氧氣閥門(mén)泄漏和放散閥根部開(kāi)裂故障處理
按照酒泉鋼鐵(集團)有限公司動(dòng)力廠(chǎng)新建3套21000m3/h空分設備項目的要求,在工程中需要將原有6000m3/h空分設備與新建的3套21000m3/h空分設備的氧氣、氮氣和氬氣等管網(wǎng)互相連通, 便于公司內的氣體平衡以及空分設備檢修。在對氧氣管道連接時(shí), 將6000m3/h空分設備活塞氧壓機出口(入氧氣球罐閥門(mén)前) 與3 套21000m3/ h 空分設備氧氣球罐前管道相連, 中間加裝一段阻火管和氧氣過(guò)濾器。連接管道采用管徑Φ273mm ×8mm 的碳鋼管道, 中間聯(lián)絡(luò )閥采用4MPa 、DN250mm 的氧氣專(zhuān)用截止閥。在聯(lián)絡(luò )閥前管道上安裝了DN100mm普通截止閥作為氧氣放散閥, 閥門(mén)豎直向上安裝, 根部距離管道約10cm ,且根部沒(méi)有加頸固定, 閥門(mén)上部放空口向上引出約80cm。
1 故障現象
氧氣管道連接后正常運行約1 年, 就出現了泄漏現象。
(1) DN250mm 氧氣專(zhuān)用截止閥關(guān)閉不嚴。雖然關(guān)閉了閥門(mén),但在下游側法蘭處氣體泄漏較大。
(2) DN100mm 氧氣放散閥根部開(kāi)裂。主要原因是由于該段管道恰好位于活塞氧壓機出口段, 振動(dòng)較大, 長(cháng)期振動(dòng)致使閥門(mén)底部連接管道與主管道連接處開(kāi)裂, 中壓氧氣大量放散, 安全隱患較大。
由于生產(chǎn)主線(xiàn)用氧量較大, 且在3套21000m3/h空分設備側沒(méi)有安裝閥門(mén)將其供應氧氣管網(wǎng)的氣源切斷, 暫時(shí)沒(méi)有時(shí)間排除此安全隱患。于是臨時(shí)制作了一個(gè)鋼制卡子, 對氧氣管道放散處進(jìn)行了臨時(shí)處理, 并在周?chē)?0m 范圍內設置了臨時(shí)警戒區域。
2 處理措施和過(guò)程
制氧工序的檢修一直與煉鋼、煉鐵和不銹鋼等主線(xiàn)工序的檢修同步進(jìn)行。根據公司檢修計劃, 于2006 年9 月27 日對上述安全隱患進(jìn)行處理, 具體處理措施為:
(1) 將原DN250mm 氧氣專(zhuān)用截止閥作為一段管道使用, 閥門(mén)常年處于開(kāi)啟狀態(tài); 并緊固兩側法蘭, 確保法蘭連接處不泄漏氧氣。在管道上重新加裝一個(gè)壓力為614MPa 的DN250mm 氧氣專(zhuān)用截止閥, 將此閥門(mén)作為平時(shí)操作用切斷閥(中間聯(lián)絡(luò )閥) 。
(2) 補焊放散管道開(kāi)裂處, 并對此段管道和閥門(mén)進(jìn)行固定; 更換6000m3/h空分設備送氧管道三通閥。
計劃檢修時(shí)間18 小時(shí), 具體檢修施工如圖1所示。
圖1 新增中間聯(lián)絡(luò )閥及更換三通閥施工示意圖
施工前, 準備了相關(guān)材料和備件, 并將氬弧焊機、倒鏈等設備運至現場(chǎng), 提前對新增氧氣聯(lián)絡(luò )閥進(jìn)行脫脂、打壓, 對Φ273mm ×8mm 碳鋼管道、90°不銹鋼三通閥、45°彎頭和45°Y 形三通閥進(jìn)行除銹、脫脂, 并打磨坡口。根據管道施工現場(chǎng)情況, 在管道切割處及新增氧氣聯(lián)絡(luò )閥處, 制作可移動(dòng)檢修平臺或搭建腳手架。提前制作新增氧氣聯(lián)絡(luò )閥盲板。在新增氧氣聯(lián)絡(luò )閥進(jìn)氣側法蘭上焊接長(cháng)度約115m 的不銹鋼管道, 不銹鋼管道另一端焊接一個(gè)4MPa 、DN250mm 的法蘭。提前切除原4MPa 、DN250mm 氧氣聯(lián)絡(luò )閥北側、東側支架橫梁, 并將需拆除管道下部的鋼板切除, 同時(shí)對平臺設置必要支撐, 保證切除的管道能夠垂直落下。用12mm 鋼板制作原氧氣聯(lián)絡(luò )閥盲板, 盲板外徑略大于法蘭外徑, 盲板上根據法蘭螺絲孔尺寸打眼, 并攻絲。同時(shí), 為了防止一旦氧氣管道內氣體不能全部排除而造成事故, 提前在現場(chǎng)準備2 臺鼓風(fēng)機, 確保能及時(shí)對現場(chǎng)進(jìn)行強制換風(fēng)。提前松開(kāi)6000m3/ h 空分設備4 臺氧壓機送氧閥內側法蘭, 并使送氧閥與法蘭之間留有相應間隙, 為聯(lián)網(wǎng)管道提供吹除點(diǎn)。
施工中, 按照卸壓2 小時(shí)、置換1 小時(shí)、管道拆除6小時(shí)、新增閥門(mén)和管道加裝6 小時(shí)、吹掃1小時(shí)、打壓查漏1 小時(shí)和恢復送氣(抽盲板和送氣) 1 小時(shí)的程序進(jìn)行施工組織, 共計18 小時(shí)。卸壓、置換完畢后, 施工人員在距離聯(lián)網(wǎng)管道三通閥6m 處的氧壓機出口管道以及在6000m3/ h空分設備送氧管道6m 處, 對管道進(jìn)行斜口切割。并在以上兩個(gè)切開(kāi)處設置擋板, 防止聯(lián)絡(luò )閥法蘭拆開(kāi)后氧氣泄入管道。拆除原氧氣聯(lián)絡(luò )閥6000m3/ h空分設備側法蘭螺絲, 脫開(kāi)法蘭, 將盲板緊固在閥門(mén)法蘭上, 確保盲板不脫落。將拆除管道垂直落下后, 為防止聯(lián)絡(luò )閥法蘭拆開(kāi)后氧氣泄入管道, 保留管道兩斜口切開(kāi)處設置的擋板, 拆除原氧氣聯(lián)絡(luò )閥盲板。將不銹鋼短節以及法蘭和新增的氧氣聯(lián)絡(luò )閥(閥門(mén)處于全開(kāi)狀態(tài)) 與原氧氣聯(lián)絡(luò )閥法蘭進(jìn)行連接。確定法蘭緊固后, 緩慢關(guān)閉新增氧氣聯(lián)絡(luò )閥,并在新增氧氣聯(lián)絡(luò )閥的6000m3/ h 空分設備側加設盲板。
施工完畢后, 打磨原管道焊口, 同時(shí)焊接氧壓機出口管道上的Φ273mm ×8mm、45°彎頭以及送氧管道上的Φ273mm ×8mm、45°Y 形三通閥。焊接完畢后, 檢修人員在吊車(chē)的配合下, 將新增氧氣聯(lián)絡(luò )閥出口法蘭(法蘭提前與出口管道進(jìn)行焊接)與閥門(mén)相連。連接完畢后, 將出口管道另一端與45°Y形三通閥焊接, 同時(shí)將氧壓機出口管道與45°Y形三通閥焊接。
3 實(shí)施效果
施工完畢后, 進(jìn)行恢復送氣操作, 拆除新增氧氣聯(lián)絡(luò )閥盲板、氧氣球罐盲板, 恢復各氧壓機送氧閥, 打開(kāi)新增氧氣聯(lián)絡(luò )閥, 用氧氣對管道殘余氮氣進(jìn)行置換。10 分鐘后, 在管道放散處進(jìn)行氣體成分化驗, 合格后恢復正常送氧。此次氧氣管道放散閥根部開(kāi)裂處理及加裝聯(lián)絡(luò )閥技術(shù)改造成功。
