按照酒泉鋼鐵(集團)有限公司動力廠新建3套21000m3/h空分設(shè)備項目的要求,在工程中需要將原有6000m3/h空分設(shè)備與新建的3套21000m3/h空分設(shè)備的氧氣、氮氣和氬氣等管網(wǎng)互相連通, 便于公司內(nèi)的氣體平衡以及空分設(shè)備檢修。在對氧氣管道連接時, 將6000m3/h空分設(shè)備活塞氧壓機出口(入氧氣球罐閥門前) 與3 套21000m3/ h 空分設(shè)備氧氣球罐前管道相連, 中間加裝一段阻火管和氧氣過濾器。連接管道采用管徑Φ273mm ×8mm 的碳鋼管道, 中間聯(lián)絡(luò)閥采用4MPa 、DN250mm 的氧氣專用截止閥。在聯(lián)絡(luò)閥前管道上安裝了DN100mm普通截止閥作為氧氣放散閥, 閥門豎直向上安裝, 根部距離管道約10cm ,且根部沒有加頸固定, 閥門上部放空口向上引出約80cm。

1 　故障現(xiàn)象

        氧氣管道連接后正常運行約1 年, 就出現(xiàn)了泄漏現(xiàn)象。

        (1) DN250mm 氧氣專用截止閥關(guān)閉不嚴(yán)。雖然關(guān)閉了閥門,但在下游側(cè)法蘭處氣體泄漏較大。

       (2) DN100mm 氧氣放散閥根部開裂。主要原因是由于該段管道恰好位于活塞氧壓機出口段, 振動較大, 長期振動致使閥門底部連接管道與主管道連接處開裂, 中壓氧氣大量放散, 安全隱患較大。

        由于生產(chǎn)主線用氧量較大, 且在3套21000m3/h空分設(shè)備側(cè)沒有安裝閥門將其供應(yīng)氧氣管網(wǎng)的氣源切斷, 暫時沒有時間排除此安全隱患。于是臨時制作了一個鋼制卡子, 對氧氣管道放散處進行了臨時處理, 并在周圍10m 范圍內(nèi)設(shè)置了臨時警戒區(qū)域。

2 　處理措施和過程

        制氧工序的檢修一直與煉鋼、煉鐵和不銹鋼等主線工序的檢修同步進行。根據(jù)公司檢修計劃, 于2006 年9 月27 日對上述安全隱患進行處理, 具體處理措施為:

       (1) 將原DN250mm 氧氣專用截止閥作為一段管道使用, 閥門常年處于開啟狀態(tài); 并緊固兩側(cè)法蘭, 確保法蘭連接處不泄漏氧氣。在管道上重新加裝一個壓力為614MPa 的DN250mm 氧氣專用截止閥, 將此閥門作為平時操作用切斷閥(中間聯(lián)絡(luò)閥) 。

        (2) 補焊放散管道開裂處, 并對此段管道和閥門進行固定; 更換6000m3/h空分設(shè)備送氧管道三通閥。

         計劃檢修時間18 小時, 具體檢修施工如圖1所示。

圖1 　新增中間聯(lián)絡(luò)閥及更換三通閥施工示意圖

     　施工前, 準(zhǔn)備了相關(guān)材料和備件, 并將氬弧焊機、倒鏈等設(shè)備運至現(xiàn)場, 提前對新增氧氣聯(lián)絡(luò)閥進行脫脂、打壓, 對Φ273mm ×8mm 碳鋼管道、90°不銹鋼三通閥、45°彎頭和45°Y 形三通閥進行除銹、脫脂, 并打磨坡口。根據(jù)管道施工現(xiàn)場情況, 在管道切割處及新增氧氣聯(lián)絡(luò)閥處, 制作可移動檢修平臺或搭建腳手架。提前制作新增氧氣聯(lián)絡(luò)閥盲板。在新增氧氣聯(lián)絡(luò)閥進氣側(cè)法蘭上焊接長度約115m 的不銹鋼管道, 不銹鋼管道另一端焊接一個4MPa 、DN250mm 的法蘭。提前切除原4MPa 、DN250mm 氧氣聯(lián)絡(luò)閥北側(cè)、東側(cè)支架橫梁, 并將需拆除管道下部的鋼板切除, 同時對平臺設(shè)置必要支撐, 保證切除的管道能夠垂直落下。用12mm 鋼板制作原氧氣聯(lián)絡(luò)閥盲板, 盲板外徑略大于法蘭外徑, 盲板上根據(jù)法蘭螺絲孔尺寸打眼, 并攻絲。同時, 為了防止一旦氧氣管道內(nèi)氣體不能全部排除而造成事故, 提前在現(xiàn)場準(zhǔn)備2 臺鼓風(fēng)機, 確保能及時對現(xiàn)場進行強制換風(fēng)。提前松開6000m3/ h 空分設(shè)備4 臺氧壓機送氧閥內(nèi)側(cè)法蘭, 并使送氧閥與法蘭之間留有相應(yīng)間隙, 為聯(lián)網(wǎng)管道提供吹除點。

        施工中, 按照卸壓2 小時、置換1 小時、管道拆除6小時、新增閥門和管道加裝6 小時、吹掃1小時、打壓查漏1 小時和恢復(fù)送氣(抽盲板和送氣) 1 小時的程序進行施工組織, 共計18 小時。卸壓、置換完畢后, 施工人員在距離聯(lián)網(wǎng)管道三通閥6m 處的氧壓機出口管道以及在6000m3/ h空分設(shè)備送氧管道6m 處, 對管道進行斜口切割。并在以上兩個切開處設(shè)置擋板, 防止聯(lián)絡(luò)閥法蘭拆開后氧氣泄入管道。拆除原氧氣聯(lián)絡(luò)閥6000m3/ h空分設(shè)備側(cè)法蘭螺絲, 脫開法蘭, 將盲板緊固在閥門法蘭上, 確保盲板不脫落。將拆除管道垂直落下后, 為防止聯(lián)絡(luò)閥法蘭拆開后氧氣泄入管道, 保留管道兩斜口切開處設(shè)置的擋板, 拆除原氧氣聯(lián)絡(luò)閥盲板。將不銹鋼短節(jié)以及法蘭和新增的氧氣聯(lián)絡(luò)閥(閥門處于全開狀態(tài)) 與原氧氣聯(lián)絡(luò)閥法蘭進行連接。確定法蘭緊固后, 緩慢關(guān)閉新增氧氣聯(lián)絡(luò)閥,并在新增氧氣聯(lián)絡(luò)閥的6000m3/ h 空分設(shè)備側(cè)加設(shè)盲板。

        施工完畢后, 打磨原管道焊口, 同時焊接氧壓機出口管道上的Φ273mm ×8mm、45°彎頭以及送氧管道上的Φ273mm ×8mm、45°Y 形三通閥。焊接完畢后, 檢修人員在吊車的配合下, 將新增氧氣聯(lián)絡(luò)閥出口法蘭(法蘭提前與出口管道進行焊接)與閥門相連。連接完畢后, 將出口管道另一端與45°Y形三通閥焊接, 同時將氧壓機出口管道與45°Y形三通閥焊接。

3 　實施效果

        施工完畢后, 進行恢復(fù)送氣操作, 拆除新增氧氣聯(lián)絡(luò)閥盲板、氧氣球罐盲板, 恢復(fù)各氧壓機送氧閥, 打開新增氧氣聯(lián)絡(luò)閥, 用氧氣對管道殘余氮氣進行置換。10 分鐘后, 在管道放散處進行氣體成分化驗, 合格后恢復(fù)正常送氧。此次氧氣管道放散閥根部開裂處理及加裝聯(lián)絡(luò)閥技術(shù)改造成功。