攀成钢冶炼区煤气主管道整改方案.doc

攀成钢冶炼区煤气主管道整改方案
一、 现状及分析
攀成钢公司冶炼区煤气主管道是1-4#高炉的高炉煤气配出管道与各用户的配入管道，管道的安全运行对公司的生产起决定性作用，该管道于1992年投运至今，已有19年，管道及附属设备、设施老化腐蚀严重。2021年对冶炼区域高炉煤气主管道壁厚进行检测，2#高炉到锅炉房管道壁厚的最小值为1.5-2.6mm，混合站到2#高炉段最薄处只有3.5mm，高炉煤气主管道的腐蚀严重制约公司的安全保产。造成该部分管道腐蚀老化的主要原因有：
1、 该段管道管内输送介质为净化后的高炉煤气，在煤气露点温度以上运行时因无结露现象存在，从理论上讲，高炉煤气中含有的氯根等酸性物质不会对管道产生腐蚀。但因管道长期不可避免的在高炉煤气露点温度以下运行，高炉煤气在管内结露，并与氯根等结合，生成酸性物质对管道产生腐蚀。一方面管道未制定、安装有自动排放冷凝水设备，管内少量冷凝水积存在管道内部，对管道产生腐蚀；另一方面高炉煤气净化后的含尘量存在问题，高炉煤气在管内运行结露与结垢伴生存在，潮湿的垢块加剧管道腐蚀，这一点从腐蚀管道的位置与现象可得到证实〔腐蚀点在管道的侧部、并有水渗出〕。
2、 该段管道分布在冶炼区，工作环境恶劣，一方面管道外防腐未按期进行维护，大气腐蚀对管道的寿命影响较大；另一方面大气中含尘量较高，在风力作用下下对管道的漆膜磨蚀较大。
二、 高炉煤气主管道隐患治理建议
鉴于该段管道〔图1〕目前已腐蚀严重发生煤气泄漏，加之管道内部积存物数量不详，假设积存物过多不仅对管道的输配能力有影响，而且增大了管道的负荷，可能出现更大的安全隐患。攀成钢公司高炉煤气主管道隐患治理主要有新建管道方案与包管修复两个方案。
图1 攀成钢老厂区高炉煤气管网图
方案1 新建管道方案
新建管道方案：在现有通廊的基础上另选通廊新建煤气管道，预留各个配入、配出点接口。然后，先将高炉煤气主管道配入用户(1-4#高炉)与煤气柜〔确保新主管道管网压力稳定〕逐个接入，再逐个接入配出用户。该方案的特点：
1、 建设周期长，无法及时解决公司煤气主管道现存的缺陷、隐患；
2、 投资比较大，并且假设配入或配出点阀门存在问题时将要影响整个项目的进度，对生产影响的风险也高。
方案2 先对腐蚀严重的高炉煤气管道进行包管，处理完缺陷，再结合攀成钢公司以后高炉改造及公司发展规划，新建整个高炉煤气管网。具体方案：
1、 对混合站至2#高炉段高炉煤气主管道的管道支架进行验算、加固处理，对现有的高炉煤气管道采纳包管处理，包管过程中对管道管托、外包管采纳特别方式处理，避免管道在包管过程中出现泄漏，与包管工作完成后的后续运行过程中，内层管道腐蚀减薄发生塌陷，影响管道的运行；
2、 采纳带压开孔、带压封堵方式在线对2#高炉接点位置移至主管道堵板处；对现在2#高炉、锅炉房DN700接点公用段进行煤气管道带压封堵加焊堵板，2#高炉至锅炉房段煤气管道采纳包管与支架加固方案成本较高，并且管道最薄处只有1.5mm不具备包管及管托处理条件，须另选通廊重建或另选位置就近接点〔成都瑞柯林工程技术公司与江西新余飞虎共同成功完成了攀钢钒D2600高炉煤气主管道带压封堵，与煤气管道带压开D1800孔并进行接点，为钢厂旧煤气管道改造、修理带来了更为经济、安全的方案，其业绩见附件1〕；
3、 对现有的高炉煤气主管道进行带压探测管道内部结垢与积灰状况，为以后的管道规划提供决策依据；
4、 包管前对现有煤气管道带压开孔，增设自动排放冷凝水装置；
方案比较：
上述两个方案处理各有特点，方案2处理比较及时、工期短、费用较少，从安全保产角度上讲，能快速解决系统目前存在的问题，避免因管道腐蚀发生大面积煤气泄漏，迫使整个公司停产。但从攀成钢公司整个高炉煤气主管道布局及以后的发展规划来看，新建整个高炉煤气管道新通廊是最终的选择，目前暂时无法合计〔涉及煤气的通流量的问题〕，因此建议：
1、 采纳方案2先行处理高炉煤气管道现存的问题，费用构成为：煤气管道在线封堵DN700孔两个、开孔DN700两个；管道包管、支架加固及新建至锅炉房段管道；安全措施费。
2、 依据攀成钢公司发展规划状况及整个高炉煤气管道壁厚、管道内部状况，编制高炉煤气管道新建规划及布局方式，费用视新通廊的布局方式、通流能力而定。

三、攀成钢公司高炉煤气主管包管方案
1、 腐蚀严重部位(壁厚δ3mm)技术方案
管道腐蚀严重，外包管施工机械作业力不能太大，过大的振动、敲打等机械作业力会导致管道穿孔，出现煤气泄漏，影响施工、管网等安全性。因此，施工作业技术方案必必需建立在此基础之上，其施工步骤及技术方案为：
〔1〕、先拆掉影响管道包管施工的平台、支架〔能源介质管道、设备支架拆掉要先设临时支承后，在拆掉〕。
〔2〕、按煤气作业规范搭设作业平台。
〔3〕、准备好顶煤气堵漏用的材料、工具、安全用具及人员等。
〔4〕、清理管道上部的杂物，清理时要当心，不得使用较大的作用力，防止管道穿孔。如状况特别杂物可以不清理干净。

〔5〕、电缆采纳多层石棉布包裹，并外用δ＝1mm左右钢板与石棉板外包隔离。
〔6〕、按下述方案进行管道包管〔图1、2〕，辐板在管道可焊的前提下尽量每隔5m加焊一块，外包板每隔5m安装一个氮气吹扫、排污头〔DN50〕。

2、 管道壁厚δ3m部位的技术方案
管道厚度具备承力、焊接条件，可以采纳直接外包管道的方法进行，其施工作业步骤为：
〔1〕、先拆掉影响管道包管施工的平台、支架〔能源介质管道、设备支架拆掉要先设临时支承后，在拆掉〕。
〔2〕、按规范搭设作业平台。
〔3〕、清理管道上部的杂物，清理时要当心，不得使用较大的作用力，防止管道穿孔。
〔4〕、按下述方案进行管道包管。外包板每隔10m安装一个氮气吹扫、排污头〔DN50〕。

四、 煤气管道带压包管工程施工顺序
1、管道卷制
按照现场测绘高炉煤气主管实际尺寸，确定包管卷制尺寸，管道卷制严格按照工业金属管道工程施工及验收规范〔管道加工、管道焊接GB 5023－1997〕进行，管道卷制后的圆度、说明质量及焊缝质量等按照施工工程质量管理标准进行管理，所有的焊缝在制作厂内做煤油渗透试验合格。为便于现场切割、组对、吊装，管道制作长度在2m左右。
2、管道防腐
管道防腐严格按照管道及设备防腐工艺标准进行施工，管道内外表面采纳人工出锈后，管道内壁刷H06-1-1环氧富锌底漆2道、HL52-8厚浆型环氧沥青防锈中间漆2道、H04-10环氧沥青面漆2道；管道外壁刷同类别外防腐专用漆。
3、管道、材料运输
因施工场地限制，管道、材料无法全部运至现场，只能采纳依据现场施工分批运进的方式进行。
4、支架加固
依据验算图纸先对支架基础进行处理，在按图加固支架。整个支架加固必需制作、安装构件约30t及构件防腐，基础施工约45m3，支架加固完毕后，外表面用环氧沙浆填缝。混凝土管托的拆掉不能用力过猛，防止管道穿孔。要采纳先焊接管道对应管托位置旧辐板并设临时支架，再拆掉混凝土管托的方法进行。焊接旧辐板时不能将管道焊穿出现煤气泄漏。
5、脚手架及安全措施实施
整个管道包管因涉及带煤气作业，必需新增措施钢结构制安拆约50t，搭设脚手架约1800m2。
6、管道包管现场制作及组对施工
外包管运至现场，沿圆周方向等分成2～4等分，安装制定的技术方案进行现场制作、组对施工，包管的所有焊缝按照工业金属管道工程施工及验收规范〔管道加工、管道焊接GB 5023－1997〕进行。管道外包管受场地、环境影响，合计到带煤气焊接的特别性，必需准备煤气管道堵漏专用胶料约300套、石棉布300Kg、0.5～1mm冷轧板约50m2、石棉板材约250Kg、灭火器250具。
管道管托部位的包管按照新增临时支架〔约26t〕 旧管托拆掉〔约6t〕 管道包管 新管托安装〔约6t〕 临时支架拆掉的顺序进行。拆掉旧管托时要注意管道的下沉量，防止管道本身及上部能源介质管道拉裂，出现事故。
管道包管必需逐段拆掉、安装上部能源介质管道支架，拆掉上部能源介质管道支架时不得破坏原来管道的支架功用，即滑动支架、固定支架的作业，更不能改变原来管道的死点位置。
五、 施工安全、环保措施
施工安全及确保措施
5.1.1 安全生产方针
以人为本、预防为主、遵规遵遵守法律律、持续改善。
5.1.2 安全管理目标
〔1〕安全目标
作到杜绝重大安全事故、火灾事故、中毒事故和重大机械事故，实现事故零目标，创建文明标准化工地。
〔2〕安全监督检查
本工程遵守工程建设安全生产有关管理规定，严格按安全标准组织施工，并随时接受行业安全检查人员依法实施的监督检查，采纳必要的安全防护措施，消除事故隐患。
施工开始前向甲方现场对口施工人员提出安全防护措施确认，经认可后实施。
5.1.3 安全管理确保体系
依据国家安全生产规定和本公司安全生产管理制度，本工程成立以项目经理为组长的安全生产管理小组，其成员由项目部人员和专职安全员组成。
5.1.4 安全管理确保制度
〔1〕安全生产责任制度
1〕各级施工管理人员必必需牢固树立安全第一思想，坚持管施工必必需管安全的原则。
2〕项目经理为安全第一责任人，负责安全生产的全面领导，指挥和协调。
3〕项目部专职安全员，在项目经理领导下负责工程安全生产日常工作，督促、检查所属施工单位安全生产工作，对安全隐患发出整改指令。
4〕项目部全体人员在各自的工作范围内抓好安全工作。
〔2〕建立安全生产例会制度
1〕施工单位安全生产领导小组每周召开一次例会，研究解决本单位的安全生产存在的问题，检查布置安全生产工作。
2〕单位工程和单项工程开工前都必必需召开安全交底会。
3〕班组天天工作前召开班前会进行安全交底。
〔3〕安全检查制度
班组兼职安全员、班组长应在施工过程中随时对安全操作、安全措施进行检查，发现隐患及时整改，隐患整改率为100% 。
〔4〕安全生产经济奖罚制度
项目部按公司《安全管理奖罚规定》，对实现无事故单位给予奖励；对安全生产中成绩特别、事迹显著有功人员给予加奖；对发生重伤以上事故、负伤率超指标单位进行处罚；对违章作业、违反安全管理规定的单位签发隐患整改通知单、经济处罚直至停工整顿的处理。
5.1.5 安全措施确保项目通则