譚真，田卿

（1.寶鋼集團(tuán)八鋼公司煉鐵分公司；2.寶鋼股份煉鐵廠）

根據(jù)COREX煉鐵工藝要求，COREX主體系統(tǒng)設(shè)備及相關(guān)連接管安裝完畢并單體調(diào)試結(jié)束后必須進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。八鋼于2014年5月16日開始進(jìn)行為期10天的氣密性試驗(yàn)。因沒有供氣密試驗(yàn)使用的氮?dú)?，利用了COREX爐配套綜合外網(wǎng)工程新建的空壓站新上的2臺低壓離心式空氣壓縮機(jī)，其單臺流量360m3/min,排氣壓力0.8MPa，依靠提供的壓縮空氣進(jìn)行COREX爐的氣密性試驗(yàn)。

1 試壓目的及試壓范圍

試壓的目的是為了檢查設(shè)備泄漏情況和檢查各類管道、工藝設(shè)備的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。通過試壓，查出泄漏點(diǎn)后進(jìn)行堵漏；檢查還原豎爐、熔融氣化爐、干法除塵、煤氣系統(tǒng)的密封性，做一次整個(gè)系統(tǒng)的氣密測試。以確保COREX爐的正常生產(chǎn)。

本次氣密性試驗(yàn)范圍主要包括氣化爐系統(tǒng)、還原爐系統(tǒng)、煤上料系統(tǒng)、礦石上料系統(tǒng)、煤氣清洗系統(tǒng)、四大煤氣管道系統(tǒng)、粉塵返吹系統(tǒng)（四套）、冷卻煤氣加壓系統(tǒng)、干法除塵系統(tǒng)、重力除塵系統(tǒng)。

氣化爐及還原豎爐系統(tǒng)主要包括氣化爐和還原豎爐爐體、爐體冷卻、測溫測壓設(shè)備、料位計(jì)、氧氣燒嘴等。煤、礦石上料系統(tǒng)主要包括爐頂均排壓設(shè)備及管道。煤氣清洗系統(tǒng)為各類煤氣洗滌器、水分離器、液位控制罐及其與之相連的煤氣管、水管。四大煤氣管道包括發(fā)生煤氣、頂煤氣、安全煤氣、還原和過剩煤氣等管道及熱旋風(fēng)除塵器設(shè)備。粉塵返吹系統(tǒng)包括熱旋風(fēng)除塵器、T型接頭、粉塵燒嘴、粉塵儲(chǔ)罐及與之相連的各類粉塵連接管和粗顆粒排放管。冷煤氣加壓系統(tǒng)包括消音器及冷煤氣加壓站內(nèi)外煤氣管道。干法除塵系統(tǒng)包括干法除塵八個(gè)箱體和一個(gè)大灰倉及連接管道。重力除塵系統(tǒng)包括重力除塵器筒體及連接管道。

本次氣密測試是將COREX系統(tǒng)作為一個(gè)整體進(jìn)行測試，在本次測試均采用0.55MPa進(jìn)行試驗(yàn)。有些設(shè)備如粉塵排放和噴吹裝置包括粉塵燒嘴設(shè)計(jì)壓力為1.6MPa，冷卻煤氣壓縮機(jī)系統(tǒng)的進(jìn)、出口消音器設(shè)計(jì)壓力為0.6 MPa，均高于試驗(yàn)壓力。從整體工藝考慮，正常生產(chǎn)時(shí)需滿足正常生產(chǎn)時(shí)的最高壓力，因此整體參與氣密性試驗(yàn)壓力測試。

2 試壓流程及方法

2.1 試壓流程

按照流程（見圖1）完成了檢漏檢查和處理，目的是檢驗(yàn)各閥門、設(shè)備管道及相連的法蘭、爐體的所有焊縫、各工藝安裝孔的現(xiàn)場焊縫、人孔法蘭、測量元件的法蘭和螺紋連接部的密封性，為COREX爐的正常生產(chǎn)提供了保障。

圖1 試壓流程圖

2.2 試壓方法

試驗(yàn)用壓縮空氣從風(fēng)口額外氮?dú)夤芎蚘-Piece環(huán)管進(jìn)入，進(jìn)行系統(tǒng)升壓。按照升壓和泄壓速率2kPa/min進(jìn)行作業(yè)。

在COREX塔架49.7m平臺冷煤氣填料洗滌器壓力放散安全閥接上盲板，在此盲板開孔并接一根DN150的管道和臨時(shí)閥門且在此管道上臨時(shí)閥門前端安裝一塊耐震壓力表，與排向放散塔的煤氣排放管道聯(lián)通，作為系統(tǒng)泄壓用的排放管道，按照2kPa/min，臨時(shí)手動(dòng)閥門，派專人操作和監(jiān)視升壓期間，該閥門關(guān)閉；降壓期間，該閥門打開，初始開度5%，爐內(nèi)操爐視泄壓速率進(jìn)行開度的調(diào)整并通知現(xiàn)場操作人員，每次1%，避免大的波動(dòng)。

3 試壓過程及檢漏方法

3.1 試壓過程曲線

氣密性試驗(yàn)主要分為三個(gè)階段進(jìn)行。

第一階段（見圖2）：首先系統(tǒng)加壓到20kPa，保壓5分鐘后進(jìn)行檢漏工作，所有的法蘭、連接點(diǎn)、管口焊接點(diǎn)等都噴灑洗潔精水，對泄漏點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記。再次升壓至50KPa后保壓，測試新的大漏點(diǎn)，對新的泄漏點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記后并處理，將泄漏點(diǎn)記錄匯總并同時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)降壓，處理漏點(diǎn)。

圖2 第一階段壓力曲線

第二階段（見圖3）：仍按2kPa/min的升壓速度進(jìn)行升壓，升壓過程分別在0.25MPa、0.35MPa進(jìn)行保壓，兩個(gè)階段保壓均為10min后開始降壓檢漏，做好標(biāo)記和清楚的文字記錄，在0.2MPa、0.3MPa階段補(bǔ)漏時(shí)，須降壓處理，按照圖中虛線所示執(zhí)行，在每一階段升壓后所檢查出的泄漏點(diǎn)均需及時(shí)整理匯總至試壓指揮小組，進(jìn)行漏點(diǎn)處理。

圖3 第二階段壓力曲線

第三階段（見圖4）：仍按照2kPa/min的升壓速率升壓，升至0.25MPa時(shí)保壓10min，繼續(xù)升壓至0.35MPa，按照第二階段試壓方法，重新保壓、降壓測漏，再次確定無漏點(diǎn)后，可升壓至0.55MPa，需保壓10min以上，然后降壓至0.5MPa,再進(jìn)行檢漏工作。檢查結(jié)束并無泄漏現(xiàn)象后按照2kPa/min的降壓速率直到泄壓結(jié)束。

圖4 第三階段壓力曲線

3.2 檢漏方法

氣密性試驗(yàn)過程中主要的檢漏方式為用眼看、耳聽、小布條等檢查較大的泄漏點(diǎn)；升壓的第一階段當(dāng)在定壓0.02MPa以下時(shí)，如檢查無大泄漏，可不進(jìn)行洗潔精水檢查。繼續(xù)升壓，在定壓0.05MPa以下，若無大泄露情況且無異常則利用洗潔精水檢查。

升壓第二階段則主要采用洗潔精水進(jìn)行檢查，并及時(shí)對泄漏點(diǎn)做好相應(yīng)的泄漏標(biāo)記。

在進(jìn)行第三階段測試時(shí)，按照第三階段升壓曲線圖升壓、保壓、降壓再進(jìn)行查漏及處理。

每階段試漏時(shí)，應(yīng)及時(shí)對泄漏點(diǎn)做好標(biāo)記，在保證人員安全的前提下，保壓并降壓后進(jìn)行處理，待下階段試漏時(shí)著重檢查標(biāo)記部位，如無泄漏方可擦去標(biāo)記，有新泄漏點(diǎn)再重新做好標(biāo)記，待降壓后處理，依次反復(fù)各階段氣密測試，直到無漏點(diǎn)為止。

4 檢漏結(jié)果

4.1 氣化、還原豎爐系統(tǒng)

氣化爐在壓力測試和檢漏過程中的檢查量極大，其主要的檢漏點(diǎn)包括冷卻壁水管孔及螺栓孔洞（焊縫）、氧口處氧槍與小套接觸面，以及爐殼上各類短管的法蘭面（包括各類燒嘴、料位計(jì)、人孔、熱電偶、煤氣短管、DRI短管等）。還原豎爐的檢查量相對于氣化爐要少些，主要的檢漏點(diǎn)均為與爐體焊接的各類法蘭短管的法蘭連接面部位。

4.2 粉塵返吹系統(tǒng)

粉塵返吹系統(tǒng)各管線均為法蘭連接形式，其檢漏關(guān)鍵點(diǎn)均為管道及設(shè)備之間法蘭連接面，另粉塵倉、T型接頭、粉塵儲(chǔ)罐上各法蘭連接短管也為本次系統(tǒng)試壓檢漏的關(guān)鍵點(diǎn)。

4.3 四大煤氣管道

由于四大煤氣管道（發(fā)生煤氣、還原和過剩煤氣、安全煤氣、頂煤氣、熱旋風(fēng)除塵器）在現(xiàn)場安裝完后分別做過壓力試驗(yàn)，所以本次大系統(tǒng)試壓將四大煤氣管道作為一試壓區(qū)進(jìn)行檢漏。大系統(tǒng)試壓時(shí)四大煤氣管道按照正常安裝狀態(tài)進(jìn)行，關(guān)鍵是檢查管路中所有法蘭連接面。

4.4 煤氣清洗及冷煤氣加壓站煤氣管道

煤氣清洗系統(tǒng)煤氣管道以及冷煤氣加壓站煤氣管道在大系統(tǒng)試壓前按照壓力管道要求進(jìn)行單獨(dú)壓力試驗(yàn)。

所以進(jìn)行大系統(tǒng)試壓時(shí)，煤氣清洗系統(tǒng)及冷煤氣加壓站煤氣管道均采用正常管路進(jìn)行，局部設(shè)備如煤氣清洗系統(tǒng)中的放散煤氣管道不參入本次系統(tǒng)試壓，需分別拆除管路中的放散閥，并設(shè)置堵板。其主要漏點(diǎn)在預(yù)洗滌器的法蘭連接面及人孔處。

4.5 干法除塵系統(tǒng)

干法除塵系統(tǒng)包含有1個(gè)除塵箱體和1個(gè)大灰倉，每個(gè)除塵箱體有一個(gè)進(jìn)氣管道和一個(gè)出氣管道，其中進(jìn)氣管道和出氣管道上均有一個(gè)DN800扇形盲板閥和DN800金屬硬密封蝶閥，所以在試壓過程中要檢查其閥門的密封性和管道的焊接點(diǎn)的密封程度。干法除塵系統(tǒng)中的放散煤氣管道不參入本次系統(tǒng)試壓，需分別拆除管路中的放散閥，并設(shè)置堵板。從檢測結(jié)果來看，其主要漏點(diǎn)在進(jìn)出口閥門連接處。

5 結(jié)束語

通過本次氣密性試驗(yàn)，比較全面地檢測并處理了各大系統(tǒng)中的主要漏點(diǎn)，為以后COREX爐的安全生產(chǎn)及穩(wěn)定運(yùn)行奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。