焦炉阀体破裂原因分析及更换方法.pdf

总第 1 4 4期 2 0 1 3年第4期 山西冶金 S HANXI ME TA L LU RGY To t a l 1 4 _ 4 No ． 4， 201 3 文章编号 1 6 7 2 1 1 5 2 2 0 1 3 0 4 0 0 7 3 0 2 焦炉阀体破裂原因分析及更换方法 杜曹明， 何志旺 方大特钢科技股份有限公司焦化厂， 江西南昌3 3 0 0 0 0 摘要 简述了焦炉阀体的工作原理及连接方式， 分析了阀体破裂原因及危害， 介绍了阀体的更换方法及安全 建议。 关键 词 焦炉阀体更换 中图分类号 TQ5 2 0 ． 6 文献标识码 B 收稿 日期 2 0 1 3 0 5 1 2 上升管阀体是连接上升管桥管与集气管之间的 煤气、 氨水通道， 其中上升管与集气管间荒煤气的连 接或切断是通过阀体内的水封翻板来完成的， 当翻板 关闭时， 由喷洒的氨水形成约4 0 m m的水封高度， 隔 断集气管与炭化室的煤气通道， 但氨水可以流人集气 管； 当翻板打开时， 便失去水封作用， 炭化室内荒煤气 可直接通过阀体进人集气管。 阀体下部以法兰连接固 定在集气管上，上部与上升管桥管以承插方式连接 见图 1 。上升管阀体由于长期受高温烘烤及焦油、 氨水的腐蚀， 容易产生变形、 出洞、 卡死等现象， 使翻 板无法封住荒煤气， 给生产操作造成一定的困难。 1 阀体裂缝产生的原因及危害 从材质上看， 焦炉阀体多为灰口铸铁。 灰口 铸铁 有一定的强度而且耐腐蚀， 具有良好的耐磨性能， 这 是上升管阀体必须具备的材料特征，但其塑性和韧 性很低 ，这种性能特点与石墨本身 的性能及其在铸 铁组织中的存在形态有关。在铸造或安装过程中如 果出现问题 ， 会导致内部出现沙眼和裂纹。 1 ． 1 裂缝产生的原因 1 ． 1 ． 1 循环氨水喷洒不均匀 荒煤气从炭化室 出来其温度在 8 0 0℃左右 ， 经 循环氨水喷洒进行降温，而循环氨水里面存在一定 的焦油渣 ， 当循环氨水喷洒不均匀时 ， 阀体各部位温 度不一致， 会产生热应力， 致使阀体产生裂纹。 1 ． 1 ． 2 循环氨水停止和重供 当焦炉长时间停产检修或全厂停电，循环氨水 泵停止后， 阀体温度会急剧升高， 在有空气进入的情 况下， 阀体会烧至发红， 使阀体寿命缩短。当循环氨 第一作者简介 杜曹明 1 9 8 3 一 男 ， 在方大特钢科技股 份有限公司焦化厂从事焦炉生产技术管理工作， 工程师。 T e l 1 3 7 6 7 0 4 7 3 9 2， E ma i l 1 3 5 3 3 8 0 0 q q ． c o rn 图 1 阀体 连接 示意 图 水重新恢复供给时，正常情况下应该逐渐开大循环 氨水阀门， 使阀体逐渐降温， 而生产中往往忽视这一 点 ， 循环氨水重新供应后， 阀体急剧降温， 破坏了阀 体材质的化学结构， 出现裂纹。 1 ． 1 ． 3 导烟车使用效果不佳 当使用导烟车装煤时， 如果装煤吸力不够， 从机 侧炉口冒出的煤气被点燃后烧到阀体外部 ，使阀体 内外温差过大 ， 产生热应力而导致裂纹的出现 。 1 ． 2 阀体破裂的危害 阀体破裂后， 当集气管正压时， 荒煤气从裂缝里 冒出来污染现场环境 ； 当集气管负压时 ， 将从裂缝里 吸进空气， 对鼓风机操作不利。另外， 喷洒的循环氨 水还会从裂缝里漏出后滴到炉顶表面 ， 损坏炉体 。 如 果裂缝越来越大， 阀体一旦分离脱落， 必将造成重大 的安全事故 。 2 阀体的更换 阀体更换的关键是 一是要有充分的准备工作， 因为一旦拆开阀体后 ， 阀体就可能破裂， 无法复原； 二是控制现场火源， 因为阀体直接与集气管相连 ， 如 果有火源就会发生煤气燃烧或爆炸 ， 发生安全事故。 三是得当控制集气管压力， 当压力为负压且过大时， 山西冶金 E - m a i h s x y j b j b 1 2 6 ．c o i n 第 3 6 卷 煤气管道中进人大量空气 ，空气与煤气混合到一定 程度就会形成爆炸性气体；如果集气管压力控制过 高， 荒煤气从集气管冒出， 使检修人员无法作业。 2 ． 1 准备工作 1 确定更换炉号， 合理安排出焦计划， 使更换炉 号处于结焦末期。 2 提前更换掉法兰上面的全部螺栓。 3 给新的阀体翻板轴加油润滑， 并提前一天将 其运到焦炉下面的指定位置 。 4 准备 1 块 1 2 0 0 m m1 2 0 0 m m的铁板 ， 1 个 用棉被做的直径比阀体法兰内径略大的圆球塞子以 及在操作过程中需要的石棉绳、 保温棉、 泥料等， 并 将这些备用材料提前一天运到现场；准备 2 个铁质 水桶、 2 根风管、 1 根皮管、 2床棉被；准备 2 0 袋焦 粉， 并提前将其放到炉顶。 5 检查集气管末端蒸汽阀， 保证蒸汽阀完好 。 6 连接好斜型测压计。 2 ． 2 安全措施 1 所有作业人员穿戴好劳保用品， 具体施工人 员需佩带好活性炭防护 口罩 ，施工时应尽量站在上 风侧。 2 安全监护人员应配备煤气检测仪。 3 专 、 看管集气管压力， 力求将其稳定在0 ～ l 0 P a 。 4 停用电捕。 5 拆除及安装阀体期间， 周围 5 0 m内严禁火源。 6 施工期问， 严禁无关人员从施工点下面及旁 边通过逗留。 7 拟定特殊情况下的应急预案。 2 ． 3 更换步骤 1 确认各组成员到位， 电捕停用， 集气管压力正 常， 连接好临时蒸汽管、 风管、 水管。 2 适当打开集气管末端蒸汽阀门。 3 打开焦侧吸尘孔盖 ， 关闭桥管翻板 ， 断开水封 进水管， 关闭氨水喷洒阀门， 断开氨水喷洒管。 4 用钢丝绳将上升管及桥管整体吊出， 如果阀 体关不严， 则用湿棉被盖住阀体， 防止煤气外冒。 5 往炭化室塞装满焦粉的袋子， 一直塞到平齐 上升管根部 ， 然后用铁板盖住上升管底座火道孔 ， 铁 板四周用耐火泥密封， 并用湿保温棉盖住铁板上面， 清理上升管底座周围的火星。 6 用钢丝绳扣好待换的阀体， 拆除法兰孔内的 螺栓。在拆法兰螺栓过程中， 往阀体内加水， 保证煤 气不外冒，将上升管房间内的压力调节装置切为手 动， 调节集气管压力， 确认集气管内压力为 一 5 - 0 P a ， 保证更换部位为正压，专人看管斜型测压计及鼓风 机房压力。 7 吊出阀体， 用圆球塞子封堵阀体连接口， 用铜 质工具将粘在集气管法兰上的杂物清理干净 在清 理过程中需用水管洒水 ， 防止冒火星 。 清理干净后 ， 控制集气管 内压力为 一 5 - 0 P a 后慢慢将新阀体 吊装 到位 ， 紧固好几个螺栓 ， 关 闭新阀体翻板 ， 往新阀体 里面加适量水进行密封， 紧固阀体法兰螺栓 ， 恢复集 气管压力， 取出上升管底座孔盖上的铁板， 吊装上升 管、 桥管， 连接好水封进水管、 氨水喷洒管， 对承插口 进行加填料密封， 打开氨水喷洒阀门， 打开新阀体翻 板 ， 恢复正常运行。 3 结语 上升管阀体的更换是一项复杂的工作，更换过 后应对上升管阀体进行维护； 另外， 在更换阀体过程 中如何应对突发事件， 比如更换过程中的突然停电、 停鼓风机、 集气管煤气着火等尤为重要。 编辑 胡玉香 上接第 5 4页 Re t r o fit o f t h e Hy d r a u l i c S y s t e m f o r t h e 2 0 M N Ex t r u d e r WU We i ， X UE Z h a n j u n ， Z HA NG Qi a n g ， LI U J i e ， WE N X i a o C h i n a N a t i o n a l H e a v y Ma c h i n e r y R e s e a r c h I n s t i t u d e C o ． ， L t d ． ，X i a n 7 1 0 0 3 2 ， C h i n a Abs t r a c t Th e p a p e r i nt r o d uc e s t he t r a i n o f tho ug h t a bo u t t he r e tro fit o f t he h y dr a u l i c s y s t e m f o r 2 0 MN e x t r u d e r i n the r o u n d ，a n d e l u c i d a t e s the p e r f o r ma n c e abo u t t h e n e w e q u i p me n t ，a n d e m p h a t i c a l l y m a al y z e s the p r o j e c t s f o r a v o i d i n g l o w g r e e p p h e n o m e n t i n w o r k i n g ． Ke y wo r d s e x t r u d e r ， h y d r a u l i c s y s t e m，r e t r o fi t ， g r e e p p h e n o me n t