外導架直升式煤氣柜的檢修施工

高志凱，王建國，鄧 江

（中化吉林長山化工有限公司，吉林松原 138000）

外導架直升式煤氣柜的檢修施工

高志凱，王建國，鄧 江

（中化吉林長山化工有限公司，吉林松原 138000）

介紹10 000m3煤氣柜漏點出現的原因，堵漏技術方案、實施過程及效果。

氣柜；設備檢修；技術方案；堵漏

1 修前預檢

為掌握煤氣柜的實際情況，有針對性地制定檢修方案和施工，檢修前我們組織技術人員、檢修人員對煤氣柜進行了較為全面、細致的檢察。將煤氣柜表面清理后，首先采用超聲波測厚儀對煤氣柜進行全方位、多點測厚，疑問點、連接處等重點部位必須測量、記錄；之后，用泄漏檢測儀對煤氣柜進行泄漏檢測，用著色探傷檢測表面缺陷。經過檢查、測量和探傷，煤氣柜的狀況是，氣柜壁板整體狀況良好，平均厚度在3．3mm到4．2mm之間，氣柜主體并未明顯減薄；在鐘罩及鐘節一發現小漏點共計34處，其中裂紋7處，均發生在焊縫附近，裂紋呈延焊縫走向，最長的裂紋180mm，寬0．8mm；其他27處漏點大多呈不規則橢圓形漏點，最小的僅為2～3mm，最大漏點為直徑50～70mm的孔洞。根據檢查、測量和探傷記錄，繪制出煤氣柜缺陷（漏點）分布圖，為分析煤氣柜技術狀態、編制檢修施工方案和檢修施工提供依據。

2 煤氣柜出現漏點原因分析

根據煤氣柜缺陷（漏點）分布圖，煤氣柜漏點有裂紋和孔洞兩類。

2．1 裂紋原因分析

煤氣柜上的裂紋明顯呈延焊縫走向，表明與焊接的密切關系。因煤氣柜操作壓力很低，故導致裂紋發生的主要原因應是焊接應力。

2．2 孔洞原因分析

煤氣柜孔洞多分布在煤氣柜內部環形支撐梁附近及氣柜密封水槽水面附近。內部支撐梁附近是受力較大的部位，既有焊接應力又有支撐作用力，同時又與水煤氣接觸。

結合煤氣柜的防腐結構、施工過程，對煤氣柜孔洞分布區域進行力學和介質環境分析，導致煤氣柜出現孔洞泄漏的原因如下。

（1）氣柜內部環形支撐梁部位孔洞

在對煤氣柜防腐施工過程中，因氣柜內部環形支撐梁部位不能完全進行防腐處理，設備防腐存在不足；氣柜壁面存在成分、力學等微觀差異；同時，煤氣柜的工作介質是半水煤氣，含有水分以及氧氣、二氧化硫、硫化氫等腐蝕性組分，當氣體介質與潮濕容器壁接觸時，出現不同電極電位的區域，發生電化學腐蝕，導致防腐缺陷部位局部出現腐蝕，由內向外發展直至出現孔洞。

（2）氣柜密封水槽水面附近孔洞

當前許多無線收發系統的射頻前端電路,如3G與4G手機、藍牙及WLAN等,已經逐漸采用系統級封裝方式,以實現功率放大器模組與天線切換開關模組等的微型化。在電子系統中,片外組裝的無源元件占據了可觀的面積,成為系統尺寸進一步減小的瓶頸。縮小無源元件的尺寸以減小元件所占據的空間是目前急需解決的問題[1]。基于多層薄膜技術的集成無源元件IPD(Integrated Passive Device)由于其相較于分立無源元件具有尺寸小、高頻特性好、可靠性高、設計靈活、成本低的優點[2],正在軍事、航空、醫藥、照明、消費電子等應用中不斷地取代傳統的分立無源元件。

氣柜環形水封部位防腐漆由于處于水封槽水中，長期經受風干、浸漬作用，造成局部防腐漆脫落，導致防腐漆失效，由于近年為保證生產達標，提高了設備運轉周期，未能及時進行防腐維護，使煤氣柜水封槽水位部分表面裸露，與水封中溶解不同濃度氧的水形成氧濃差電池，即發生水線腐蝕，導致氣柜水槽壁板腐蝕，該腐蝕由外向內發展，直至出現孔洞，成為漏點。漏點附近的焊接應力集中，對腐蝕起加速作用。

3 堵漏技術方案與實施

3．1 堵漏技術方案的確定

根據公司生產情況、煤氣柜缺陷狀況、操作壓力、結構特點以及維修方便，確定堵漏技術方案。方案的技術手段是采用應急修補劑進行堵漏。采用的應急修補劑（可賽新帶壓堵漏膠棒），其主要物理機械性能為溫度（23±2）℃，相對濕度（50±5）%，抗壓強度96．6MPa，剪切強度12MPa，彎曲強度33．9MPa。

為確保堵漏技術方案的安全可靠性和可實施性，先進行修補劑膠棒堵漏實驗和煤氣柜應力計算。截取長度500mm、φ57mm的碳鋼管一根，在管壁上開出三處形狀不規則大小適中的孔洞（孔洞平均直徑20mm），打磨出一道長150mm寬4mm的縫隙后，進行外表面清理，使孔洞及縫隙周邊20mm范圍內無銹蝕，無雜質，表面見金屬光澤；涂抹修補劑，管子兩端以6mm碳鋼板焊接封堵，其中一端焊接打壓接頭進行打壓試驗。當試驗壓力達到1．58MPa時，縫隙涂膠處破裂。此時，堵漏膠縫所受應力為：

可見，σθ2＞σθ1

即采用修補劑膠棒進行煤氣柜堵漏是能夠滿足強度要求的，確定的堵漏技術方案是可行的。

3．2 堵漏技術方案的實施

（1）直接用修補劑膠棒進行煤氣柜堵漏

用修補劑膠棒進行煤氣柜堵漏，實施方案的基本步驟是，對漏點及其周邊50mm的范圍進行清理，達到無銹蝕，無雜質，表面見金屬光澤；涂抹修補劑，控制涂抹速度，避免氣體進入；固化后檢查、清理多余的修補劑。

煤氣柜檢修直接采用堵漏膠棒成功對漏點中的3處裂紋，12處漏點進行了封堵。

直接用修補劑膠棒進行煤氣柜堵漏的好處是，修理工藝簡單，沒有焊接過程，可避免焊接應力對設備的影響腐蝕。

（2）用修補劑膠棒和卡具組合堵漏

對于面積較大的漏點，在用修補劑堵漏的基礎上，制作專用卡具提高堵漏的效果，所用工具、卡具及實施過程如下。

圖1 組合堵漏結構（打卡子）示意圖

針對漏點制作“丁”字型螺栓；在對漏點實際測量后，截取長度大于孔洞1／3、30°的角鋼或直徑16mm鋼筋與M12×40全螺紋螺栓進行焊接；準備大于孔洞面積的正方形鐵板，厚度為1～2mm均可，在中間位置開直徑13mm的孔，同時準備厚度10mm的等面積橡膠板，中間開直徑13mm孔；實施中首先將“丁”字型螺栓兩端先后放進氣柜漏孔中，左右均勻，掛靠實穩，然后涂抹修補劑，再用橡膠板與鐵板由外穿套螺栓，用螺帽把緊，示意如圖1。

對裂紋較長的漏點，采用制作螺栓掛鉤配合長尺寸鋼筋，多點掛拉，然后涂修補劑外壓橡膠板及鐵板的做法，同樣達到效果。

煤氣柜檢修采用卡具堵漏效果明顯，處理19處，對其中的4處長裂紋進行再處理，完全堵塞住漏點，對氣柜泄漏的控制有關鍵作用。

4 結 語

我們檢修煤氣柜處理漏點，采用的方法簡單，對柜體沒有實施高溫加熱，無熱應力、焊接應力等導致腐蝕的不利因素，成本低，效果明顯，經濟效益顯著。從準備工作，至堵漏完成，共用五天時間，所有漏點全部進行消漏塞堵，泄漏問題得到解決，

經檢測，氣柜周圍一氧化碳濃度達到安全標準，為正常生產提供了保障。據車間提供的統計數據，堵漏完成后，每天可節省原料氣4 000m3，約合1 500元的原煤，在很大程度上減少了能源浪費，為企業節省了開支。

Repair and Constrution of External－Frame Column Guided Gas Holder

GAO Zhi－kai，WANG Jian－guo，DENG jiang（Sinochem Jilin Changshan Chemical Co．，Ltd．，Songyuan Jilin 138000，China）

Introduce causes for 10 000m3gas holder leakage，the plugging technology scheme，the repairing process and results．

gas holder；equipment maintenance；technology scheme；plugging

TQ113．25＋1

B

1003－6490（2012）03－0050－02

2012－03－12

高志凱（1975－），男，吉林松原人，長山化工有限公司造氣車間機械工程師。