冶金企业煤气安全知识讲义.pptx

0,冶金企业煤气安全知识,1,前言,1、钢产量快速发展 2004年我国钢产量达到2.829亿吨,2005年钢产量为3.532亿吨,2006年钢产量为4.191亿吨,2007年钢产量为4.897亿吨, 2008年钢产量为5.009亿吨；2009年全国产钢5.65亿吨 . 我国钢产量从1亿吨到2亿吨，花了7年时间，从2亿吨钢到3亿吨钢，用了2年时间,从3亿到4亿用了1年时间。2008年超过5亿吨。,2,2、事故上升（案例）2010年1月18日上午8时30分左右， 河北新鼎建设有限公司的6名检修施工人员进入内丘顺达冶炼公司2号高炉（4403）炉缸内搭设脚手架，拆除冷却壁时，造成6名施工人员煤气中毒死亡。2009年12月6日，新余钢铁公司焦化厂2#干熄焦的旋转密封阀出现故障，三名协助处理故障的焦炉当班工人中毒死亡；1人未佩戴呼吸器进行施救，中毒死亡；最终共导致4人死亡、1人受伤。,3,2008年12月24日9时许，遵化市港陆钢铁有限公司2号高炉重力除尘器顶部泄爆板爆裂造成煤气泄漏。事故发生时，当班工人共44名，其中2名操作工人当场死亡，其余受伤人员被立即送往医院救治，5人经抢救无效死亡。经全力抢救，截至16时，另有10名重症伤员因抢救无效死亡，其余27名伤员现已脱离危险。2008年10月18日14时30分左右，鄂钢公司能源动力厂热力车间锅炉房顶部平台上发生高炉煤气中毒事故，14人中毒，其中4人死亡，另有10人轻度中毒。 2007年6月6日7时53分, 河北唐山市迁安联钢鑫达钢铁有限公司在更换炼钢厂厂房外煤气输送管道过程中发生煤气泄漏事故，造成15名职工出现中毒反应，其中3人死亡。,4,2006年6月11日13时20分, 济南钢铁集团总公司燃气发电厂二期工地煤气洗涤循环净水池内，3名清理建筑垃圾的民工中毒晕倒，济钢煤气防护站2名人员、发电厂1人携带呼吸器救人时也中毒晕倒。事故共造成6人死亡。2006年1月10日9时0分, 云南曲靖市马龙县呈钢钢铁公司7名检修人员在对热风管道进行检修过程中，由于管道内有残留煤气，导致7名检修人员煤气中毒。经过抢救，救出4人，死亡3人。施救人员在施救过程中由于防护措施不当，1人死亡。此次事故共造成4人死亡，6人重伤。,5,2005年11月5日14时0分, 内蒙包头市大安钢铁公司6名检修人员在检修高炉过程中，高炉车间的布袋除尘防爆膜发生爆裂，造成5人煤气中毒死亡，1人受伤。 2005年10月26日15时40分, 首钢公司动力厂转炉煤气管道排水器发生煤气泄漏， 9人中毒死亡 。2005年5月20日4时20分, 济钢集团燃气发电厂煤气柜发生煤气泄漏事故，造成3人死亡，19人受伤2004年9月23日16时10分许，位于河北省武安市的新兴铸管股份有限公司在建电厂一台75吨/h燃高炉煤气锅炉发生爆炸事故，共造成13人死亡(其中包括该公司工人3名，其余为项目施工单位人员)，8人受伤。,6,3、煤气重大事故仍占较大比例煤气重大死亡事故多 2002.2-2006.1 全国发生的32起煤气事故中，死亡3人及以上的有26起，占81%，特大事故1起，占总死亡人数的11.6% 1984-1990冶金行业煤气重大伤亡事故的件数占全冶金系统重大伤亡事故的件数的19.2%；煤气重大伤亡事故死亡人数占冶金系统重大伤亡事故死亡人数的17.9%。煤气中毒事故占首位 2002.2-2006.1 全国发生的有案可查的32起工业煤气事故，死亡112人，其中，中毒死亡84人，占总数的75%。,7,4、安全的重要性安全问题涉及到国家的荣誉、政局的稳定；涉及到企业的形象、经济利益；涉及到家庭的幸福。安全生产是政府、企业和从业人员三者利益的平衡点。,8,第一章 冶金规定,煤气安全是国家安全监管重点冶金规定,9,第二章 冶金企业煤气安全知识,煤气国内分类 城市煤气、工业煤气 人工煤气（焦炉、发生炉、高炉、转炉、炭化炉、铁合金炉煤气）、液化气、天然气,10,液化石油气：液化石油气是石油在提炼汽油、煤油、柴油、重油等油品过程中剩下的一种石油尾气，通过一定程序，对石油尾气加以回收利用，采取加压的措施，使其变成液体，装在受压容器内，液化石油气的名称即由此而来。它在气瓶内呈液态状，一旦流出会汽化成比原体积大约二百五十倍的可燃气体，并极易扩散，遇到明火就会燃烧或爆炸。主要成份如下（）： 氢气56、甲烷10、乙烷35、乙烯3、丙烷1620、丙烯611、丁烷4246、丁烯56，含5个碳原子以上的烃类512。,11,天然气是自然界中天然生成的各种气体的混合物。是蕴藏在地层内的可燃性气体，主要成份是甲烷、乙烷、丙烷及丁烷等低分子量的烷烃,还含有少量的硫化氢、二氧化碳、氢、氮等气体。常用的天然气含甲烷85%以上。,12,1、发生炉煤气生产原理发生炉煤气是通过水蒸汽和空气混合形成气化剂后流经炽热的燃烧床生成的。空气中所含的氧气、水蒸汽与燃料（煤或焦碳）中的碳反应，生成了含有CO、CO2、H2、CH4、N2等成分的发生炉煤气。 煤气发生炉指一段或两段常压固定床气化的煤气发生炉，固体燃料由上而下加入，在气化过程中逐步下移，变成炉渣后由下部导出，气化剂则由下部进入，通过炉栅自下而上，生成的煤气由燃料层上方引出，这样就形成了一个连续稳定的气化过程。此时，炉内自下而上可分为六层，灰渣层、氧化层、还原层、干馏层、干燥层及空层。,13,煤气分类,我们通常所说的煤气是指人工煤气，含有多种气体成分，为可燃性混合气体。由于制气原料和煤气的生产、回收方法不同，所以各种煤气的组成部分及所占的百分比也不同，常见的有焦炉煤气、高炉煤气、发生炉煤气、转炉煤气等。,14,2、水煤气水煤气生产原理水煤气是指碳与水蒸汽在高温下反应生成的氢和一氧化碳的可燃混合气体。在气化炉中，碳与蒸汽主要发生如下的水煤气反应：C+H2O=CO+H2C+2H2O=CO2+2H2这两个反应均为吸热反应，因此为了使反应进行下去，必须向气化炉内供热。,15,3、高炉煤气回收原理 高炉煤气是高炉炼铁过程中产生的一种副产品。 高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石)，从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料）中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣，从渣口排出。产生的煤气从炉顶导出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。,16,焦炭和喷吹物在风口燃烧，是在有过剩碳素和高温下按下列反应进行的： C+O2=CO2 CO2+C=2CO 生成了由CO、N2和少量H2组成的煤气，称为炉缸煤气，而炉缸煤气在向炉顶上升过程中，一部分CO被氧化物氧化成CO2。所以。最终出炉的高炉煤气由CO、CO2、 N2和少量H2组成，称为高炉煤气。,17,4、焦炉煤气 （1）焦炉煤气生产净化原理（P6图） 焦炉煤气是炼焦过程中煤在高温干馏时的气态产物。高温炼焦（950-1050）的固态产物是焦碳。焦碳按用途可分为冶金焦、气化焦和电石用焦。冶金焦是高炉焦、铸造焦、铁合金焦和有色金属用焦的统称，其中90%用于高炉炼铁。炼焦过程中产生的粗煤气经过回收、加工提取焦油、氨、萘、硫化氢、粗苯等产品，并获得净焦炉煤气。煤焦油、粗苯精制加工和深度加工后，可以制取苯、甲苯、二甲苯、二硫化碳等。净焦炉煤气可供民用和作工业燃料。煤气中的氨可用来制造硫酸氨、浓氨水、无水氨等。炼焦化学工业已能从焦炉煤气、焦油和粗苯中制取一百多种化学产品。,18,5、转炉煤气转炉煤气回收原理 1）转炉炼钢中CO的产生 在转炉内,把铁水炼成钢的过程,主要是降碳、升温、脱磷、脱硫以及脱氧和合金化等高温物理化学反应过程,其工艺操作是控制供氧、造渣、温度及加入合金料等,以获得所要求的钢液。由于炼钢采用精料、铁水预处理、炉外精炼技术等，转炉炼钢任务将趋向于脱碳和升温。氧气顶吹法吹入纯度大于99的高压氧气流，氧气直接跟高温的铁水发生氧化反应，使部分铁就成了氧化亚铁，并放出大量的热之后，生成的氧化亚铁再把铁水里的硅、锰、碳等依次氧化，如： 2Fe+O2 2FeO+Q C+FeO C0-Q,19,生成的一氧化碳气体，能从铁水里直接排出；生成的二氧化硅和氧化锰以 及生铁里的硫、磷跟造渣材料生石灰相互作用成为炉渣排出。在吹炼过程中,碳氧反应是冶炼过程始终存在的一个重要反应,反应的生成物主要是C0气体(浓度约为85%90%),但也有少量碳与氧直接作用生成CO2,其化学反应式为 ：2C+O22CO 2C+2O22CO2 2CO+O22CO2 在冶炼过程中炉内处于高温,碳氧反应形成的CO气体也称转炉煤气,温度约在1600。此时高温转炉煤气的能量约为1GJ/t,其中煤气显热能约占1/5,其余4/5为潜能(燃烧时转化为热能,不燃烧时为化学能),20,煤气的组成（见讲义P6）,煤气都是由一些单一气体混合而成，其中可燃气体成分有一氧化碳、氢气、甲烷、硫化氢和碳氢化合物，不可燃气体成分有二氧化碳、氮气和少量的氧气，此外还有粉尘和微量杂质。煤气比重是煤气安全的重要参数。比空气重的可燃气体或易燃液体的蒸汽，能在地面流动扩散到相当远的地点，一旦遇到火源就会被点燃，并将火焰传播回来，引起着火、爆炸事故，或者积存于低洼处，遇到明火而着火爆炸。,21,(2)煤气压力 几种表示法 1atm=760mmHg=10000mmH2O=1kgf/cm2 =105Pa1bar 绝对压力=大气压+表压 P=B+Pb 真空度=Pb/B%(3)煤气组分和物理指标 1）煤气组分： 重量百分浓度、 体积百分浓度%、百万分浓度PPM，千百万分浓度PPb 摩尔浓度、 6.0231023 绝对浓度 mg/m3 g/t,22,气体浓度：国外用ppm表示浓度。国内也逐渐使用这一表示法。我国现标准常采用mg/m3，百万分率ppm与重量浓度（mg/m3）的换算关系为：1 mg/m30.8 ppm30 mg/m324 ppm50 mg/m340 ppm100 mg/m380 ppm200 mg/m3160 ppm,23,煤气的危险、有害特性1.焦炉煤气：1）是一种无色（焦炉炭化室中干馏时呈黄褐色）有毒气体（约含6的CO）；含一氧化碳较高炉煤气少,但也会造成中毒事故。 2）爆炸范围宽（530），遇空气易形成爆炸性气体；在煤气管道、阀门、容器等破损或检修时没有采取有效措施，而使泄漏的煤气与空气混合达到爆炸浓度，煤气中含氧量过高或煤气输配系统混入空气遇到火源都可能引起爆炸起火。,24,3）易着火，燃点低（600-650）；4）发热值较高（42004734Kcal/m3），含氢较多（近60），有窒息性，燃烧速度快，火焰短；5）煤气较脏时，管道易被焦油、萘堵塞，煤气中硫化氢、氢氰酸、氨有腐蚀性。,25,6）扩散性。焦炉煤气的比重比空气轻，泄露后易在空气中及房间内无限制地扩散，从而引起爆炸或起火。7）带电性。由于煤气中含有一定数量的固体杂质，在管道内流动或在压力的作用下，从容器或管道等破损处高速喷出时都容易产生静电而引起火灾。,26,发生炉煤气：净化后的发生炉煤气是无色、有臭味、剧毒、易燃易爆气体，热值14341372Kcal/ m3 ,爆炸极限为21.6%67.5%，毒性及爆炸的危害介于高炉煤气和焦炉煤气之间。,27,高炉煤气是无色、无味、剧毒、易燃易爆气体，热值940 Kcal/ m3 ,爆炸极限为30.8%89.5%，由上表可知其含氮气和二氧化碳之和近70%，能致人喘息和窒息；又因其含一氧化碳较高，极易使人发生煤气中毒事故。,28,转炉煤气是无色、无味、剧毒、易燃易爆气体，热值1800Kcal/ m3 ,爆炸极限为18.2%83.2%。,29,煤气安全要实现本质安全化,本质安全是指设备本身所具备的安全基础指数。煤气本质安全必须从设备的设计抓起，杜绝因设备本身故障可能导致的事故，以保护人员不受侵害。 煤气本质安全化包括： 一、运行本质安全,这是指煤气设备的运行是正常的、稳定的，并且自始至终都处于受控状态。 二、设备本质安全,煤气设备在设计和制造环节上都要考虑到应具有较完善的防护功能，以保证设备和系统能够在规定的运转周期内安全、稳定、正常地运行。这是防止事故的主要手段。 三、人员本质安全,这是指煤气作业人员完全具有适应生产系统要求的生理、心理条件，具有在生产全过程中很好地控制各种环节安全运行的能力，具有正确处理系统内各种故障及意外情况的能力。,30,四、环境本质安全： 空间环境的本质安全，应保证煤气生产净化空间、平面布置和各种安全卫生设施、道路等都符合国家有关法规和标准； 时间环境的本质安全，必须做到按照设备使用说明和设备定期试验报告，来决定设备的修理和更新。 物理化学环境本质安全，对采光、通风、温湿度、噪声、粉尘及有毒有害物质采取有效措施，加以控制，以符合国家标准 自然环境本质安全，就是要提高装置的抗灾防灾能力，做好煤气事故灾害的应急救援。 五、管理本质安全,安全管理就是管理主体对管理客体实施控制，使其符合安全生产规范，达到安全生产的目的。安全管理的成败取决于能否有效控制事故的发生。当前，安全管理要从传统的问题发生型管理逐渐转向现代的问题发现型管理。为此，必须运用安全系统工程原理，进行科学分析，做到超前预防。,31,第三章 煤气安全管理要求,32,第一节 煤气管道安全,1、煤气管道的壁厚2、煤气管道的压力3、煤气管道的管径,33,4、煤气管道的铺设1) 架空煤气管道 一般应架空敷设 CO含量较高的，如发生炉煤气、水煤气、半水煤气、高炉煤气和转炉煤气等管道不应埋地敷设。 煤气管道架空敷设规定 A 支柱或栈桥为非燃烧体 B 管道穿越要求 不应在存放易燃易爆物品的堆场和仓库区内敷设； 不应穿过不使用煤气的建筑物、办公室、进风道、配电室、变电所、碎煤室以及通风不良的地点等。如需要穿过不使用煤气的生活间，必须设有套管；在已敷设的煤气管道下面，不得修建与煤气管道无关的建筑物和存放易燃、易爆物品；在索道下通过的煤气管道，其上方应设防护网；,34,厂区架空煤气管道与架空电力线路交叉时，煤气管道如敷设在电力线路下面，应在煤气管道上设置防护网及阻止通行的横向栏杆，交叉处的煤气管道必须可靠接地； 通过企业内铁路调车场的煤气管道不应设管道附属装置 C.防冻、隔热、在寒冷地区可能造成管道冻塞时，应采取防冻措施架空管道靠近高温热源敷设以及管道下面经常有装载炽热物体的车辆停留时，应采取隔热措施；D.倾斜度架空煤气管道根据实际情况确定倾斜度。,35,共架敷设规定：煤气管道与水管、热力管、燃油管和不燃气体管在同一支柱或栈桥上敷设时，其上下敷设的垂直净距不宜小于250mm；,36,与输送腐蚀性介质的管道共架敷设时，煤气管道应架设在上方，对于容易漏气、漏油、漏腐蚀性液体的部位如法兰、阀门等，应在煤气管道上采取保护措施； 与氧气和乙炔气管道共架敷设时，应遵守现行氧气站和乙炔站设计规范的有关规定；油管和氧气管宜分别敷设在煤气管道的两侧；与煤气管道共架敷设的其他管道的操作装置，应避开煤气管道法兰、闸阀、翻板等易泄漏煤气的部位；在现有煤气管道和支架上增设管道时，必须经过设计计算，并取得煤气设备主管单位的同意；煤气管道和支架上不应敷设动力电缆、电线，但供煤气管道使用的电缆除外；其他管道的托架、吊架可焊在煤气管道的加固圈上或护板上，并应采取措施，消除管道不同热膨胀的相互影响，但不得直接焊在管壁上； 其他管道架设在管径大于或等于1200mm的煤气管道上时，管道上面应予留600mm的通行道。,37, 架空高度 大型企业煤气输送主管管底距地面净距不宜低于6m，煤气分配主管不宜低于4.5m，山区和小型企业可以适当降低；新建、改建的高炉脏煤气、半净煤气、净煤气总管一般架设高度：管底至地面净距不低于8m(如该管道的隔断装置操作时不外泄煤气，可低至6m)，小型高炉脏煤气、半净煤气、净煤气总管可低至6m；新建焦炉冷却及净化区室外煤气管道的管底至地面净距不小于4.5m，与净化设备连接的局部管段可低于4.5m；水煤气管道在车间外部，管底距地面净空一般不低于4.5m，在车间内部或多层厂房的楼板下敷设时可以适当降低，但要有通风措施，不应形成死角。,38,2) 厂房内敷设、地沟要求 厂房内的煤气管道架空敷设有困难时，可敷设在地沟内，并应遵守下列规定： A.沟内除敷设供同一炉的空气管道外，禁止敷设其他管道及电缆； B.地沟盖板宜采用坚固的炉篦式盖板； C.沟内的煤气管道应尽可能避免装置附件、法兰盘等； D.沟的宽度应便于检查和维修，进入地沟内工作前，应先检查空气中的一氧化碳浓度； E.沟内横穿其他管道时，应把横穿的管道放入密闭套管中，套管伸出沟两壁的长度不宜小于200mm； F.应防止沟内积水。,39,3) 埋地煤气管道 A.水平净距、垂直净距 应遵守GB50028城市燃气设计规范的有关规定。 B.排水器 管道应设有排水器，排出的冷凝水应集中处理。 C.地面标记 地下管道排水器、阀门及转弯处应在地面上设有明显的标志。 D.阀门井 地下管道法兰应设在阀门井内,40,5、 煤气管道的防腐1）架空管道钢管制造完毕后，内壁和外表面须涂刷防锈涂料。管道安装完毕试验合格后，全部管道外表面应再涂刷防锈涂料。管道外表面每隔四五年应重新涂刷一次防锈涂料。 2）埋地管道埋地管道，钢管外表面应进行防腐处理，在表面防腐蚀的同时，根据不同的土壤，宜采用相应的阴极保护措施。,41,6、煤气管道的计算压力7、煤气管道的试验,42,第二节 煤气设备与管道附属装置,1、隔断装置（讲义17页）基本要求：1）安全可靠 2）操作灵活 3）便于管理 4）经久耐用5）维修方便一般安装位置：1）车间管道自总管接出处2）总管或支管经常切断煤气处3）每个炉子或用户支管引接处4）凡是经常需要检修的部位,43,常用隔断装置1）插板 是可靠的隔断装置，一般安装在煤气净化系统，煤气压力小于1000mmH2o2）闸阀 是断流不断漏的装置 单独使用闸阀不能作为可靠的隔断装置；必须与水封或眼睛阀、扇形阀联合使用，才可成为可靠的隔断装置。 煤气管道上使用的明杆闸阀，其手轮上应有“开”或“关”的字样和箭头，螺杆上应有保护套。3）密封蝶阀 不能作为可靠的隔断装置，只有与水封、插板、眼睛阀等并用时，才是可靠的隔断装置。 4）眼镜阀和扇形阀 眼镜阀和扇形阀不宜单独使用，应设在密封蝶阀或闸阀后面。 眼镜阀和扇形阀应安设在厂房外，如设在厂房内，应离炉子10m以上。,44,5）盘形阀（钟形阀）不能作为可靠的隔断装置，一般安装在污热煤气管道上（热交换）6）旋塞 旋塞一般用于需要快速隔断的支管上。 旋塞的头部应有明显的开关标志。7）球形阀 亦称NK阀 （广泛应用） 以90度行程完成开关动作的球形阀门。 气密性高、手动开关灵活、可遥控操作 特别适合于经常停煤气检修的部位。,45,8）盲板 是可靠的隔断装置 主要适用于煤气设施检修或扩建延伸的部位。盲板事故多：抽堵盲板发生中毒、着火、爆炸 9）水封(见图）水封装在其它隔断装置之后并用时才是可靠的隔断装置。水封的有效高度为煤气计算压力至少加500mm。煤气管道上使用的水封主要有三种类型：隔离水封、缸式水封、U型水封,46,2、燃烧装置 即烧嘴 当采用强制送风的烧嘴时，煤气支架上应装止回装置或自动隔断阀，以防回火爆炸。在空气管道上应设泄爆膜。 回火：指可燃混合气体在燃烧时气流速度比火焰速度慢，火焰返回到烧嘴或焊割工具内燃烧，结果可能引起燃烧装置的爆炸。3、放散装置 分三种： 1）调压煤气放散管 （又称过剩煤气放散管） 调压煤气放散管应安装在净煤气管道上。 调压煤气放散管应控制放散，其管口高度应高出周围建筑物，一般距离地面不小于30m，山区可适当加高，所放散的煤气必须点燃，并有灭火设施。 剩余煤气放散装置应设有点火装置及蒸汽(或氮气)灭火设施，需要放散时，一般应点燃。2）事故放散管通常安装在洗涤塔顶，一旦管内压力超过最大工作压力，进行人工或电动放散。,47,3）吹刷煤气放散管 下列位置必须安设放散管：a. 煤气设备和管道的最高处；b. 煤气管道以及卧式设备的末端；c. 煤气设备和管道隔断装置前，管道网隔断装置前后，支管闸阀在煤气总管旁0.5m内，可不设放散管，但超过0.5m时，应设放气头。安全要求(P24),48,4、冷凝排水器冷凝排水器可连续不断地排出管道或管网中冷凝水、积水和污物，以保证管道的畅通。种类及适用情况（P25）（1）低压排水器（2）高压排水器（3）自动排水器安装使用排水器要符合如下要求（P27）,49,50,排水器水封的水为何不能与生活下水相连？ 煤气管道的冷凝液中含有多种有害成分，如：高炉煤气中含酚、氰、硫等；转炉煤气中含硫、铝、铬、镉。此外，冷凝液中的溶解气体，排出时随压力降低会释放出来，其中CO、H2S、 NH3、苯、酚等经呼吸道会使人中毒：苯、酚还易经皮肤吸收，CO2、CH4等易滞留不通风处，使人窒息。局部还能达到爆炸范围，有着火、爆炸的危险。因此，煤气管道排污区域应视为煤气危险区域来管理，其排放不能与生活下水相通，应限制在就地或有限范围内集中处理。,51,排水器冒煤气如何处理？,1、原因由于误操作，鼓风机升压过高，往往造成跑煤气 低压网串入了大量高压煤气排水器水封筒体、隔板等处腐蚀漏气，造成水封高度不够自动排水器失灵，设备冻坏，排水器保温蒸汽量过大无法加水，造成漏煤气2、措施处理排水器冒煤气，属于危险作业，作业前必须做好防护准备工作。,52,作业区域严禁火源，禁止行人通过；作业人员戴好防毒防护用品，要两人以上，设专人监护；先将排水器下水管关上，查找原因；如排水器本身冒煤气，需更换排水器；如非排水器本身缺陷，可装水运行；高压排水器装水时，应将高压放气头打开，旧式排水器一般使用消防车配合强制装水。,53,5、 蒸汽管、氮气管1）具有下列情况之一者，煤气设备及管道应安设蒸汽或氮气管接头。 a.停、送煤气时需用蒸汽或氮气置换煤气或空气； b.需在短时间内保持煤气正压力； c.需要用蒸汽扫除萘、焦油等沉积物。 2）蒸汽或氮气管接头应安装在 、隔断装置的后面 、煤气管道的上面或侧面，管接头上应安旋塞或闸阀。 3）为防止煤气串入蒸汽或氮气管内，只有通蒸汽或氮气时，才能把蒸汽或氮气管与煤气管道连通，停用时必须断开或堵盲板。6、补偿器1)概念：为了补偿煤气管道在使用中受气温或输送介质温度变化影响，热胀冷缩发生线性伸缩的一种设备。2）分类：鼓形脹力、波形脹力、填料脹力、方形脹力四种。,54,7、泄爆阀1）煤气 设备管道上的泄爆装置有：安全阀、防爆片（或泄爆膜） 泄爆装置安装在煤气设备易发生爆炸的部位、能起到最好泄压效果的地方：容器的尽头、弯道的尽头、弯头处）。 2）安全阀：是在高压设备和容器内的压力超过一定限度时，能自动开启排泄气体，降低压力，防止设备和容器破裂爆炸的装置。 安全阀的泄压压力是工作压力的1.051.1倍。通常，煤气站用弹簧安全阀和杠杆安全阀；煤气系统的设备、管道应选用铝板防爆阀作泄压装置，安装前应进行爆破试验。 3）防爆片： 3）泄爆膜的材质： 一般可用铝板、铜板、石棉板、塑料板等。4） 安全要求： a 必须保证容器内增压不超过25%时，泄爆膜破裂。 b 如设备连续作业，在安装时通常增设排气管，管长不超过管径的10倍，可直接通到室外，并在防爆片的排气管上安装阀门。 c 泄爆阀端部不应正对建筑物的门窗，可装防护罩。,55,（8）人孔、手孔及检查管人孔的作用：供人员进入煤气设备检修的出入口和通风口 闸阀后，较低管段上，膨胀器或蝶阀组附近、设备的顶部和底部，煤气设备、和管道需经常入内检查的地方，均应设人孔。 煤气设备或单独的管段上人孔一般不少于两个。可根据需要设置人孔。人孔直径应不小于600mm，直径小于600mm的煤气管道设手孔时，其直径与管道直径相同。 有砖衬的管道，人孔圈的深度应与砖衬的厚度相同。 人孔盖上应根据需要安设吹刷管头。 在容易积存沉淀物的管段上部，宜安设检查管。,56,（9）管道标志和警示牌 厂区主要煤气管道应标有明显的煤气流向和种类的标志。 所有可能泄漏煤气的地方均应挂有提醒人们注意的警示标志。（10）走梯、栏杆和平台煤气设施的人孔、阀门、仪表等经常有人操作的部位，均应设置固定平台。（含检修平台）应符合GB4053.1、GB4053.2、GB4053.3、GB4053.4的规定。,57,煤气加压站和混合站（见33页）,1、建筑物的安全要求煤气加压站、混合站、抽气机室的电气设备的设计和施工，应遵守GB50058的有关规定。煤气加压站、混合站、抽气机室的采暖通风和空气调节应符合GBJ19的有关规定。站房应建立在地面上，禁止在厂房下设地下室或半地下室。如为单层建筑物，操作层至屋顶的层高不应低于3.5m；如为两层建筑物，上层高度不得低于3.5m，下层高度不得低于3m。,58,2、加压机、抽气机的规定煤气加压机械应有两路电源供电，如用户允许间断供应煤气，可设一路电源。焦炉煤气抽气机至少应有两台(一台备用)，均应有两路电源供电，有条件时，可增设一台用蒸汽带动的抽气机。煤气加压机、抽气机的排水器应按机组各自配置。每台煤气加压机、抽气机前后应设可靠的隔断装置。发生炉煤气加压机的电动机必须与空气总管的空气压力继电器或空气鼓风、机的电动机进行联锁，其联锁方式应符合下列要求： a空气总管的空气压力升到预定值，煤气加压机才能启动；空气压力降到预定值时，煤气加压机应自动停机。 b空气鼓风机启动后，煤气加压机才能启动；空气鼓风机停止时，煤气加压机应自动停机。,59,3、混合站管理室的设置、仪表、联络管理室应装设二次检测仪表及调节装置。一次仪表不得引入管理室内。管理室应设有普通电话。大型加压站、混合站和抽气机室的管理室宜设有与煤气调度室和用户联系的直通电话。站房内宜设有一氧化碳监测装置，并把信号传送到管理室内。,60,4、天然气调压站天然气调压站可设在露天或单独厂房内，露天调压站应有实体围墙，围墙与管道间距离应不小于2m。调压站厂房和一次仪表室均属于甲类有爆炸危险厂房调压站操作室应设压力计、流量计、高低压警报器和电话。操作室应与调压站隔开，并设有两个向外开的门。调压系统应有安全阀，并应符合现行的有关压力容器安全管理的规定。,61,电捕焦油器,又称电除焦，用来除去煤气中的焦油，它具有除焦油效率高、耗电量少等优点，但是易造成爆炸事故，因此应设有防爆阀等安全装置。操作注意事项：1.电除焦不得在负压下运行使用，以免吸入空气后形成爆炸性混合气体。2.电除焦的工作电压通常为3080kV，操作时严格遵守电器安全规程，防止发生触电事故。工作温度8090摄氏度之间。3.电除焦应装有连锁信号装置，当煤气压力低于20mmH2O，含氧量大于0.6%或绝缘子箱温度低于100摄氏度时，应报警以便及时处理。当煤气压力低于5mmH2O，含氧量大于0.8%，绝缘子箱温度低于90摄氏度时，应能自动切断高压电源，避免发生事故。4.电除焦的套管绝缘子箱应作保温处理，防止击穿。5.电除焦吹扫完毕后通气运行前，应作气体分析，当确认氧含量合格后方可送电运行。,62,第三节 煤气柜,1、干、湿式煤气柜（34页） 1）区域布置 新建干、湿式柜不应建设在居民稠密区，应远离大型建筑、仓库、通信和交通枢纽等重要设施，并应布置在通风良好的地方。 煤气柜周围应设有围墙、消防车道和消防设施，柜顶应设防雷装置。 湿式柜的防火要求以及与建筑物、堆场的防火间距，应符合GB50016的规定。2）设备结构 湿式柜每级塔间水封的有效高度，应不小于最大工作压力的1.5倍。,63,湿式柜出入口管道上应设隔断装置，出入口管道最低处应设排水器，水封的有效高度应为煤气计算压力加500mm。出入口管道的设计应能防止煤气柜地基下沉所引起的管道变形。湿式柜上应有容积指示装置，柜位达到上限时应关闭煤气入口阀，并设有放散设施，还应有煤气柜位降到下限时，自动停止向外输出煤气或自动充压的装置。湿式柜应设操作室，室内设有压力计、流量计、高度指示计，容积上、下限声光讯号装置和联系电话。湿式柜的水封在寒冷地带应采取相应的防冻措施。湿式柜需设放散管、人孔、梯子、栏杆。湿式柜柜顶和柜壁外的爆炸性气体环境危险区域的范围应遵守GB50058的规定。,64,2、煤气柜的置换：煤气或空气的置换是煤气柜安全的重要环节。气柜投产前或检修前均应进行气体置换，以免煤气与空气在气柜中形成爆炸性混合物。置换放法:一般使用惰性气体进行间接置换，不会发生爆炸和污染，是安全可靠的方法。置换介质：N2、CO2、惰性气体发生器产生的烟气和完全燃烧后的烟气，以及煤气发生炉产生的吹扫气。注意选取与待置换的煤气特性截然不同的吹扫介质。,65,3、湿式柜的检验湿式柜施工完毕，应检查柜体内外涂刷的防腐油漆和水槽底板上浇的沥青层是否符合设计要求。湿式柜安装完毕，应进行升降试验，以检查各塔节升降是否灵活可靠，并测定每一个塔节升起或下降后的工作压力是否与设计的工作压力基本一致。有条件的企业可进行快速升降试验，升降速度可按1.0m/min1.5m/min进行。没有条件的企业可只作快速下降试验。升降试验应反复进行，并不得少于二次。,66,湿式柜安装完毕后应进行严密性试验。严密性试验方法分为涂肥皂水的直接试验法和测定泄漏量的间接试验法两种，无论采用何种试验方法，只要符合要求都可认为合格。直接试验法：在各塔节及钟罩顶的安装焊缝全长上涂肥皂水，然后在反面用真空泵吸气，以无气泡出现为合格；间接试验法：将气柜内充入空气，充气量约为全部贮气容积的90%。以静置一天后的柜内空气标准容积为起始点容积，以再静置七天后的柜内空气标准容积为结束点容积，起始点容积与结束点容积相比，泄漏率不超过2%为合格。测定的柜内空气容积折算成标准容积应用下式计算： 气柜在静置七天的试验期内，每天都应测定一次，并选择日出前、微风时、大气温度变化不大的情况下进行测定。如遇暴风雨等温度波动较大的天气时，测定工作应顺延。,67,3）干式煤气柜的检验干式柜施工完毕，应按其结构类型检查活塞倾斜度、活塞回转度、活塞导轮与柜壁的接触面、柜内煤气压力波动值、密封油油位高度、油泵站运行时间、柜容上下限报警联锁等是否符合设计要求。干式柜安装完毕后应进行速度升降试验及严密性试验。严密性试验应遵守与湿式柜相同。采用油封结构的干式柜，应检查柜侧壁是否有油渗漏。对干式柜及其底板及活塞板焊缝须做真空试验，以不泄漏为合格；对隔绝煤气的部位，构件焊缝应做煤油渗漏试验，以不泄漏为合格。,68,第四节 煤气设施运行管理,1、 煤气平衡 1)煤气平衡需考虑的因素 煤气用户特性 保证用户所需的煤气热值及压力在正常波动范围, 低于或高于既是生产问题也是安全问题 煤气生产和使用的不均匀性 煤气生产的波动：高炉、焦炉的大、中修;休风、停炉;转炉的间歇回收,一般波动在10% 煤气使用的波动：烧结机、球团竖炉、加热炉、均热炉等大、中修、停炉，一般波动在10%20% 2)煤气平衡措施 设计合理的煤气构成和比例分配 月平衡热量赢余在4%6% 必要赢余量输入缓冲用户，如采用供热锅炉 生产或使用设备的检修时间错开 设置煤气柜稳压 过剩煤气放散,69,3）煤气安全运行压力 煤气压力过高，易冲破水封，设备过压而破损致使煤气外泄煤气压力过低或者负压，会使空气内吸而形成爆炸性气体一般认为冶金煤气管道的输送压力不得低于50mmH2o 2、煤气设施的安全管理 1）煤气设施应明确划分管理区域，明确责任 2）制定、实施煤气安全管理责任制；各煤气设施管理单位都应建立严格的煤气操作、运行、检修、维护等有关制度 3）对现有的煤气管网、设施应建立技术档案。应有设备图纸、技术文件、设备检修报告、施工说明书等完整资料，并归档保存，对设备大、中修及重大情况的设备故障、设备缺陷、事故隐患及工艺变更做了详细的记录，并有管理台帐 4）对各种主要的煤气设施、各类切断装置、放散装置、排水器、膨胀器、支架等附属设施进行编号，标注明显的标志，应有煤气工艺流程图 5）建立煤气设施的日、季和年度检查制度，对于设备腐蚀情况、管道壁厚、支架标高等每年重点检查一次，并将检查情况记录备查。,70,3、监测与检查 1）煤气危险区（如地下室、加压站、热风炉及各种煤气发生设施附近）的一氧化碳浓度应定期测定，在关键部位应设置一氧化碳监测装置。作业环境一氧化碳最高允许浓度为30mg/m3(24ppm)。 2）站房内的监测、检查机械房、加压站、混合站、抽气机房内的值班人员不应少于二人。室内禁止烟火，如需动火检修，必须有安全措施和动火许可证。煤气加压机、抽气机等可能漏煤气的地方，每月至少用检漏仪或用涂肥皂水的方法检查一次，机械房内的一次仪表导管应每周检查一次。,71,第五节 煤气设施的操作与检修,1、吹扫和置换的规定 1）除有特别规定外，任何煤气设备均必须保持正压操作，在设备停止生产而保压又有困难时，则应可靠地切断煤气来源，并将内部煤气吹净。 2）吹扫和置换煤气设施内部的煤气，应用蒸汽、氮气或烟气为置换介质。吹扫或引气过程中，严禁在煤气设施上栓、拉电焊线，煤气设施周围40m内严禁火源。 3）煤气设施内部气体置换是否达到预定要求，应按预定目的，根据含氧量和一氧化碳分析或爆发试验确定。 4）煤气系统的各种塔器及管道在停产通蒸汽吹扫煤气合格后，不应关闭放散管；开工时，若用蒸汽置换空气合格后，可送入煤气，待检验煤气合格后，才能关闭放散管，但严禁在设备内存在蒸汽时骤然喷水，以免形成真空压损设备。,72,2、煤气燃烧炉点火的规定 1）炉子点火时，炉内燃烧系统应具有一定的负压，点火程序必须是先点燃火种后给煤气，严禁先给煤气后点火。凡送煤气前已烘炉的炉子，其炉膛温度超过1073K(800)时，可不点火直接送煤气，但应严密监视其是否燃烧。 2）送煤气时不着火或者着火后又熄灭，应立即关闭煤气阀门，查清原因，排净炉内混合气体后，再按规定程序重新点火。 3）凡强制送风的炉子，点火时应先开鼓风机但不送风，待点火送煤气燃着后，再逐步增大供风量和煤气量。停煤气时，应先关闭所有的烧嘴，然后停鼓风机。,73,3、 进入煤气设备内工作的规定 1）进入煤气设施内工作时，应检测一氧化碳及氧气含量。一氧化碳含量不超过30mg/m3（24ppm）时，可较长时间工作；一氧化碳含量不超过50mg/m3时，入内连续工作时间不应超过1小时；不超过100mg/m3时，入内连续工作时间不应超过半小时；在不超过200mg/m3时，入内连续工作时间不应超过1520分钟。 工作人员每次进入设施内部工作的时间间隔至少在2小时以上。,74,2）进入煤气设备内部工作时，安全分析取样时间不应早于动火或进塔（器）前半小时，检修动火工作中每两小时应重新分析。工作中断后恢复工作前半小时，也应重新分析，取样应有代表性，防止死角。当煤气比重大于空气时，取中、下部各一气样；煤气比重小于空气时，取中、上部各一气样。 3）经检测合格后，允许进入煤气设施内工作时，应携带一氧化碳及氧气监测装置，并采取防护措施，设专职监护人。,75,4、 打开煤气设备的规定 打开煤气加压机、脱硫、净化和贮存等煤气系统设备和管道时，必须采取防止硫化物等自燃的措施。5、 动火作业的规定 1）带煤气作业或在煤气设备上动火，必须要有作业方案和安全措施，并要取得煤气防护站或安全主管部门的书面批准。 2）在运行中的煤气设备上动火，设备内煤气应保持正压，动火部位要可靠接地，在动火部位附近要装压力表或与附近仪表室联系。煤气压力不高于300Pa . 3）在停产的煤气设备上动火 a.可靠隔断煤气 b.要用可燃气体测定仪测定合格(或测爆合格)，并经取空气样分析，其含氧量接近作业环境空气中的含氧量。 c.将煤气设备内易燃物清扫干净或通上蒸汽，确认在动火全过程中不形成爆炸性混合气体。,76,6、带煤气作业（抽堵盲板、带煤气接管、高炉换探料尺、操作插板等） 1）不宜在雷雨天进行； 2）作业时，应有煤气防护站人员在场监护；操作人员应备有氧气呼吸器或通风式防毒面具，并须遵守下列规定： a.工作场所应备有必要的联系信号、煤气压力表及风向标志等。 b.距工作场点40m内，禁止有火源并应采取防止着火的措施，与工作无关人员要离开作业点40m以外。 c. 应使用不发火星的工具，