系统在工作中时常出现管路焊缝爆裂，法兰连接处泄漏等现象，影响了生产顺行。

2　故障原因分析

冷轧生产线酸洗线漂洗水系统工艺系统流程，如图1所示。

图1　漂洗水工艺系统流程图

图1中箭头所指为循环水流动方向。水槽高于地面6m，积液通过下排口流入过滤器，经过滤后被吸入耐腐蚀泵进水口；通过耐腐蚀泵增压后，具有一定压力的漂洗水经管路输送到喷管，由喷嘴喷洒而出，对带钢表面进行清洗。

检查现场实际情况，排除了管路焊缝焊接质量及法兰连接螺栓松动原因导致故障发生的可能。后进入水槽检查，发现大部分喷嘴均已堵塞。以此现象推断是由于大于喷口直径的颗粒物进入喷管，导致喷嘴堵塞所致。但是大颗粒杂质须经过过滤器，打开过滤器检查，发现内部仅有少量大块杂物，没有其他异常。

（1）冷轧酸洗线漂洗水系统采用板式过滤器。其特点是：防腐效果好，结构简单，维护方便。过滤器材质为PPH，板式滤芯规格为550×450×20mm，过流孔径为5mm。喷嘴口径为椭圆形，如图2所示，其允许通过的颗粒物直径小于3mm。而小于5mm大于3mm的颗粒，可直接通过过滤器，由管路运输，最后进入喷嘴，造成了堵塞。

图2　喷嘴结构示意图

使用寿命为25年的PPH、PPR、PE80和PVDF管道使用范围的比较。图表中的工作压力是根据长期工作系数0.8计算得出，并适用于流经介质-水。图3管道技术信息表

（2）漂洗水管路材质为PPH，由图3可知，当温度约为80℃时，管道允许工作压力只有2kg，而泵的额定压力4kg远高于此。当喷嘴堵塞后，系统憋压，管路焊缝及法兰连接处为薄弱环节，更容易发生爆裂泄漏现象。

（3）现场较长时间停车时，由于漂洗水中含有大量杂质，如氧化铁粉、呋喃胶泥颗粒、氯化亚铁、胶辊表面剥落碎片等。这些杂质粘度较高，再加上喷嘴特殊结构，喷管内的液体无法完全排空，会存有少量积液。由于槽内温度较高，水分蒸发后，漂洗水中的杂质结晶成块，也会堵塞喷嘴。

3　故障处理

3.1改进思路

（1）不改变过滤器原有规格，保证滤板强度以及过流面积，增加过滤效果。

实践证明，如果不改变过滤器规格，增加过滤效果，就需要缩小滤芯过流孔径，而为了保证总的过流面积，过滤孔排列就会过于密集，滤芯抗弯强度将大幅下降。这时，由于泵的吸力，以及漂洗水温度（约80℃）影响，滤芯中部弯曲拱起，两侧边部从卡槽中脱出，过滤板失去了过滤作用，过滤板受力如图4所示。

图4　滤板受力变形示意图

（2）改变过滤器规格，保证过流面积，增加过滤效果。

如果为了增加过滤效果，保证必要的过流面积，改变过滤器规格，就会导致现场设备安装位置发生变化。不仅要重新配管、做基础，也会造成原有设备较大浪费（装机量4台）。

经过论证比较，决定不改变过滤器规格，还是使用原有滤板，加装尼龙滤网，以增加过滤效果。其位置必须在滤板入口一侧，因为泵的吸力，可以加强滤网的稳定性。当需要清洗时，旋开过滤器上盖螺栓，打开过滤器放料阀，排净流体，取下滤芯上的滤网进行完全清洗再回装。根据不同过滤精度要求，直接更换滤网即可。

另外现场出现较长时间停车时，需要清除喷管内积液。压缩空气具有较好的吹扫效果，并且不留其它杂质。设备周围布设有压缩空气管路，取用较为方便，配管量也较少。选定距离喷管最近的垂直管路，此处管路中无剩余液体，其它路段的液体将此处管路相对隔离，有利于气体吹扫。

同时，还要考虑漂洗水性质。由于漂洗水中含有少量酸液，对其改进时，要考虑防腐功能。

3.2改进方案的实施

（1）在滤板入口一侧加装尼龙滤网。

根据过滤精度的要求，选用尼龙滤网规格。依照喷嘴口径，过滤后的杂质颗粒必须小于3mm，因此滤网规格为6目。制作一块（长）550mm×（宽）450mm大小的滤网，装在滤板入口一侧，并嵌入过滤器卡槽中，如图5所示。

图5　改进的过滤器机构示意图

（2）在距离喷管最近的垂直管路上加装吹扫装置。在不影响其它设备运转的情况下，按照预定方案进行配管，并在管路上安装控制阀门，增加吹扫装置。

4　效果

采取新的过滤装置后，在使用时定期打开过滤器密封端盖进行滤网清理。发生长时间停车时，接通压缩空气管路对喷管进行吹扫。现场生产实践表明，改进前的第二季度漂洗水管路泄漏故障占故障停车时间约65％，改进后喷嘴堵塞及滤板变形等现象再无发生，冷轧酸洗线漂洗水管路至当年7月以来再没有发生爆管泄漏故障。

［1］ 成大先主编.第一篇/机械设计手册.北京：机械工业出版社，2004.8.

Fault Analysis and Treatment of Tube Burst in the Rinsing Water System of Pickling Line for Cold Rolling

WANG Yan-hu
（Xinjiang Bayi Iron&Steel Co.，Ltd.）

In this paper，a detailed analysis is made on the failure of the burst and leakage of the rinsing water system in pickling line for cold rolling.After the improvement measures were implemented，the running effect of the rinsing water system was obviously improved.

rinsing water system；nozzle；filter；blowing and cleaning

TG335.12

B

1672—4224（2016）01—0044—03

联系人：王彦虎，男，38岁，机械自动化助理工程师，乌鲁木齐（830022）新疆八一钢铁股份有限公司轧钢厂
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