威金斯煤气柜煤气泄漏原因分析及修补措施

刘俊涛，刘景壹

（唐山中厚板材有限公司，河北唐山063000）

威金斯煤气柜煤气泄漏原因分析及修补措施

刘俊涛，刘景壹

（唐山中厚板材有限公司，河北唐山063000）

8万m3威金斯转炉煤气柜在日常运行中发生煤气泄漏现象，经过原因分析查找，发现活塞板和柜壁板都出现了泄漏点，采取了有效的修补措施后，使煤气柜得以安全稳定运行。

威金斯转炉煤气柜；泄漏；措施

1 前言

唐山中厚板公司拥有一座8万m3的威金斯煤气柜，存储介质为转炉煤气。工作压力：一段2.5 kPa、二段3 kPa；侧板内径58 m，侧板高度39.07 m，侧板段数26段，立柱根数30根，底面积2642 m2，橡胶密封膜面积为3200 m2。2006年该柜建成投产，主要负责回收3台120 t的转炉炼钢中产生的转炉煤气，实现了转炉煤气的充分回收及利用。

2 煤气柜运行中存在煤气泄漏的问题

从2013年开始，煤气柜运行出现了异常现象：

2.1 煤气柜侧壁出现漏点

煤气柜周围的一氧化碳检测设备开始报警，其报警值逐渐升高，而且离煤气柜越近报警值就越高，在天气寒冷时能够直接发现煤气柜侧壁空气侧有白气冒出，因此可以确定煤气柜侧壁存在穿孔。

2.2 活塞板出现漏点

煤气柜活塞空气侧4个一氧化碳浓度在线监测数值显示偏高且变化较大，主要在200×10-6~500× 10-6之间波动，起初分析是橡胶帘出现了漏点。当进柜检查时，并未发现橡胶帘及其连接处有漏点。但对活塞板进行了局部试探性的检查后，却发现多处漏点，处于各方面因素考虑，没有立即停柜检修。

3 煤气柜本体查找漏点

只有查找到泄漏点，才能对其进行修补。但是如果泄漏点不能全部找到，煤气柜在今后的运行中依然存在煤气泄漏现象，安全隐患依然没有消除。因此，查找到全部泄漏点是整个检修过程中的重点和难点。

3.1 侧壁寻找漏点

（1）测壁厚：从2013年开始壁厚测量工作由以前一年一次改为一年两次，对侧壁较薄处进行现场标记，台帐记录。

（2）查水痕：在压力的作用下，附着在内侧壁的“污水”通过穿孔流出，在外侧壁留下淡黄色的水流痕迹。

（3）听响声：较大的穿孔会伴有“哧哧”泄漏煤气的声音。

（4）看冒气：冬天时，由于煤气柜内转炉煤气含有水蒸汽，冒出的煤气中水蒸汽遇冷凝结成小水珠，看起来就像白汽一样。

3.2 活塞板寻找漏点

（1）“明”点查找：每周都要对活塞板进行检查，发现泄漏点做好标记，并用防火泥进行暂时性封堵。

（2）“暗”点查找：由于泄漏点是从活塞板的煤气侧向空气侧扩展，因此活塞板上还存在着许多水渗痕迹的区域。这些区域虽然不是明显的漏点，但是已经非常脆弱，稍微用力就能捅破。因此，在煤气柜吹扫合格后动力车间组织人员地毯式寻找这些十分薄、脆的区域，并用焊条的去“戳”破它，将“暗”点“戳”穿变成“明”点。其中“戳”出的最大一个“暗”点长约10 cm，最宽约4 cm（如图1所示）。

图1 “戳”出的最大“暗”点

4 原因分析

4.1 含尘量较高

我厂转炉煤气的含尘量较高，实际人工化验测量结果平均为500 mg/m3，且尘粒颗粒大。转炉煤气采用湿法净化装置除尘，煤气中含有大量的水份。因此，大量灰尘不断溶解于水，使水成为一种腐蚀性较强的电解质溶液，这种溶液长期附着在侧板和活塞上，加剧了煤气柜的腐蚀。

4.2 氧对煤气柜的腐蚀

转炉煤气中含有少量的氧，氧与煤气柜内壁接触会发生氧化反应，表现形态为溃疡和小孔型的局部腐蚀，对金属强度的破坏非常严重。

4.3 氯离子的腐蚀

我厂处于海边区域，海风将大量的细小盐粒和氯化物带入生产的各个环节。经过化验转炉煤气中含有大量的氯离子。氯离子是极强的去钝化剂，大量的氯遇水后形成酸性溶液，从而破坏钢板表面钝化膜，使钢板表面逐渐产生腐蚀。

4.4 焊缝缺陷

活塞板上的泄漏点主要集中在搭接焊部位，据了解建柜施工过程中，活塞板煤气侧的防腐工作是在露天完成的，但是每块板材边缘都留有约20 mm未做任何防腐，原因是避免在拼装焊接板材时灼伤内部的防腐层。当活塞整体焊接完毕后没有再对煤气侧进行统一的防腐处理，裸露的板材处于弱酸性气体包围中，遭腐蚀是必然的。

侧壁穿孔主要集中在第2和第3环板上。在煤气柜内侧壁为了稳固T挡板台架，在第2和第3环板上焊接了一圈T挡板台架稳定架，焊缝处由里向外遭到腐蚀；在外侧壁第2环板上焊接了蒸汽管稳固架，焊缝处受温度、潮湿及紫外线照射的影响由外向内遭到腐蚀（如图2所示）。

图2 焊接在侧壁上的蒸汽管稳固架

4.5 施工质量问题

活塞板发现的泄漏点主要集中在东、南两方向。据了解，当初建柜时焊接活塞板是两个施工队伍。其中承接东、南方向焊接任务的施工队伍焊接技术不够专业，施工组织不到位，专业装备不齐全；制作活塞的钢板由于在露天存放，已经出现了锈迹，在先期做防腐时有些钢板表面锈蚀处理不彻底。

5 处理措施

5.1 活塞板修补

（1）漏点周围用砂轮机打磨干净露出金属光泽并要求金属表面有一定的粗糙度。

（2）在金属表面涂上一层TS528油面紧急修补剂，粘上一层玻璃纤维布，再涂一层油面紧急修补剂，将切割好的铁板牢固地粘在活塞板上。

（3）在修补焊接时使用小电流和小直径的焊条，并采用对称焊接的方法。焊接完毕后，用木锤敲击焊缝金属，促使焊缝金属产生塑性变形，抵消一定的焊缝收缩量，减小焊接应力。

（4）对焊缝进行外观检查，消除气孔、虚焊和夹渣等质量缺陷。

（5）对所有修补焊接区域统一做防腐，涂刷两遍HL-60厚浆型环氧沥青底漆。

5.2 侧壁修补

5.2.1 在停柜检修之前，采用带气带压常规封堵方法

（1）修补之前必须准备好铜质工具，防止产生火花；在修补过程中必须佩戴好空气呼吸器，防止煤气中毒。

（2）对漏点周围进行清理，用铲刀清除锈蚀、污渍，用粗砂纸打磨到金属本色，用清水擦洗，去除粉末，以防杂质影响修补质量。

（3）将堵漏胶泥在手中揉均匀，并涂刷一层TS528油面紧急修补剂贴在漏点处，将漏点封堵至轻微泄漏煤气。

（4）做一个封堵预制件，形状为扁平的圆柱体，一边有底面，一边没有底面。在有底面的一侧钻一个螺栓孔，将没有底面的一侧“扣”在漏点周围的柜壁上，并焊接预制件与柜壁的缝隙（如图3所示）。

Analysis of the Causes of Gas Leakage in Wiggins Gas Holder and Repair Measures

LIU Juntao，LIU Jingyi
（Tangshan Medium and Heavy Plate Co.,Ltd.,Tangshan,Hebei 063000,China）

Gas leakage happened during daily operation of the 80000 m3Wiggins converter gas holder.Through search and analysis leakage points were found in both the piston plate and side plate.After effective mending measures were taken,the gas holder operated safely and stably.

Wiggins converter gas holder;leakage;measure

TQ547.9

B

1006-6764(2014)11-0026-02