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1、煤气安全知识教育培训,第一节 煤气安全管理,一、 煤气的基础知识 1、 煤气的产生、分类及组分 煤气是煤、焦炭、含碳物质等经过于馏(热解)、气化、氧化、还原等反应后生成的含有多种成分的混合气体。按煤气的来源分类，煤气可分为：干馏煤气，包括焦炉煤气、连续式直立炭化炉煤气；气化煤气，包括发生炉煤气、水煤气等；副产煤气，包括高炉煤气、转炉煤气、铁合金炉煤气等。 煤气作为重要的二次能源，具有输送方便、操作简单、燃烧均匀、燃烧效率高、温度易于调节等优点，是工业生产和民用燃气的主要能源之一，广泛用于钢铁、建材、耐火材料、玻璃、陶瓷、碳素制品、化肥、化工合成、民用燃气等领域。各类煤气在工业中均有利用，而民用
2、煤气只能用高热值、毒性低的焦炉煤气、水煤气、连续式直立炭化炉煤气以及混合煤气等。 净化后的煤气中主要含有CO、H2、CH4、不饱和烃类、02、惰性气体等多种气体成分，由于制气原料和煤气的生产、回收方法不同，各种煤气的组成也不同，常见煤气的组成见表:,常见煤气的组成见表,2、煤气的危险性煤气的成分组成决定了煤气具有易燃、易爆、易中毒的特性。从煤气的组成来看，转炉煤气、铁合金炉煤气、发生炉煤气和高炉煤气发生煤气中毒的危险性更大些，但这并不代表其没有火灾爆炸的危险；而焦炉煤气、水煤气、连续式直立炭化炉煤气发生火灾爆炸的危险性更大一些，但这并不代表其没有中毒的危险。 （1）易中毒各种煤气中均含有一氧化
3、碳气体，一氧化碳是一种五色、无臭、无刺激性的气体，但一氧化碳可与人体血液中的血红蛋白结合而导致组织缺氧，造成中毒，俗称煤气中毒。煤气中所含的一氧化碳含量越高，其发生煤气中3的危险性越大。 生产、回收、输送、使用煤气的设备和管道及阀门等，一旦因密封不严、材质选择不合理、防腐或操作不当时，煤气会有泄漏，如果作业场所的通风设施不良，有毒气体积聚，或者进入容器内作业时，容器内残存有煤气，作业人员未采取安全防护措施，就会造成煤气中毒事故，严重者甚至死亡。,（2）易着火 煤气中含有H2、CO、CH4、CmHn(不饱和烃类)等可燃气体，当生产、储存、输送煤气的设备和管道发生煤气泄漏，在遇明火、高热、摩擦撞击
4、火花、静电火花、电火花、雷击等火源时易引起着火事故.（3）易爆炸由于阀门不严、水封和吹扫问题带来的煤气泄漏或者煤气、空气倒流等原因造成煤气与空气混合达到爆炸极限时，遇到上述火源会引起爆炸事故。,（4）煤气的其他危害 腐蚀性 因煤气中含有水分，当煤气温度低于煤气露点时，将从煤气中析出冷凝水。由于受煤气净化条件的限制，煤气中含有少量的H2S、HCN、CO2、02、萘、焦油等杂质，部分杂质逐渐沉积到管道底部。这样，在煤气管道下部积存的液体和固体杂质、腐蚀性气体与水共存时，生成硫酸、氢氰酸和碳酸，对煤气管道产生酸腐蚀，成为管道腐蚀的诱因。 尘毒慢性危害 煤气安全的另一个突出问题是煤气毒物慢性危害和煤气
5、带来的污染。尤其是炼焦产生的荒煤气，包含有硫化氢、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、多环芳烃、苯、氨、吡啶、酚类、氢氰酸以及煤尘、焦尘等多种有害物质，这些有害气体可造成人体慢性中毒。多环芳烃中已被证实的致癌物有22种，其中活性较大、严重致癌的是苯并芘，它是引起焦炉工人肺癌的主要危害因素。,二、煤气安全的重要性 由于煤气具有易中毒、易燃、易爆等特点，煤气从产生到净化、输送加压以及到用户使用，不仅煤气设备的分布面广，而且接触煤气的人员占有很大的比例，煤气作业存在很多的危险源。中国尚有一些企业技术装备水平不高，设备老化严重，设备运转不良或常出现跑、冒、滴、漏现象，管理落后，事故隐患较多，这就形成了不安全
6、因素。一旦这些危险因素失控就会发生煤气中毒、火灾和爆炸事故。 因此，预防事故的发生，实现安全运行成为煤气生产的前提和关键问题，离开了安全这一前提条件，企业的生产就不能正常进行，更谈不上发展。因为一旦发生煤气泄漏引发的中毒、火灾和爆炸事故，就会造成生产链中断，使生产力下降而且还会造成人身伤亡，产生无法估量的损失和难以挽回的影响。随着生产技术的发展和生产规模的大型化，安全问题甚至已演变为社会问题。,因此，必须树立“安全第一，预防为主,综合治理”的思想，明确煤气系统运行安全是一项系统工程，这就要求煤气设计、施工、生产、运行、计控、防护、检修、化验各阶段以及煤气生产、净化处理、加压混合、贮存输送直到用
7、户使用各工序都要全过程、全方位予以注意，按规程办事，协同工作，设备才能安全运行，职工生命健康安全才有保障。,三、 煤气安全措施 安全是指客观事物的危险程度能够为人们普遍接受的状态，即危险源得以控制，而不存在导致人身伤害和财产损失的状态。 安全生产的任务归纳起来有两条：其一，在生产过程中保护职工的安全和健康，防止工伤事故和职业性危害；其二，在生产过程中防止其他各类事故的发生，确保生产装置的连续、正常运转，保护企业财产不受损失。 保证煤气安全的措施包括安全管理措施和安全技术措施两方面： 1、安全技术措施 2、安全管理措施,1、安全技术措施 安全技术的基本内容包括以下两个方面。 预防工伤事故和其他各
8、类事故的安全技术。如防火、防爆、防毒、电气设备、检修、锅炉压力容器等的安全技术，以及装置安全评价、事故处理统计等。 预防职业危害的安全技术。如防慢性中毒、防尘、通风采暖、照明采光、噪声治理、振动消除、放射性防护、现场急救、人体防护等职业卫生的内容。,2、安全管理措施（1）贯彻执行安全生产的法律法规国家和行业安全监察部门颁布的煤气相关的安全生产法律、法规和标准如中华人民共和国安全生产法、中华人民共和国消防法、中华人民共和国劳动法、中华人民共和国职业病防治法、工业企业煤气安全规程(GB 62222005)、焦化安全规程(GBl271091)、炼铁安全规程 (AQ 20022004)、 炼钢安全规程
9、 (AQ20012004)、僻L钢安全规程(AQ 20032004)、爆炸性气体环境甩电气设备通用要求(GB 383612000)、建筑设计防火规范(GB 500162003)、爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范(GB5005892)、建筑物防雷设计规范(GB 500572000)、城镇燃气设计规范(GB 5002893)等一定要严格贯彻执行。,（2）建立和健全各项规章制度 企业应根据有关的安全法律法规，结合本单位的生产特点，建立和健全各项规章制度，使安全工作有制度、有措施、有布置、有检查、恪尽职守，责任分明。安全管理制度、安全操作规程、安全生产责任制等规章制度是指导、监督企业进行安全生产工作
10、的依据，煤气企业的规章制度有停气管理规定、管线带气施工安全技术规程、煤气管网抢修安全管理规定、施工安全管理规定、动火管理规定、交接班制度、巡回检查制度和安全文明生产制度等。这些制度应上墙，并汇集成册下发至班组进行学习执行，做到有章可循，消除“无人负责、职责不清”现象。,各种制度应随着管理状态的变化而不断变化，不断删减过时的内容，增设新的条款，使各项制度基本达到完善。在3年一认定，5年一修订的基础上，年年都要对变化了的内容做出明确的反应。 在抓好建章建制工作的同时，应加强基础管理工作，大到统计报表、档案资料，小到班组的巡线记录、测压记录、学习记录，都应规范、真实、完整、有效，并按时装订成册，一般
11、资料保存3年，重要资料要归档管理。,（3）加强煤气防毒防火防爆管理 配置相应的劳动保护和安全卫生设施，认真做好防毒工作，保护职工的安全健康，实现安全、文明生产。加强防护器具的管理，对于个人防护器具，如空气呼吸器、氧气呼吸器、过滤式防毒面具、防护面罩、一氧化碳报警仪、苏生器、防护工作服等，需要妥善保管并会正确使用。 对所有煤气管道和设备，都必须严格管理，积极采取先进的防火、灭火技术，大力开展安全防火教育和灭火技术训练，加强防火检查和灭火器材的管理，防止发生火灾爆炸事故。,（4）煤气调度管理 为保证煤气系统正常安全运行，应实施煤气生产运行的调度指挥，树立调度指挥生产的绝对权威。煤气调度的主要任务是
12、实施有预见的煤气产、供分配平衡指挥，以及有关煤气产生、处理、压送、贮存、使用设备的开停和负荷的调整，来保证各煤气系统产销的动态平衡，从而保持系统压力在质量标准规定的范围以内。,为保证煤气系统安全，煤气调度指挥场所、各有关煤气站所，都必须挂有相应的、符合现场实际的(即动态的)详细的煤气工艺流程图，用以指导生产操作，用以在停电、停水等异常情况以及事故的指挥处理。应有各种煤气主管的压力表；各种煤气的总发生量和煤气机动缓冲用户的用量表自动记录；各种煤气贮柜的柜位指示、记录仪等。,（5）安全标志和安全色管理 工业企业煤气安全规程(GB 622286)规定：所有可能泄漏煤气的地方均应挂有提醒人们注意的警告
13、标志，厂区主要煤气管道应标有明显的煤气流向和种类的标志。 (1)警告标志 安全标志(GB 289496)规定：安全标志是传播安全信息的标志，是为了促使人们对威胁安全和健康的物体和环境尽快做出反应，以减少或避免发生事故。安全标志警告牌由安全色(见GB 28932001安全色)、边框、以图像为主要特征的图形符号或文字构成，用以表达特定的安全信息。煤气区域的安全标志警告牌应设“当心中毒”、“禁止烟火”和“必须戴防毒面具”等。,(2)煤气管道标志 煤气管道标志是为了引起人们对不安全状态的注意，促使人们提防可能发生的危险，预防事故的发生。在工业管路的基本识别色和识别符号 (GB 723187)中，对工业
14、管路的基本识别色和识别符号做出了规定。 工业管路的基本识别色规定为：气体为黄褐色，水为绿色，蒸汽为铝色，氧气为浅蓝色。基本识别色可涂刷在管路的全长上，也可以在管路上涂刷宽150mm的色环或缠绕色带。,识别符号用于标识管内流体的性质、名称和流向。流体的性质应通过识别符号体现，识别符号可采用在基本识别色上涂刷宽100mm的安全色色环的方法。流体名称(或化学式)标识在色环附近。流体流向应用对比明显的白色或黑色在基本识别色上或基本识别色色环附近的管路上涂刷指向箭头。 例如，宝钢的高炉、焦炉、转炉和混合煤气管道颜色(基本识别色)采用灰色。它们的色带及箭头(煤气流向)颜色为：高炉煤气管道为红色；焦炉煤气管
15、道为黄色；转炉煤气管道为紫红色；混合煤气管道可根据混合煤气的类别采用两条色带。同时煤气名称或英文缩写标写在色环旁边。带的间隔一般约为100m，但管径大而容易看清的地方约为200m也可。对小口径管道工厂内不容易看清的部分，可考虑约50m做一个标记。,（6）煤气标准化班组建设 确保安全生产，防范事故的发生，关键在于强化班组管理，这是整个安全工作的最终落脚点。开展创建安全合格班组活动，并认真抓好班组长及班组成员的思想教育，技术培训工作，每年均组织学习培训，班组内部建立台账，每周均要进行安全学习，每天都要进行安全检查，以提高其思想水平和业务技能。凡是上级及公司的安全会议，都应传达到班组每个成员。对上级
16、开展的“安全月”、 “百日安全竞赛”等活动，班组都应积极参加。深入开展班组互保活动，加强现场监督，做到警钟长鸣，常抓不懈，提高班组安全水平。,（7）安全文化建设经常举办不同形式的培训班，使广大职工的业务素质和安全意识得到提高。另外，安全宣传教育形式也趋于多样化，除日常的一些活动外，还可采取安全演讲、安全知识竞赛、出安全宣传板报和橱窗、安全宣传标语、悬挂安全横幅等形式，以提高职工的安全素质。开展消防演习、防毒演习、安全知识竞赛及管道安装、抢修等各种形式的技术比武，以激励机制调动广大职工对安全工作的热情与投进安全工作开展。,第二节 煤气的基本参数,一、温度：温度是表示物质冷与热特性和程度的参数，本
17、质上标志物质分子运动具有动能大小的参数，目前测量温度通用的温标有两种：摄氏温标：又名百度温标。规定纯水在1个标准大气压下开始结冰时的温度为零度，沸腾时的温度为一百度，其间划分为100个等分，每一等分为1摄氏度（1），零度以下为负值，或零下几度。,绝对温标：又称为热力学温标。在一个大气压下，纯水的冰点定为273.15K，沸点定为273.15K，即绝对温标的零度相当于摄氏温标的273.15K。绝对温度与摄氏温度的换算关系如下：T=273.15+t式中：T绝对温度，K； t摄氏温度，。,二、温度与热量：物体被加热则温度升高，物体失去热量则温度下降，所以温度与热量是密切相关的。热是物质分子运动而产生的
18、一种能量，因为它在物体中能有增有减，可以作为一种量来处理，所以说它是热量。热量的单位是卡，在标准大气压下，把1克纯水升高1度所需要的热量叫做1卡，它随着温度不同而稍有变化。严格说起来，1卡应是把0的水升高1所需要的热量。工程上用千卡作为热量单位。,三、压力煤气压力，是指煤气的压力强度，即煤气对容器壁单位面积上作用的垂直力，其表示方法有：（1）用单位面积上所受的力来表示，单位为Kg/cm2。（2）液柱表示法。用盛有蒸馏水或水银的玻璃管的垂直高度来表示，用蒸馏水则称水柱高，单位为mmH2O；用水银则称为水银柱高或汞柱高（m），单位为mmHg。（3）大气压表示法大气的重量对地表面的压力，称为大气压力
19、。大气压有标准大气压（或称之为物理大气压）和工程大气压之分。国际上规定纬度45海洋平面上全年平均大气压为标准大气压，其值为：760mmHg，用atm来表示。工程上1 Kg/cm2或为1工程大气压，一般简称大气压，用at来表示。国际上用Pa作为压力单位，1Pa=1N/m2。,各种压力单位的换算,(3)表压力、绝对压力和真空度根据所取的基准不同，压力可分为绝对压力和相对压力。气体压力，若以绝对压力为基准，则称绝对压力；若以大气压为基准，即以大气压视为零来计算，这时的压力值称为相对压力。一般压力表上的读数都是相对压力，指容器（或管道）内的绝对压力与周围大气压力之差，所以又称表压力。因此，煤气表压是指
20、工业炉、风道、烟道和管道在任一截面处压力表所测出的压力，而表压力与该处大气压力之和则是绝对压力。,表压、绝对压力和大气压力的关系如下：P=B+Pb式中：P绝对压力； B大气压力； Pb表压力。表压力可以是正压，也可以是负压。当炉子或管道用压力表测出其压力大于零，即炉内或管道内的绝对压力大于外界大气压，称为正压；相反，当炉内或管道内的绝对压力小于外界大气压，则表压力是负值，称为负压。压力负压值的大小，也可用真空度来表示。真空度= Pb/B100%式中：Pb容器的负压值； B该处的大气压力。,四、煤气组分表示法煤气是由一些可燃气体和不可燃气体组成的混合气体，表示其各组分的方法有重量法、容积法、摩尔
21、法和绝对表示法。工厂煤气一般用重量法、容积法和绝对表示法。 重量法 煤气的重量组分或重量百分比是指混合气体中各组分的重量与混合气体总重量比值的百分数，可以用下式表示： 容积法 煤气容积组分或容积(体积)百分比是指混合气体中某一组分的容积与混合气体总容积比值的百分数。摩尔法 绝对表示法 重量法、容积法、摩尔法都是气体浓度的相对表示法。我国卫生标准常采用mg/m3，这是一种气体浓度的绝对表示法。,此外，国外常采用PPm浓度，PPm是百万分率，1PPm等于一百万分之一。百万分率PPm与重量浓度（mg/m3）的换算，可分两种情况：a 按标准状态（0，760 mmHg）CW=MC/22.4b 按常温状态
22、（25，760 mmHg）CW=MC/24.45式中：M被测物质的百万分率浓度； C被测物质的分子量。,五、煤气的重度、比重煤气重度是指单位体积煤气所含物质重量，即作用在单位体积煤气上的重力，用符号表示单位为Kg/m3或Kgf/cm2，可用下式表示：=G/V式中：G燃气重量，Kg或Kgf； V燃气体积m3。工程中也常用密度，它是单位体积气体所具有的质量，符合用表示，单位为Kg/m3。=M/V式中：M燃气重量，Kg； V燃气体积m3。在重力场的条件下，重度和密度的关系可用下式表示： =g式中：g为重力加速度，9.81m/s2。,工程单位制中的重度在数值上等于国际单位制中的密度。煤气比重是煤气重度
23、与同状态下空气重度的比值，如下式：S=/空式中：燃气的重度；空空气的重度，在标准状态下（1atm，273K），空=1.293 Kg/m3,煤气比重是煤气安全的重要参数之一，比空气重的可燃气体，能沿着地面活动扩散，则被较远处火源点燃并将火源传播回来，引起爆炸事故，如某煤气公司液化气罐焊缝裂开漏气，被250m远的明火点燃传播回来引起大火、爆炸，燃烧14小时，伤亡36人。 与空气比重相近的燃气，在某些环境影响下，也会沿地扩散，引起事故，如某钢铁厂高炉，没放散管既强行投产，由洗涤塔顶放散管放散煤气，又无点火装置，时值天阴气压低，放空煤气长时间不上升，造成厂区附近居民500人中毒。对比重小于空气的气体，
24、在动火分析时应在容器上中部取样，通风排毒时应从上部排出；相反比重大于1时，则应在下中部取样，通风排毒时应从下部排出，煤气作业亦应注意此特点，如某厂电除尘检修，开人孔必须由上而下开，而指挥者不顾煤气安全规定，强令工人先开下部锥体人孔，大量残余煤气外逸，造成7人煤气中毒。,常用煤气重度和比重,注意:表中系按煤气一般组成列出的重度和比重.,第三节 煤气管道的附属装置,（一）煤气管道上的切断装置 1、对煤气管道用切断装置的基本要求（1)安全可靠：生产操作中需要关闭时能保证严密不再漏气；检修时切断煤气来源，没有漏入停气一侧的可能性。 (2)操作灵活：煤气切装置应能快速完成开、关动作，适应生产变化的要求。
25、 (3)便于控制：煤气切断装置须适应现代化企业的集中自动化控制操作。,(4)经久耐用：配合煤气管道使用的煤气切断装置必须考虑耐磨损，耐腐蚀保证长期的使用寿命。 (5)维修方便：煤气切断装置的密封、润滑材料和易损件应能在保证煤气正常输送中进行检修；日常维护中便于检查，能采取予防或补救措施。 (6)避免干扰：煤气切断装置的开关操作应不影响周围环境(如冒煤气)也不因外来因素干扰(如停水、停电、停蒸汽等)无法进行操作或使功能失效。,2、冶金企业常用煤气切断装置,闸阀：又称闸板阀或闸门阀，是利用闸板来控制启闭的阀门。闸阀的主要启闭件是闸板和阀座，闸板与流体流向垂直，改变闸板与阀座间的相对位置，即可改变通
26、道大小，使流体流速改变或截断通道。为了保证关闭严密，闸板与阀座尖应研磨配合，通常在闸板和阀座上嵌镶用耐磨、耐蚀的金属材料（青铜、黄铜、不锈钢等）制的密封圈。闸阀的特点：结构复杂，尺寸较大；流体阻力最小；开启缓慢，无水锤现象；易于调节流量；闭合面磨损较快，研磨较难。,闸阀是早期煤气管道使用最广泛的切断装置，通常选用明杆楔式双闸阀、伞轮传动明杆楔式双闸板阀和电动明杆楔式双闸板阀三种类型。 闸阀严密性随使用次数的增加而变差：结构笨重，经过一段时间以后启动特别吃力，经常出现烧坏电机或部件损坏，因此已逐渐被球阀和蝶阀代替。同时新一代采用弹性闸板，活塞油封以提高严密性，延长使用寿命，并可以用电、气、液控制
27、。闸阀与水封或盲板（或眼镜阀）联合使用时可以成为安全可靠的煤气切断装置。闸阀为铸件，不宜承受管道变形的弯曲应力，应靠近支架安装，考虑到闸阀关闭时的盲板力，尽量设在固定支架附近。,（2）水封：水封使用较普遍，因其制作、操作和维护均较简便，投资少，只要达到煤气计算压力要求的有效水封高度，即可切断煤气。它主要用于焦炉煤气和净高炉煤气，以及加热炉、平炉和锅炉等用户的煤气管道上，也可用于其他气体如乙炔气（如用作正水封和逆水封）、氢气（如安全水封）等生产和输送过程。工厂煤气管道使用水封主要有如下几种类型：隔离水封 隔离水封（或隔板水封）一般附属于某一设备使用，其缺点主要是隔板腐蚀或漏气难以事先预防，煤气阻
28、损亦较大。其示意图如图：, 缸式水封（或罐形水封） 一般用于炉前支管闸阀的后面，或者需要设置第二道切断装置时装在其它隔断后并使用。其缺点主要是插入管易腐蚀，日常无法检查，一旦穿孔就可能使水封失效酿成灾难；煤气阻损亦较大。,U形水封 其控制水封高度的溢流管设在外面，煤气阻损较小，也便于维护检查，使用较为普遍。U形水封 阀示意图如下：,水封只有装在其他隔断装置之后并用，才是可靠的隔断装置。水封的有效高度或有效压头应为煤气计算压力加500mm。水封的给水管上应设U形给水封和逆止阀。煤气管道直径较大的水封，可就地设泵给水，水封应在515分钟内灌满。禁止将水封的排水管、溢流管直接插入下水道。水封下部侧壁
29、上应安设清扫孔和放水头。U形水封两侧应安设放散管、吹刷用的进气头和取样管。,工厂煤气净化回收、使用和输送管网中，水封使用较为普遍，但问题也较多，主要是：必须有可靠的水源，以保证断水时的操作；不能视为可靠的切断装置单独使用，否则一旦煤气压力过高，突破水封有效高度，就会造成严重事故；注水和放水需要很长时间，不适应操作变化的需要；寒冷地区使用水封，冬季易出现冻结；煤气阻损较大，不利于输送；工厂水封不少结构不合理，易发生故障或不便于维护检查，或者达不到水封有效高度；加以不少工厂管理不善，等等。因此，工厂煤气水封事故也较多，且往往造成煤气着火 ，爆炸和中毒等重大事故。不过，宝钢根据他们的实践经验认为，使
30、用U形水封作为煤气的切断装置是可靠的，安全的；作为长期切断装置是否可靠，有待于进一步研究。,（3）蝶阀蝶阀：主要由阀体、阀门板、阀杆与驱动装置等组成，靠旋转手柄通过齿轮带动阀杆，转动杠杆和松紧弹簧使阀门板达到启闭的目的。蝶阀的优点：结构简单；维修方便，当阀门泄漏时，只需更换橡胶密封圈，不必进行机械加工。缺点：不能用来精确地调节流量；橡胶密封圈容易老化失去弹性。煤气管道上常用的蝶阀有：对夹式耐腐蚀衬胶蝶阀、双夹式衬胶阀、密封蝶阀。,（4）旋塞阀：俗称考克，是利用带孔的锥形栓塞来控制其开闭的，栓塞和阀体以圆锥形的压合面相配，栓塞顶上有方头，当搬手匙套在方头上旋转栓塞时，即可沟通或截断管路，起着开闭
31、的作用。旋塞阀的特点：（1）结构简单；（2）启闭迅速；（3）阻力甚小；（4）转动费力（对于大直径的旋塞而言）。公司煤气管道旋塞阀主要应用在煤气管道的排水管上，另外有的大放散管也有应用。,（5）球阀：球阀的结构与旋塞阀十分相似，它主要由阀体、阀盖、密封阀座、球体和阀杆等基本零件所组成，带孔的球体是球阀中的主要启闭件。球阀的优点：（1）操作方便，开关迅速，旋转90即可开关；（2）结构比闸阀、截止阀简单，零件少，重量轻，密封面比旋塞阀易加工，且不易划伤，密封性能高。球阀的主要缺点：不能做精细调节流量之用。,（6）截止阀：俗称球形阀，是利用阀盘来控制启闭的阀门。截止阀的主要启闭零件是阀盘和阀座，改变阀
32、盘与阀座间的距离，即可改变通道截面的大小，使流体的流速改变或截断通道。（7）止回阀：又称止逆阀或单向阀，是利用阀前阀后介质的压力差而自动启发闭的阀门，它的作用是使介质只作一定方向的流动，而阻止其逆向流动。,二、冷凝水排水器,1排水器的技术要求 (1)冷凝物排水器之间的距离要求 (1)冷凝物排水器之间的距离要求一般为200250m，排水器水封有效高度为煤气计算压力加500mm。 (2)应达到连续性排放冷凝物的功能。 (3)排放时只能排放冷凝液，不能排放煤气。 (4)便于检查排放口是否堵塞。(5)排放液中的溶解煤气不迁移别处，也不扩大煤气危险区域。 (6)排放液不扩大污染区域。(7)便于日常检查和
33、定期清扫工作。(8)设备加工制作简单，检修方便。(9)节约能源，维护费用低。,通常架空管道的冷凝排水器有立式排水器和卧式排水器两种。由于介质压力不同为保持设备高度在便于操作维修的范围内，分别有单水封和复水封两个型式。一般说煤气排水器的水封高度在1000毫米以内采用单室，超过1000毫米水柱采用双室水封或多室水封。复式水封的原理图以立式双室水封为例(见图)是煤气压力P突破第1室水封后在第1室水面以上空间聚集形成P1压力，当P1压力不足以突破第2室水封(图)水柱高度时，即形成以下的压力平衡： 第一室 P=H+Pl第二室 P=(Hh)+P0其中Po为大气压，求其相对压力 则：P= H +(Hh)=2
34、Hh 故：P2H,2各种排水器的性能(1)低压立式排水器(或称单筒式排水器)适用于管道工作压力在10KPa以下的低压煤气管道中，通常情况下立式单筒排水器与煤气管道间连接的下排水管径较细(D894D1084)易于堵塞及腐蚀穿孔，造成水封高度降低而冒煤气。由于事先无法检查，得不到预防处理，要求在定期清扫排水器过程中认真检查，发现腐蚀严重应及时更换。,(2)高压立式排水器(或称复式排水器)高压立式排水器适用于1030KPa的煤气管道中，与单筒式排水器相比，由于简体中增设隔板变成双筒或多筒，增加了排水器的有效高度，因而能适应于高压煤气管道连续排水的要求。但因复式排水器的隔板和插入管易腐蚀穿孔，会造成水
35、封高度降低而冒煤气，要求在定期清扫时认真检查，发现腐蚀严重应及时更换。复式排水器如上图。,(3)卧式排水器卧式排水器有两种形式。一种是单水封卧式排水器，另一种是复水封卧式排水器，如图所示。它是利用水封高度不同的管子在排水口与缸体上部连接，便于检查，由于缸位低操作方便，因此，卧式排水器在日常操作、维护、检修和更换中都比较方便。,3立式排水器与卧式排水器的比较 (1)立式排水器在遇到煤气管道爆炸或其它事故造成管道压力突然升高、并超过水封有效高度、煤气突破水封外泄时将使插入管中的水压出，从溢流口排掉，因而使整个排水器内的水位暂时有所下降。由于下排水管水量较少，水位下降不大，一般在计算压力之外加500
36、wan的高度。所以间断地煤气压力升高水封被突破还能照常封住外泄煤气，保证其水封的有效性。当然，事故持续时间较长，又没及时发现，煤气压力超高使水封不断排水造成失效，排水器冒煤气的事故也是存在的，但在钢铁企业中是罕见的。因此，立式排水器在保证水封有效高度的前题下，又确保水封溢流使用是可靠的。,(2)卧式排水器在遇到管道事故造成压力突然升高，并超过水封的有效高度时，那怕是瞬间的一次压力上升也会使排水器的存水吹出，会造成煤气较长时间的持续外泄，直至重新补水为止。从煤气生产安全管理的角度看，虽属不常见事故，也不能掉以轻心。所以，卧式排水器应利用在设有稳压装置，而且管网压力波动不大于土500h的管网中是可
37、行的.。,4冷凝水排放的位置(1)波浪式布置的低位点，水平式布置的间距不超过100-150米。(2)局部低位点。(3)各种阀门前，如果阀后煤气管道仰起敷设，阀后不需设排放点。 (4)煤气管道因安装孔板等阻挡水流的地点应设排放管，但不一定安装排水器。(5)其它需要排放的部位。,5排水器的工艺要求： (1)煤气管道的冷凝液排放点设集液漏斗与下水管法兰或阀门连接，以备必要时切断。(2)应尽量避免排水口与排水器垂直连接，以免排水器基础下沉时给煤气管道增加局部荷载，这对煤气管道伸缩也有影响。(3)在下水管与排水器的连接处应设阀门，以便清扫排水器时切断煤气。 (4)下水管的下部阀门上方安装带阀门的试验管头
38、做排水工况的日常检查使用。(5)排水器应定期清扫，所以排水器筒体下部应设清扫手孔(每室一处)，上部有通风孔，焦炉煤气冷凝液排水器尚需有备用吹扫蒸汽源。,(6)复式排水器的溢流口不得低于前室溢流口以便必要时从后部补水。(7)排水器的溢流管应与受水漏斗冲击端面保持一定间隔，以便溶水气体散发，禁止将溢流管延伸至下水道，防止出虹吸。(8)冬季寒冷的地区从集液漏斗以下应有保温措施。使用蒸汽采暖时可将排水器设于专门的室内：也可以放置露天，但应注意设备下部的采暖；如果通汽直接加热排水，应防止出现真空和虹吸现象。(9)冷凝液中含有害物质超过排放标准时应就近设积水池，定时抽运到处理场。一般焦炉煤气，混合煤气冷凝
39、液送焦化脱酚设施集中处理，其它煤气的冷凝液经稀释后即可排放。(10)共架管道的公用排水器，水封高度以高介质压力的煤气计算压力为准，排水按污染较重的煤气冷凝物考虑。,三、管道补偿器 1、 安置补偿器的必要性架空煤气管道由于温度变化会引起管道的线性膨胀和收缩。影响架空煤气管道的线膨胀和收缩的因素是环境气温和介质温度，一般情况下，煤气管道的最高温度来源于介质温度的提高，煤气管道的最低温度起因于气候寒冷。又由于煤气管道常常是以蒸汽作为中间介质来吹扫置换管内煤气，往往造成煤气管道的温度升高而产生膨胀，所以在煤气管网中根据具体的情况和要求，布置了一定量的煤气管道补偿装置。煤气管道的补偿装置一般分为：弯管补
40、偿器、填料补偿器、鼓形补偿器、波形补偿器。另外，一些管段的L型、Z形等布置形式，可以起到自然补偿的作用，也称为自然补偿器。,2、管道补偿器的要求与选择（1） 应有足够的补偿能力；（2） 有利于煤气管道保持气密性、补偿器安装尽量不增加管道泄漏点/（3） 补偿器在计算压力下工作不产生泄漏。（4） 不使气流产生较大的局部阻力损失。（5） 使用寿命长，能匹配煤气管道使用周期。（6） 占用空间小，便于共架敷设。（7） 维护简单，无需专用维护材料和设施。（8） 制造容易，适用于专业化生产或自制。（9） 投资少，维护费用低。,3、补偿器的分类（1）鼓形补偿器是依靠每片鼓膜的弹性变形来吸收煤气管道的胀缩量。鼓
41、形补偿器分为一、二、三级，每级补偿量约40mm左右，可根据煤气管段的长度确定选用其级别。鼓形补偿器适用于气候湿度较小的北方地区。它与填料补偿器比较，工作中一般不易泄漏煤气。其缺点是外形尺寸较大；两端需用法兰连接，增加泄漏点；鼓片内部需充满比重为1.05t/m3的防腐油，否则积水结冰将造成胀裂；鼓膜较薄，与同材质的煤气管道匹配时使用寿命较短，为满足生产维护需要设置人孔、操作平台和爬梯，在管道上必须安装在两个单片支架之间等；不适于较高压力使用，安装方向不能互换。,（2）填料补偿器填料补偿器在使用填料密封条件下，吸收煤气管道的轴向位移。其结构如图所示：填料补偿器适用于温度较高的南方地区。其优点是：无
42、反弹能力，固定支架承受推理极小。外形尺寸小，便于管道共架布置。制作安装简单。其缺点是：采用填料密封，难于保持严密性，增加管道泄漏点。需要经常维护和调整。禁止在室内使用，并不适宜在较高的压力下使用。为了尽量减少泄漏，应采用柔性石墨替换常规的油浸石棉绳填料，并增加弹性压紧装置可使气密性提高。,（3）波形补偿器波形补偿器的作用原理同鼓形补偿器，而且是鼓形补偿器的换代产品，其主要特点是挤压成形，可以商品化生产；对腐蚀性煤气采用耐腐蚀钢材制作，外形尺寸较小，共架布置紧凑；可以对煤气管道直接对焊，不增加管道的泄漏点，适宜用于煤气压力较高的输送管道上。但是，由于采用挤压成形，板片厚度小，弹性力大，吸收管道位
43、移量小，一般都采用多级波形补偿器。,（4）方形补偿器方形补偿器又称门形补偿器（补偿原理同自然补偿）方形补偿器的受力集中在两边弯头和弯管的中心点上，所以制作焊缝要避开这三点处。加工弯头如采用充砂煨火法将使弯头外侧壁厚减薄，而采用烤煨皱折管不利于防腐，这两种方法都将影响补偿器的整体使用寿命。应采用冲压弯头对接或冷弯成型，以保证弯头强度。,方形补偿器的优点是；补偿能力大制作简单，可以就地制作施工。与管道对接即可，不增加管道泄漏点。无需经常维护，维护消耗低、费用少。因此在DN500mm以下的管道上广泛使用。方型补偿器的缺点：阻力损失较大，不利于用在焦炉煤气管道上。外型尺寸大、占用空间面积大。不适合在大
44、管径管道上使用。,四、 放散管,钢铁企业中常见的放散管，有过剩放散管、事故放散管及吹扫用的放散管共三种。各煤气用户所用的放散管均属吹扫放散管。 1、管道吹扫用放散管管道吹扫用的放散管应符合下列要求： 煤气管道的末端、切断设备及盲板前后、以及煤气容易聚积而吹扫不净的部位，均应设置收刷用的放散管。 管道吹扫放散管应能保证15-60分内将残余煤气全部吹净； 放散管顶部应有防雨措施，DN150mn的放散管防雨罩一般采用锥形帽口，DN 125nnn的般采用弯管。放散管的闸阀前应装设爆炸试验的取样管。,放散管口必须高出煤气管道、走道、操作平台4m。并离地面不少于10rn；车间内部或距车间10rn以内经常操
45、作的放散管，应高出建筑物的屋檐4m。 工业炉的放散管不能并联而用一根放散管。 放散管的闸阀处应设平台梯子。 放散管每年秋末冬初应放水一次，每年春季应开关一次，并透油，闸阀丝杆应设保护套。,2、煤气管道的吹扫装置 煤气管道内部的介质置换时为保证安全都必须经过吹刷，使管道内部存放煤气或是空气而不是两者混合的爆炸性气体。 以往焦炉煤气，混合煤气，发生煤气及接近火源炉前的煤气管道以蒸汽为中间介质进行置换；高炉煤气，天然气，转炉气则以空气或煤气直接置换，前者需要较长的时间而且往往引起煤气管道过热造成连接件密封漏气，后者在置换期间存在爆炸危险性，必须在严密的组织和监护下进行。,用氮气作为吹扫气源头，氮气优
46、于蒸汽介质，对设备无不良影响，处理煤气时间应也可以缩短。为此，企业在敷设氮气管道时都应考虑煤气吹刷用气，并敷设相应的氮气管线，在煤气设备及煤气管道切断装置处安置吹刷接头管头，吹刷用气量为煤气管道容积3-5倍。3、剩余煤气放散装置（略）,五、煤气管道支架,煤气管道架空敷设时，由管道支架承受其全部载荷并与煤气管道组成个连续梁结构。 1、煤气管道支架的分类及选型 按敷设高度分类 a高管架：煤气管道下部空间允许穿过交通线路的管架。净空高度不低于4米，厂内公路面上5米，铁轨面上55米(高温物体运输线6米)。这种管架在冶金企业使用最普遍。 b低管架：煤气管道下部空间不通过车辆的管架，但人行道上的煤气管道净
47、空高度22米。这种管架在厂区边沿应用较多。 c管枕：一般用于山区和厂区生产车间个别地段或地沟敷设的煤气管道。 d墙架：厂房内部敷设的煤气管道，由于保留操作地面不专设支柱和基础将其安装在厂房建筑物上的管架。这种管架也是常用的。,按外型分类：T型、“型、“A型、“开”型、方型等、其中“T”型、“”型和开型用做煤气管道活动支架，也可做小管径、推力较小的管道的固定支架、A型和方型支架一般都用做固定支架。 按结构力学分类 a刚性管架：管架本身纵向刚度大，位移少，管道在其上滑动或滚动。其特点是：管道摩擦力(Pm)管架位移反弹力(Pf)，一般用于多管或小管架设的活动架及各种固定架。 b柔性管架：管架纵向刚度
48、小能弯曲，以适应管道位移时的变形要求，通常用于架设较高、重量又大但变形较小的活动架。,c半铰接管架：半铰管架的柱脚采用半铰结构，管架不弯曲变形但以其倾斜在纵向能产生与管道位移量相当的位移，故位移反弹力可忽略不计。这是管道最通用的活动架，在使用时应符合以下要求：主动管道（多管线铺设中的最大管径管道）要用铰接。主动管的轴向膨胀量不大于管架高度（管托至基础面）的2%。按材料分类：刚结构架、混凝土结构架和钢筋混凝土结构架，应优先选用预制钢筋混凝土结构架。,2、管托管托将管道的荷载集中传递给管架的支柱。管托按上下连接方式分类为：上滑式管托：管道在托上滑动，托与柱死接（焊接或四根螺栓连接）；下滑式管托：管
49、托在板上滑动，托与管焊死。固定管托：管托与管焊死，托与柱四根螺栓连接。铰接管托：托与柱用两根螺栓连接或档板固定，托与管焊死。滚动管托：柱上滚轴支承管托，托与管焊死。,3、支柱承受的荷载有： 永久荷载 临时荷载特殊荷载：考虑地震、事故因素,六、管道人孔,人孔是进入煤气管道或煤气设备内检查或检修的通道。通常的人孔不小于500mm，在特殊需要清除管内污物的地点也可以安装手孔。1、人孔安装的位置：闸阀后；在较低的管段上；直管段每隔150200m安设一个；补偿器附近；设备的顶部或底部。,2、人孔还应符合下列要求煤气设备或单独的管段上，人孔应不少于2个。DN1600mm煤气管道人孔应设在管道水平中心线上；
50、DN1600mm煤气管道人孔应设在管道水平中心线以下，使人孔中心到管底距离为600800mm。DN600mm煤气管道，人孔直径等同于管道直径；DN600mm煤气管道，人孔直径为600mm。人孔盖上应有把手和吹扫管。人孔处应设平台梯子。,七、管道流量孔板管道流量孔板是测量煤气流量的一次元件，对煤气压力有一定的阻力损失。八、操作平台与梯子 1、 操作平台的安装位置通常是需要检查、操作、润滑、清扫和维修的部位，如切断装置阀、流量孔、补偿器、人孔、放散管、采试样点等处。人孔中心距离平台面以800毫米为宜。 2、此外，对于1220以上管道可以根据需要在上部设通过护栏和直梯。3、平台面一般采用栅形构件，以