高志凱,王建國,鄧 江
(中化吉林長山化工有限公司,吉林松原 138000)
外導(dǎo)架直升式煤氣柜的檢修施工
高志凱,王建國,鄧 江
(中化吉林長山化工有限公司,吉林松原 138000)
介紹10 000m3煤氣柜漏點出現(xiàn)的原因,堵漏技術(shù)方案、實施過程及效果。
氣柜;設(shè)備檢修;技術(shù)方案;堵漏
為掌握煤氣柜的實際情況,有針對性地制定檢修方案和施工,檢修前我們組織技術(shù)人員、檢修人員對煤氣柜進行了較為全面、細致的檢察。將煤氣柜表面清理后,首先采用超聲波測厚儀對煤氣柜進行全方位、多點測厚,疑問點、連接處等重點部位必須測量、記錄;之后,用泄漏檢測儀對煤氣柜進行泄漏檢測,用著色探傷檢測表面缺陷。經(jīng)過檢查、測量和探傷,煤氣柜的狀況是,氣柜壁板整體狀況良好,平均厚度在3.3mm到4.2mm之間,氣柜主體并未明顯減薄;在鐘罩及鐘節(jié)一發(fā)現(xiàn)小漏點共計34處,其中裂紋7處,均發(fā)生在焊縫附近,裂紋呈延焊縫走向,最長的裂紋180mm,寬0.8mm;其他27處漏點大多呈不規(guī)則橢圓形漏點,最小的僅為2~3mm,最大漏點為直徑50~70mm的孔洞。根據(jù)檢查、測量和探傷記錄,繪制出煤氣柜缺陷(漏點)分布圖,為分析煤氣柜技術(shù)狀態(tài)、編制檢修施工方案和檢修施工提供依據(jù)。
根據(jù)煤氣柜缺陷(漏點)分布圖,煤氣柜漏點有裂紋和孔洞兩類。
煤氣柜上的裂紋明顯呈延焊縫走向,表明與焊接的密切關(guān)系。因煤氣柜操作壓力很低,故導(dǎo)致裂紋發(fā)生的主要原因應(yīng)是焊接應(yīng)力。
煤氣柜孔洞多分布在煤氣柜內(nèi)部環(huán)形支撐梁附近及氣柜密封水槽水面附近。內(nèi)部支撐梁附近是受力較大的部位,既有焊接應(yīng)力又有支撐作用力,同時又與水煤氣接觸。
結(jié)合煤氣柜的防腐結(jié)構(gòu)、施工過程,對煤氣柜孔洞分布區(qū)域進行力學和介質(zhì)環(huán)境分析,導(dǎo)致煤氣柜出現(xiàn)孔洞泄漏的原因如下。
(1)氣柜內(nèi)部環(huán)形支撐梁部位孔洞
在對煤氣柜防腐施工過程中,因氣柜內(nèi)部環(huán)形支撐梁部位不能完全進行防腐處理,設(shè)備防腐存在不足;氣柜壁面存在成分、力學等微觀差異;同時,煤氣柜的工作介質(zhì)是半水煤氣,含有水分以及氧氣、二氧化硫、硫化氫等腐蝕性組分,當氣體介質(zhì)與潮濕容器壁接觸時,出現(xiàn)不同電極電位的區(qū)域,發(fā)生電化學腐蝕,導(dǎo)致防腐缺陷部位局部出現(xiàn)腐蝕,由內(nèi)向外發(fā)展直至出現(xiàn)孔洞。
(2)氣柜密封水槽水面附近孔洞
當前許多無線收發(fā)系統(tǒng)的射頻前端電路,如3G與4G手機、藍牙及WLAN等,已經(jīng)逐漸采用系統(tǒng)級封裝方式,以實現(xiàn)功率放大器模組與天線切換開關(guān)模組等的微型化。在電子系統(tǒng)中,片外組裝的無源元件占據(jù)了可觀的面積,成為系統(tǒng)尺寸進一步減小的瓶頸。縮小無源元件的尺寸以減小元件所占據(jù)的空間是目前急需解決的問題[1]。基于多層薄膜技術(shù)的集成無源元件IPD(Integrated Passive Device)由于其相較于分立無源元件具有尺寸小、高頻特性好、可靠性高、設(shè)計靈活、成本低的優(yōu)點[2],正在軍事、航空、醫(yī)藥、照明、消費電子等應(yīng)用中不斷地取代傳統(tǒng)的分立無源元件。
氣柜環(huán)形水封部位防腐漆由于處于水封槽水中,長期經(jīng)受風干、浸漬作用,造成局部防腐漆脫落,導(dǎo)致防腐漆失效,由于近年為保證生產(chǎn)達標,提高了設(shè)備運轉(zhuǎn)周期,未能及時進行防腐維護,使煤氣柜水封槽水位部分表面裸露,與水封中溶解不同濃度氧的水形成氧濃差電池,即發(fā)生水線腐蝕,導(dǎo)致氣柜水槽壁板腐蝕,該腐蝕由外向內(nèi)發(fā)展,直至出現(xiàn)孔洞,成為漏點。漏點附近的焊接應(yīng)力集中,對腐蝕起加速作用。
根據(jù)公司生產(chǎn)情況、煤氣柜缺陷狀況、操作壓力、結(jié)構(gòu)特點以及維修方便,確定堵漏技術(shù)方案。方案的技術(shù)手段是采用應(yīng)急修補劑進行堵漏。采用的應(yīng)急修補劑(可賽新帶壓堵漏膠棒),其主要物理機械性能為溫度(23±2)℃,相對濕度(50±5)%,抗壓強度96.6MPa,剪切強度12MPa,彎曲強度33.9MPa。
為確保堵漏技術(shù)方案的安全可靠性和可實施性,先進行修補劑膠棒堵漏實驗和煤氣柜應(yīng)力計算。截取長度500mm、φ57mm的碳鋼管一根,在管壁上開出三處形狀不規(guī)則大小適中的孔洞(孔洞平均直徑20mm),打磨出一道長150mm寬4mm的縫隙后,進行外表面清理,使孔洞及縫隙周邊20mm范圍內(nèi)無銹蝕,無雜質(zhì),表面見金屬光澤;涂抹修補劑,管子兩端以6mm碳鋼板焊接封堵,其中一端焊接打壓接頭進行打壓試驗。當試驗壓力達到1.58MPa時,縫隙涂膠處破裂。此時,堵漏膠縫所受應(yīng)力為:
可見,σθ2>σθ1
即采用修補劑膠棒進行煤氣柜堵漏是能夠滿足強度要求的,確定的堵漏技術(shù)方案是可行的。
(1)直接用修補劑膠棒進行煤氣柜堵漏
用修補劑膠棒進行煤氣柜堵漏,實施方案的基本步驟是,對漏點及其周邊50mm的范圍進行清理,達到無銹蝕,無雜質(zhì),表面見金屬光澤;涂抹修補劑,控制涂抹速度,避免氣體進入;固化后檢查、清理多余的修補劑。
煤氣柜檢修直接采用堵漏膠棒成功對漏點中的3處裂紋,12處漏點進行了封堵。
直接用修補劑膠棒進行煤氣柜堵漏的好處是,修理工藝簡單,沒有焊接過程,可避免焊接應(yīng)力對設(shè)備的影響腐蝕。
(2)用修補劑膠棒和卡具組合堵漏
對于面積較大的漏點,在用修補劑堵漏的基礎(chǔ)上,制作專用卡具提高堵漏的效果,所用工具、卡具及實施過程如下。
圖1 組合堵漏結(jié)構(gòu)(打卡子)示意圖
針對漏點制作“丁”字型螺栓;在對漏點實際測量后,截取長度大于孔洞1/3、30°的角鋼或直徑16mm鋼筋與M12×40全螺紋螺栓進行焊接;準備大于孔洞面積的正方形鐵板,厚度為1~2mm均可,在中間位置開直徑13mm的孔,同時準備厚度10mm的等面積橡膠板,中間開直徑13mm孔;實施中首先將“丁”字型螺栓兩端先后放進氣柜漏孔中,左右均勻,掛靠實穩(wěn),然后涂抹修補劑,再用橡膠板與鐵板由外穿套螺栓,用螺帽把緊,示意如圖1。
對裂紋較長的漏點,采用制作螺栓掛鉤配合長尺寸鋼筋,多點掛拉,然后涂修補劑外壓橡膠板及鐵板的做法,同樣達到效果。
煤氣柜檢修采用卡具堵漏效果明顯,處理19處,對其中的4處長裂紋進行再處理,完全堵塞住漏點,對氣柜泄漏的控制有關(guān)鍵作用。
我們檢修煤氣柜處理漏點,采用的方法簡單,對柜體沒有實施高溫加熱,無熱應(yīng)力、焊接應(yīng)力等導(dǎo)致腐蝕的不利因素,成本低,效果明顯,經(jīng)濟效益顯著。從準備工作,至堵漏完成,共用五天時間,所有漏點全部進行消漏塞堵,泄漏問題得到解決,
經(jīng)檢測,氣柜周圍一氧化碳濃度達到安全標準,為正常生產(chǎn)提供了保障。據(jù)車間提供的統(tǒng)計數(shù)據(jù),堵漏完成后,每天可節(jié)省原料氣4 000m3,約合1 500元的原煤,在很大程度上減少了能源浪費,為企業(yè)節(jié)省了開支。
Repair and Constrution of External-Frame Column Guided Gas Holder
GAO Zhi-kai,WANG Jian-guo,DENG jiang(Sinochem Jilin Changshan Chemical Co.,Ltd.,Songyuan Jilin 138000,China)
Introduce causes for 10 000m3gas holder leakage,the plugging technology scheme,the repairing process and results.
gas holder;equipment maintenance;technology scheme;plugging
TQ113.25+1
B
1003-6490(2012)03-0050-02
2012-03-12
高志凱(1975-),男,吉林松原人,長山化工有限公司造氣車間機械工程師。