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1、第一节第一节 煤气安全管理煤气安全管理 l一、煤气的基础知识l1、煤气的产生、分类及组分l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。l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，而民用煤气只
2、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。l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 煤气成分种类w(CO)/w(H2)/w(CH4)w(CmHn)/w(02)/w(CO2)w(N2)相对密度性质焦炉煤气5-855-6023-282-40.4081.5-3350363无色有臭发生炉煤气23-27lO-180.3-1.3012015-055818-600.80.9无色有臭高炉煤气23-30240205约10816-1851
3、-5609-1.1无色无味转炉煤气60-7015215-2010-20无色无味l2、煤气的危险性l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。l（1）易中毒l各种煤气中均含有一氧化碳气体，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3l的危险性越大
4、。l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。l（2）易着火l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、摩擦撞击火花、静电火花、电火花、雷击等火源时易引起着火事故.l（3）易爆炸l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
5、起爆炸事故。l（4）煤气的其他危害l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。l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
6、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。l二、煤气安全的重要性l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。l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
7、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。l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。l三、煤气安全措施l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
8、源得以控制，而不存在导致人身伤害和财产损失的状态。l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。l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：l1、安全技术措施l2、安全管理措施l1、安全技术措施l安全技术的基本内容包括以下两个方面。l预防工伤事故和其他各类事故的安全技术。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。l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
9、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。l2、安全管理措施l（1）贯彻执行安全生产的法律法规l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(AQ20022004)、炼钢安全规程(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(GB383612000)、建筑设计防火规范(GB500162003)、爆炸和火灾危险环
10、境电力装置设计规范(GB5005892)、建筑物防雷设计规范(GB500572000)、城镇燃气设计规范(GB5002893)等一定要严格贯彻执行。l（2）建立和健全各项规章制度l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
11、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。l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。l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，一般资料保存3年，重要资料要归档管理。l（3）加强煤气防毒防火防爆管理l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，
12、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。l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。l（4）煤气调度管理l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。l为保证煤气系统安全，煤
13、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。l（5）安全标志和安全色管理l工业企业煤气安全规程(GB622286)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。l(1)警告标志安全标志(GB289496)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
14、避免发生事故。安全标志警告牌由安全色(见GB28932001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。l(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(GB723187)中，对工业管路的基本识别色和识别符号做出了规定。l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。l识别符号用于
15、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。l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
16、的部分，可考虑约50m做一个标记。l（6）煤气标准化班组建设l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，l都应传达到班组每个成员。对上级开展的“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。l（7）安全文化建设l经常举办不同形式的培训班，使广大职工的业务素质和安
17、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。l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l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l进安全工作开展。第二节第二节 煤气的基本参数煤气的基本参数 l一、温度：l温度是表示物质冷与热特性和程度的参数，本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：l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10
18、0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。l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：lT=273.15+tl式中：T绝对温度，K；lt摄氏温度，。l二、温度与热量：l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。l热是物质分子运动而产生的一种能量，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。
19、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。l三、压力l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：l（1）用单位面积上所受的力来表示，单位为Kg/cm2。l（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。l（3）大气压表示法l大气的重量对地表面的压力，称为大气压力。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。l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。l工
20、程上1Kg/cm2或为1工程大气压，一般简称大气压，用at来表示。l国际上用Pa作为压力单位，1Pa=1N/m2。各种压力单位的换算Pabaratm1Pa1bar1atm1at或1Kgf/cm21mmHg1mmH2O110510132598066.5133.3229.8063810-511.013250.9806551.3332210-30.09806410-39.8692310-60.98692310.7678391.3157910-3009678110-3at或Kgf/cm2mmHgmmH2O1Pa1bar1atm1at或1Kgf/cm21mmHg1mmH2O0.10197210-41.0
21、19721.0332311.3595110-30.09999710-37.500610-3750.06760735.5910.07355370.1021020010335.210002.813.59581l(3)表压力、绝对压力和真空度l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
22、绝对压力。l表压、绝对压力和大气压力的关系如下：lP=B+Pbl式中：P绝对压力；lB大气压力；lPb表压力。l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。l压力负压值的大小，也可用真空度来表示。l真空度=Pb/B100%l式中：Pb容器的负压值；lB该处的大气压力。l四、煤气组分表示法l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。l重量法煤气的重
23、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：l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。l摩尔法l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。l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。l百万分率PPm与重量浓度（mg/m3）的换算，可分两种情况：la按标准状态（0，760mmHg）lCW=MC/22.4lb按常温状态（25，760mmHg）lCW=MC/24.45l式中：M被测物质的百万分率
24、浓度；lC被测物质的分子量。l五、煤气的重度、比重l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：l=G/Vl式中：G燃气重量，Kg或Kgf；lV燃气体积m3。l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。l=M/Vl式中：M燃气重量，Kg；lV燃气体积m3。l在重力场的条件下，重度和密度的关系可用下式表示：l=gl式中：g为重力加速度，9.81m/s2。l工工程程单单位位制制中中的的重重度度在在数数值值上上等等于于国国际际单位制中的密度。单位制中的密度。l煤气比重是煤气重度与同状
25、态下空气重度的比值，如下式：lS=/空l式中：燃气的重度；l空空 气 的 重 度，在 标 准 状 态 下（1atm，273K），空=1.293Kg/m3l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。l 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。l对
26、比重小于空气的气体，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 l注意:表中系按煤气一般组成列出的重度和比重.煤气类别重度Kg/m3比 重 S(空 气=1)焦炉煤气高炉煤气转炉煤气发生炉煤气0.46.1.331.341.160.361.031.040.89第三节第三节 煤气管道的附属装置煤气管道的附属装置 l（一）煤气管道上的切断装置l1、对煤气管道用切
27、断装置的基本要求l（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。l(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。l(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。ll(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。l(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。l(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
28、行操作或使功能失效。2、冶金企业常用煤气切断装置l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。l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。l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。l闸阀严密性随使用次
29、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。l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。l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。l（2）水封：l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
30、用作正水封和逆水封）、氢气（如安全水封）等生产和输送过程。l工厂煤气管道使用水封主要有如下几种类型：l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，煤气阻损亦较大。其示意图如图：l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。lU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：l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
31、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。l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
32、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。l不过，宝钢根据他们的实践经验认为，使用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。l（3）蝶阀l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。l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。l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。l煤气管道上常用的蝶阀有：l对夹式耐腐
33、蚀衬胶蝶阀、双夹式衬胶阀、密封蝶阀。l（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，起着开闭的作用。l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）。l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。l（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。l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、
34、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。l球阀的主要缺点：不能做精细调节流量之用。l（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。l（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 l1排水器的技术要求l(1)冷凝物排水器之间的距离要求l(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。l(2)
35、应达到连续性排放冷凝物的功能。l(3)排放时只能排放冷凝液，不能排放煤气。l(4)便于检查排放口是否堵塞。l(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。l(6)排放液不扩大污染区域。l(7)便于日常检查和定期清扫工作。l(8)设备加工制作简单，检修方便。l(9)节约能源，维护费用低。l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
36、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：l第一室P=H+Pll第二室P=(Hh)+P0l其中Po为大气压，求其相对压力l则：P=H+(Hh)=2Hhl故：P6米)。这种管架在冶金企业使用最普遍。lb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空高度22米。这种管架在厂区边沿应用较多。lc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。ld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。l按外型分类：T型、“型、“A型、“开”
37、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。l按结构力学分类la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。lb柔性管架：管架纵向刚度小能弯曲，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。lc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：l主
38、动管道（多管线铺设中的最大管径管道）要用铰接。l主动管的轴向膨胀量不大于管架高度（管托至基础面）的2%。l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。l2、管托l管托将管道的荷载集中传递给管架的支柱。l管托按上下连接方式分类为：l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）；l下滑式管托：管托在板上滑动，托与管焊死。l固定管托：管托与管焊死，托与柱四根螺栓连接。l铰接管托：托与柱用两根螺栓连接或档板固定，托与管焊死。l滚动管托：柱上滚轴支承管托，托与管焊死。l3、支柱l承受的荷载有：l永久荷载l临时荷载l特殊荷载：考虑地震、事故因素六、
39、管道人孔六、管道人孔 l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。l1、人孔安装的位置：l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。l2、人孔还应符合下列要求l煤气设备或单独的管段上，人孔应不少于2个。lDN1600mm煤气管道人孔应设在管道水平中心线上；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。lDN600mm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。l人孔盖上应有把手和吹扫管。l
40、人孔处应设平台梯子。l七、管道流量孔板七、管道流量孔板l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。l八、操作平台与梯子八、操作平台与梯子l1、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。l2、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。l3、平台面一般采用栅形构件，以免积水腐蚀和结水时操作人员滑倒。l4、平台直梯及爬梯应悬挂“煤气设施，禁止攀登”等警示牌。九、盲板l煤气管道上的盲板分为固定盲板和活动盲板两类：l1、固定盲板：固定盲板按其固定
41、方式不同又分为两种：l(1)焊接固定盲板：焊接固定盲板又称内焊堵板。l(2)螺栓固定盲板：盲板周围有螺孔，用螺栓与法兰紧密连接，其间有衬垫材料密封。属于这种盲板的有人孔盖板，管道端头堵板。l2、活动盲板：l（1）活动盲板是可以根据生产需要进行抽出或堵入的短期使用盲板。钢铁企业付产低压煤气管道常用活动盲板厚度表l盲板直径500600-10001100-150016001800190024002500l盲板厚度6881010-1212-14181820l（3）活动盲板操作用撑铁l在安装活动盲板的煤气管道法兰处的两侧焊上对称的两对撑铁，2020以上沿周三等分焊上三对撑铁，每对撑铁的迎面距离为3504
42、00毫米，长度为350毫米，各自高300毫米。l（4）活动盲板替换用垫圈的制作l活动盲板的抽，堵作业大都是在带煤气条件下进行的，一般石棉橡胶垫片，石棉绳都不适应快速安装的技术要求。因此，在安装活动盲板处必须制作适合带煤气作业的替换活动盲板位置的专用垫圈，以保证法兰的密封。l垫圈的外径同盲板、宽2530毫米、厚度120管道3毫米。1020管道45毫米。l垫圈上、下有两手柄。手柄上留圆孔便于与盲板区别，其上打印外径及厚度、手柄宽度与圈致，其长度以外露100毫米为宜。l垫圈两面平整地满敷1013石棉绳，用麻丝绕缠紧密后打平备用。l十、接地装置l为防止煤气管道雷击和静电产生火源，一般在300米范围内至
43、少设一处接地装置。l在基础附近打入深度不少于2.5米，能接触潮土的Dg50的钢管桩(或505角钢)，桩间距4米。在桩端部用404扁钢联接，并在中间部位用同样扁钢成丁字焊接，另端接钢管架柱或沿钢筋混凝土管架上接管壁。所有焊接点都必须除锈后焊接，以保证其导电良好。安装后测试的对地电阻不得超过10，否则应采取不久措施直至合格。接地装置维护的管道区间如存在绝缘应加连接线以保证有效接地。l十一、调节蝶阀l调节蝶阀与密封蝶阀不同，它的作用在于节流而不能断流，阀板与管径通常保留阀径0.25%的间隙，用以灵活控制阀后煤气压力和流量。l十二、泄爆阀泄爆阀l（1）当燃烧装置采用强制送风的燃烧嘴时，煤气支管上应装止
44、回装置或自动隔断阀。在空气管道上应设泄爆膜。l（2）泄爆膜安装的位置及安全要求：l泄爆阀安装在煤气设备易发生爆炸的部位。l泄爆阀应保持严密，泄爆膜的设计应经过计算。l泄爆阀端部不应正对建筑物的门窗。l（3）泄爆阀的安装l泄爆阀上装有一块泄爆膜，一般均为铝质材料制成。当管内压力突然升高时，泄爆膜首先破裂，气体向外冲出，并掀动阀盖，因而支撑杆自动脱落，泄压后阀盖在重锤的作用下封闭阀口，防止空气渗入管路系统（同时防止大量煤气外泄）。泄爆膜在安装前应进行破裂试验，试验压力一般为工作压力的1.25倍，当工作压力 P=0.050.2公 斤/厘 米2时，试 验 压 力 为P+0.05公斤/厘米2.试验中为了
45、减小泄爆膜的有效厚度，可用刻划井字形沟槽的办法处理。第四节第四节 煤气柜煤气柜 l一、设置煤气柜的作用l企业设置煤气柜主要有以下三个作用。l1、可有效地回收放散煤气l 企业建立煤气柜，是利用煤气柜可以及时吞吐煤气的特点，回收企业内部生产不均衡所造成的瞬时煤气放散量，即煤气柜可以有效地吞吐用户所难以适应的频繁、短时的燃气波动量。当煤气有剩余时存人柜内，煤气不足、管网压力下降时，再补入管网，起到以余补欠的作用，从而减少煤气放散量。l 2、可充分合理地使用企业内部的副产煤气l 由于建立了煤气柜，在工厂煤气平衡中，可以不考虑煤气缓冲量，从而充分利用工厂副产煤气，以减少外购燃料量，提高工厂煤气的使用率。
46、l 3、稳定管网压力，改善轧钢加热炉等的热工制度l 利用煤气柜调节煤气管网压力，稳压效果好，可大大改善煤气供应的质量，使加热炉热工制度稳定，提高加热炉的煤气利用效率，从而可降低煤气消耗量，同时还可以改善轧钢产品的质量。二、煤气柜的分类按密封方式分类按结构类型分类湿式(水封)煤气柜直立升降式螺旋升降式干式煤气柜稀油密封式(MAN型)润滑脂密封式(KLONEEN型)橡胶夹布帘式(WIGGINS型)l湿式煤气柜易于加工制造和安装，操作管理简便，运行可靠。湿式煤气柜靠水密封，密封性较好，但其基础载荷大，对地基要求较高，因而基础工程费用较大。寒冷地区尚需考虑水槽的防冻问题。此外，湿式煤气柜受塔体结构的限
47、制，储存煤气的压力较低，一般不超过4kPa，且塔内压力随塔节升降而变化，对稳定企业煤气管压力的作用不大。l干式煤气柜中，煤气储存于活塞的下部，靠活塞上下移动而改变其储气容积。干式煤气柜最大的优点是其储气压力较高，一般可达68kPa，最高可达12kPa，煤气压力在活塞的升降过程中变化不大，因而稳定管网压力的效果较好。由于干式煤气柜制造安装要求比较高，因而造价较高，金属耗量也较大。但随着煤气柜容积的增大，干式煤气柜与湿式煤气柜的投资差额逐渐缩小。当煤气柜容积大到200000m3时，两者造价基本相同。l三、干式煤气柜与湿式煤气柜相比其主要优点如下。l (1)储气压力高而稳定 干式煤气柜压力波动小，一
48、般波动在土5左右。储气压力可按需要设计，目前设计压力68kPa，最高可达12kPa。可直接与冶金工厂煤气管网连接，系统简单，稳压l效果较好。l湿式煤气柜储气压力随钟罩升降而变动，压力波动范围为1545kPa，储气压力低，不能直接与冶金工厂煤气管网连接。输送气需经过加压机升压。管网系统复杂，且需增加基建和日常运行费用。l(2)基础工程费用低 干式煤气柜由于没有大型水槽，荷重小，基础易于处理，特别对地质条件差的地区更为有利，以150000m3煤气柜为例，干式煤气柜总重2200t，而湿式煤气柜重达40372t，其中水重39000t，金属柜体重1372t。l(3)使用年限长，维修工作量小 湿式煤气柜由
49、于钟罩经常浸入水中，钢板易受水侵蚀，需经常进行刷漆防腐，维修工作量大。投产56年就锈蚀，需经常进行修补。一般寿命为1520年。l 干式煤气柜内壁有油膜保护，不会产生锈蚀。柜体防锈刷漆工作量小，使用寿命可长达50年以上。l(4)冬季不需要大量的保温用蒸汽 湿式煤气柜在北方寒冷地区，为防止水槽冻结，需用蒸汽保温，耗用大量蒸汽。以一个50000m3煤气柜为例，冬季(150d)水槽所需保温蒸汽量约为10th左右。l 干式煤气柜冬季只需少量蒸汽用于加热密封油，其蒸汽耗量不到lOOkgh，因而运行费用低。l(5)无大量污水排放，对环境污染少 湿式煤气柜经常有含酚、氰污水外排，在停气检修时，一次要排放大量的
50、含酚、氰污水，以150000m3湿式煤气柜为例，一次排放大约39000t，难以处理，易造成污染。在雨季，柜顶部的雨水流下外排时，也会造成对环境的污染。l 干式煤气柜只有少量的煤气冷凝水外排，经集水井收集后，定期用车运到水处理车间集中处理，不会造成对环境的污染。l(6)操作简便，运行安全 湿式煤气柜需经常向水封槽补水，水位不足时，有泄漏煤气的危险。冬季在北方地区还要防止因水封冻结引起的操作事故。l 干式煤气柜操作简便，运行安全。一般遥控的干式煤气柜可以无人管理，每周只需进柜检查一次即可。l(7)占地面积小 干式煤气柜高度与直径之比，可较湿式煤气柜为大。因此相同容积的煤气柜，干式比湿式占地面积少。