庄岩,唐财
(攀钢(集团)工程技术有限公司修建分公司,四川 攀枝花 617000)
煤气作为钢铁企业生产的附属产品,是攀钢各大厂矿生产、冶炼、轧钢等的主要能源介质,而承担煤气输送任务的是遍布各条生产线的煤气管网,如何持续高效的将煤气输送到各条生产线是首要任务。由于煤气中含有硫化氢、氨、焦油、奈、水蒸汽以及粉尘等杂质,在运输过程中粉尘杂质冲刷会使管道变薄,而硫化氢、氨、焦油、奈、水蒸汽冷凝成水等对管道有强烈的腐蚀作用,这些因素导致煤气管道磨损、腐蚀变薄,造成穿孔泄漏煤气。由于各大厂矿生产需要,又不能及时切断煤气输送(停气会造成较大的经济损失)进行处理,同时煤气泄漏易发生人员煤气中毒、着火、爆炸等严重安全事故。
目前,攀钢使用的煤气运输管道建设年代久远,部分管道是20世纪80~90年代建设投产的,管道已运行有20~30年。煤气管道受物理、化学和气体中的粉尘杂质的作用,经常出现多点位、大面积的泄漏。煤气管道在线带压堵漏作业频繁,加之以前没有一套完整、科学、安全、可靠的在线处理技术,检修作业人员施工安全风险高、劳动强度大,不能满足现代企业安全生产的要求。
通过对煤气管道泄漏的原因、部位等调查分析发现,发生泄漏的位置大多数在管道的中下部,因此,我们结合以往多次的检修经验和现场的实际情况,研究总结出一套在线(不停气)处理方法,取得了较好的效果。
根据煤气具有的易燃、易爆、易中毒的特性,那么,处理泄漏点的过程中就需要对氧含量进行有效控制或隔断来防止燃烧,保持煤气管道正压力来防止爆炸,施工人员佩戴空气呼吸器作业来防止中毒。因此,煤气管道泄漏处理方法的工作原理是对煤气泄漏部位管道在线进行加固及整体包围封堵,焊接过程中使用氮气吹扫,有效稀释、隔绝氧气,保持煤气管道正压力,施工人员佩戴空气呼吸器作业,采取完备、有效的安全措施在煤气运行状态条件下进行漏点处理。达到在线运行煤气管道煤气不外泄、管道强度符合运行要求的目的。
(1)煤气管道泄漏在线处理是一项安全风险较高的作业,要通过专业的煤气知识培训,取得煤气操作合格证后,才能从事此类作业。
(2)根据现场生产工艺、环境实际情况编制施工组织设计方案、维检项目安全作业方案、办理好动火安全作业证、认真组织过安全保证确认卡、准备好安全措施、穿戴好劳保用品、备好空气呼吸器,做好各项施工前准备。
(3)根据现场对管壁腐蚀程度进行轻轻敲击检测、仪器测厚检测及经验判断相结合,确定管道施焊部位及范围。确保在焊接时母管避免烧穿母管发生二次泄漏。根据母管直径选择大于母管Φ300mm弧板。在管道弧板上分别焊接一个进气、放气管并装上阀门,用于充氮气进行吹扫(如图1),准备与圆直径相同的侧隔板(如图2),同时,还要准备弧板与母管之间相同宽度盖板(如图3)。
图2 侧隔板
图3 盖板
(4)根据母管管壁的厚薄实际情况选择点焊位置,母管较厚时可以直接选择在母管上直接进行点焊(如图4)。如果母管较薄时,要选择在母管厚度较厚的地方进行点焊或加固圈处焊接(如图5)。
图4 直接进行母管点焊
图5 在加固圈处点焊
(5)根据现场实际情况母管腐蚀严重已经发生泄漏较大的情况下。采用比母管直径大径Φ300mm弧板轴向弧板,径向隔板制作成一个带弧形的箱子(如图6)。将箱子在母管上点焊好后,在带弧形的箱子内塞入石棉将石棉塞紧防止煤气泄漏大引起大火发生(如图7)。石棉塞完后,在用铁板将上面的孔封盖(如图8)。
图6 焊接带弧形箱子
图7 在弧形箱子中填充阻隔材料
图8 组对完成封盖
(6)焊接要合理地选择焊接顺序。根据实际经验焊接时,首先进行焊接母管薄弱的地方(如图9),将薄弱地方焊接完成后再焊接仰焊及焊接困难的地方(如图10),最后,焊接便于施焊的位置,最终完成全部施工(如图11)。
图9 薄弱处焊接
图10 仰焊焊接
图11 完成焊接实物图
通过对煤气管道泄漏在线处理方法的理论研究,以及现场实际操作的检验,事实证明,此方法是科学、有效、安全、可行的。该方法实施后,解决了较多生产单位煤气管道泄漏的治理难题,有效降低了安全环保事故,为攀钢的煤气运输安全生产运行提供了有力支持。