八钢COREX炉整体气密性试验

2014-02-10谭真田卿

新疆钢铁 2014年2期

谭真，田卿

（1.宝钢集团八钢公司炼铁分公司；2.宝钢股份炼铁厂）

根据COREX炼铁工艺要求，COREX主体系统设备及相关连接管安装完毕并单体调试结束后必须进行气密性试验。八钢于2014年5月16日开始进行为期10天的气密性试验。因没有供气密试验使用的氮气，利用了COREX炉配套综合外网工程新建的空压站新上的2台低压离心式空气压缩机，其单台流量360m3/min,排气压力0.8MPa，依靠提供的压缩空气进行COREX炉的气密性试验。

1 试压目的及试压范围

试压的目的是为了检查设备泄漏情况和检查各类管道、工艺设备的结构强度。通过试压，查出泄漏点后进行堵漏；检查还原竖炉、熔融气化炉、干法除尘、煤气系统的密封性，做一次整个系统的气密测试。以确保COREX炉的正常生产。

本次气密性试验范围主要包括气化炉系统、还原炉系统、煤上料系统、矿石上料系统、煤气清洗系统、四大煤气管道系统、粉尘返吹系统（四套）、冷却煤气加压系统、干法除尘系统、重力除尘系统。

气化炉及还原竖炉系统主要包括气化炉和还原竖炉炉体、炉体冷却、测温测压设备、料位计、氧气烧嘴等。煤、矿石上料系统主要包括炉顶均排压设备及管道。煤气清洗系统为各类煤气洗涤器、水分离器、液位控制罐及其与之相连的煤气管、水管。四大煤气管道包括发生煤气、顶煤气、安全煤气、还原和过剩煤气等管道及热旋风除尘器设备。粉尘返吹系统包括热旋风除尘器、T型接头、粉尘烧嘴、粉尘储罐及与之相连的各类粉尘连接管和粗颗粒排放管。冷煤气加压系统包括消音器及冷煤气加压站内外煤气管道。干法除尘系统包括干法除尘八个箱体和一个大灰仓及连接管道。重力除尘系统包括重力除尘器筒体及连接管道。

本次气密测试是将COREX系统作为一个整体进行测试，在本次测试均采用0.55MPa进行试验。有些设备如粉尘排放和喷吹装置包括粉尘烧嘴设计压力为1.6MPa，冷却煤气压缩机系统的进、出口消音器设计压力为0.6 MPa，均高于试验压力。从整体工艺考虑，正常生产时需满足正常生产时的最高压力，因此整体参与气密性试验压力测试。

2 试压流程及方法

2.1 试压流程

按照流程（见图1）完成了检漏检查和处理，目的是检验各阀门、设备管道及相连的法兰、炉体的所有焊缝、各工艺安装孔的现场焊缝、人孔法兰、测量元件的法兰和螺纹连接部的密封性，为COREX炉的正常生产提供了保障。

图1 试压流程图

2.2 试压方法

试验用压缩空气从风口额外氮气管和Y-Piece环管进入，进行系统升压。按照升压和泄压速率2kPa/min进行作业。

在COREX塔架49.7m平台冷煤气填料洗涤器压力放散安全阀接上盲板，在此盲板开孔并接一根DN150的管道和临时阀门且在此管道上临时阀门前端安装一块耐震压力表，与排向放散塔的煤气排放管道联通，作为系统泄压用的排放管道，按照2kPa/min，临时手动阀门，派专人操作和监视升压期间，该阀门关闭；降压期间，该阀门打开，初始开度5%，炉内操炉视泄压速率进行开度的调整并通知现场操作人员，每次1%，避免大的波动。

3 试压过程及检漏方法

3.1 试压过程曲线

气密性试验主要分为三个阶段进行。

第一阶段（见图2）：首先系统加压到20kPa，保压5分钟后进行检漏工作，所有的法兰、连接点、管口焊接点等都喷洒洗洁精水，对泄漏点进行标记。再次升压至50KPa后保压，测试新的大漏点，对新的泄漏点进行标记后并处理，将泄漏点记录汇总并同时进行系统降压，处理漏点。

图2 第一阶段压力曲线

第二阶段（见图3）：仍按2kPa/min的升压速度进行升压，升压过程分别在0.25MPa、0.35MPa进行保压，两个阶段保压均为10min后开始降压检漏，做好标记和清楚的文字记录，在0.2MPa、0.3MPa阶段补漏时，须降压处理，按照图中虚线所示执行，在每一阶段升压后所检查出的泄漏点均需及时整理汇总至试压指挥小组，进行漏点处理。

图3 第二阶段压力曲线

第三阶段（见图4）：仍按照2kPa/min的升压速率升压，升至0.25MPa时保压10min，继续升压至0.35MPa，按照第二阶段试压方法，重新保压、降压测漏，再次确定无漏点后，可升压至0.55MPa，需保压10min以上，然后降压至0.5MPa,再进行检漏工作。检查结束并无泄漏现象后按照2kPa/min的降压速率直到泄压结束。

图4 第三阶段压力曲线

3.2 检漏方法

气密性试验过程中主要的检漏方式为用眼看、耳听、小布条等检查较大的泄漏点；升压的第一阶段当在定压0.02MPa以下时，如检查无大泄漏，可不进行洗洁精水检查。继续升压，在定压0.05MPa以下，若无大泄露情况且无异常则利用洗洁精水检查。

升压第二阶段则主要采用洗洁精水进行检查，并及时对泄漏点做好相应的泄漏标记。

在进行第三阶段测试时，按照第三阶段升压曲线图升压、保压、降压再进行查漏及处理。

每阶段试漏时，应及时对泄漏点做好标记，在保证人员安全的前提下，保压并降压后进行处理，待下阶段试漏时着重检查标记部位，如无泄漏方可擦去标记，有新泄漏点再重新做好标记，待降压后处理，依次反复各阶段气密测试，直到无漏点为止。

4 检漏结果

4.1 气化、还原竖炉系统

气化炉在压力测试和检漏过程中的检查量极大，其主要的检漏点包括冷却壁水管孔及螺栓孔洞（焊缝）、氧口处氧枪与小套接触面，以及炉壳上各类短管的法兰面（包括各类烧嘴、料位计、人孔、热电偶、煤气短管、DRI短管等）。还原竖炉的检查量相对于气化炉要少些，主要的检漏点均为与炉体焊接的各类法兰短管的法兰连接面部位。

4.2 粉尘返吹系统

粉尘返吹系统各管线均为法兰连接形式，其检漏关键点均为管道及设备之间法兰连接面，另粉尘仓、T型接头、粉尘储罐上各法兰连接短管也为本次系统试压检漏的关键点。

4.3 四大煤气管道

由于四大煤气管道（发生煤气、还原和过剩煤气、安全煤气、顶煤气、热旋风除尘器）在现场安装完后分别做过压力试验，所以本次大系统试压将四大煤气管道作为一试压区进行检漏。大系统试压时四大煤气管道按照正常安装状态进行，关键是检查管路中所有法兰连接面。

4.4 煤气清洗及冷煤气加压站煤气管道

煤气清洗系统煤气管道以及冷煤气加压站煤气管道在大系统试压前按照压力管道要求进行单独压力试验。

所以进行大系统试压时，煤气清洗系统及冷煤气加压站煤气管道均采用正常管路进行，局部设备如煤气清洗系统中的放散煤气管道不参入本次系统试压，需分别拆除管路中的放散阀，并设置堵板。其主要漏点在预洗涤器的法兰连接面及人孔处。

4.5 干法除尘系统

干法除尘系统包含有1个除尘箱体和1个大灰仓，每个除尘箱体有一个进气管道和一个出气管道，其中进气管道和出气管道上均有一个DN800扇形盲板阀和DN800金属硬密封蝶阀，所以在试压过程中要检查其阀门的密封性和管道的焊接点的密封程度。干法除尘系统中的放散煤气管道不参入本次系统试压，需分别拆除管路中的放散阀，并设置堵板。从检测结果来看，其主要漏点在进出口阀门连接处。