增湿塔炸裂!你需要了解这些

更不好的情况是流壁现象的产生,急剧降低了该处的筒体温度,使其急剧收缩,对周边产生巨大的拉应力,炸裂会在周边的薄弱环节如焊缝处产生,并伴随着巨大的脆断响声

来源:智慧水泥
作者:王占光

增湿塔作为静态设备,不受交变应力的影响,整体上仅承受由自身重量而引起的压应力,所以在一般情况下是难以开裂的,但在特殊情况下会产生炸裂,现就其几种炸裂的原因与防范措施进行简单的分析,供读者参考。

1、雾化水的流壁造成增湿塔的炸裂

增湿塔是对窑尾(其它地方也有采用)高温废气进行调质、降温的热工设备,有钢板卷制拼焊而成,内通高温气体,外有保温,可以近似认为增湿塔筒壁与气体温度相同,一般在300°左右,但当对气体喷雾降温后,筒壁温度与气体温度同时降低。

增湿塔作为一个较为独立的设备,下部有地脚螺栓固定,上部进风管道装有膨胀节,可以根据温度的不同自由伸缩,包括轴向和径向两个方向,热应力可以完全释放,所以自身不会开裂。但当雾化水雾化效果差时,喷头方向、位置误差较大时,雾化水就会喷到筒体的某个部位,一些不良效果就会产生,如气体温度降低的幅度下降,筒体温度升高;增湿塔会湿底等。

但更不好的情况是流壁现象的产生,急剧降低了该处的筒体温度,使其急剧收缩,对周边产生巨大的拉应力,炸裂会在周边的薄弱环节如焊缝处产生,并伴随着巨大的脆断响声。笔者曾遇到几次此类事故,开始怀疑是焊接质量问题,但对断口检查时却未见异常,对其它方面检查时,发现雾化水流壁、喷到筒壁,同时增湿塔也存在湿底、汤浆现象。

为了防止类似事故的发生,应从以下几个方面解决

首先确保喷头的雾化效果,保证喷头水压、气压适当(根据各单位喷头形式定),保证安装位置、方向正确,保证水雾能够均匀地喷洒在气流之中,避免流壁。其二是应经常检查喷头的雾化效果,包括扩散角、雾滴的大小,检查运行中的水气压力是否正常;也要经常检查外保温的情况,一旦脱落,及时整修,减少因局部筒温的不同增加附加应力;操作人员也要根据用水量、废气温度的变化量判断系统是否正常,以便及时消除事故隐患。

2、局部爆炸造成的增湿塔开裂

增湿塔的通过气体来自窑尾,当窑内或分解炉内的煤粉燃烧不充分时,大量的一氧化碳就会涌向增湿塔,这些可燃气体一旦与空气接触,且达到一定比例就会产生燃烧爆炸,其产生的巨大冲击力直接冲击筒壁,给筒壁造成巨大的剪应力,此时筒壁焊缝热影响区或其薄弱环节就会被冲开,即炸裂。其二是由于增湿塔内风速较低,若有未燃烧的煤粉,容易在此分离沉积(特别是在大窑点火升温期间),条件一旦成熟就会产生速燃爆炸,同样使增湿塔筒体产生爆裂。

在预防措施方面,有以下几条可供参考

首先消除爆燃的条件,精心操作避免煤粉的不完全燃烧,使通风条件充分,避免一氧化碳产生及一氧化碳的集聚;其二,消除死角,消除煤粉的集聚条件;其三,搞好密封,如喷头连接处、排灰口的密封,当发现增湿塔有裂纹时,要及时处理,减少或杜绝空气的进入,不给爆燃创造条件。

3、其它形式的开裂

对于增湿塔来说,其它开裂的形式也有,但与爆裂不同,是两个概念。如增湿塔在制作安装时,接口处径向错位很多,焊接不牢,缺陷严重,增湿塔自身重量产生的剪应力以及如振动引起的附加载荷会把焊缝切开;另外还有过度腐蚀引起的开裂,避免的办法就是保证对接错边不超差,保证焊接质量。另一种情况就是腐蚀性开裂,因为窑尾废气中,料中含碱、气中有酸的氧化物,一旦遇水,停留在增湿塔的某个死角,就会腐蚀筒体,时间长了,钢板就会变薄,甚至出现孔洞,有些风吹草动就会开裂。避免的办法还是处理死角,避免沉积;保证雾化效果,避免湿底流壁。

4、结束语

以上只是根据笔者的认知水平和经历所述,难免不足之处,望读者批评指正。另外增湿塔炸裂的原因也不尽全面,仅做参考。同时也提醒读者,一般窑尾一氧化碳含量应控制在0.5%左右,若达到4%,可以认为已经极不正常,必须及时处理;还有一氧化碳在窑尾的增长速率一般为0.1%/min左右,若太快是不正常的表现,必须分析处理;另外,一氧化碳的爆炸点为11%,一般达不到,但一氧化碳在某处的集聚与该处的漏风能促使爆炸条件的形成,应引起关注。

作者:王占光  焦作坚固水泥公司

智慧水泥原创文章,转载请务必注明“来源:智慧水泥 https://www.zhcement.com/article/259.html”

(0)
上一篇 2018年6月2日
下一篇 2018年6月6日

相关推荐

微信公众号