Юрий Мухин - Делократы. Возможен ли «русский прорыв»?

А вот пример посложнее. В бытность мою начальником цеха заводских лабораторий Ермаковского завода ферросплавов в плавильном цехе № 6 случилась авария, закончившаяся гибелью бригадира печи, инвалидностью начальника смены и травмой плавильщика, – в печи произошел взрыв. Причиной взрыва занималась, как в таких случаях полагается, комиссия министерства и Госгортехнадзора, но в первую очередь занимался сам завод, поскольку, сами понимаете, нам на этих печах надо было работать, и нас их безопасность волновала больше, чем кого-либо.

Печи 6-го цеха сверхмощные, 63 МВА (мегавольтампер), таких в мире не было, да, пожалуй, и сейчас нет. Взрыв имел свои специфические особенности, отличные от взрывов на менее мощных печах, но причина его оставалась прежней – в печь поступала вода из охлаждаемых конструкций свода печи, и прекратить ее поступление в той смене вовремя не успели. На маломощных печах, скажем, на печах мощностью 21 МВА, в подавляющем числе случаев взрыв под сводом срывал клапаны на своде печи и не влек за собою большого ущерба и, тем более, человеческих жертв. А взрыв на печи мощностью 63 МВА печные клапаны не предотвратили, этот взрыв разворотил весь свод и, как видите, окончился трагедией.

И на печах 21 МВА настоятельно требовалось быстро находить утечку воды, но теперь стало ясно, что это вопрос первостепенной важности. Главный инженер завода собрал совещание и потребовал ото всех специалистов и инженеров срочно искать способы быстро обнаруживать прогоревший элемент свода, чтобы быстро отключить его от охлаждения водой и прекратить ее утечку под свод.

Искал технический способ решения этого вопроса и я, хотя, по большому счету, это был вопрос мехоборудования печей, а не их технологии, поэтому я это делал, как говорится, в порядке личной инициативы. Представьте суть проблемы.

Над колошником печи – над огромным костром, из которого могут выбиваться струи раскаленных до 2000 0газов, находятся плиты свода, элементы загрузочных воронок и детали крепления свода – всего до 40 устройств, которые охлаждаются циркулирующей в них водой. Немного об этом.

Вода для охлаждения поступает из оборотного цикла – из запаса воды, который постоянно находится на заводе. Холодная вода прогоняется насосами через трубы и полости охлаждаемых элементов сводов печей и их конструкций (щек, токоподводов и т. п.), при этом вода, забирая тепло у нагреваемых элементов, нагревается сама, нагретая вода подается на градирни – специальные сооружения, в которых горячая вода охлаждается атмосферным воздухом, а холодная вода с градирен вновь подается на охлаждение элементов печей – почему эта система водоснабжения завода и названа «оборотным циклом».

К печи подходят несколько водоводов холодной воды – труб диаметром 100–150 мм. Они заканчиваются поперечной трубой с десятком кранов с «ершами» – патрубками, на которые надеваются резиновые шланги. Этими шлангами вода подается к каждому охлаждающемуся элементу печи. С него уже нагретая вода тоже по резиновому шлангу течет к коллектору – стальному корыту, собирающему горячую воду. Снизу к корыту подведена труба большого диаметра, по которой насосы откачивают горячую воду и подают ее на градирни. Сверху в корыто подают горячую воду «гусаки» – идущие снизу и изогнутые вверху вниз – в корыто – короткие стальные патрубки с ершами, снизу к ершам подсоединяются шланги сброса воды, нагретой в охлаждаемых элементах печи. Резиновые шланги на подаче и на сбросе воды электрически разъединяют печь и заземленные водоводы оборотного цикла. Это необходимо, поскольку как ни изолируй конструкции свода, но во время работы они все же попадают под напряжение, а такие элементы, как щеки и токоподводящие медные трубы, изначально под ним находятся.

Итак, представьте, вдруг на печи какой-то из водоохлаждаемых элементов свода прогорел, то есть в нем образовалась дырочка или дыра, из которой там внутри под сводом, невидимо для вас, в печь начала поступать вода. При этом она поступает и в печь, и в коллектор, поэтому снаружи никаких видимых изменений нет. Приборы моментально показывают повышение водорода в отходящих газах, опытный глаз заметит изменение цвета пламени, становится понятно, что в печь поступает вода, но не понятно главное – из какого из 40 охлаждаемых элементов свода? На него немедленно нужно перекрыть подачу воды, но как узнать, какой из 40 кранов нужно закрутить?

Делалось это так. Отключают печь и по очереди, начиная с наиболее вероятных, перекрывают воду на охлаждающие элементы. Закручивают кран на подачу, затем слесарь снимает проволоку, удерживающую шланг на гусаке сливного коллектора, и снимает шланг. Бригадир берет шланг и над корытом сливного коллектора поднимает его срез выше уровня воды в проверяемом элементе свода. Дает команду, и его помощник приоткрывает воду на подачу в этот элемент. Из среза шланга вверх начинает бить вода, бригадир командует снова ее перекрыть, и в удерживаемом им вертикально шланге уровень воды находится у среза. Тут два варианта: если этот уровень так и будет держаться, то значит водоохлаждаемый элемент свода, который сейчас проверяют, цел; если же уровень воды в шланге резко упадет, то значит в проверяемом элементе дыра, и вода из шланга ушла в нее под свод. Все просто. Но если не угадал, то тогда нужно снова присоединить шланг к гусаку и подать воду на охлаждение проверенного элемента свода. После чего приступить к проверке следующего элемента, следующего и т. д., пока не найдешь дырявый. А может оказаться, что их, дырявых, уже несколько, отключишь один, а через второй вода будет продолжать поступать. И простои по поиску поступающей в печь воды могли длиться до часа, в течение которого вода поступала и поступала в печь, делая ее все более и более опасной.

Следовательно, проблема формулировалась так: найти устройство, которое бы позволяло быстро определить, в котором из 40 охлаждаемых элементов появилась дыра.

Я начал перебирать, какое бы устройство здесь можно было бы приспособить. Никакие датчики давления или электрического потенциала не подходили из-за непредсказуемого изменения давления воды на охлаждение и электрического напряжения на элементах свода. Получалось, что старый способ является, по сути, наиболее надежным. Но что делало его медленным? Процесс снятия и надевания шлангов на гусаки – это первое, и поочередность проверки охлаждающих контуров свода – это второе. Зачем снимают шланг? Чтобы поднять его срез вертикально и выше охлаждающего элемента. Ну, так надо заранее все 40 шлангов поднять вверх и выше! Тогда не нужно будет их снимать, а надо будет только найти тот, в котором уровень воды упадет. Но! Если сбрасываемую воду ввести в коллектор не гусаком сверху вниз, а вертикальной трубой вверх, то из этой трубки струя воды под давлением будет бить вверх на несколько метров и вокруг печи можно будет уток разводить, а то и карасей. А печь-то электрическая, а обычная вода – это неплохой проводник тока. Увеличь вокруг нее влагу, и плавильщиков будет дергать током непрерывно. Думал-думал – ничего путевого придумать не могу, все получается в виде каких-то громоздких, трудно эксплуатируемых конструкций.