安鋼連鑄供水管道的優化及維護實踐

孟周東

（安陽鋼鐵股份有限公司,河南安陽 455004）

1 概況

安鋼第二煉軋廠的產能占公司產能的60%，而2#、3#、4#連鑄機和熱連軋生產線占該廠整個產量比重的80%。隨著產量提高，生產節奏加快，檢修維護時間短暫等，相應配套的連鑄公輔設備隱患凸顯。特別是2#、3#、4#連鑄機共用一套水系統，不能進行全停檢修。連鑄水系統分為軟水系統和濁環水系統，其中軟水系統分為設備軟水和結晶器軟水，分別供應連鑄設備冷卻和結晶器冷卻，濁環水系統為板坯冷卻，該系統主要設計運行參數如表1所列。

表1 系統主要參數表

該系統僅2018 年就發生2 起DN700 設備水主管道漏水和爆管導致2#、3#、4#連鑄機被迫全線停產檢修16 h 的重大設備事故。2#、3#、4#連鑄機地下管廊的環境維護問題,管道腐蝕、漏水、爆裂維修難度大等成為制約連鑄機生產的“瓶頸”。此外，管道爆裂事故是不可預知的，危險性大、控制難度較大，水量大，且坑洞多，逃生困難，使職工的人身安全得不到保障。因此，為保證高爐的穩定運行以及職工的人身安全，必須進行2#、3#、4#鑄機地下管廊綜合治理工作。

2 地下管廊設備產生隱患的原因分析

2.1 系統設計和運行情況

該地下管廊整體呈“S”形狀，最西端從2#、3#連鑄機配水室下開始，最東段到熱連軋液壓站，總長度約900 m；管廊空間狹小，寬3.8 m、高4.5 m；內部設備容量大，主要有結晶器進回水、設備進回水、二冷外供、凈環旁濾管道，同時在熱連軋區域還有熱連軋的加熱爐進回水、濁環等9 根從DN400 到DN700 直徑的管道，設備布局擁擠。其布局簡圖如圖1所示。

圖1 管道布局簡圖

2#、3#、4#連鑄機與熱連軋生產線共用一條水系統管廊，通風條件差，使用年限長，造成管道腐蝕嚴重；管廊進水點較多，排水困難，使用環境差，進一步加重了管道的腐蝕；管線長，管路多，空間小，給維修造成困難，存在著系統問題。

2.2 設備存在問題的排查

1）地下管廊設備環境差。全線照明、通風、安全通道等基礎設施不健全，漏洞較大。照明不足，安全通道不符合安全標準，沿整個管廊通道布設多個排水坑，點檢維修不利于人身安全。通風系統差，900 m 長的地下管廊只有4 個進出口，管廊潮濕，從而造成管道腐蝕嚴重，出現局部漏水。

2）管廊排水系統不完善，管廊到處積水。2#、3#鑄機輸出輥道下面的管廊低洼處積水無法外排，積水埋沒管道，加快了管道腐蝕。

3）地下管廊檢修條件惡劣，管道的管托和立柱支撐移位、腐蝕脫落，更換管道非常困難，因沒有合適的吊裝孔，無法進行更換作業，造成管道運行中振動較多。管道焊接施工不能帶水作業，因管道長排水時間長達6 h，需要把排水時間壓縮到2 h 以內，為全停系統檢修爭取時間。

4）現有管道部分腐蝕嚴重：①管道的焊縫及天窗因安裝初期存在焊接不夠，焊縫處腐蝕嚴重，易造成天窗蓋的鋼板崩脫，出現突發斷水全線停產；②2#、3#鑄機設備水、結晶器、二冷、壓空管道在管廊有部分處于地面蓋板下繞過，蓋板下處于低位常年積水侵泡管道腐蝕嚴重；③地下管廊最低點腐蝕最嚴重，這里易出現積水且離通風口遠，此區域DN700 設備水、結晶器、二冷管道嚴重腐蝕，總長度大約300 m，由于空間狹窄，該處有9 根管道排列成三列三排，而且必須在全停的極短時間施工，難度極大。

5）管廊重點地段視頻監控不足，無法對突發管道漏水事故應急處理。有些管廊漏水事故非常突然，2018年設備水外供總管道爆裂，僅3 min泄漏水量就達600 m3，導致熱連軋液壓站被淹。

3 管道問題的解決措施

2#、3#、4#連鑄機地下管廊是該廠最長、隱患最多、檢修難度最大的管廊，維護保養、安全使用是一個涉及面廣、復雜的系統性設備管理工作，總結多年來事故教訓，制定了一整套的整改攻關措施，借以探索一條地下管廊綜合管理的途徑，對管廊設備進行優化改造，提高運行質量，解決生產難點和“瓶頸”，確保設備穩定運行。為此，針對存在的問題進行分析，制定以下措施。

1）針對生產運行中管道壓力波動的影響，完善2#、3#、4#連鑄機水系統停泵、送水管理制度，確保整個系統生產、檢修、停送水、開關閥門等按照規范確保壓力穩定不出現水錘。

2）改善地下管廊整體通風和工作環境，重點部位增加視頻監控、照明，增加通風口，解決排水問題。

3）為方便管道施工，在管廊入口南北兩拐彎處增加檢修作業吊裝孔，解決管廊進出管道必須切成3 m長的難題，可以倒運長度5 m的管道，減少管道對接焊縫數量和施工難度；為解決檢修時管道內部存水的快速外排問題，在管廊最低點的主管道的排污閥上安裝自吸泵，把水導入熱連軋旋流井。

4）對存在隱患的管道進行更換。

①地下管廊的埋地管道架空更換。主要是2#、3#鑄機2 流、3 流、4 流3 個“T”型口下面的設備水（DN600）、結晶器（DN600）、二冷（DN600）、壓空（DN300）管道在管廊地面蓋板下繞過，對其進行架空更換。

②腐蝕嚴重管道進行更換。地下管廊最低點的設備水（DN700）、結晶器（DN700）、二冷（DN700）管道嚴重腐蝕，每根約100 m，總長度大約300 m，由于空間狹窄，逐一采取置換更換的方法，見圖2。

創新點：

①管道強制抽水，大幅縮短檢修排水時間。由于安鋼2#、3#、4#連鑄機管道長達1 000 m，管徑DN700，檢修焊接施工不能帶水作業，必須把管道內部存水抽空，以前自然排水需要6 h，現在在地下管廊管道最低點排污閥加裝自吸泵，強制抽水。

②采用新技術的不銹鋼管聯密封進行管道堵漏。不銹鋼管聯密封有效密封寬度達到700 mm，承壓1.2 MPa，距墻縫隙最小50 mm 均可使用，在管道不泄壓的情況下也可使用，保障了安全生產運行。

③創新維修思路，管道置換更換關鍵在于狹窄空間如何更換，只有1根更換新管道的空間，在保持原有布局的要求下，可以解決管道的更換難題，采取預先架設1 根新管道替換1 根舊管道，再替換下一根舊管道，管道如何布局，如何切換，這是置換更換管道的系統管理的關鍵。

圖2 管道更換示意圖

4 結語

通過對安鋼連鑄地下管廊存在的問題，分析了存在問題的原因是很多因素造成的，提出了管廊改進和管道維修及改造方案，并進行了現場實踐，同時針對檢修解決存在的隱患提出了高效創新性的方法。該方案在其它同類地下管廊管道檢修及管理上具有一定的參考價值。