转炉煤气柜侧板和底板腐蚀的检测与处理

王玉兴，孙德银，韩其福

1　概述

转炉煤气柜是钢铁厂用来回收和储存炼钢过程产生的转炉煤气以及合成转炉煤气的重要设备，其安全稳定运行对转炉煤气的回收利用、全公司煤气系统的平衡和负能炼钢作用重大。

首钢京唐公司能源与环境部燃气作业区目前有3座8万m3威金斯转炉煤气柜，于2008年投产运行，目前吨钢转炉煤气回收量达到108 m3，达到行业中同工艺单位的先进水平。2017年11月1#8万m3转炉煤气柜年修，重点对底板和侧板腐蚀问题进行处理，同时修复气柜皮膜、检查处理调平装置等。

2　转炉煤气柜结构介绍

转炉煤气柜的结构主要由活塞、活塞挡板、活塞支架、皮膜、T型挡板、T型挡板架台、底板、侧板等结构组成，如图1所示。

（1）活塞：气柜活塞板形状和底板形状相同，均为拱形，有利于承受内部气压。活塞下部有可拆卸的266根支撑杆，在活塞外周有一圈用钢板和型钢制作的活塞挡板，活塞挡板下部与侧橡胶密封皮膜相连，起到保护内侧橡胶皮膜的作用。

图1　气柜结构示意图

（2）T挡板（又称T型保护架）：T形挡板位于活塞和柜壁之间，也是由钢板和型钢制成。T形挡板结构与活塞挡板相同，均为环状构架。在T形挡板的内外有两圈密封橡胶，内圈的密封橡胶皮膜一端连接T形挡板，一端和活塞相连，外圈的橡胶密封皮膜一端连接T型挡板，一端连接柜壁，皮膜下部为密闭空间，用于储存转炉煤气。在T形挡板构架外部安装有波纹板。柜容小于3万m3时，T型挡板落在T型挡板架台上。

（3）侧板：侧板是组成气柜外壁的主要部分，侧板高度的三分之一与煤气直接接触，需要承受一定的压力，气密性要求较高，所余高度的三分之二和柜顶不承受压力，气柜侧板上设计安装有加强环。当气柜活塞上下运动时，活塞上部空间不断变化，为了活塞上部空间换气，在气柜顶部设计有通风孔。在气柜外壁还设计有数个可开启关闭的门，用于对活塞上部日常检查和检修。

侧板厚度：第一带和最后一带≧6 mm，其余与煤气接触段≧4.5 mm，与空气非接触段≧3.2 mm，抗风环形走道连接部分≧4.5 mm。

材质：采用Q235-B钢制造,其抗拉强度、伸长率、屈服强度、冷弯试验及碳、硫、磷的极限含量须符合GB/T 700的规定。

（4）底板：转气柜底板分为两个部分，圆拱形部分紧贴基础面，外平底面圆环带为平面结构，目的使煤气中的冷凝水快速汇集后，通过排水器排至柜外的排水井中。柜底板部分均是用钢板叠缝焊接拼制而成。

图2　气柜内外观察的气柜底板腐蚀情况

底板厚度：外平底面圆环带≧6 mm，其余部分≧4.5 mm。

材质：采用Q235-B号钢制造，其抗拉强度、伸长率、屈服强度、冷弯试验及碳、硫、磷的极限含量须符合GB/T700的规定。

3　腐蚀情况

2017年11月份1#8万m3转炉煤气柜置换合格后，进柜重点对柜底板、侧板部位进行检查，腐蚀漏煤气情况具有以下特点：

（1）气柜侧板腐蚀部位较少，发现5处。

（2）底板圆拱形部分没有发现腐蚀泄漏煤气的情况。

（3）外平底面圆环带腐蚀严重，发现8处，如图2所示，主要分布在靠近入口管侧。主要原因为进柜煤气温度较高，夏季温度最高可达70℃，且煤气冷凝水呈酸性，在平底面圆环带容易汇集，停留时间长，很容易产生电化学腐蚀。

4　对策

鉴于以上腐蚀情况，作业区制定针对性的检修方案，采用抽真空法（图3）对所有焊缝部位查漏，对外平底面圆环带重新铺钢板进行修补（图4），具体方案如下：

（1）针对部分侧板漏点，清理、打磨、用6 mm厚的钢板直接修补焊接。

（2）圆拱形柜底板焊缝处清理、打磨。

（3）外平底面圆环带清理、打磨、用6 mm厚的钢板修补焊接。

（4）刷漆防腐。防腐可以使钢板与腐蚀物质有效隔离，施工过程的质量直接影响本次检修的效果。因此，选用产自美国的POR-15型防腐漆，对刷漆过程做了如下规定：

①刷漆部位打磨清理：对圆拱形柜底板焊缝处、外平底面圆环补焊处、部分焊缝处等需要刷漆的部位进行打磨，用除油剂或者清洗剂清理刷漆部位，漏出光亮的金属表面，用热风机把表面吹干。

②防腐漆的准备：使用前要充分搅拌稀释，稀释液加入量要小于5%。

③防腐漆的存放：备用的防腐漆要密封好，当天使用完毕剩余的防腐漆不能和未用的漆混合，要单独存放，同时避免光照，远离火源。

④刷漆施工：针对不同的部位，用滚轮和刷子结合的方法涂刷，要涂刷两层，第一层刷完5 h后再刷第二层，刷完两层后再刷面漆。

⑤人员的要求：本品主要成分为聚合异氰酸脂、石脑油、炭黑和铝等，具有挥发性，施工过程要戴上专用口罩，并用风机强制通风。

5　总结

图3　抽真空查漏设备及查漏过程

图4　底板和侧板修补焊接后

11月底转炉煤气柜检修完投入运行，截至目前运 行情况良好，没有出现漏水、漏煤气现象，如图5所示。

图5　防腐后效果

此次检修也有许多不足之处：气柜经过9年的运行，外平底面圆环带大部分钢板都腐蚀得较薄，最好全面更换；抽真空检测漏点时，由于有些部位空间狭小，无法检测，需要进一步研究采用其他的检测方法。

[参考文献]

[1]李闽，黄永红.转炉煤气柜柜内钢结构的腐蚀原因[J].腐蚀与防护，2017，38（7）：568-572.