煤氣管道帶壓堵漏技術(shù)與安全控制

1、高爐DN1400煤氣管道帶壓堵漏技術(shù)的應(yīng)用及安全風(fēng)險(xiǎn)控制策劃 吉志軍 摘要 萍鋼公司在有害氣體且壓力較高的氣體管道上采取打抱箍壓鉛來堵漏，認(rèn)真分析了產(chǎn)生事故隱患的原因，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)危害因素進(jìn)行了全面細(xì)致地排查，制定出切實(shí)可行的控制措施，方案得當(dāng)，運(yùn)行正常，為今后實(shí)施煤氣管道帶壓堵漏積累了經(jīng)驗(yàn)。關(guān)鍵詞 煤氣管道 抱箍 壓鉛 堵漏 風(fēng)險(xiǎn)控制一、帶壓堵漏技術(shù)的應(yīng)用背景連接萍鋼公司第一煉鐵廠兩座300m3高爐的DN1400煤氣主供管道，原來安裝的膨脹節(jié)由于管道損壞漏氣后采取了簡(jiǎn)單的固定方法而無法再起到伸縮應(yīng)力的作用，3#高爐建成后再次延長(zhǎng)了管道長(zhǎng)度。近年來，由于熱脹冷縮，壓力不均勻等原因，管道局部泄漏現(xiàn)象時(shí)

2、有發(fā)生。2006年3月6日，位于3高爐熱風(fēng)爐爐后位置的煤氣主供管道突然爆開了一條圓周向4×900mm左右的裂縫，正常情況下類似安全隱患出現(xiàn)后應(yīng)在高爐采取休風(fēng)停產(chǎn)，對(duì)煤氣管道進(jìn)行吹掃后，實(shí)施動(dòng)火（補(bǔ)焊）作業(yè)，整個(gè)過程約需要4個(gè)小時(shí)，按三月上旬高爐平均日產(chǎn)鐵計(jì)算，兩座高爐停產(chǎn)4小時(shí)等于少煉鐵400余噸，直接經(jīng)濟(jì)損失近百萬元，同時(shí)還將對(duì)下道工序煉鋼、軋鋼生產(chǎn)產(chǎn)生重大影響。為減少經(jīng)濟(jì)損失和消除安全隱患，決定在不停產(chǎn)，不休風(fēng)的情況下，實(shí)施帶壓堵漏技術(shù)。二、煤氣主供管道開裂的原因2#、3#高爐通往10萬M3氣柜的DN1400煤氣主供管道，已連續(xù)運(yùn)行多年，煤氣經(jīng)過高爐布袋除塵后進(jìn)入總管，經(jīng)分析，造

3、成煤氣主供管道開裂的原因有:（1）煤氣溫度過高，熱脹冷縮造成管道拉裂。去年下半年以來，煉鐵生產(chǎn)異常，爐況不順，難行、懸料時(shí)有發(fā)生，加上設(shè)備系統(tǒng)故障導(dǎo)致系統(tǒng)無法按高爐生產(chǎn)工藝要求裝拉料等原因造成爐頂溫度上升。正常狀態(tài)下，進(jìn)入總管的凈煤氣溫度保持在140160之間，一旦爐頂溫度上升，則致使通往總管的荒煤氣和凈煤氣溫度瞬間達(dá)到或超過280的布袋進(jìn)口的最高允許溫度，最高時(shí)曾達(dá)到380430，煤氣溫度的大幅波動(dòng)，產(chǎn)生熱脹冷縮現(xiàn)象，導(dǎo)致管道開裂。（2）壓力變化造成管道損傷。當(dāng)高爐出現(xiàn)難行、懸料、坐料前后的壓力變化比較大，使管道壓力不均勻，產(chǎn)生10KPa左右波動(dòng)，對(duì)損壞管道，減少管道壽命都有很大的影響。（3

4、）焊接質(zhì)量有缺陷。該煤氣管道由多段焊接而成，當(dāng)管道承受不了外界不利因素影響時(shí)，焊縫產(chǎn)生裂縫。另外，焊接材料也會(huì)對(duì)焊縫開裂產(chǎn)生一定的影響。（4）煤氣質(zhì)量(含塵量)影響。由于高爐除塵效果原因，進(jìn)入總管的煤氣中仍有不少顆粒粉塵流入，致使管道磨損。三、危害因素辨識(shí)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)由于是在不停產(chǎn)，不休風(fēng)的情況下，實(shí)施帶壓堵漏技術(shù)，因此可能產(chǎn)生的危害因素比較多，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)辨識(shí)與評(píng)價(jià)，主要有：（1）、煤氣危害。煤氣有易燃易爆易中毒三大特性，高爐煤氣是一種無色無味氣體，其主要成分見下表成分COC02H2N2CH4比例（%）2515555當(dāng)空氣中一氧化碳含量達(dá)到0.04%0.06%時(shí)，人只要少量吸入就可能產(chǎn)生中毒反應(yīng)，

5、輕者頭暈昏迷，重者中毒身亡。一氧化碳（純）與空氣混合達(dá)12.5%時(shí)，就可能產(chǎn)生爆炸。（2）、噪聲危害。正常情況下煤氣總管壓力為20-30KPa左右，一旦發(fā)生了泄漏情況，漏點(diǎn)周圍會(huì)產(chǎn)生94-103dB以上的噪聲，根據(jù)工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范GBJ87-85，工業(yè)噪聲與聽力的關(guān)系中的描述，在90dB以上地點(diǎn)長(zhǎng)時(shí)間工作，工人聽力影響明顯增加，耳聾陽性提高。同時(shí)還將誘發(fā)心血管疾病、神經(jīng)衰弱等其它職業(yè)禁忌癥。（3）灼燙傷危害，管道內(nèi)煤氣持續(xù)高溫，造成管壁溫度在100以上，人在上面作業(yè)，手和腳會(huì)接觸管道表面，很容易造成灼燙傷事故。（4）高空墜落危害。管道裂縫處位于高爐水渣沖渣池邊公路的上端，離地面約10米

6、高，作業(yè)場(chǎng)地狹窄，需要交叉作業(yè)和站在管道頂部作業(yè)，存在高處墜落的風(fēng)險(xiǎn)。（5）其它危害。作業(yè)工具、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、防護(hù)用品、個(gè)體行為對(duì)搶修過程中的安全會(huì)產(chǎn)生一定的影響。四、堵漏搶修方案的制定 裂縫位于2#、3#高爐中間的主供管道中部，爆開的裂縫接近整個(gè)管道周長(zhǎng)的13,且寬度不一致。由于管道壓力比較高，正壓下動(dòng)火補(bǔ)焊顯然是行不通的，為此，決定采用打抱箍帶壓壓鉛堵漏的方法（見示意圖1）,并制定了詳細(xì)的搶修方案。、搭建工作平臺(tái)。在管道裂縫處的兩邊各搭建一個(gè)不少于2m2平方米左右的兩層工作平臺(tái)和一個(gè)由工作面至地面的安全跑道。、設(shè)計(jì)制作堵漏抱箍。用12×500×1460mm的鋼板制成圓形抱箍

7、，抱箍?jī)?nèi)圈焊接兩根10的圓鋼，頂端焊接兩個(gè)50泄壓孔并安裝好閥門。、準(zhǔn)備好足夠的14和20石棉繩，并將鉛錠熔化成3050mm大小的長(zhǎng)條形。 、在不影響生產(chǎn)的情況下，打開尾端放散管，將管道壓力調(diào)低10KPa左右。圖1：抱箍帶壓壓鉛堵漏示意圖五、堵漏技術(shù)應(yīng)用過程方案制定后，實(shí)施是關(guān)鍵。實(shí)施中遇到以下幾個(gè)棘手的問題，給完成任務(wù)帶來一定困難。作業(yè)面狹小，周邊管道密布，吊機(jī)視線不良，吊物線路不佳。現(xiàn)場(chǎng)煤氣濃度高，危險(xiǎn)性大；噪音大，信息傳遞不便。管道內(nèi)溫度一直在160上下波動(dòng)，鋼板導(dǎo)熱性強(qiáng)，致使管壁表面溫度一直較高，人的手一觸摸就感覺發(fā)燙，站在管壁上皮鞋底都冒煙，增加了危險(xiǎn)性和作業(yè)難度。管道運(yùn)行多年后已成

8、不規(guī)則圓形，抱箍打上后，管道與抱箍間隙不一致，在塞石棉繩和向內(nèi)壓鉛過程中，局部壓力常將剛?cè)o的石棉繩和鉛條沖出，造成多次返工作業(yè)。第一步：抱箍定位抱箍在制作間制好后，運(yùn)至作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，工人身背20公斤重的氧氣呼吸器，站在管道頂部指揮吊機(jī)作業(yè)，先將半邊抱箍吊至開裂處，讓裂縫處于抱箍的兩個(gè)內(nèi)圈中間，待另半邊吊上來后，由掛在另一端的葫蘆吊配合將抱箍合攏，再用螺絲緊固，使煤氣順著兩個(gè)泄壓閥排出，煤氣由原來的多方向泄漏向頂端一個(gè)方向排出。第二步：塞石棉繩和壓鉛抱箍初步固定后，再從兩端向內(nèi)填塞石棉繩，在塞了三圈后，才將煤氣基本堵實(shí)，但仍有較大的煤氣在壓力作用下向未實(shí)之處沖出。管道的不規(guī)則圓給壓鉛帶來難度，只能

9、先避開凹凸比較大的地方，找縫隙比較小的地方將鉛條一塊塊、一段段地敲壓進(jìn)去，在塞入了19條共55鉛后，形成合圍。待全部塞嚴(yán)、塞實(shí)，立即用端壓板壓住，擰緊螺栓，以防冷鉛沿管道軸向在煤氣壓力作用下移動(dòng),再次出現(xiàn)煤氣泄漏。在管道軸向無煤氣泄漏后，只需要關(guān)閉泄壓孔上的閥門，便切斷了煤氣外漏。，六、安全控制措施策劃1充分考慮風(fēng)向與氣壓對(duì)實(shí)施搶修人員產(chǎn)生煤氣中毒的影響，將人員全部安排在上風(fēng)口集中休息和待命。2工作人員佩戴便攜式煤氣報(bào)警器進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，煤防人員用Pac III型煤氣監(jiān)測(cè)儀在現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)測(cè)量煤氣含量，并全過程監(jiān)護(hù)。 3根據(jù)氧氣呼吸器和空氣呼吸器實(shí)際可使用時(shí)間以及現(xiàn)場(chǎng)勞動(dòng)強(qiáng)度，結(jié)合工作地點(diǎn)噪聲聲級(jí)的衛(wèi)

10、生限值標(biāo)準(zhǔn)（國標(biāo)GBZ12002)規(guī)定每次工作時(shí)間不得超過15分鐘。4根據(jù)作業(yè)環(huán)境狀況，規(guī)定每次上去作業(yè)人員為兩名。5進(jìn)入作業(yè)區(qū)域的作業(yè)人員、監(jiān)護(hù)人員每人必須配戴防噪聲耳塞。6參與搶修的所有員工的手機(jī)，打火機(jī)等火種不得帶入作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。7現(xiàn)場(chǎng)配備兩只以上MFZL8貯壓式干粉滅火器以備急需。8放置警戒線并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行清理，確保作業(yè)區(qū)域內(nèi)40米內(nèi)無明火和閑雜人員。七、檢修中的其它注意事項(xiàng)（1）佩帶氧氣呼吸器作業(yè)感到呼吸有因難時(shí)，應(yīng)及時(shí)按動(dòng)呼吸器右側(cè)下端的氧氣調(diào)節(jié)閥，調(diào)整進(jìn)氣量。（2）在塞石棉繩和壓鉛時(shí)，應(yīng)使用專用工具，避免在敲打中產(chǎn)生火花。（3）作業(yè)平臺(tái)上不得堆放與檢修所需的其它施工材料和雜物，個(gè)人工具

11、應(yīng)放在工具袋內(nèi)。（4）在管頂作業(yè)時(shí)必須系好安全帶，不得穿硬底和帶釘易滑的工作鞋，上下管頂應(yīng)使用梯子，禁止攀爬。八、結(jié)束語壓鉛堵漏技術(shù)作為一種處理手段，過去我們常用來堵鑄鐵水管的滲漏，很少應(yīng)用到氣漏方面，這次在有害氣體且壓力較高的氣體管道上實(shí)施壓鉛堵漏還是第一次，這也是在迫不得已情況下采取的治標(biāo)不治本一種應(yīng)急措施。造成煤氣管道泄漏，采取打抱箍壓鉛來堵漏，從安全的角度出發(fā)，在直徑較大的煤氣管網(wǎng)帶壓堵漏是一項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)較大的作業(yè)，只是由于措施得當(dāng)，防范嚴(yán)密，才確保了作業(yè)的圓滿完成。實(shí)際工作中，我們主要還應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)設(shè)備本質(zhì)安全化，使設(shè)備、設(shè)施或技術(shù)工藝，在本質(zhì)上含有內(nèi)在的能夠從根本上防止發(fā)生事故的功能，即從設(shè)計(jì)階段