轉爐煤氣柜側板和底板腐蝕的檢測與處理

王玉興，孫德銀，韓其福

1　概述

轉爐煤氣柜是鋼鐵廠用來回收和儲存煉鋼過程產生的轉爐煤氣以及合成轉爐煤氣的重要設備，其安全穩定運行對轉爐煤氣的回收利用、全公司煤氣系統的平衡和負能煉鋼作用重大。

首鋼京唐公司能源與環境部燃氣作業區目前有3座8萬m3威金斯轉爐煤氣柜，于2008年投產運行，目前噸鋼轉爐煤氣回收量達到108 m3，達到行業中同工藝單位的先進水平。2017年11月1#8萬m3轉爐煤氣柜年修，重點對底板和側板腐蝕問題進行處理，同時修復氣柜皮膜、檢查處理調平裝置等。

2　轉爐煤氣柜結構介紹

轉爐煤氣柜的結構主要由活塞、活塞擋板、活塞支架、皮膜、T型擋板、T型擋板架臺、底板、側板等結構組成，如圖1所示。

（1）活塞：氣柜活塞板形狀和底板形狀相同，均為拱形，有利于承受內部氣壓。活塞下部有可拆卸的266根支撐桿，在活塞外周有一圈用鋼板和型鋼制作的活塞擋板，活塞擋板下部與側橡膠密封皮膜相連，起到保護內側橡膠皮膜的作用。

圖1　氣柜結構示意圖

（2）T擋板（又稱T型保護架）：T形擋板位于活塞和柜壁之間，也是由鋼板和型鋼制成。T形擋板結構與活塞擋板相同，均為環狀構架。在T形擋板的內外有兩圈密封橡膠，內圈的密封橡膠皮膜一端連接T形擋板，一端和活塞相連，外圈的橡膠密封皮膜一端連接T型擋板，一端連接柜壁，皮膜下部為密閉空間，用于儲存轉爐煤氣。在T形擋板構架外部安裝有波紋板。柜容小于3萬m3時，T型擋板落在T型擋板架臺上。

（3）側板：側板是組成氣柜外壁的主要部分，側板高度的三分之一與煤氣直接接觸，需要承受一定的壓力，氣密性要求較高，所余高度的三分之二和柜頂不承受壓力，氣柜側板上設計安裝有加強環。當氣柜活塞上下運動時，活塞上部空間不斷變化，為了活塞上部空間換氣，在氣柜頂部設計有通風孔。在氣柜外壁還設計有數個可開啟關閉的門，用于對活塞上部日常檢查和檢修。

側板厚度：第一帶和最后一帶≧6 mm，其余與煤氣接觸段≧4.5 mm，與空氣非接觸段≧3.2 mm，抗風環形走道連接部分≧4.5 mm。

材質：采用Q235-B鋼制造,其抗拉強度、伸長率、屈服強度、冷彎試驗及碳、硫、磷的極限含量須符合GB/T 700的規定。

（4）底板：轉氣柜底板分為兩個部分，圓拱形部分緊貼基礎面，外平底面圓環帶為平面結構，目的使煤氣中的冷凝水快速匯集后，通過排水器排至柜外的排水井中。柜底板部分均是用鋼板疊縫焊接拼制而成。

圖2　氣柜內外觀察的氣柜底板腐蝕情況

底板厚度：外平底面圓環帶≧6 mm，其余部分≧4.5 mm。

材質：采用Q235-B號鋼制造，其抗拉強度、伸長率、屈服強度、冷彎試驗及碳、硫、磷的極限含量須符合GB/T700的規定。

3　腐蝕情況

2017年11月份1#8萬m3轉爐煤氣柜置換合格后，進柜重點對柜底板、側板部位進行檢查，腐蝕漏煤氣情況具有以下特點：

（1）氣柜側板腐蝕部位較少，發現5處。

（2）底板圓拱形部分沒有發現腐蝕泄漏煤氣的情況。

（3）外平底面圓環帶腐蝕嚴重，發現8處，如圖2所示，主要分布在靠近入口管側。主要原因為進柜煤氣溫度較高，夏季溫度最高可達70℃，且煤氣冷凝水呈酸性，在平底面圓環帶容易匯集，停留時間長，很容易產生電化學腐蝕。

4　對策

鑒于以上腐蝕情況，作業區制定針對性的檢修方案，采用抽真空法（圖3）對所有焊縫部位查漏，對外平底面圓環帶重新鋪鋼板進行修補（圖4），具體方案如下：

（1）針對部分側板漏點，清理、打磨、用6 mm厚的鋼板直接修補焊接。

（2）圓拱形柜底板焊縫處清理、打磨。

（3）外平底面圓環帶清理、打磨、用6 mm厚的鋼板修補焊接。

（4）刷漆防腐。防腐可以使鋼板與腐蝕物質有效隔離，施工過程的質量直接影響本次檢修的效果。因此，選用產自美國的POR-15型防腐漆，對刷漆過程做了如下規定：

①刷漆部位打磨清理：對圓拱形柜底板焊縫處、外平底面圓環補焊處、部分焊縫處等需要刷漆的部位進行打磨，用除油劑或者清洗劑清理刷漆部位，漏出光亮的金屬表面，用熱風機把表面吹干。

②防腐漆的準備：使用前要充分攪拌稀釋，稀釋液加入量要小于5%。

③防腐漆的存放：備用的防腐漆要密封好，當天使用完畢剩余的防腐漆不能和未用的漆混合，要單獨存放，同時避免光照，遠離火源。

④刷漆施工：針對不同的部位，用滾輪和刷子結合的方法涂刷，要涂刷兩層，第一層刷完5 h后再刷第二層，刷完兩層后再刷面漆。

⑤人員的要求：本品主要成分為聚合異氰酸脂、石腦油、炭黑和鋁等，具有揮發性，施工過程要戴上專用口罩，并用風機強制通風。

5　總結

圖3　抽真空查漏設備及查漏過程

圖4　底板和側板修補焊接后

11月底轉爐煤氣柜檢修完投入運行，截至目前運 行情況良好，沒有出現漏水、漏煤氣現象，如圖5所示。

圖5　防腐后效果

此次檢修也有許多不足之處：氣柜經過9年的運行，外平底面圓環帶大部分鋼板都腐蝕得較薄，最好全面更換；抽真空檢測漏點時，由于有些部位空間狹小，無法檢測，需要進一步研究采用其他的檢測方法。

[參考文獻]

[1]李閩，黃永紅.轉爐煤氣柜柜內鋼結構的腐蝕原因[J].腐蝕與防護，2017，38（7）：568-572.