劉朝云(云南云銅鋅業(yè)股份有限公司 650102）

過衛(wèi)東 張榮澤（甘肅中順石化工程裝備有限公司 730060）

1、概述

贊比亞謙比希銅冶煉公司是由中國(guó)有色礦業(yè)集團(tuán)公司與云南銅業(yè)集團(tuán)公司共同投資，在贊比亞基特韋市謙比希鎮(zhèn)建設(shè)的冶煉廠，是我國(guó)海外新建的第一家大型銅冶煉廠。一期工程年產(chǎn)15萬噸粗銅、28萬噸硫酸?；鸱ㄏ到y(tǒng)采用富氧頂吹熔池熔煉（ISA熔煉）加電爐貧化分離、PS轉(zhuǎn)爐吹煉，制酸系統(tǒng)采用凈化加二轉(zhuǎn)二吸工藝流程，一期工程于2009年2月份投產(chǎn)。

2、泄漏狀況與原因

投產(chǎn)6個(gè)月后，制酸系統(tǒng)中間吸收塔開始泄漏，泄漏部位在進(jìn)口煙氣管上部，采用電焊焊補(bǔ)堵漏。兩個(gè)月后，中間吸收塔再次泄漏，泄漏部位在第一次焊補(bǔ)點(diǎn)附近。這次采用加制一個(gè)碳鋼盒子，盒子內(nèi)注KPI膠泥堵漏，此次堵漏也沒能根本解決問題。一個(gè)月以后，中間吸收塔、最終吸塔塔壁先后開始泄漏。自此后，兩個(gè)吸收塔每個(gè)月都有一到兩次泄漏，泄漏時(shí)間、泄漏部位不固定。每次泄漏，系統(tǒng)被迫停產(chǎn)應(yīng)急處理，制約著生產(chǎn)，同時(shí)存在著較大的安環(huán)隱患。

兩個(gè)吸收塔內(nèi)部防護(hù)層結(jié)構(gòu)為三層，第一層為耐酸瓷磚（瓷條梁以下部份為雙層磚，瓷條梁到除霧器上部為單層磚），瓷磚間用KPI膠泥砌筑；第二層設(shè)計(jì)為青石棉（主要為了消除鐵鋼與瓷磚熱膨脹差異），由于運(yùn)輸困難，施工時(shí)改為了陶瓷纖維墊；第三層為碳鋼殼體。

靜態(tài)的98%硫酸與碳鋼表面反應(yīng)形成薄而致密的Fe3O4，F(xiàn)e3O4難溶于98%硫酸，從而形成保護(hù)層，能極大延緩碳鋼腐蝕速度。而流動(dòng)的98%硫酸，將薄而致密Fe3O4保護(hù)層沖刷走，從而一層一層的快速腐蝕碳鋼。

針對(duì)泄漏狀況及泄漏頻度越來越高的狀況，分析泄漏主要原因是：吸收塔內(nèi)部瓷磚砌筑質(zhì)量不好，濃酸進(jìn)入瓷磚、陶瓷纖維墊、塔壁之間，腐蝕了陶瓷纖維墊，并且在瓷磚、塔壁與陶瓷纖維墊之間已形成濃酸流道，從而快速腐蝕碳鋼表面，形成泄漏。

3、堵漏修復(fù)方案制定

對(duì)于硫酸干吸塔泄漏，目前采用的處理方法有四種：a、漏點(diǎn)處直接用電焊焊補(bǔ)；b、漏點(diǎn)處加一個(gè)碳鋼盒子，盒子內(nèi)注KPI膠泥；c、漏點(diǎn)處鋼板割開，用KPI膠泥對(duì)瓷磚縫進(jìn)行填塞后，涂上一層膠泥再焊補(bǔ)；d、采用罐體成膜高壓注膠堵漏技術(shù)修復(fù)。

前三種方法修復(fù)過程簡(jiǎn)單、修復(fù)時(shí)間短、投資少，可以短時(shí)間內(nèi)解決泄漏問題。但對(duì)于磚體與鋼板之間已形成濃酸流道的嚴(yán)重泄漏，前三種方案都是治標(biāo)不治本，不能從根本上解決問題。

罐體成膜注膠堵漏技術(shù)是在吸收塔表面打出注膠孔，用高壓注膠泵在注膠孔上注入3216半固體復(fù)合修復(fù)材料，將鋼體、石棉板、瓷磚結(jié)合為一體，在三者之間形成致密的結(jié)構(gòu)層，阻斷介質(zhì)對(duì)吸收塔鋼體的腐蝕，從而達(dá)到徹底修復(fù)目的。

為確保系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定生產(chǎn)，經(jīng)公司相關(guān)人員討論，決定采用：罐體成膜高壓注膠堵漏技術(shù)從根本上修復(fù)兩個(gè)吸收塔。

4、堵漏修復(fù)過程

堵漏施工流程如下：

a：硫酸系統(tǒng)停產(chǎn)，吹SO3，吹SO3同時(shí)在兩個(gè)吸收塔周圍塔建施工用腳手架。

b：對(duì)塔體表面泄漏和破損處用石灰進(jìn)行中和處理，然后用清水清洗干凈。

c：對(duì)塔體表面泄漏和破損進(jìn)行補(bǔ)焊，所有焊縫均焊兩遍。補(bǔ)焊時(shí)鋼板要求大于或等于原塔體鋼板厚度，以保證注膠時(shí)鋼體強(qiáng)度足夠。

d：在注膠部位用電鉆打出注膠孔，注膠孔孔徑φ=7mm、孔間隙為300mm-400mm。

e：對(duì)注膠孔用絲錐進(jìn)行過絲處理，絲錐規(guī)格為M8。

f：在打出的絲錐孔上裝M8的帶壓堵漏注射閥 （注膠考克），在注膠考克上用手動(dòng)注膠泵進(jìn)行高壓注膠。每一膠孔依次用高壓注膠槍進(jìn)行注膠，保證每一個(gè)注膠部位填充飽滿，使注入的膠液填滿瓷磚與陶瓷纖維墊之間及陶瓷纖維墊與鋼板之間的間隙，使三者成為一體。

g：為保證注膠的質(zhì)量，注膠先后分四次進(jìn)行。第一次采用5公斤壓力、第二次采用7公斤壓力、第三次采用8.5公斤壓力、第四次采用10公斤壓力。每次注膠完畢等待4個(gè)小時(shí)，進(jìn)行下一次注膠。注意注膠時(shí)的壓力控制，不能超過10公斤，以防壓力過大，將內(nèi)部襯磚水平膠泥打出裂縫，形成內(nèi)部泄漏。同時(shí)，注膠時(shí)塔體內(nèi)應(yīng)有專人檢查，發(fā)現(xiàn)有膠從內(nèi)部溢出，必須對(duì)溢出源點(diǎn)的外部膠孔放慢注膠速度，多次注膠，直到不再有膠從內(nèi)部襯磚處溢出。

h：4次注膠完畢，對(duì)注膠孔用電焊進(jìn)行密封。

i：對(duì)整個(gè)施工再次檢查，確認(rèn)全部按工序質(zhì)量達(dá)到要求后，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)清理。

j：施工完畢，保養(yǎng)24小時(shí)后，系統(tǒng)復(fù)產(chǎn)。

5、堵漏修復(fù)后的效果

自2010年12月修復(fù)投運(yùn)至今，兩個(gè)吸收塔沒有再發(fā)生過泄漏現(xiàn)象。而在2010年一年時(shí)間內(nèi)，由于兩個(gè)吸收塔泄漏引起系統(tǒng)停產(chǎn)時(shí)間達(dá)240多個(gè)小時(shí)。 通過該修復(fù)工程，解決了長(zhǎng)期制約公司生產(chǎn)的一個(gè)難題，直接產(chǎn)生了較大的經(jīng)濟(jì)效益，而且解決了由于兩個(gè)干吸塔濃酸泄漏致安全事故、環(huán)保事故發(fā)生的隱患，間接產(chǎn)生了巨大的安環(huán)效益。

6、結(jié)束語

罐體成膜高壓注膠堵漏技術(shù)是一種新型的硫酸防堵漏技術(shù)，施工時(shí)雖然需要時(shí)間較長(zhǎng)，一次性投資較大，但在解決濃酸塔、濃酸槽瓷磚與塔壁間完全形成流道的嚴(yán)重泄漏上是一種可行的、較為理想的方案，在硫酸生產(chǎn)中可以推廣應(yīng)用。

1、過衛(wèi)東 干吸塔和循環(huán)槽泄漏的處理及預(yù)防硫酸工業(yè)2010年第5期

2、李益民 高壓注膠堵漏技術(shù)應(yīng)用之淺析 化學(xué)工程與裝備2010年第5期