“新型钢罐道的耐腐蚀性比现有组焊罐道提高了30%,强度提高了20%,设计使用寿命翻了近2倍。目前这项技术已在兖矿能源集团内部多个矿井推广应用,并具备向外部矿井输出的条件。”东滩煤矿运转工区技术员姜礼鹏介绍道。
集众智搞创新,一根罐道使用寿命延长好几年,这正是东滩煤矿全面落实创新驱动发展战略,大力弘扬劳模精神、劳动精神、工匠精神,尊重和保护职工首创、持续提升全员创造活力的真实写照。

井筒里的“隐疾”
东滩煤矿采取立井开拓方式,立井井筒是矿井生产运输的“咽喉要道”,提升系统日夜不停地运送人员和物资,而钢罐道就是提升器的“轨道”。一旦罐道出现锈蚀、磨损、变形,不仅滚轮罐耳与罐道的接触状态恶化,冲击加剧,更可能引发提升容器卡罐、坠罐等事故。
“每次检修都像打一场硬仗。”井筒维修班班长司庆敏回忆说,“井筒里视线不好、空间狭小、环境恶劣,职工吊在半空中作业,拆旧罐道、装新罐道,一根就要大半天。更头疼的是,换上去的新罐道用不了几年又不行了”。
如何把职工从繁重的体力劳动中解脱出来,提高矿井提升可靠性和安全性,减少更换成本,成为运转工区攻坚小组面临的主要问题。他们从不同位置采集水样,化验分析后发现,井筒淋水偏碱性,硫酸根离子等腐蚀性离子含量相当高。这意味着,传统钢罐道在这里不仅要承受电化学腐蚀,还要面对弱碱的侵蚀。
“这种复合腐蚀环境,就像把钢铁泡在混合药水里,普通的防腐手段根本扛不住,必须从材料到工艺来一次彻底革新。”运转工区技术员姜礼鹏打了个比方。

攻坚中的“破局”
理想很丰满,现实却很骨感。摆在团队面前的是三道“拦路虎”——选什么材料?怎么做防腐?如何保证安装精度?
有的材料耐腐蚀性好,但强度不够;有的强度达标,却在酸性溶液中快速“溃败”。团队内部也产生了分歧——有人主张用不锈钢,但是成本太高;有人建议用复合材料,可加工难度较大。经过几轮材料调研和会议研讨,最终锁定了以Q355钢管为基础,采用冷拔成型工艺,根据井筒环境的特殊性,在必要时进行定制化热处理的方案。这种方案既保证了足够的机械强度,又通过优化合金成分提升了耐腐蚀能力。
材料选定了,但裸露的钢铁依然敌不过腐蚀介质的侵蚀,必须给罐道加上一层坚固的“防护服”。
“热浸锌不是新技术,但罐道是细长构件,必须镀层均匀、附着力强在井筒罐道上做到完美覆盖,难度不小。”副区长冯宏普介绍。经过反复试验,团队优化了前处理工艺,使锌层结合更加牢固,同时精确控制浸锌温度和时间,严格钝化处理,最终,热浸锌防腐工艺的各项指标均达到国内先进水平。罐道有了这样一层‘金钟罩’,寿命能延长好几年。
材料有了,防腐做了,接下来是最后的安装环节。由于罐道是一节一节拼接起来的,每一节之间的接缝偏差、垂直度、水平度,都直接影响提升容器的运行平稳性。
团队提出了两个安装备选方案,方案一精度要求高,但安全性好,避免了大量焊接带来的热影响和应力集中。方案二精度容易保证,但焊接工作量大,井筒内焊接质量难控制,还有安全隐患。最终,经过多维度反复权衡,决定采用方案一进行施工。“更换罐道那段时间,我们的眼睛都盯绿了。”小组成员魏伟笑着说,“但看到最后的数据全部达标,所有人都松了一口气。”

换装后的“双收”
数据显示,新型钢罐道日常检修频率大幅降低,检修时间和工作量缩减了30%,意味着每年可以节约检修时间20小时以上。一条罐道多用好几年,更换成本降了,滚轮罐耳等配套部件的寿命也延长了,这是一笔大账。
“运行非常平稳!”提升机司机时东军兴奋地说,“以前开绞车,能明显感觉到罐笼经过某些位置时会‘咯噔’一下,现在全程顺滑,跟坐高铁一样。”
“安全账更大。”冯宏普补充道,“罐道好了,提升也就更稳,杜绝了事故隐患,工人的安全感上来了,这才是最大的效益。”
从发现井筒“隐疾”,到攻克材料、防腐、安装三大难关,再到实现安全性与经济性的双重提升,立井井筒高强度耐腐蚀钢罐道技术研究项目交出了一份沉甸甸的答卷。在全员创新、大众创效的时代背景下,东滩煤矿依托一线自主创新平台,将一项项小改小革真正转化为安全与效益的“硬支撑”,为矿井提升系统的高效稳定运行提供了可靠保障,也为全员创新、精益化管理树立了鲜活样板。