炼焦工艺管道安装的经验分享

炼焦工艺管道安装的经验分享酒神阴阳冕全文阅读 焦炉的工艺管道包含氨水管道、工业水管道、蒸汽管道、压缩空气管道等。安装时各种工艺管道应符合设计走向，在施工图中有确定位置的，应按图安装；施工图中无确定位置的，应沿建筑物铺设，做到

焦炉的工艺管道包含氨水管道、工业水管道、蒸汽管道、压缩空气管道等。安装时各种工艺管道应符合设计走向，在施工图中有确定位置的，应按图安装；施工图中无确定位置的，应沿建筑物铺设，做到横平竖直，固定牢固。操作阀门应离操作地面1～1.2m。下面仅谈与炼焦生产有关的特殊要求。

一、氨水管道

从炭化室来的荒煤气，其温度超过700℃，在桥管和集气管内氨水管道中的循环氨水喷洒出来，使荒煤气温度迅速下降到80～90℃。荒煤气冷却效果与氨水雾化程度有关，而雾化程度又取决于喷嘴的结构和角度以及循环氨水的清洁度和氨水压力等。在安装时对管道严密性、喷嘴的安装角度、喷洒状态等要十分注意，要试生产时进行检查验收。

1、安装前的准备

（1）对旋塞与开闭器进行水压（0.6MPa）试验，30min后不漏为合格。所有氨水管道都不能使用带铜套的开闭器，因为氨水与铜会起化学反应，侵蚀开闭器。

（2）所用管道应用水冲洗，不能有泥砂等杂物。

2、管道安装

安装时可以先铺设氨水主管和与氨水喷嘴相连的支管，烘炉时炉体要膨胀，桥管、集气管会产生位移，所以暂不连接主管与外部氨水管、支管与喷嘴。在安装中应注意以下几点：

（1）氨水小支管的清扫管段不能插入太深，一般不超过2mm。

（2）氨水小支管拐弯处应圆滑，不可有直棱角。

（3）焊接切口要整齐、清洁，焊口应均匀，最好用气焊焊接。

（4）氨水主管与工业水管接头处的逆止阀方向应正确，即只能让工业水流向氨水管道，不能让氨水流向工业水管。

3、管道试压与试生产

（1）待烘炉温度达到650℃后方可将氨水主管与外部管道、支管与喷嘴相连，然后进行管道总体试压与调试。

（2）氨水管道总体试压标准为0.6MPa(水压)，30min后不漏为合格。

（3）经试压合格后，拆除试压用盲板，集气管、焦油盒与吸气管已接通，吸气管上盲板（或阀门）下的氨水旁通管已接通，可进行喷洒试验，试验时使管道水压不低于0.2MPa，逐个打开阀门，经检查合格后再关闭，以免水压下降，回水量过大。检查喷嘴连接处是否漏水。喷洒角度一般不小于49°。检查雾化状态（不能出现水柱和水滴），不允许水雾喷入上升管内，如有此情况，则主要是由于桥管上部安设氨水喷嘴的法兰盘加工不平所造成，可用加垫的方法解决。

（4）试验合格后，不再停水，连续运转直至开工。应注意焦油盒处是否溢水。

4、高压氨水管道

（1）高压氨水用于消除装煤烟尘，高压氨水管道的安装方法与循环氨水管道相同，但试压标准不同。不论是管道上高压球阀、截止阀的单体试压，还是管道总体试压，其试压标准都是4MPa（水压）30min后不漏为合格。

（2）为保证管道系统内部清洁，在试压合格后投产前对管路内部应用水冲洗或用蒸汽、空气吹洗。用水清洗时，水流速度不得小于1～1.5m/s,直到管内排出清水时为止。用压缩空气吹洗时，管内风速不得小于20m/s，当吹出的气流中无铁锈、脏物和油污时则认为合格。

5、氨水回流管

（1）采用双集气管的焦炉设有氨水回流管，在结构上分为架空式或地沟式，架空式氨水回流管与吸煤气管相接，在连接处设有一个水封，以隔断空气，不让空气混入荒煤气中。地沟式氨水回流管在地沟段本身就是一个U形水封。

（2）安装前应将管内清洗干净，各个阀门也应清洗干净，开关灵活。

（3）在炉温达到650℃以后才进行氨水回流管与焦侧集气管焦油盒连接。

（4）氨水回流管试压标准为0.2MPa(水压)，30min后不渗漏为合格。

（5）为了不让焦油渣等沉积堵塞管道，安装时要保证管道坡度，不允许出现局部凹下的现象，坡度允许误差为1%。

6、管道腐蚀原因及预防措施

腐蚀原因：

（1）一般腐蚀

整个工艺流程中，氨水中的SO32-，SO42-，H2S，Cl-，NH4+等离子会发生电离，形成电解液，这种电解液与氨水管道会发生电化学反应，造成管道的腐蚀。

预防措施：监督整个工艺流程，采用先进的工艺技术，减少氨水溶液中的其他介质离子浓度。

（2）应力腐蚀

应力腐蚀是导致裂纹产生的必要条件：①同时产生应力和腐蚀；②具有特殊的腐蚀性介质，尤其是存在Cl－、OH－、HS－或NH4＋离子。微应力就能导致裂纹，由制造和焊接产生的残余应力就足够。氨水中的硫化氢等不仅由于阳极反应生成FeS等而引起一般腐蚀，而且阴极反应生成的氢还能向钢材内部渗透并扩散，造成氢鼓泡或氢鼓泡开裂。引起钢的氢鼓泡、氢诱发裂缝、应力导向氢诱发裂缝及硫化物应力开裂。

（3）缝隙腐蚀

氨水管道的焊接缺陷或应力腐蚀在管道内壁形成的微小裂纹，都能导致缝内溶液中的物质迁移困难，造成管道内流动的氨水和滞留在缝隙内的氨水产生浓度差，从而引起电位差，致使电化学电池建立，阳极位置发生氧化过程，即导致缝隙内金属腐蚀。阴极位置的电子与氨水中的氢离子反应生成氢原子，氢原子向金属扩散，并集聚在金属的高应力区，即裂缝的尖端，导致裂缝尖端脆化并使裂缝扩展成裂纹。在缝隙的宽度为0.025～0.1 mm范围内，缝隙宽度变小时，腐蚀率随之增高。当有Cl－离子存在时，更容易引起这种腐蚀。

（4）晶间腐蚀

管道在焊接过程中，在焊缝区域局部存在较大的内应力，这是以应力区为阳极、非应力区为阴极发生的另一种电化学腐蚀，应力腐蚀所产生的裂缝一般是沿晶界发展的晶间腐蚀或穿过晶粒造成的穿晶腐蚀，也可能二者同时发生。这种电化学腐蚀与缝隙腐蚀不同，具有不均匀性，即以应力状态为导向而发生的。

（5）管道焊接对泄漏的影响

虽然氨水管道内的压力只有0.3MPa，但因循环氨水管道泄漏较普遍，故对循环氨水管道的焊接要求较高，是按压力容器要求执行的。送至焦炉的循环氨水管道未严格执行焊接要求，投用后短期内即出现了大量的泄漏点。所以焊接质量是氨水管道泄漏产生的一个重要原因。

预防措施：

（1）管道装配过程中，要保证焊接管的规整。若不规整，应先整形再装配，不能施加外力强制装配，目的是消除装配产生的残余应力。

（2）装配过程中应避免在管道上留下伤痕。如拉筋、夹具等留下的痕迹，以及打弧烧痕，这些都能成为应力腐蚀裂纹产生的诱因。

（3）在管道安装时要合理配置膨胀节和支架固定点的位置和形式。

（4）为了防止应力腐蚀裂纹，在焊接工艺方面主要是制定合理的工艺规程，如焊接线能量、焊接顺序和焊接质量的控制等。在判定焊接工艺时，应根据钢种不同，设法满足两方面要求，既要防止淬硬（焊接线能量过小），也要防止晶粒严重长大（线能量过大），如采用多层焊接。

二、蒸汽管道

蒸汽主要用于清扫煤气管线，停换煤气时的气体置换，还用于煤气预热器和保温设备加热。

1、安装前的准备

（1）安装前将管道吹扫干净，在施工过程中应妥善保管和维护各种管件与阀门等，不得弄脏和损坏。

（2）对所有阀门逐个进行1MPa水压试漏，10min后不漏为合格。

2、管道安装

（1）主管与支管接头间用气焊焊接。集气管操作台上各种相应管道的连接，必须在炉温为650℃以后进行。在安装管道时要注意使开闭器操作方便。蒸汽管道安装后进行总体试压（水压1MPa）,10min后不渗漏为合格。通蒸汽后分配缸阀门不能泄漏。

（2）试压合格后用水清洗管道，水流速度不小于1m/s。若用蒸汽吹扫，则应进行预热并检查各管架情况。清扫后应排净蒸汽冷凝水。

（3）蒸汽管道安装好后要进行管道保温工作。

3、管道风险及防范措施

（1）热膨胀导致超压

防范措施：至少要有两层保护屏障，一是安全阀；二是在安全阀的基础上，可以再加上爆破片装置进行防护，压力设定比安全阀更高一些。正常时安全阀工作，安全阀失效时，爆破片装置可以进行泄压。

（2）蒸汽冷凝易形成真空

防范措施：蒸汽凝结容易形成真空，对设备造成损害，同时可能发生危险。

在大气压下工作的容器和管道会进入空气，在启用前应用蒸汽吹扫，吹扫结束后一定要充入燃料气或其他合适的气体，从而置换里面的蒸汽，以避免蒸汽冷凝形成真空。如果容器里充满蒸汽，阀门要关不关掉，因为蒸汽冷凝形成真空足以导致设备塌陷。

（3）高温损坏设备

预防措施：蒸汽的高温对设备要求很高，一般的水管、气管、消防管设计时都不能承受高温，即使是设计给蒸汽用的软管也会有破损的可能。因此，在管道运行中，要时刻注意与之相关的设备状态，一出现设备报警等情况，立刻采取对应措施，预防发生事故。

三、压缩空气管道

压缩空气主要用于清扫设备和管道，吹扫机焦侧操作台等。

1、安装前的装备

（1）所用管道应吹扫干净。

（2）所用附件、设备、阀门等，在施工过程中应妥善保管和维护，不得弄脏和损坏。

2、管道安装

（1）集气管操作台上相应管道的连接，须在炉温达到650℃以后进行。

（2）管道安装后进行总体试压（水压0.8MPa），30min后不渗漏为合格。

（3）试压合格后用压缩空气吹扫管道，风速不小于20m/s，确保将管道内水汽吹净。

3、风险及预防措施

（1）管道系统漏气

预防措施：产生漏气的原因往往是因为选用材料及附件质量或安装质量不好，管中支架下沉引起管道严重变形开裂，管道内积水严重冻结将管子或管件胀裂等。排除这类故障的方法是根据工艺设计，选取正确的管道材料，及时检查并更换原有管道，防止出现管道漏、裂情况。

（2）管道堵塞

预防措施：管道堵塞表现为送气压力、风量不足，压降太大。引起的原因一般是管道内的杂质或填料脱落，阀门损坏，管内有水冻结。排除这类故障的方法是清除管内杂质，检修或更换损坏的阀门，及时排除管道中的积水。

四、工业水管道

1、管道安装

（1）工业水管道与集气管操作台上相应管道的连接，须在炉温达到650℃以后进行，安装后进行总体试压（水压0.6MPa），30min后不渗漏为合格，试压后用水清洗管道，水流速度不小于1m/s。北方地区的室外工业水管道须保温防冻。

（2）上升管顶水封盖上水管与排水管须在炉温达到650℃以后进行连接，连接各上升管水封盖的排水槽（或排水管）时应注意坡度，做通水试验时不准有溢流和干槽现象。

2、风险及预防措施

管道泄漏

预防措施：根据工艺流程选择管道材质，防止化学腐蚀；除此之外，仔细检验管道连接及焊接区域，选用合适的焊接材料，防止因焊接原料腐蚀发生泄漏事故。