高温环境下焦炉设备的维护措施

2015-03-23李红武甘肃省嘉峪关酒钢集团宏兴钢铁股份公司焦化厂甘肃嘉峪关735100

化工管理 2015年22期

李红武(甘肃省嘉峪关酒钢集团宏兴钢铁股份公司焦化厂, 甘肃嘉峪关 735100)

焦炉燃烧的温度约为1000℃，这使得周围的设备处于恶劣的高温烘烤环境中。所以，焦炉设备必须耐高温，以此保证燃烧的过程的顺利进行，而这也是困扰焦化生产的难题。

1 高温环境的物理损害防护

1.1 物理损害由高温环境造成

与炉体接触很近，站在电气室外，热气能将安装炉门时的人的头发烤焦，拦焦车电气室内部温度高造成电气故障较多；而装煤车采用变频调速的走行系统输出方式，环境温度达到80℃ 以上，变频器不能进行自动过载保护功能，实施正常运作。以上描述的情况多发于1 000℃的高温及气体直接烘烤电气室外壁情况下，温度在电气室内快速升高，使得变频器过载，装煤车不能行走，给生产造成了较大损失。

1.2 防护措施

①远离火源，降低烘烤面积。在能保证实现正常功能的前提下，设备尽量放置离火源较远的位置，例如，煤斗下导套的旁边常设计导套油缸，火源容易接触烘烤油缸，高温破坏油缸密封条件，只能维修形成的泄漏，增加了较多工作量。若多加一个连杆，把装煤车的二层平台上放置油缸，就能有效避免烘烤油缸，进一步延长油缸的使用寿命。对于不能远离火源的设备，通过优化线路、管路的布局，选择合适旋转方向可以竭尽所能减少烘烤面积。实际生产中，布局安装端子箱和许多线管时，尽可能在平台上面进行，消弱了烧坏端子箱的可能，不得不安装在下面的电缆线管尽量嵌入或紧靠钢结构，大量减少线管被高温烘烤的面积；推焦车平煤台车因火焰烘烤导致限位损坏，通过降低限位安装位置及通过钢丝绳传导远离火源延长限位使用寿命。

②隔断火源。火经常通过二层平台上的孔烧到上面，引发上面着火，通过加强对平台密封，就能有效阻挡火焰烧到二层平台，把电缆烧坏；改造后，再将电缆同时更换为防火电缆的基础上，避免此类事故发生。

③使用耐高温材料。增强构件的单独防火能力或者辅助添加措施降温，重改原设备，使其具备耐高温、防火功能，外部缠裹一层防火石棉布。同时把穿在钢质线管里的电缆改为防火电缆、金属丝网的油管选用耐火的液压油管，完全预防高温环境。高温下电器元件较为敏感，可增设一个夹层在电气室壁里，并充满保温材料及配备空调给电气室降温。符合《设备及管道绝热设计导则》中GB /T 8175—2008的隔热材料选择规定。有多种可供选择的隔热材料时，最先选用强度高、损耗少、导热系数小、无腐蚀性、施工条件好、密度小、价格低的材料。不具备此条件可选择经济效益高的材料。

④选择防爆电气设备。当完成焦化厂爆炸危险区域的划分之后根据相关的规定,按照不同爆炸区域的需求选择合适的电气设备类型。如运焦区域因粉尘中含有大量导电的焦粉，把现场运行的电机改为防爆电机，延长电机安全运行时间，对现场操作箱密封，减少电气设备故障。

2 高温环境下的化学损害防护

2.1 高温环境下隔热层化学腐蚀

在封闭系统中，伴随温度上升，碳钢腐蚀速率在水中不断增加。在-4～150℃时，碳钢工作温度在隔热层下发生腐蚀的风险最高。温度高于150℃时，高温使碳钢表面干燥，工作腐蚀减少。如果设备运行不顺畅，以及条件发生变化，腐蚀速率在隔热层下都不断变化，造成设备的长度与高度发生变化，应立即停用。设备在运行时，支架、吊耳等设备暴露在保温环境下，使得保护措施不当，散热会让设备的外壁和气相内壁受到双重冷凝腐蚀，形成严重损坏。高温条件下，奥氏体不锈钢表面的水分蒸发，氯化物浓缩，应力腐蚀诱发，腐蚀速率增加，扩展时间缩短。

2.2 防腐治理

防止隔热层下腐蚀最基本的方法是采用高质量的保护性涂层，采用腐蚀介质的惰性与介电常数高的有机高分子、无机涂层，防止腐蚀电路的形成。将金属表面涂敷漆膜，与环境隔开，抑制离子、水和氧渗透漆膜，进一步屏蔽腐蚀介质，阻止金属表面形成腐蚀电池，抑制离子的活动。

设计之初，首先应考虑大气环境，是否有酸雨，是否处于海洋大气环境，是否位于易遭受西部地区的沙尘暴等因素，化工厂产生的未处理尾气、颗粒物造成的工业大气腐蚀需要纳入考虑。选用其他配套方案时，根据环境的分析，确定防腐蚀涂料的温度、种类、压力等情况以及品种、配套及施工工艺。结合涂料产品的介绍，与生产涂料的技术人员进行交流，选择正确的施工工艺品种的涂料。涂料除锈等级是不同的，不同的涂料、不同的防腐蚀等级在设计中应充分考虑。含有铅、硫及氯化物的奥氏体不锈钢不能用于涂料应用。