轉(zhuǎn)爐煤氣柜基礎(chǔ)滲水及漏氣在線治理實(shí)踐

賈相有

1.煤氣柜總體概況

河鋼集團(tuán)宣鋼公司轉(zhuǎn)爐煤氣柜于2009年投入使用，柜容15萬m3，屬于威金斯型橡膠膜密封干式煤氣柜，外形為圓柱形，儲氣壓力為2.3～3.0kPa，側(cè)板內(nèi)徑為68.8m，側(cè)板總高50.91m，側(cè)板34段，立柱36根，活塞最大行程41.654米，調(diào)平裝置9套，放散管6根，底板排水管6根，煤氣柜體總高60米。該柜負(fù)責(zé)2座150噸煉鋼轉(zhuǎn)爐的煤氣回收，轉(zhuǎn)爐煤氣經(jīng)一次除塵后，送入煤氣柜，從煤氣柜出來的煤氣，經(jīng)過煤氣加壓機(jī)加壓到16～18kPa后，送往煤氣混合站后送各個用戶使用。隨著煤氣柜投運(yùn)年限的增長，轉(zhuǎn)爐煤氣柜的柜底基礎(chǔ)局部出現(xiàn)滲水現(xiàn)象并有所加重，個別部位柜體基礎(chǔ)與側(cè)板交接處出現(xiàn)砂眼，出現(xiàn)煤氣滲漏點(diǎn)。通過便攜式CO報(bào)警裝置在距離柜體1米位置檢測，數(shù)值約30～150ppm。因此，需及時采取相應(yīng)措施進(jìn)行全面治理，確保煤氣柜安全運(yùn)行。

2.在線治理實(shí)施過程

通過查詢有關(guān)資料了解到，國內(nèi)鋼鐵企業(yè)轉(zhuǎn)爐煤氣柜出現(xiàn)基礎(chǔ)滲水、漏氣，治理手段呈現(xiàn)多樣化，其中常見的是采用冷態(tài)高分子材料在線修復(fù)技術(shù)。該技術(shù)的主要特點(diǎn)是無需動火、無需材料加溫，作業(yè)過程相對安全、快速成型，工藝簡單，施工方便。公司的工程技術(shù)人員通過工程造價、施工工藝、施工材料及使用年限等因素綜合分析，最終采用原理相近的高分子材料在線修復(fù)+注膠封堵在線治理的方案。

2.1 作業(yè)安全條件保障

考慮到在不停止煤氣柜運(yùn)行的條件下，轉(zhuǎn)爐煤氣滲漏容易引發(fā)煤氣中毒這一重大安全風(fēng)險，在治理煤氣柜基礎(chǔ)滲水及治理漏氣作業(yè)期間，公司專門組織制定了專項(xiàng)工作方案和安全保障方案，現(xiàn)場設(shè)置專職監(jiān)護(hù)人員，配備應(yīng)急防護(hù)救護(hù)器材，并對施工人員進(jìn)行全過程安全監(jiān)護(hù)。同時，在作業(yè)期間嚴(yán)格落實(shí)禁煙、禁火等安全管理規(guī)定，確保作業(yè)人員處于上風(fēng)向，有效防范煤氣中毒風(fēng)險，保證氣柜漏氣、漏水治理的安全順利實(shí)施。

2.2 實(shí)施煤氣柜基礎(chǔ)防水防滲

首先敲掉鏟除原防水層疏松水泥砂漿層，刷一道三防聚合物結(jié)晶砂漿純水泥素漿，厚度約1mm左右，三防聚合物結(jié)晶砂漿純水泥素漿配合比為：50公斤32.5水泥+5公斤三防聚合物結(jié)晶砂漿+膠水，調(diào)制成漿糊狀。漏出混凝土基層，基礎(chǔ)滲水清理表面疏松物，噴水濕潤。

第一步將煤氣柜基礎(chǔ)滲水在泄漏部位用防水抗裂聚合物結(jié)晶砂漿進(jìn)行封堵，厚度為5mm，用刮板分3次刮涂，刮涂范圍必須大于滲漏部位。第二步在煤氣柜基礎(chǔ)滲水完成后，使用12.5水泥砂漿內(nèi)摻水泥重量10%的三防聚合物結(jié)晶砂漿，分3次粉刷，厚度為25mm左右，滲水具體配合比為100公斤32.5普通硅酸鹽水泥、250公斤中粗砂、10公斤三防聚合物結(jié)晶砂漿、水50公斤。煤氣柜基礎(chǔ)防潮施工選擇的黃砂要選用中粗砂。第三步是使用專用膩?zhàn)有扪a(bǔ)及涂刷封閉底漆：第一道采用混凝土專用修補(bǔ)膩?zhàn)訉炷帘砻姘纪共黄健㈤_裂部位及表面空洞和局部不平整的部位進(jìn)行修補(bǔ)和打磨處理；第二道是在修補(bǔ)處理完畢后，將膩?zhàn)硬捎霉瓮糠椒ㄟM(jìn)行施工，主要對基面的平面、立面、陰 角、陽角、金屬預(yù)埋件、變形縫、漏水斗等部位進(jìn)行找平，在施工過程中不能有漏刮及流掛現(xiàn)象，對重點(diǎn)部位采用專用的工具進(jìn)行仔細(xì)、認(rèn)真的處理，確保下一道工序的順利進(jìn)行；第三道使用高強(qiáng)膩?zhàn)邮┕ぃ饕獙娴钠矫妗⒘⒚妗㈥幗恰㈥柦恰⒔饘兕A(yù)埋件、變形縫、溢流口等部位進(jìn)行全面滿刮，符合平整度要求后整體打磨，增強(qiáng)附著力，使基層符合下一道工序施工的要求。第四步是涂刷封閉專用底漆。噴涂高分子聚合物前，使用專用底漆對基層進(jìn)行封閉處理，封閉底漆的主要作用：一是封閉基層表面毛細(xì)孔中的空氣和水分，避免高分子聚合物噴涂層噴涂后出現(xiàn)鼓泡和針孔現(xiàn)象；二是封閉底漆起到膠黏劑的作用，提高高分子聚合物層與基層底材的附著力，提高防護(hù)效果。

2.3 實(shí)施注膠封堵

2.3.1 灌注瀝青及密封膠

在煤氣柜基礎(chǔ)周邊砌一圈24cm墻，墻高39cm～59cm（轉(zhuǎn)爐煤氣柜基礎(chǔ)高29cm～49cm不等）,磚墻內(nèi)側(cè)距煤氣柜基礎(chǔ)外立面10cm；磚墻壘砌完畢后，在磚墻內(nèi)立面與上表面沙灰罩面。將磚墻內(nèi)部地面與煤氣柜基礎(chǔ)外立面、側(cè)面、上表面清理干凈，灌入加熱后的熱態(tài)流動瀝青及密封膠。灌注瀝青及密封膠封堵是在煤氣柜未停止運(yùn)行的條件下進(jìn)行的。

2.3.2治理效果

封堵結(jié)束約2日后，檢查基礎(chǔ)漏氣漏水治理效果，基礎(chǔ)不再出現(xiàn)漏水、漏氣現(xiàn)象。使用便攜式CO連續(xù)現(xiàn)場監(jiān)測，無任何煤氣滲出，總體治理成效顯著。自此，轉(zhuǎn)爐煤氣柜基礎(chǔ)滲水及滲氣得到了完全治理。

2.4 柜體側(cè)板漏點(diǎn)堵漏

針對煤氣柜側(cè)板出現(xiàn)煤氣滲漏，采用高分子材料進(jìn)行快速處理。具體做法是：（1）施工人員通過使用便攜式CO報(bào)警器進(jìn)行查漏，確定滲漏部位；（2）施工人員佩戴空氣呼吸器，對滲漏點(diǎn)及周邊進(jìn)行表面打磨，去除氧化層、油漆等，使得表面盡可能的干凈，粗糙；（3）利用高分子材料固化快的特點(diǎn)，直接對滲漏點(diǎn)進(jìn)行堵漏；（4）待所有的滲漏點(diǎn)處理完畢后，表面再次涂抹高分子材料進(jìn)行整體保護(hù)和加強(qiáng)；（6）材料固化后進(jìn)行查漏處理，確保無任何滲漏點(diǎn)。采取以上方法對10余處側(cè)板漏點(diǎn)進(jìn)行了治理。

2.5 開展柜體壁厚監(jiān)測和防腐

由于煤氣柜進(jìn)氣口方向在柜體東北側(cè)，東北側(cè)所來含水、含塵及其他腐蝕性雜質(zhì)的煤氣向柜體西南側(cè)沖刷，對此，公司組織對氣柜四帶以下所有側(cè)板進(jìn)行壁厚測量，重點(diǎn)對西南側(cè)側(cè)板增加一倍測量點(diǎn)位，通過連續(xù)半年測量壁厚，原壁厚6.00mm的側(cè)板，測量數(shù)值最低5.98mm；原壁厚4.5mm的側(cè)板，測量數(shù)值最低4.48mm。通過分析測量壁厚的數(shù)據(jù)，側(cè)板厚度均處于正常范圍內(nèi)。在對柜體側(cè)板除銹的基礎(chǔ)上，對煤氣柜整體進(jìn)行了油漆防腐。

3.落實(shí)安全運(yùn)行保障措施

3.1 增設(shè)報(bào)警裝置

為保證轉(zhuǎn)爐煤氣一旦發(fā)生泄漏能夠被崗位人員快速發(fā)現(xiàn)，在煤氣柜各層平臺總體按標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范配備CO報(bào)警裝置的基礎(chǔ)上，在煤氣柜基礎(chǔ)周圍新增設(shè)8套固定式CO報(bào)警裝置，并將數(shù)據(jù)信號全部引入24小時有人值守的控制室進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。

3.2 制定落實(shí)安全運(yùn)行保障措施

考慮到轉(zhuǎn)爐煤氣柜投運(yùn)年限較長，從嚴(yán)格門禁制度、強(qiáng)化設(shè)施點(diǎn)檢、專檢等方面入手，制定并落實(shí)《煤氣柜安全運(yùn)行保障措施》。主要包括：一是增加氣柜點(diǎn)檢頻次。將原來每半個月上柜點(diǎn)檢改為每周上柜點(diǎn)檢，重點(diǎn)檢查鋼絲繩及導(dǎo)輪情況，做好潤滑工作。將進(jìn)柜點(diǎn)檢由原來的兩個月改為每月點(diǎn)檢，利用檢修機(jī)會，安排點(diǎn)檢站專業(yè)技術(shù)人員兩人以上配戴空氣呼吸器、攜帶煤氣報(bào)警器、防爆手電筒在煤氣防護(hù)站人員的監(jiān)護(hù)下進(jìn)入柜內(nèi)檢查，主要內(nèi)容是密封膜運(yùn)行情況、活塞與柜壁間隙和活塞有無傾斜，并做好記錄，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。二是嚴(yán)格門禁制度，對外來人員做好安全告知、監(jiān)護(hù)，禁止外來人員在柜區(qū)附近停留。日常點(diǎn)檢時，崗位人員雙人同行，佩帶便攜式煤氣報(bào)警器，嚴(yán)禁長時間在柜體附近停留。三是修訂了轉(zhuǎn)爐煤氣柜區(qū)煤氣泄漏現(xiàn)場處置方案，隨時關(guān)注柜區(qū)現(xiàn)場設(shè)置的固定煤氣報(bào)警器煤氣含量，如發(fā)現(xiàn)報(bào)警器有數(shù)值，立即進(jìn)行檢查確認(rèn)。同時通過崗位人員對包括柜容、柜位、柜內(nèi)壓力、活塞升降速度等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，掌握運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常狀況，第一時間啟動應(yīng)急預(yù)案。四是強(qiáng)化崗位人員培訓(xùn)，對三大規(guī)程、工藝控制參數(shù)、崗位安全風(fēng)險辨識及管控措施清單、設(shè)備點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)急預(yù)案等每周進(jìn)行專題培訓(xùn)，提高崗位人員風(fēng)險管控能力及應(yīng)急處置能力。

4.結(jié)語

從運(yùn)行安全方面，轉(zhuǎn)爐煤氣柜的基礎(chǔ)滲水、漏氣初始出現(xiàn)在2019年，2020年上半年滲水、滲氣情況有所加重，公司在一個月時間內(nèi)采取了上述工程治理措施后，直至2021年9月30日宣鋼轉(zhuǎn)爐煉鋼產(chǎn)能退出，期間該轉(zhuǎn)爐煤氣柜始終保持了安全可靠運(yùn)行狀態(tài)。從經(jīng)濟(jì)效益方面，在煤氣柜施工期間，公司一直對兩座轉(zhuǎn)爐的煤氣進(jìn)行了正常回收，并將轉(zhuǎn)爐氣外供至燃?xì)忮仩t進(jìn)行蒸汽發(fā)電或外供至軋線加熱爐進(jìn)行燒爐，未造成大量轉(zhuǎn)爐煤氣放散，安全效益和經(jīng)濟(jì)效益同樣十分顯著。從工程造價方面，公司自行采取的轉(zhuǎn)爐煤氣柜基礎(chǔ)滲水及漏氣治理方案，同其他鋼鐵公司使用的冷態(tài)高分子材料在線修復(fù)技術(shù)相比，總體投資相對較少，對于其他鋼鐵企業(yè)同類問題的治理具有參考借鑒意義。

參考文獻(xiàn)略