老齡化焦?fàn)t橋管閥體更換的實(shí)踐

鄧海龍，甘恢玉，李 平

（馬鋼股份有限公司煉焦總廠，安徽馬鞍山 243000）

前言

某焦化廠JN50-02 型頂裝焦?fàn)t投產(chǎn)十多年，部分橋管、閥體由于長期受荒煤氣、焦油、氨水等侵蝕腐蝕嚴(yán)重，造成無組織放散，嚴(yán)重影響焦?fàn)t環(huán)保效果。因此需要對損壞的橋管、閥體進(jìn)行更換。但是橋管、閥體是炭化室荒煤氣輸出的通道，特別是閥體，與集氣管直接相連，如何在保證安全和環(huán)保的前提下對橋管和閥體進(jìn)行更換，是一個較大的挑戰(zhàn)。本文對近幾年該焦化廠該型焦?fàn)t橋管、閥體更換的實(shí)踐進(jìn)行研究，最終形成成熟可靠的方案。

1 更換方案

1.1 更換時間的選擇

焦?fàn)t預(yù)排生產(chǎn)計劃，確定所更換的橋管閥體對應(yīng)炭化室出焦時間。一般情況下炭化室實(shí)際結(jié)焦時間達(dá)到規(guī)定結(jié)焦時間的80%以上時，炭化室內(nèi)焦炭基本成熟，荒煤氣產(chǎn)量大大減少。此時安排與荒煤氣接觸的檢修相對安全，并且對環(huán)境影響不大。該型焦?fàn)t當(dāng)前規(guī)定接焦時間為19 h，檢修時間應(yīng)安排在19 h×80%=15.2 h之后，而實(shí)際檢修作業(yè)需要2 h 左右，需提前1 h 做準(zhǔn)備，故選擇出焦前3 h 開始檢修準(zhǔn)備。

1.2 更換方案的介紹

更換過程包括以下5個步驟：

①更換前準(zhǔn)備工作，包括人員、備件、材料、輔助器械等。

②進(jìn)行更換作業(yè)期間的集氣管壓力監(jiān)控與調(diào)節(jié)。

③集氣管微負(fù)壓下進(jìn)行拆除吊離作業(yè)。

④集氣管微負(fù)壓下進(jìn)行新閥體吊裝作業(yè)，集氣管微正壓下進(jìn)行新閥體安裝作業(yè)，集氣管正常壓力下進(jìn)行橋管和直管安裝作業(yè)。

⑤系統(tǒng)恢復(fù)處理、人員撤離。

2 準(zhǔn)備工作

選定所需更換的橋管、閥體對應(yīng)的爐號，提前一天預(yù)排好更換期間的生產(chǎn)計劃，盡量讓對應(yīng)爐號炭化室出焦時間在白班，確保更換作業(yè)白天進(jìn)行。選擇對應(yīng)炭化室出焦前3h 開始更換作業(yè)的準(zhǔn)備工作，此時該炭化室已處于結(jié)焦末期，無大量荒煤氣產(chǎn)生。

做好以下準(zhǔn)備工作：準(zhǔn)備好表1 所列備件和材料；25 t或35 t吊車進(jìn)場具備作業(yè)條件；與煤氣凈化工序聯(lián)系好，更換作業(yè)準(zhǔn)備期間和更換作業(yè)期間保持風(fēng)機(jī)吸力穩(wěn)定；檢查確認(rèn)集氣管壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作正常。

表1 備件和材料清單

安排熱修工在結(jié)焦時間16 h 時開始掏干凈閥體承插口及上升管直管底部的填料，將瀝青裝入鐵桶放在裝煤孔蓋上加熱至融化，加入精礦粉攪拌均勻，保溫備用。其余各類人員開始做準(zhǔn)備：壓下翻板并固定，裝煤工打開上升管蓋，人工打開3道裝煤孔蓋，蓋上裝煤孔擋火蓋板（如圖1），防止裝煤孔竄出的大火燒壞裝煤車；上升管工將其中一根動力風(fēng)管閥門打開，將風(fēng)管從上升管直管上口插入進(jìn)行壓火，火焰從3 道裝煤孔擋火蓋板四周貼爐頂表面噴射；上升管工關(guān)閉對應(yīng)水封上水管和對應(yīng)爐號高低壓氨水考克，停止水封上水和氨水噴淋；檢修人員拆除水封上水管和氨水噴淋管；打開補(bǔ)充水軟管閥門，將軟管從氨水噴灑孔伸入閥體內(nèi)補(bǔ)充清水。

圖1 裝煤孔擋火蓋板

3 更換作業(yè)過程

3.1 作業(yè)條件

該型焦?fàn)t集氣管分兩段，全組焦?fàn)t分四段，其中兩段對應(yīng)33 個炭化室，兩段對應(yīng)32 個炭化室。安排上升管工跟蹤調(diào)節(jié)集氣管壓力，作業(yè)段集氣管壓力調(diào)節(jié)改成手動調(diào)節(jié)，非作業(yè)段集氣管壓力仍采用自動調(diào)節(jié)。拆除作業(yè)時，作業(yè)段集氣管壓力應(yīng)保持微負(fù)壓，避免荒煤氣溢出影響作業(yè)現(xiàn)場安全和環(huán)保效果；安裝作業(yè)時，新閥體螺栓緊固前仍應(yīng)保持微負(fù)壓，螺栓緊固后應(yīng)保持微正壓，以便檢查確認(rèn)法蘭連接完全密封；吊裝橋管和直管時，應(yīng)恢復(fù)集氣管正常壓力。一趟簽號生產(chǎn)完需要3.5 h 左右，從一段集氣管對應(yīng)炭化室全部生產(chǎn)完開始計算，到再次生產(chǎn)到該段集氣管對應(yīng)的第一個炭化室所用時間約為2.3 h 左右，完全滿足檢修所需時間。為了避免更換作業(yè)過程中炭化室所對應(yīng)集氣管壓力大幅波動，應(yīng)等到該段集氣管所對應(yīng)炭化室全部生產(chǎn)完后開始檢修作業(yè)，可保證檢修安全的同時不耽誤生產(chǎn)。

3.2 拆除作業(yè)

當(dāng)作業(yè)所在集氣管對應(yīng)炭化室全部生產(chǎn)完畢后，起重工開始起吊上升管和橋管，熱修工配合撬動。當(dāng)上升管底座被吊離爐頂平面時，打開另一根動力風(fēng)管閥門，將風(fēng)管插入上升管座磚孔內(nèi)壓火。將補(bǔ)充水軟管從氨水噴灑孔抽出，從承插口伸入閥體繼續(xù)補(bǔ)充清水。

上升管調(diào)離后，立即清干凈上升管底座磚周圍的雜物，并用準(zhǔn)備好的裝煤孔蓋蓋上，用粘土火泥敷嚴(yán)。檢查確認(rèn)附近無明火，用粘土火泥抹嚴(yán)爐頂可能出現(xiàn)明火的裂縫。

上升管工調(diào)節(jié)對應(yīng)集氣管段壓力為-10 Pa～-30 Pa。集氣管壓力穩(wěn)定后，檢修人員開始拆卸閥體螺栓。當(dāng)只剩兩側(cè)最后對稱兩條螺栓時，先松開螺栓，讓閥體法蘭與集氣管法蘭之間出現(xiàn)30 mm 左右的間隙，此時插入準(zhǔn)備好的盲板，并用鐵絲將盲板與集氣管法蘭固定牢。 用粘土火泥將盲板四周密封好，防止冒煙。拆下所有螺栓，使用吊車將舊閥體調(diào)離集氣管。上升管工密切關(guān)注集氣管壓力的變化并及時調(diào)整，確保壓力在作業(yè)允許的范圍內(nèi)。

3.3 安裝作業(yè)

舊閥體吊離集氣管并安全落地后，立即安排新閥體吊裝。新閥體對好位后，開始拆除盲板，同時向新閥體內(nèi)補(bǔ)清水，并迅速完成螺栓緊固的作業(yè)。調(diào)整集氣管壓力為10 Pa～30 Pa，檢查閥體法蘭處是否漏水和冒煙，根據(jù)需要對螺栓進(jìn)行調(diào)整，直至無漏水冒煙現(xiàn)象。此時再恢復(fù)集氣管壓力為正常壓力，通常為（110±20）Pa。

移除上升管座磚上裝煤孔蓋，使用動力風(fēng)管插入座磚孔壓火。吊機(jī)將新組裝好的上升管和橋管起吊對位好，撤去動力風(fēng)管，將上升管落座，同時將橋管插入閥體承插口。將水管從橋管清掃孔插入補(bǔ)充清水。將動力風(fēng)管從新上升管直管上口插入壓火。

3.4 系統(tǒng)恢復(fù)處理、人員撤離

將處理好的石棉繩沿承插口四周放入搗緊壓實(shí)，澆入攪拌好的瀝青和精礦粉混合物。對直管底部進(jìn)行密封處理。恢復(fù)高低壓氨水噴灑管道，恢復(fù)上升管水封水上下水管，撤去壓火用動力風(fēng)管，安裝水封槽蓋。

移去裝煤孔擋火蓋板，蓋上裝煤孔蓋。撤離檢修人員后，上升管工將集氣管壓力調(diào)節(jié)由手動調(diào)節(jié)恢復(fù)到自動調(diào)節(jié)。

4 結(jié)論

在保證安全和環(huán)保的前提下，本方案能夠不影響生產(chǎn)或者少影響生產(chǎn)。一般情況下，整個更換過程1 h準(zhǔn)備、2 h作業(yè)完全足夠。偶爾遇到橋管和閥體因填料未清干凈等原因難以分離，作業(yè)時間可能會超過2h，但可控制在2.5 h 內(nèi)，可以在允許范圍內(nèi)對生產(chǎn)略作調(diào)整。

該作業(yè)過程關(guān)鍵有三點(diǎn)：

（1）在舊上升管和橋管吊離前直至新上升管吊裝完成這一段時間，要讓炭化室火焰氣流由焦側(cè)向機(jī)側(cè)流動改變?yōu)橛蓹C(jī)側(cè)向焦側(cè)流動，確保機(jī)側(cè)集氣管附近作業(yè)人員人身安全。

（2）舊閥體吊離和新閥體吊裝過程中，確保集氣管微負(fù)壓，既防止荒煤氣溢出影響作業(yè)現(xiàn)場的安全和環(huán)保效果，又避免集氣管大量吸入空氣影響集氣管和煤氣凈化車間電捕焦油器的安全。

（3）在作為火焰出口的3 道裝煤孔上蓋上自制的裝煤孔擋火蓋板，可壓低火焰噴射高度，避免燒壞裝煤車等機(jī)車設(shè)備。結(jié)焦末期少量荒煤氣直排時經(jīng)過充分燃燒，不會對大氣產(chǎn)生嚴(yán)重污染。