安钢连铸供水管道的优化及维护实践

孟周东

（安阳钢铁股份有限公司,河南安阳 455004）

1 概况

安钢第二炼轧厂的产能占公司产能的60%，而2#、3#、4#连铸机和热连轧生产线占该厂整个产量比重的80%。随着产量提高，生产节奏加快，检修维护时间短暂等，相应配套的连铸公辅设备隐患凸显。特别是2#、3#、4#连铸机共用一套水系统，不能进行全停检修。连铸水系统分为软水系统和浊环水系统，其中软水系统分为设备软水和结晶器软水，分别供应连铸设备冷却和结晶器冷却，浊环水系统为板坯冷却，该系统主要设计运行参数如表1所列。

表1 系统主要参数表

该系统仅2018 年就发生2 起DN700 设备水主管道漏水和爆管导致2#、3#、4#连铸机被迫全线停产检修16 h 的重大设备事故。2#、3#、4#连铸机地下管廊的环境维护问题,管道腐蚀、漏水、爆裂维修难度大等成为制约连铸机生产的“瓶颈”。此外，管道爆裂事故是不可预知的，危险性大、控制难度较大，水量大，且坑洞多，逃生困难，使职工的人身安全得不到保障。因此，为保证高炉的稳定运行以及职工的人身安全，必须进行2#、3#、4#铸机地下管廊综合治理工作。

2 地下管廊设备产生隐患的原因分析

2.1 系统设计和运行情况

该地下管廊整体呈“S”形状，最西端从2#、3#连铸机配水室下开始，最东段到热连轧液压站，总长度约900 m；管廊空间狭小，宽3.8 m、高4.5 m；内部设备容量大，主要有结晶器进回水、设备进回水、二冷外供、净环旁滤管道，同时在热连轧区域还有热连轧的加热炉进回水、浊环等9 根从DN400 到DN700 直径的管道，设备布局拥挤。其布局简图如图1所示。

图1 管道布局简图

2#、3#、4#连铸机与热连轧生产线共用一条水系统管廊，通风条件差，使用年限长，造成管道腐蚀严重；管廊进水点较多，排水困难，使用环境差，进一步加重了管道的腐蚀；管线长，管路多，空间小，给维修造成困难，存在着系统问题。

2.2 设备存在问题的排查

1）地下管廊设备环境差。全线照明、通风、安全通道等基础设施不健全，漏洞较大。照明不足，安全通道不符合安全标准，沿整个管廊通道布设多个排水坑，点检维修不利于人身安全。通风系统差，900 m 长的地下管廊只有4 个进出口，管廊潮湿，从而造成管道腐蚀严重，出现局部漏水。

2）管廊排水系统不完善，管廊到处积水。2#、3#铸机输出辊道下面的管廊低洼处积水无法外排，积水埋没管道，加快了管道腐蚀。

3）地下管廊检修条件恶劣，管道的管托和立柱支撑移位、腐蚀脱落，更换管道非常困难，因没有合适的吊装孔，无法进行更换作业，造成管道运行中振动较多。管道焊接施工不能带水作业，因管道长排水时间长达6 h，需要把排水时间压缩到2 h 以内，为全停系统检修争取时间。

4）现有管道部分腐蚀严重：①管道的焊缝及天窗因安装初期存在焊接不够，焊缝处腐蚀严重，易造成天窗盖的钢板崩脱，出现突发断水全线停产；②2#、3#铸机设备水、结晶器、二冷、压空管道在管廊有部分处于地面盖板下绕过，盖板下处于低位常年积水侵泡管道腐蚀严重；③地下管廊最低点腐蚀最严重，这里易出现积水且离通风口远，此区域DN700 设备水、结晶器、二冷管道严重腐蚀，总长度大约300 m，由于空间狭窄，该处有9 根管道排列成三列三排，而且必须在全停的极短时间施工，难度极大。

5）管廊重点地段视频监控不足，无法对突发管道漏水事故应急处理。有些管廊漏水事故非常突然，2018年设备水外供总管道爆裂，仅3 min泄漏水量就达600 m3，导致热连轧液压站被淹。

3 管道问题的解决措施

2#、3#、4#连铸机地下管廊是该厂最长、隐患最多、检修难度最大的管廊，维护保养、安全使用是一个涉及面广、复杂的系统性设备管理工作，总结多年来事故教训，制定了一整套的整改攻关措施，借以探索一条地下管廊综合管理的途径，对管廊设备进行优化改造，提高运行质量，解决生产难点和“瓶颈”，确保设备稳定运行。为此，针对存在的问题进行分析，制定以下措施。

1）针对生产运行中管道压力波动的影响，完善2#、3#、4#连铸机水系统停泵、送水管理制度，确保整个系统生产、检修、停送水、开关阀门等按照规范确保压力稳定不出现水锤。

2）改善地下管廊整体通风和工作环境，重点部位增加视频监控、照明，增加通风口，解决排水问题。

3）为方便管道施工，在管廊入口南北两拐弯处增加检修作业吊装孔，解决管廊进出管道必须切成3 m长的难题，可以倒运长度5 m的管道，减少管道对接焊缝数量和施工难度；为解决检修时管道内部存水的快速外排问题，在管廊最低点的主管道的排污阀上安装自吸泵，把水导入热连轧旋流井。

4）对存在隐患的管道进行更换。

①地下管廊的埋地管道架空更换。主要是2#、3#铸机2 流、3 流、4 流3 个“T”型口下面的设备水（DN600）、结晶器（DN600）、二冷（DN600）、压空（DN300）管道在管廊地面盖板下绕过，对其进行架空更换。

②腐蚀严重管道进行更换。地下管廊最低点的设备水（DN700）、结晶器（DN700）、二冷（DN700）管道严重腐蚀，每根约100 m，总长度大约300 m，由于空间狭窄，逐一采取置换更换的方法，见图2。

创新点：

①管道强制抽水，大幅缩短检修排水时间。由于安钢2#、3#、4#连铸机管道长达1 000 m，管径DN700，检修焊接施工不能带水作业，必须把管道内部存水抽空，以前自然排水需要6 h，现在在地下管廊管道最低点排污阀加装自吸泵，强制抽水。

②采用新技术的不锈钢管联密封进行管道堵漏。不锈钢管联密封有效密封宽度达到700 mm，承压1.2 MPa，距墙缝隙最小50 mm 均可使用，在管道不泄压的情况下也可使用，保障了安全生产运行。

③创新维修思路，管道置换更换关键在于狭窄空间如何更换，只有1根更换新管道的空间，在保持原有布局的要求下，可以解决管道的更换难题，采取预先架设1 根新管道替换1 根旧管道，再替换下一根旧管道，管道如何布局，如何切换，这是置换更换管道的系统管理的关键。

图2 管道更换示意图

4 结语

通过对安钢连铸地下管廊存在的问题，分析了存在问题的原因是很多因素造成的，提出了管廊改进和管道维修及改造方案，并进行了现场实践，同时针对检修解决存在的隐患提出了高效创新性的方法。该方案在其它同类地下管廊管道检修及管理上具有一定的参考价值。