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1、前言n培训目的：为新从事工业煤气行业的人员供应确定的理论基础学问，以达到削减煤气事故的发生，给韶钢的正常生产供应某些平安保障。n培训内容：煤气基础学问、煤气平安技术、煤气事故的救援与预防以及煤气事故的案例学习2012-101宝钢集团韶关钢铁第一章煤气基础学问第一节煤气燃烧n1.燃烧的定义n可燃物质在确定条件满足下，与氧气发生激烈的物理化学作用，并产生大量的光和热的一种客观现象n在燃烧理论中，须要驾驭常用的与我们工作相关的某些燃烧反应方程式（热化学反应式）2012-102宝钢集团韶关钢铁n2.热值热值1Nm3气体或1kg液体燃料完全燃烧时产生的热量。1 mol=22.4 l 1 kgmol=22
2、.4 Nm3 煤气热值的计算 H=1/100（2580H2+3019CO+8560CH4+14115CmHn）高热值烟气温度回到原始值，水蒸汽变成冷凝水低热值烟气温度回到原始值，水蒸汽仍是气态 2012-103宝钢集团韶关钢铁n3。煤气压力n煤气的压力，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。n(1)单位面积上的力来表示，单位常用kg/cm2.n(2)液柱表示法，用水或者水银在玻璃管上的垂直高度表示，单位常用mmH2O,mmHg。n(3)大气压表示法，用atm表示2012-104宝钢集团韶关钢铁n各种压力之间的关系nP=B+Pbn真空度=PB/B*100%n4.煤气的组分和重
3、度n(1)重量法：gi=Gi/sumGi*100%n(2)容积法：ri=Vi/sumVI*100%n(3)摩尔法：mi=Mi/sumMi*100%n(4)确定表示法2012-105宝钢集团韶关钢铁n5.煤气的重度、比重与比容重度=G/V(kgf/m3)密度=m/V(kg/m3)=g比重S=/aa(空气重度)=1.293kgf/m3比容=1/（m3/kg）2012-106宝钢集团韶关钢铁n6.燃烧计算n理论空气量按反应式所须要的空气量n如H2+1/2O2=H2OnVair=1/2(O2+N2)=1/2(1+3.76)=2.38n如煤气燃烧nVair=1/21（0.5H2+0.5CO+（m+n/4
4、）CmHn+1.5H2S-O22012-107宝钢集团韶关钢铁实际空气量V 高炉煤气 0.830.85Nm3/Nm3 焦炉煤气 3.84.0Nm3/Nm3 自然气 9.09.5Nm3/Nm3理论烟气量 Vflue=1/100（CO+H2+（m+n/2）CmHn+2H2S+CO2+N2+H2O）+79/100 Vai实际烟气量 Vflue=Vflue+(a-1)Vair a=V air/Vair过剩空气系数 （低压喷射烧嘴 a=1.101.15 高压喷射烧嘴 a=1.201.25）2012-108宝钢集团韶关钢铁其次节热力学与气体力学基础学问n1.志向气体状态方程PV/T=Cn2.流量恒定公式v
5、A=Cn3.了解热力学第确定律、其次定律n（1）能量既不能创建，也不能歼灭，只能由一个物体转移到另一个物体上。（实力守恒定律n（2）热量不能自动的由高温物体转移至低温物体上。2012-109宝钢集团韶关钢铁n2.气体静力学n气体静力学的欧拉方程nZ1+P1/=Z2+P2/n气体动力学的伯努里方程nZ1+P1/+12/2g=C(志向气体)nZ1+P1/+12/2g=Z2+P2/+22/2g+h失（实际气体）n式中：位压头Zn动压头2/2g.n静压头Pn压头损失h失2012-1010宝钢集团韶关钢铁第三节工业煤气的性质n1.煤气的成分n 煤气成分，是指人工煤气，它是由一些单一气体混合而组成的，其中
6、可燃成分有CO、H2、CH4等，不行燃成分有CO2、N2和少量助燃成分O2，除此之外还含有水蒸汽、焦油和一些固体粉尘微粒。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占的百分比也不同。常见煤气的成分见下表所示。2012-1011宝钢集团韶关钢铁n2.煤气理化性质n（1）焦炉煤气n净化后的焦炉煤气是无色、有臭味、有毒的易燃易爆气体，重度0.450.55Kg/m3，热值1680018900KJ/m3，着火温度为550650，爆炸极限440%，理论燃烧温度为2100，理论燃烧空气须要量4.2m3/m3，燃烧火焰:棕红色。n（2）高炉煤气n净化后的高炉煤气是无色、无味、剧毒的易燃易
7、爆可燃气体，重度1.3Kg/m3,热值33004200KJ/m3。理论燃烧温度1500，着火温度700，爆炸极限3089%，理论燃烧空气须要量0.595m3/m3,燃烧火焰：浅蓝色。2012-1012宝钢集团韶关钢铁（3）转炉煤气 净化后的转炉煤气是无色、无味、有剧毒的易燃易爆气体，重度1.33Kg/m3，热值70008400KJ/m3。理论燃烧温度1700，着火温度600650，爆炸极限1884%，理论燃烧空气须要量1.45m3/m3，燃烧火焰：浅蓝色。2012-1013宝钢集团韶关钢铁n3.煤气中单一气体理化性质n（1）一氧化碳：分子式为，无色、无臭,分子量28.01,重度1.25Kg/m
8、3,低发热值为16269KJ/m3,爆炸极限12.574.2%。,着火温度是644658,火焰呈微光,在气体混合物中含有少量的水,可降低着火温度,火焰呈蓝色。CO毒性极强，空气中含量达到0.06%即有害于人体，含量0.2%即可使人失去知觉，含量0.4%即可使人快速死亡。空气中可允许的CO浓度不得超过0.0024%(24ppm)n。2012-1014宝钢集团韶关钢铁（2）甲烷：分子式为CH4，无色、有微量葱臭味，分子量16，重度0.715 Kg/m3，难溶于水，低发热值为35671KJ/m3，爆炸极限为5.415%，着火温度为650，燃烧火焰微弱亮光。当空气中甲烷浓度达到25%30%时才会使人中
9、毒3）氢气分子式H2，无色无臭气体，分子量2，重度0.0899Kg/m3，难溶于水，低发热值为10747.5KJ/m3，爆炸极限为4.274%，着火温度580590。2012-1015宝钢集团韶关钢铁（4）硫化氢分子式H2S，有深厚的臭鸡蛋味，属于剧毒气体，分子量34，重度1.52Kg/m3，易溶于水。低发热值为23668.6 KJ/m3，爆炸极限为4.345.6%，着火温度为364，火焰呈蓝色。在大气中最大允许浓度为0.01 g/m3，当浓度达到0.04%时有害于人体，0.1%可以致人死亡。（5）二氧化碳分子式为CO2，略有气味的无色，不行燃的气体，分子量为44，重度为1.977Kg/m3，
10、易溶于水。空气中达25mg/升时对人体即有危害，高浓度时会刺激呼吸系统，引起呼吸加快、呼吸困难并有窒息、中毒的危急。2012-1016宝钢集团韶关钢铁（6）氮气分子式为N2：无色、不行燃气体，分子量28，重度1.25Kg/m3。化学性质不活泼，空气中含量增加时缺氧会使人窒息。（7）氧气分子式为O2：无色无味助燃气体，空气中含有21%，分子量32，重度1.429Kg/m3。2012-1017宝钢集团韶关钢铁其次章煤气设施平安要求n1.煤气加压站、混合站n（1）煤气混合与加压的形式：n1）先混合后加压n2）先加压后混合n3）单独混合或单独加压n（2）混合与加压的目的：n1）依据用户煤气热值的要求对
11、不同的煤气进行配制n煤气热值的要求取决于工艺对火焰温度的要求n2）压力的要求主要取决于用户燃烧器的形式n加压机提升压力P=P1+P1+P2-P2nP1用户接点处压力nP1加压站至用户接点处煤气管道的压力降nP2加压站内管道压力降nP2进入加压站的煤气压力（焦炉鼓风机前为负压），2012-1018宝钢集团韶关钢铁2012-1019宝钢集团韶关钢铁2012-1020宝钢集团韶关钢铁（3）一般平安要求：1）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
12、机、抽气机的排水器应按机组各自配置。每台煤气加压机、抽气机前后应设牢靠的隔断装置。2012-1021宝钢集团韶关钢铁2）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整装置。一次仪表不得引入管理室内。管理室应设有一般电话。大型加压站、混合站和抽气机室的管理室宜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。3）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，必需有平安措施和动火许可证。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
13、管应每周检查一次。2012-1022宝钢集团韶关钢铁n2、(1)湿式煤气柜煤气柜2012-1023宝钢集团韶关钢铁1）特点：储气压力低为4000Pa靠塔节上升下降，稳压效果差塔节水封冬天怕冻操作维护简便2）平安要求出入口接管一般分开设置，出入口管道上设隔断装置，湿式柜上应有容积指示装置，充气达到上限时能自动放散和手控放散，煤气柜位降到下限时，应有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实行相应的防冻措施。湿式柜需设放散管，人孔、梯子、栏杆。湿式柜柜顶和柜壁外3m以内范围的电气设备属Q-
14、2级。2012-1024宝钢集团韶关钢铁2）干式煤气柜 1)类型n曼型干式煤气柜稀油密封2012-1025宝钢集团韶关钢铁n2)特点：储气压力较高，为55008000Pa压力稳定制造施工困难，精度高3）平安要求曼恩型干式柜的上部可设预备油箱；油封供油泵的油箱应设蒸汽加热管，密封油在冬季要实行防冻措施。大型干式柜应设外部电梯，供检修及检查时载人用。电梯应设最终位置极限开关、升低异样灯。电梯内部应设平安开关和平安扣。2012-1026宝钢集团韶关钢铁干式柜外部楼梯的入口处应设门。限制室内除设压力计、流量计、高度指示计，容积上、下限声光讯号装置，还应设：活塞升降速度、煤气出入口阀开度、煤气放散阀和调
15、整阀开度、煤气放散管流量等测定仪；各种阀的开、关和故障信号装置以及与活塞上部操作人员联系的通信设备。干式柜除生产照明外还应设事故照明、检修照明、楼梯及过道照明、各种检测仪表照明以及外部升降机上、下出入口照明。2012-1027宝钢集团韶关钢铁n3.煤气管道平安要求n（1）煤气管道的敷设n1)架空煤气管道nA.一般应架空敷设n严禁高炉煤气、转炉煤气埋地敷设nB.管道穿越要求n不应穿过不运用煤气的建筑物、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。如须要穿过不运用煤气的生活间，必需设有套管；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
16、气管道，其上方应设防护网；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挡通行的横向栏杆，交叉处的煤气管道必需牢靠接地；2012-1028宝钢集团韶关钢铁C.防冻、隔热、在寒冷地区可能造成管道冻塞时，应实行防冻措施；架空管道靠近高温热源敷设以及管道下面常常有装载炙热物体的车辆停留时，应实行隔热措施；D.倾斜度架空煤气管道的倾斜度一般为2-5。E.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，煤气安排主管不宜低于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
17、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。2012-1029宝钢集团韶关钢铁2012-1030宝钢集团韶关钢铁n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，对于简洁漏气、漏油、漏腐蚀性液体的部位如法兰、阀门等，应在煤气管道上实行爱护措施；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
18、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，必需经过设计计算，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，但供煤气管道运用的电缆除外；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，并应实行措施，消退管道不同热膨胀的相互影响，但不得干脆焊在管壁上；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。2012-1031宝钢集团韶关钢铁2012-1032宝钢集团韶关钢铁2012-1033宝钢集团韶
19、关钢铁n4.燃烧装置n当燃烧装置接受强制送风气燃烧嘴时，煤气管上应装逆止装置或自动隔断阀。在空气管道上应设泄爆膜。n煤气、空气管道应安装低压警报装置。n空气管道的末端应设有放散管，放散管应引到厂房外。2012-1034宝钢集团韶关钢铁n5.隔断装置n凡常常检修的部位应设牢靠的隔断装置。n焦炉煤气管道的隔断装置不得运用带铜质部件。n寒冷地区的隔断装置，应依据当地的气温条件实行防冻措施2012-1035宝钢集团韶关钢铁n（1）插板插板是牢靠的隔断装置。安设的插板，管道底部离地面的净空距：金属密封面的插板不小于8m，非金属密封面的插板不小于6m，在煤气不易扩散地区须适当加高。封闭式插板的安设高度可适
20、当降低。2012-1036宝钢集团韶关钢铁n（2）水封（具体请参考第三章）n水封装在其他隔断装置之后并用时，才是牢靠的隔断装置。水封的有效高度为煤气计算压力加500mm。水封的给水管上应设U型给水封和逆止阀。煤气管道直径较大的水封，可就地设泵给水，水封应在5-15min内灌满。禁止将排水管、满流管干脆插入下水道。水封下部侧壁上应安设清扫孔和放水头。U型水封两侧应安设放散管、吹刷用的进气头和取样管。2012-1037宝钢集团韶关钢铁n3）眼镜阀和扇形阀眼镜阀和扇形阀不宜单独运用，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。4）密封蝶阀密封蝶阀不能作为
21、牢靠的隔断装置，只有和水封、插板、眼镜阀等并用时才是牢靠的隔断装置。密封蝶阀的运用应符合下列要求：a.密封蝶阀的公称压力应高于煤气总体严密性试验压力；b.单向流淌的密封蝶阀，在安装时应留意使煤气的流淌方向与阀体上的箭头方向一样；c.轴头上应有开、关程度的标记。2012-1038宝钢集团韶关钢铁眼镜阀2012-1039宝钢集团韶关钢铁密封蝶阀2012-1040宝钢集团韶关钢铁n（5）旋塞阀）旋塞阀 旋塞一般用于须要快速隔断的支管上。旋塞一般用于须要快速隔断的支管上。旋塞的头部应有明显的开关标记。旋塞的头部应有明显的开关标记。焦炉的交换旋塞和调整旋塞应用焦炉的交换旋塞和调整旋塞应用2104Pa(2
22、040mmH2O)的压缩空气进行严密性试验，的压缩空气进行严密性试验，经经30min后压降不超过后压降不超过5102Pa(51mmH2O)为为合格。试验时，旋塞密封面可涂稀油合格。试验时，旋塞密封面可涂稀油(50号机油为号机油为宜宜)，旋塞可与，旋塞可与0.03m3的风包相接，用全开和全的风包相接，用全开和全关两种状态试验关两种状态试验2012-1041宝钢集团韶关钢铁2012-1042宝钢集团韶关钢铁n（6）闸阀）闸阀n 单独运用闸阀不能作为牢靠的隔断装置。单独运用闸阀不能作为牢靠的隔断装置。n 所用闸阀的耐压强度应超过煤气总体试验所用闸阀的耐压强度应超过煤气总体试验的要求。的要求。n 煤气
23、管道上运用的明杆闸阀，其手轮上应煤气管道上运用的明杆闸阀，其手轮上应有有“开开”或或“关关”的字样和箭头，螺杆上应有爱护套。的字样和箭头，螺杆上应有爱护套。n 闸阀在安装时，应重新按出厂技术要求进闸阀在安装时，应重新按出厂技术要求进行严密性试验，合格后才能安装。行严密性试验，合格后才能安装。2012-1043宝钢集团韶关钢铁闸阀2012-1044宝钢集团韶关钢铁n（7）盲板）盲板n 盲板主要适用于煤气设施检修或扩盲板主要适用于煤气设施检修或扩建延长的部位。建延长的部位。n 盲板应用钢板制成并无砂眼，两面盲板应用钢板制成并无砂眼，两面光滑，边缘无毛刺，盲板的厚度按运用目光滑，边缘无毛刺，盲板的厚
24、度按运用目的经计算后确定。堵盲板的地方应有撑铁，的经计算后确定。堵盲板的地方应有撑铁，便于撑开。便于撑开。2012-1045宝钢集团韶关钢铁2012-1046宝钢集团韶关钢铁n6.放散装置n（1）吹刷煤气放散管n下列位置必需安设放散管：na.煤气设备和管道的最高处；nb.煤气管道以及卧式设备的末端；nc.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。n放散管口必需高出煤气管道、设备和走台4m，离地面不小于10m。厂房内或距厂房20m以内的煤气管道和设备上的放散管，管口应高出房顶4m。厂房很高，放散管又不常常运用，其管口
25、高度可适当减低，但必需高出煤气管道、设备和走台4m。禁止在厂房内或向厂房内放散煤气。2012-1047宝钢集团韶关钢铁放散管口应实行防雨、防堵塞措施。放散管的闸门前应装有取样管。煤气设施的放散管不能共用。（2）调压煤气放散管（剩余煤气放散管）调压煤气放散管应安装在净煤气管道上。调压煤气放散管应限制放散，其管口高度应高出四周建筑物，一般距离地面不小于30m，山区可适当加高，所放散的煤气必需点燃，并有灭火设施。2012-1048宝钢集团韶关钢铁n7.人孔、手孔及检查管闸阀后，较低管段上，膨胀器或蝶阀组旁边、设备的顶部和底部，煤气设备、和管道需常常入内检查的地方，均应设人孔。煤气设备或单独的管段上人
26、孔一般不少于两个。直管段每隔150-200m设一个人孔。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。人孔盖上应依据须要安设吹刷管头。在简洁积存沉淀物的管段上部，宜安设检查管。2012-1049宝钢集团韶关钢铁n8.梯子、平台、楼梯煤气设施的人孔、阀门、仪表等常常有人操作的部位，均应设置固定平台。平台、栏杆和走梯的设计应遵守GB4053.14053.2-83固定式钢直梯和斜梯、GB4053.3-83固定式工业防护栏杆和工业固定式钢平台的有关规定。2012-1050宝钢集团韶关钢铁n9.管道标记和警告牌厂区主
27、要煤气管道应标有明显的煤气流向和种类的标记。全部可能泄漏煤气的地方均应挂有提示人们留意的警告标记。n10.排水器具体请参考第三章2012-1051宝钢集团韶关钢铁第三章U型水封与煤气排水器第一节U型水封n1.水封一种以水、油等液体物质为工作介质的可以使得工作系统与外界或者工作系统内部需分割部分完全隔离的隔断装置。n水封的类型n（1）隔离水封n（2）缸式水封n（3）U型水封2012-1052宝钢集团韶关钢铁U型水封示意图2012-1053宝钢集团韶关钢铁2.工作原理n由于U型水封的工作状态分为两种状态：投产运行状态与停产封水状态，其工作原理为：当其在运行状态之时，U型水封进出口两端的蝶阀处于“开
28、”的状态，U型管道内的水基本排空，此时煤气流经U型管道可以畅通无阻，煤气内的冷凝水和积污得以正常排出；当其在封水状态时，两端的蝶阀处于“关”的状态，U型管道内由给水管对其充水，此时煤气完全不能从U型管道内通过，U型水封得以发挥隔断装置的效果。2012-1054宝钢集团韶关钢铁3.U型水封的有效高度n由于U型水封分为两种工作状态，其有效高度也相应的分为运行有效高度h与封水高度H。n关系：Hh(为煤气压力)n在型水封正常运行过程当中，须要定期对其检查排污，保证运行有效高度h达到要求值2012-1055宝钢集团韶关钢铁4.运行状态下的事故处理n由于生产的不正常或者其他缘由，造成管道内煤气压力Ph时，
29、煤气从U型水封溢流管冲出，使得四周煤气超标，引发煤气事故。n关闭下降管上的阀门，分析引发事故的缘由，消退其影响，并进行补水，使其有效高度hp，复原其正常运行。2012-1056宝钢集团韶关钢铁5.U型水封的平安要求n（1）U型水封须要定期检查排污，发觉隐患刚好处理。U型水封旁边必需有牢靠的水源，以保证断水时的操作。n（2）水封装在其他隔断装置之后并用时，才是牢靠的隔断装置。水封的有效高度为煤气计算压力加500mmH2O。n（3）水封的给水管上应设U型给水封和逆止阀。封水应在5-15min内灌满U型管道。n（4）U型水封两侧应安设放散管、吹刷用的进气头和取样管。2012-1057宝钢集团韶关钢铁
30、其次节煤气排水器n1.煤气排水器的作用n煤气排水器也叫冷凝物排水器，它在煤气管网中的作用是连绵不断地排出管道内的机械水和冷凝水，以及排出煤气管道内的某些杂物污物等，排水器在水封高度正常的状况下是不能排出煤气的，是保证管道畅通的一种必要平安附属设施。2012-1058宝钢集团韶关钢铁复式冷凝物排水器2012-1059宝钢集团韶关钢铁2.排水器的分类n依据排水器的工作压力，排水器可分为低压排水器（1000mmH2O）、高压排水器（10003000mmH2O）和自动排水器（用于地下管道）三种n依据排水器的内部结构可分为单式排水器和复式排水器,或者立式排水器和卧式排水器。n依据排水器的平安性能可分为一
31、般排水器和无泄漏排水器。如下图：2012-1060宝钢集团韶关钢铁2012-1061宝钢集团韶关钢铁3.排水器的工作原理（以复式排水器为例来说明）n排水器的主要功能是利用联通器原理将煤气管道中的冷凝水排出的同时密封住煤气，它由中间隔板分为左右两室，通过连通管相互连接，左室为压力腔，右室为常压腔。n排水器的冷凝水管与煤气管道相连，煤气管道内的冷凝水通过集水漏斗、冷凝水管道流入水槽筒体的水封内。水封具有确定高度，保证水封压力大于煤气管道内的煤气压力，使煤气不能穿过水封。水封有进水管连续补水，保证两室液位等高，当水槽水封高度大于溢流水管高度时，多余的水会通过排水管流出筒体。n如下图所示。2012-1
32、062宝钢集团韶关钢铁排水器工作原理图第一室煤气压力P=H+P1其次室P1=(Hh)+P0其中P0为大气压，求其相对压力，则:P=H+(Hh)=2Hh故：P2H2012-1063宝钢集团韶关钢铁n从上面式子中可知排水器的水封有效高为2H。n因此在设计时排水器的水封高度必需大于管道煤气压力，防止水封被击穿，造成煤气从压力腔（第一室）跑到常压腔（其次室），形成煤气泄漏事故。2012-1064宝钢集团韶关钢铁4.煤气排水器的平安规定n（1）排水器安装间距分波浪式排放，一般为200250m。水平式排放一般为100150m。要求安装在管道标高的最低点，切断装置和流量孔板前后。n（2）排水器的水封有效高度
33、应为煤气计算压力加500mm.n（3）高压高炉从剩余煤气放散管或减压阀组算起300m以内的厂区净煤气总管排水器水封的有效高度应不小于3000mm。n（4）煤气管道的排水器宜安装闸阀或旋塞，落水管应加上、下两道阀门。n（5）两条或两条以上的煤气管道及同一煤气管道隔断装置的两侧宜单独设置排水器。如设同一排水器，其水封有效高度按最高压力计算。2012-1065宝钢集团韶关钢铁n（6）排水器应设有清扫孔和排污管，每只排水器均应设有检查管，（试验头）排水器安装补充给水管应通过漏斗给水。n（7）排水器可设在露天。但寒冷地区应实行防冻措施，设在室内的应有良好的自然通风。n（8）排水器不应设在值班室窗门外或旁
34、边，以免排水器发生事故，煤气窜入室内，造成人员中毒。n（9）排水器应封密式管理，应挂危急警示和责任牌。排水器的落水管闸阀丝杆应加油有护套。n（10）设备所属单位应建立排水器的巡检制度并有记录台帐。2012-1066宝钢集团韶关钢铁5.巡检内容与要求n（1）排水器每班至少巡检一次，并做好记录，发觉问题刚好处理，无法处理要马上汇报。n（2）每年对筒体沉积物进行一次清扫，检查确认隔板、底板、筒体钢板厚度是否符合要求。n（3）检查排水器溢流口是否有溢流水。如下图。n（4）打开排水器试样管阀门，看试验管是否有积水，积水放净后是否有煤气，如有煤气冒出则表示落水管畅通。如试验管长时间排出大量水则表示该排水器
35、内的落水管堵塞。2012-1067宝钢集团韶关钢铁溢流水溢流水如无溢流水，一是排水器下降管堵塞，二是排水器的筒体被污物堵塞。2012-1068宝钢集团韶关钢铁n（5）检查排水器筒体、闸阀、法兰接口、落水管、排污管、试验管等是否有漏水、漏气现象。n（6）检查排水器溢流水至积水坑的溢流管是否畅通，积水坑水是否外溢。n（7）检查排水器底部基础是否下沉，排水器有无被碰撞等现象。n（8）检查排水器责任牌、警示牌、封密护栏门是否完成。n（9）检查排水器筒体四周有无积水、杂物、杂草。2012-1069宝钢集团韶关钢铁6.排水器的投入n（1）确认排水器手孔封好，排污阀关闭，各部件符合投运要求。n（2）从高压室
36、加水口注水，直至低压室溢流口有溢流水为止。（留意排水器加满水后必需封堵高压室的加水口）。n（3）确认高压室加水口封堵严密。n（4）管网送气置换前应确认排水器上第一道闸阀关闭严密。n（5）送气前应打开管道喇叭口下的落水管闸阀，确认试验头关闭。n（6）送煤气后管道压力稳定后在打开排水器上第一道闸阀，投入运行。2012-1070宝钢集团韶关钢铁7.排水器的清污n（1）关闭落水管闸阀、闸阀后应堵盲板。（如闸阀关闭特别严密可以从试验管注入自来水或消防水，但要防止水从落水管倒灌到煤气管道中）n（2）打开排污管阀门，放净筒体内水封水。n（3）打开手孔，接通大气检查CO含量合格。n（4）从手孔清扫筒体内沉积物
37、，也可用自来水或消防水冲洗。n（5）作业结束，首先封手孔、关排污阀。从高压室注水，有溢流水后，抽盲板打开阀门投运。2012-1071宝钢集团韶关钢铁第四章煤气平安作业第一节平安意识n平安，是指在生产的过程中，生产作业人员和生产设备没有现实的危急或者危急隐患，使得生产系统得以正常进行，生产效益没有损失。n燃烧的条件：有可燃物质存在，充分地供应空气或氧，可燃物质达到着火温度以上；即燃烧的三要素：可燃物，助燃物以及点火能源n煤气的危急特点：有毒，易燃易爆n焦炉煤气着火温度为550650，爆炸极限440%n高炉煤气着火温度700，爆炸极限3089%，CO含量2330%2012-1072宝钢集团韶关钢铁
38、n气体置换n气体置换或者吹扫，是指煤气设备设施以及煤气管道内，因其投产或者停产检修等缘由，为破坏燃烧条件或者消退中毒隐患等防止煤气事故的发生，而运用一种气体赶跑另一种气体的一种方法，从而保证煤气作业的平安。2012-1073宝钢集团韶关钢铁n置换方法n干脆置换法存在着发生着火、爆炸的严峻危急，一般不宜接受。n烟气置换法n惰性气体置换法用N2,CO2等惰性气体置换管道、工业炉等煤气设备设施的煤气或者空气，这是较为志向的平安牢靠的方法，目前我们公司主要运用此种置换方法。2012-1074宝钢集团韶关钢铁n蒸汽置换法n空气置换法不举荐用空气作为气体置换介质。n重点平安意识：n现有煤气设备设施等达不到
39、工业企业煤气平安规程要求的，应在改建、扩建、大修或技术改造中予以解决。n煤气设备设施等应明确划分管理区域，明确责任。2012-1075宝钢集团韶关钢铁n各种主要的煤气设备、阀门、放散管、管道支架等应编号，号码应编在明显的地方。煤气管理部门应备有煤气工艺流程图，图上标明设备及附属装置的号。n有煤气设施的单位应建立以下制度：n煤气设施技术档案管理制度，将设备图纸、技术文件、设备检验报告、竣工说明书、竣工图等完整资料归档保存；n煤气设施大修、中修、及重大故障状况的记录档案管理制度；n煤气设施运行状况的记录档案管理制度；n建立煤气设施的日、季和年度检查制度，对于设备腐蚀状况、管道壁厚、支架标高等每年重
40、点检查一次，并将检查状况记录备查。2012-1076宝钢集团韶关钢铁n煤气危急区（如地下室、加压站、热风炉及各种煤气发生设施旁边）的一氧化碳浓度应定期测定，在关键部位应设置一氧化碳检测装置。作业环境一氧化碳最高允许浓度为30mg/m3(24ppm).煤气区域，二人以上。n应对煤气工作人员进行平安技术培训，经考试合格的人员才准上岗工作，以后每两年进行一次复审。煤气作业人员应每隔一至两年进行一次体检，体检结果记入“职工健康监护卡片”，不符合要求者，不应从事煤气作业。n凡有煤气设施的单位应设专职或兼职的技术人员负责本单位的煤气平安管理工作。2012-1077宝钢集团韶关钢铁其次节作业平安要求n1.置
41、换要求n除有特殊规定外，任何煤气设备均必需保持正压操作，在设备停止生产而保压又有困难时，则是牢靠地切断煤气来源，并将煤气设施内部残余煤气吹净。吹刷和置换煤气设备内部的煤气，用氮气、蒸汽或烟气为置换介质。停、送煤气吹刷过程中，严禁在煤气设施上拴、拉电焊机接地线，煤气设施作业区域四周40m内严禁火源、无关的人员和车辆禁止入内，要有专职防护人员现场监护。2012-1078宝钢集团韶关钢铁n煤气设施内部停、送煤气的置换要求是依据含氧量和可燃成分作化验分析或爆发试验，合格标准如下：n（1）氮气置换煤气：做可燃成分总含量分析、可燃成分总含量小于1%为合格。（或检测含氧量，含氧量小于2%为合格）目前能源中心
42、要求CO含量检测值为80PPm以下方可进行动火作业。n（2）空气置换氮气：检测含氧量，含氧量大于20%23%为合格；n（3）氮气置换空气：检测含氧量小于2%为合格；n（4）煤气置换氮气：做爆发试验连续三次合格为合格，n（5）作可燃成分总含量化验分析，可燃成分含量：高炉煤气大于或等于25%，转炉煤气大于或等于50%，焦炉煤气大于或等于80%为合格。2012-1079宝钢集团韶关钢铁n2.停送煤气作业平安要求：n（1）煤气设施停、送煤气是特别危急的作业，停、送煤气前，必需制定具体的作业方案，其中内容包括：目的、时间、地点、准备工作、操作步骤、平安留意事宜、组织人员机构，并附有停送煤气的管网草图。重
43、大停送煤气危急作业应制定事故应急预案。n（2）全部参与作业人员须具体平安教化、技术交底、熟知操作步骤、明确责任、听从指挥、穿戴齐全劳动用品。n（3）煤气设施停煤气作业时应确认炉、窑、灶、烧嘴全部止火。牢靠切断煤气来源，打开末端放散管，用氮气或蒸汽置换煤气合格为止。n（4）煤气设施送煤气前应确认煤气设施经有关部门验收合格具备送煤气条件。煤气设施应用氮气或蒸汽置换运用合格，运用煤气前必需做爆发试验三次合格。2012-1080宝钢集团韶关钢铁n3.点火试爆作业平安要求n（1）炉、窑、灶送煤气点火时，必需确定烧嘴阀关闭严密，炉膛内有明火、燃烧系统应具有确定的负压。点火程序必需是先点燃火种，然后渐开煤气
44、闸阀，严禁先给煤气后点火。n（2）凡送煤气前已烘炉的炉子，其炉膛温度超过800时，可以不点火干脆送煤气，但应严密监视其是否燃烧；n（3）送煤气点火时不着火或着火时后又熄灭，应马上关闭煤气闸阀，查清缘由，排净炉内混合气体后，再按规定程序重新点火；2012-1081宝钢集团韶关钢铁n4）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，在逐步增大供风量和煤气量。停煤气时应先关闭全部的烧嘴，然后停鼓风机；n（5）送气点火前做爆发试验合格后应刚好关闭放散阀，煤气压力稳定在5000Pa左右，方可进行点火作业；n（6）炉、窑、灶点火时闲杂人员必需撤离现场，操作人员应避开炉门、炉孔、看火孔，
45、点火人员应侧面对点火孔，操作点火。2012-1082宝钢集团韶关钢铁n4.动火作业平安要求：n（1）牢靠隔断煤气n（2）取样分析n（3）在煤气设备设施以及管道等上动火，必须要有作业方案和平安措施，并要取得煤气防护站或平安主管部门的书面批准。n（4）在运行中的煤气设备上动火，设备内煤气应保持正压，动火部位要牢靠接地，在动火部位旁边要装压力表或与旁边仪表室联系。n（5）在停产的煤气设备上动火na.要用可燃气体测定仪测定合格，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。nb.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。2012-1083宝钢集团韶关钢铁n5
46、.带煤气抽堵盲板作业平安要求：n（1）不宜在雷雨天进行；n（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：na.工作场所应备有必要的联系信号、煤气压力表及风向标记等。nb.距工作场点40m内，禁止有火源并应实行防止着火的措施，与工作无关人员要离开作业点40m以外。nc.应运用不发火星的工具，如铜工具或涂有很厚一层润滑油的铁工具。nd.距作业点10m以外才可安设投光器。ne.不得在具有高温源的炉窑建、构筑物内进行带煤气作业，如需作业，必需实行牢靠的平安措施。2012-1084宝钢集团韶关钢铁n6.设备内进行作业的平安要求：n（1）进入煤气设备
47、内工作时，应取空气样作一氧化碳含量分析。一氧化碳含量不超过30mg/m3（24PPm）时，可较长时间工作，一氧化碳含量在50mg/m3(40PPm)时，进内连续工作时间不得超过1h；在100mg/m3(80PPm)时，连续工作时间不得超过30min；在200mg/m3(160PPM)时，连续工作时间不得超过1520min。n（2）进入煤气设备内部工作时，平安分析取样时间不得早于动火或进塔(器)前半小时，检修动火工作中每2h必需重新分析。工作中断后复原工作前半小时，也要重新分析。取样要有代表性，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。2012-
48、1085宝钢集团韶关钢铁n（3）进入煤气设施内工作时，应检测CO、O2合格，进入煤气设施应带CO、O2报警器，实行防护措施，设专职监护人员，作业人员进入设施内部工作时间间隔至少2h以上。n(4)进入煤气设施内作业人员，除有专职监护人员监护外，还应能够有与外部人员取得联系的工具。n（5）进入煤气设备内部工作，所用照明电压不得超过12V。2012-1086宝钢集团韶关钢铁第五章煤气三大事故的预防和处理n煤气是工业企业中焦炉、热风炉、轧钢加热炉以及其他各种加热炉的主要燃料，煤气从产生到净化、输送加压以及到用户的运用，不仅煤气设备的分布面广，而且接触煤气的职工在各单位占很大的比例。因此，煤气平安已成为
49、本企业平安生产中不行忽视的重要问题。尤其是转炉煤气的回收利用和引入的自然气，对避开煤气中毒、着火、爆炸事故的产生，更是平安生产中的重要课题，也是全部煤气管理人员、煤气操作工和煤气防护人员的重要任务。因而要深刻了解煤气三大事故的缘由，切实做好预防和处理，是搞好煤气平安生产特别重要的组成部分。2012-1087宝钢集团韶关钢铁第一节中毒事故n依据国家卫生标准，在工作环境中CO最高允许含量为24PPm，当空气中CO含量高于此标准时，则因含量和接触时间的不同，会导致接触人员稍微、较重、严峻煤气中毒，甚至死亡。2012-1088宝钢集团韶关钢铁n1.一氧化碳中毒的机理n各种煤气CO的含量2012-108
50、9宝钢集团韶关钢铁nCO被吸入后，经肺泡进入血液循环系统，由于它与血液中的血红蛋白（Hb）的亲和力比O2大200300倍，故人体吸入CO后，即与血红蛋白结合，生成碳氧血红蛋白（HbCO）。碳氧血红蛋白无携氧实力，又不易解离，解离速度比氧合血红蛋白（HbO2）慢3600倍，且HbCO的存在影响HbO2的解离，阻碍了氧的释放，造成全身各组织缺氧，甚至窒息死亡。空气中其浓度达到1.2g/m3时（960PPm），短时间可致人死亡。2012-1090宝钢集团韶关钢铁n2.中毒的症状n（1）急性中毒是指一个工作日或更短的时间内接触了高浓度毒物所引起的中毒。其发病很急，变更较快，多数是由于生产中发生意外事故