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中冶京诚煤气柜大修技术为企业排忧解难

来源:博创兴(博创兴金属整理发布)   时间:2021-12-12

  随着全球节能环保意识的增强和国家若干环境政策的出台,煤气柜作为能源气体回收利用的一个重要设备,其应用越来越广泛。多年来,中冶京诚在橡胶膜密封煤气柜、稀油密封煤气柜的全国产化、大型化方面不断开创先河,缔造了我国首台全国产化橡胶膜密封煤气柜、首台全国产化稀油密封煤气柜、首台国内最大容量橡胶膜密封煤气柜、首台国内最大容量稀油密封煤气柜等一座座行业里程碑,承揽了国内外200多座煤气柜项目,在探索与实践中不断领跑,开发了众多煤气柜专利和专有技术。
  中冶京诚结合多年煤气柜设计、建造、运行经验,针对缺陷煤气柜,开发了成套煤气柜建造和大修技术,多次成功实施,得到了用户的高度评价。
  一、橡胶膜密封煤气柜大修技术
  中冶京诚根据多年建造经验及数据积累,采用了大型有限元结构分析软件MSC/NASTRAN、后处理软件MSC/PATRAN进行整体分析,针对柜体和活塞在不同工作状态下可能出现的受力状态进行分析计算,并运用Midasgen程序进行柜体和活塞单体计算,彻底攻克了该类型气柜运行受力计算模型,从根本上解决了活塞运行不稳定性的病根。
  同时,中冶京诚开发了轻量化高稳定性活塞系统、新型结构橡胶膜、智能监测及综合诊断技术、新型调平装置、大尺寸柔性材料测量及刚性柔性材料精密装配技术,以上技术的应用,不仅使新建气柜的精度指标最优化,也对现有运行有缺陷的橡胶膜气柜的诊断和大修提供了系统性解决方案。
  2018年,河北某钢厂15万立方米转炉煤气柜投产后出现了严重的漂移倾斜问题,无法继续运行。中冶京诚利用新技术,对气柜相关部位进行了复测,在短时间内即找到问题根源,对关键构件进行了现场调整和修复。该气柜修复后运行指标远优于国标,正常运行至今,用户非常满意。
  河北某钢厂8万立方米转炉煤气柜存在严重的漂移倾斜问题,活塞运行变形超标且存在皮膜剐蹭、柜内状态不受监控等问题。该厂前后三次委托其他单位对该柜进行修理,但问题一直未能得到解决。2020年中冶京诚接受委托,对气柜进行了整体复测,找到问题根源,对活塞运行架、T挡架等系统全面拆除,重装加固调整,对关键构件进行了现场调整和修复。该气柜修复后运行指标远优于国标,正常运行至今,彻底解决了客户的后顾之忧。
  近几年,中冶京诚采用新技术,新建造的橡胶膜密封煤气柜,活塞实际运行参数漂移值在15mm以内,平衡偏差在10mm以内,运行效果远远优于同行业及国家标准。


  二、稀油密封煤气柜大修技术
  目前国内该类型气柜主要分两种:稀油密封圆形煤气柜和稀油密封多边形煤气柜,密封机构结构形式不一样,但密封工作原理大体一致。中冶京诚开发新技术,解决了两种柜型普遍存在的难题:
  解决难题一:北方地区气柜结冰挂蜡问题和夏季泄油量大问题。
  冬季,气柜侧板及密封机构大量结冰挂蜡,卡阻密封机构,容易造成故障或事故。随着煤气柜的运行,煤气中含有的水分进入气柜,由于北侧内壁上温度最低,温差最大,煤气中的水分(也有一小部分为密封油中的水分)极易在北侧内壁上凝结成冰霜附着,随着低温的持续,这些冰霜会越积越厚形成冰层,冰层将会造成密封机构垫起、翘起。同时侧板上相当一部分冰霜随着运行被刮入活塞油槽,沉积在帆布兜中,随着这部分冰油混合物积累,密封机构将无法动作,导致密封机构失效。这几种现象互相叠加,会加剧冬季运行的故障,严重时造成密封机构倾覆,密封油大量泄漏、煤气溢出,造成事故。有些企业在冬季时,只能关闭煤气柜躲避寒流低温。
  夏季,煤气柜南侧侧板受日晒高温变形,总弦长增加,达到或超出密封机构配合极限,同时由于密封油在高温下运动粘度急剧降低,造成密封油大量泄漏,严重时双泵启动也无法维持活塞油位,导致煤气泄漏,造成事故。
  针对冬季结冰挂蜡及夏季泄油量大的问题,中冶京诚开发了全柜保温技术并获得专利,保温结构形式坚固耐用,防风、防雨雪,外形美观,寿命长。该技术在营口某钢厂煤气柜首用至今已8年有余,冬季结冰现象彻底消除,夏季泄油量控制在合理范围内,同时节约了防腐费用,取得了非常好的效果。本溪某钢厂10万立方米焦炉煤气柜和30万立方米高炉煤气柜也采用了该保温技术方案,使用至今,冬季、夏季运行一切正常。

  解决难题二:柜体超差问题。
  部分气柜由于施工工艺控制不严、投产后温差形变或应力释放形变等多种原因,造成柜体变形超差,主要表现在:立柱、侧板垂直度或椭圆度超标,局部有突变,柜体整体形成收腰、鼓肚、喇叭口等形状。
  密封机构、导辊、防回转等无法适应过大的柜体变形,活塞运行局部卡阻憋压或局部泄油量激增,无法维持运行状态,严重的会造成密封机构倾覆破坏、导辊、防回转破坏,甚至活塞坠落等严重事故。很多气柜只能带病运行,甚至是柜容减半或者废柜,给企业带来了很大损失。
  传统技术认为柜体钢结构为一次成型,无法修复变形。中冶京诚通过众多设计、施工业绩实践,针对柜体尺寸超差问题,开发了柜体矫正修复技术。通过全面测量柜体尺寸,分析变形范围和种类,根据煤气柜受力模型及焊接变形量编制具体侧板拆分及固定方案,制定焊接要领。内部采用顶升滑动脚手架进行侧板立柱修复。通过分离立柱侧板等受力构件,对超差的立柱、侧板进行矫正,考虑焊接收缩量,同时配合小应变焊接技术,使得柜体实现正常几何尺寸。目前该技术已在广东某钢厂实施应用,成功修复两台煤气柜,获得非常良好的效果。
  三、结语
  煤气柜储存有毒、易燃、易爆气体,属于重大危险源。中冶京诚愿携手各钢铁企业,用先进技术,根据企业实际情况,采取相应措施,定制解决方案,提供定期维护、检修和大修服务,确保气柜安全运行,防止发生重大事故。

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