煤气柜泄漏（精选八篇）
煤气柜泄漏 篇1
关键词：煤气柜泄漏,高斯扩散,爆炸,煤气中毒
据统计,2015年中国钢铁工业能源消耗占全国总能耗15%左右。为了降低能源消耗,减少环境污染,目前大型钢铁企业均设置了煤气柜,既可以有效回收钢铁生产过程中产生的有毒煤气,又能进一步将其用于电厂发电、生产厂燃烧等,对于解决钢铁企业动力能源问题和降低生产成本有积极的推动作用。
目前,国内煤气柜容量从上万到几万立方米不等,最大高达30万m3。煤气柜内主要气体为H2和CO,都是易燃易爆气体,煤气柜属于重大危险源。一旦发生泄漏,容易引发火灾爆炸事故,对人民生命和财产造成严重损害。同时,CO与人体血红素结合,使人体各部分组织和细胞缺氧,引起窒息和血液中毒。近年来,钢铁企业煤气泄漏事故屡有发生。
基于此,对煤气柜进行煤气泄漏、扩散定量分析,对制定煤气泄漏应急预案及安全减灾策略具有重要意义。
1 原型基本情况
某钢铁企业动力厂煤气站设有一座80 000m3转炉干式橡胶密封型煤气柜和一座50 000m3干式高炉煤气柜。其中,转炉煤气的主要成分为:CO 58%、CO215%、N224.8%、H22%、O20.2%,其在空气中的爆炸极限为12.5%~75%;高炉煤气的主要成分为:CO 25%、CO215%、N255%、H22%、CH43%,其在空气中的爆炸极限为35%~72%。转炉煤气压力波动较大,取3kPa,高炉煤气压力为9kPa。
2 泄漏机理
可燃气体的泄漏类型通常分为:瞬时泄漏和连续泄漏。压力容器由于特殊原因发生爆破,导致可燃气体瞬间完全释放属于瞬时泄漏;容器失效或管道破裂导致可燃气体在一段时间内持续泄漏属于连续泄漏。笔者结合实际考察了煤气柜发生连续泄漏时的气体扩散规律。
煤气柜泄漏的主要原因有:气体腐蚀,特别是SO2,使煤气设备、设施和管网老化、腐蚀,发生煤气泄漏,引发火灾爆炸事故;煤气水封、排水器由于管网压力波动被击穿,发生煤气泄漏;设备操作、检修过程中由于外力机械伤害气柜;煤气管道密封不严、阀门失效,巡检不及时导致煤气大量泄漏。
3 定量分析模型
3.1 煤气泄漏模型
煤气柜连续泄漏可视为连续点源泄漏,连续点源泄漏可通过小孔泄漏模型进行计算。依据AQ/T 3046-2013《化工企业定量风险评价导则》规定,当时,气体流动属音速流动;当时,气体流动属亚音速流动。其中,P0为大气压力,P为容器内介质压力,γ为绝热指数。
对于煤气,γ取1.4,得出两个煤气柜气体流动均属亚音速流动。假设气体泄漏过程为绝热过程,气体符合理想气体状态方程,则亚音速流动气体泄漏质量流速如式(1)所示。
式中:Q为气体泄漏质量速率,kg/s;Cd为气体泄漏系数,当泄漏孔形状为圆形时取1.0,为三角形时取0.95,为长方形时取0.9;A为泄漏孔面积,m2;P为容器内介质压力,Pa;M为泄漏气体摩尔质量kg/mol;R为理想气体常数,J/(mol·K);T为气体温度,K;Y为流出系数,按式(2)计算。
3.2 煤气扩散模型
经计算,该企业转炉煤气的平均摩尔质量M1=29.8g/mol,高炉煤气的平均摩尔质量M2=29.5g/mol,均与空气接近,可用高斯烟羽模型。假设气体在扩散过程中不发生沉降、相变和化学反应,气体扩散行程中无障碍物。由于管道破裂而发生泄漏时,可视为地面点源泄漏。以泄漏点为原点,风向顺着轴正方向,泄漏高度H=0,其连续稳态烟羽浓度分布如式(3)所示。
式中:C(x,y,z)为连续形成稳定流场给定点的气体质量浓度,kg/m3;Q为气体泄漏质量速率,kg/s;u为风速,m/s;σy和σz分别为侧风向和垂直风向的扩散系数,m,依据Pasquill-Gifford扩散参数确定。
4 泄漏危险性分析
4.1 初始条件
煤气泄漏过程中,假设泄漏气体为理想气体,泄漏过程为绝热过程,泄漏孔面积不随时间发生变化,气体泄漏速率恒定,泄漏看作是地面泄漏。
假设煤气柜沿地面某处柜体发生开裂,开裂面积20cm2,开口形状为长方形,Cd取0.9;风速为1 m/s,温度300K,大气稳定等级A。
4.2 泄漏速率及泄漏量计算
(1)80 000m3转炉煤气柜,如式(4)、式(5)所示。
(2)50 000m3高炉煤气柜,如式(6)、式(7)所示。
4.3 泄漏爆炸危险区域计算
4.3.1 80 000m3转炉煤气柜
转炉煤气的爆炸下限为12.5%,达到爆炸下限时,单位体积空气中煤气质量如式(8)所示。
则气体扩散至x处时,C(x,0,0)=0.15kg/m3,将其代入式(3)可得出式(9)。
由σyσz=[0.32x×(1+0.000 4x)-0.5]×[0.24x×(1+0.000 1x)0.5]=0.327m2,得出x≈2.07m。以转炉煤气柜泄漏点为中心,沿顺风向,距离泄漏点2.1m范围内煤气具有爆炸危险。
4.3.2 50 000m3高炉煤气柜
同样的,高炉煤气的爆炸下限为35%,达到爆炸下限时,单位体积空气中煤气质量为m2=0.42kg,C(x,0,0)=0.42kg/m3,则σyσz=0.20m2,此时,x≈1.62 m。以高炉煤气柜泄漏点为中心,沿顺风向,距离泄漏点1.6m范围内煤气具有爆炸危险。
4.3.3 风速、泄漏面积对泄漏爆炸危险区域的影响
笔者考察了风速为4、8、10、15m/s时,煤气泄漏爆炸危险区域的变化情况,结果如表1所示。
由此可见,随着风速的增大,煤气泄漏爆炸危险区域逐渐减小。这是因为风速越大,空气流量越大,使持续泄漏的煤气浓度很快稀释到爆炸极限以下;并且,当风速增大到一定程度后,风速继续变大,泄漏爆炸危险区域减小幅度变小。同时,由表1可以看出,相同泄漏条件和大气条件下,转炉煤气柜泄漏爆炸危险区域大于高炉煤气柜,这与其爆炸极限有关,转炉煤气CO含量更高,爆炸下限更低,从而导致爆炸区域更宽。
以环境风速为1m/s为例,进一步考察泄漏面积对泄漏爆炸危险区域的影响。由表2可以看出,随着泄漏面积增大,煤气泄漏爆炸危险范围增大。
4.4 泄漏毒性范围计算
煤气的毒性是其主要危险性之一。依据等浓度图确定煤气泄漏危险分布,不同类型气体安全浓度(体积分数)分布,如表3所示。
图1、图2分别为转炉煤气和高炉煤气泄漏时下风向CO扩散等浓度分布图。由图1可以看出,转炉煤气发生泄漏时,沿下风向方向16m左右以内为致死区,严重区最远距泄漏点25m,较严重区距泄漏点33m,距泄漏点大于112m范围为安全区。
对于高炉煤气而言,下风向方向13 m以内为致死区,最远扩散到96m范围内人身安全均受到影响;严重区距离泄漏点最远18m,距泄漏点37m为较严重区。
通过对比分析可以看出,相同泄漏情况下,转炉煤气较高炉煤气影响范围更广,这是其气体成分中CO含量高导致的。可见,转炉煤气比高炉煤气危险性更高,在日常操作、维护中更应加强管理。同时,煤气在顺风向扩散距离明显大于垂直风向距离,这是由于风力作用下可燃气体蔓延更快。
同样地,考察了风速、泄漏面积对煤气扩散范围的影响,如表4、表5所示。这里最远毒性范围是指CO体积分数为3×10-5时煤气扩散到的最远距离。
从表4和表5可以看出,当泄漏面积为20cm2时,随着风速的增大,两类煤气扩散最远毒性范围逐渐减小,有利于煤气扩散,降低毒性范围;当风速为1m/s时,煤气扩散最远毒性范围随泄漏面积的增大而明显增大,危险性增强。对比表1、表2和表4、表5可知,煤气泄漏过程中潜在的中毒危险性影响范围远大于爆炸危险性。
5 结论
通过理论分析和数值计算对某钢铁企业动力厂煤气站进行泄漏危险性定量分析。同时,利用MATLAB实现高斯扩散烟羽模型求解,得出不同煤气泄漏下风向CO等浓度分布曲线。有利于该企业了解其煤气站发生泄漏事故影响范围,为其制定应急预案提供指导。
参考文献
[1]杨灿剑,付晋.加氢站氢气泄漏事故模拟及后果分析[J].消防科学与技术,2011,30(4):358-362.
[2]吴玉剑,潘旭海,孙智灏.建筑物对氯气泄漏扩散影响的数值模拟[J].消防科学与技术,2010,29(11),939-942.
[3]邓金华,沈贤明.MATLAB在化学危险性气体扩散模拟分析中的应用[J].中国安全生产科学技术,2005,1(5):94-96.
[4]庄学强.大型液化天然气储罐泄漏扩散数值模拟[D].武汉:武汉理工大学,2012.
[5]蔡凤英,谈宗山.化工安全工程[M].北京:科学出版社,2000.
主辅柜回收转炉煤气 篇2
主辅柜回收转炉煤气
阐述了主辅柜回收转炉煤气,通过控制,充分利用主、辅柜的`柜容,实现转炉煤气全量回收.保证转炉煤气用户使用转炉煤气的稳定,增加了人工合成煤气配比系统,保证了煤气的不间断供应,稳定了用户的热工制度,取得了显著的经济效益.
作 者：张维祥 张卫东 作者单位：马鞍山钢铁股份有限公司第二能源总厂,安徽马鞍山,243000 刊 名：冶金动力 英文刊名：METALLURGICAL POWER 年，卷(期)：2010 “”(2) 分类号：X757 关键词：主辅柜 回收 转炉煤气浅谈煤气管道泄漏的抢险 篇3
【关键词】煤气管道；泄漏；抢险
煤气是由多种可燃气体组成的混合气体，其主要成分是氢气、一氧化碳和氢烃类，当它与空气混合达到爆炸浓度极限时，遇到火源就会发生爆炸起火。因此，遍布地下的煤气管道也给人们带了忧患。我们永远记得，去年12月8日至11日上海、西安两地连续发生的三起大爆炸，损失惨重。因此，本文介绍了煤气管道泄漏的原因以及抢险措施。
1.煤气管道损坏漏气的原因
1.1自身缺陷和受长期腐蚀的煤气管道
一方面是管道本身存在质量间题，在使用过程中容易产生裂纹、穿孔等现象，造成漏气。另一方面是管道受外界影响。由于煤气、合成氨以及甲醇企业的煤气管道跨度长、数量多、管径大，管道上的闸阀、法兰、膨胀节和焊缝多，管道受到管道内煤气及氨水的长期腐蚀，加之有不少管道都处在化工生产区域，同时也受到生产环境中的烟气和露天气候的影响，随着时间推移，管道上的各个连接处和焊缝部位等都易因长期腐蚀和锈蚀而造成管道上不同部位出现不同程度的泄漏。
1.2煤气管道在施工中存在一定问题
煤气管道绝大部分都是高空沿水泥构架或钢架多根管道并行架设安装，长距离的管道在施工安装过程中，如果整体水平达不到要求，则会造成部分管道长期使用过程中逐步出现局部微小的下沉。在这种情况下，部分管道上的焊缝的下部位置就会先后出现程度不一的开裂现象，有的则是在施工中因焊接作业时质量把关不严，焊缝上的金属填充物堆积不均，有厚有薄，这些焊缝薄弱处强度减小，逐步发生泄漏。
同时，各类地下管线施工时，对相邻煤气管未及时采取保护措施，如管位较深的下水道施工时，采用井点抽水，使泥土流失，影响管基，导致煤气管道不均匀下沉，接口处漏气，甚至断裂漏气。
1.3压力、温度的影响
由于煤气压力不稳定及热胀冷缩的影响，管道受一定交变应力作用，容易在管道母材或焊缝缺陷处产生裂纹，造成漏气。
1.4其他工程施工的影响
由于道路扩建，使煤气管道上的地面空间由原来的人行道变成车行道或违章建筑物，导致重车在管道上方碾压等现象，造成管道接口松动、开裂甚至管道折段。给排水、电力、电信、道路等工程施工时，由于施工队伍未查明煤气管道位置，采用机械开挖容易造成漏气。特别是凝水缸抽水管，一旦被铲断即造成煤气泄漏。据统计这类因违章施工造成管道破损引起的煤气事故约占事故总数的20%。
1.5外界环境的影响
路面环境的影响。当超过道路荷载的重型车辆（如重型施工机具、履带式起重机等）经过结构等级不高的道路时，将会压坏路面下的煤气管，致使断裂漏气；地下环境影响。工厂的腐蚀性酸液任意排放、浸蚀土壤，导致煤气管腐烂穿孔或破裂漏气。室内煤气管若长期受腐蚀性气体（如二氧化琉等）的污染、侵蚀，也会导致管道腐烂漏气；天气的影响。因气温骤变，尤其寒潮来临，使地下煤气管收缩拉断而漏气。
2.煤气泄漏的抢险措施
2.1当发现管道煤气泄漏时，应立即拨打报警电话报警，并及时通知医院和供气等部门配合，一方面要在事故现场和周围划出警界线并布置岗哨，禁止非抢险人员入内；另一方面，进入煤气危险区域的消防救援人员必须佩戴空、氧气呼吸器，不能采用简易的防毒措施，以免造成中毒。在事故的处理过程中所有人员必须服从统一的领导和指挥，积极抢救被困人员，迅速将残余煤气处理干净，同时还要严格控制各种火源，以防发生爆炸事故。
2.2对于直径小于100mm的煤气管道起火可直接采取关闭煤气阀门的方法灭火，但当使用煤气的设施着火时必须在保证设施内压力不低于100Pa的条件下通入水蒸气或氮气灭火，严禁突然关闭管道上的阀门，以防止回火爆炸。
2.3当泄漏的煤气正在稳定燃烧时，一般不要急于灭火，而应首先对泄漏的燃烧管道及其周围的容器、管道、阀门等设备和受到火焰、高温威胁的建筑物、构筑物进行冷却保护，在充分准备、确有把握处置事故的情况下，方可灭火。
2.4一旦发生爆炸起火，千万不要惊慌失措，要立即关闭进气总阀门和电源总闸。在用毛毯、被褥等浸水扑救或使用二氧化碳、干粉、“1211”灭火器进行扑救的同时，迅速疏散群众，切断电源和煤气，以防发生二次爆炸。
2.5煤气泄漏事故的扑救难度大，在事故原因尚未查明之前不得向煤气设施恢复送气。对在扑救过程中出现头晕、呕吐等症状的伤员应及时送往附近医院救护，对出现口吐白沫，失去知觉已停止呼吸者，应在现场立即进行人工呼吸，待恢复知觉后送往医院进行治疗。
2.6泄漏管道的处理
2.6.1降压处理
（1）降压后直接焊补。当管道漏点较小或管道运行时间不长且管材质量较好时，将压力降到300-500Pa，直接进行焊补。对焊缝漏气，应将焊缝漏气部位重新打坡口，然后直接焊补漏气点，焊完后提高煤气压力，用肥皂水或检漏检查焊口。如无漏气现象，即可认为补焊合格，将煤气压力恢复正常。（2）嵌填焊补。当管道漏气部位为腐蚀穿孔或泄漏缝隙较大以及管道材质较差时，应用相同材质钢材嵌填，以减少漏气面积，然后降压进行焊补，检测方法同直接焊补。（3）复贴焊补。当管道漏气部位为面状泄漏，应用钢板复贴在漏气部位，然后将钢板与管道焊接牢固.（4）抱箍法焊接。当管道漏点较分散，可采用抱箍法焊接。预先做好抱挖出法兰连接处，紧固螺栓后防腐回填，效果不理想。后采用抱箍法焊接，解决法兰漏气的难题。（5）更换管道。当管道存在多处腐蚀泄漏时，由于管道本身管壁较薄，不易焊补，应予以更换。当管道附属设施，如阀门、补偿器、自制短节之间或上述附件与管道法兰连接之间漏气时，大多数情况下是密封垫破损，应降压后更换密封垫。
2.6.2非降压处理
（1）管道快速修补器。由于腐蚀穿孔、裂纹等原因，煤气管道发生漏气时，可采用管道快速修补器。在穿透的管壁破坏点上放置由韧性材料（如铅片或纤维材料）制成的垫片，用螺栓将包住管道的管箍（或管夹）与盖板拧紧，将垫片压紧。这种管箍常用在低压煤气管道上。高压管道可先用急修管箍作临时修理，然后焊上补强的钢环作为正式处理。（2）引燃法。当煤气管道泄漏急需补焊，而又必须维持供气不能停气排空时，必须采用带气带压操作办法予以补焊。引燃法适用于低压管道漏气情况。（3）临时木塞封堵。当凝水缸立管发生整体折断且压力较高时，在特殊条件下，可采用同口径木塞堵住漏气点。作业人员堵漏时应穿防静电服装，戴好防毒面具，钢制工具涂抹黄油，严禁产生火花，必须配备消防器材，由专业人员操作。（4）直接更换法。当凝水缸抽水管阀门、弯头等断裂，在压力允许条件下可以直接带压更换。适用于低压情况，但要注意采取安全保护措施。（5）紧固法兰连接螺栓。当漏气部位为法兰时，在多数情况下，由于管道受热胀冷缩作用，管道连接螺栓松动，可采用更换、紧固螺栓方法处理漏气。更换螺栓前，应向螺栓喷洒松动剂，逐个更换螺栓，如遇锈死螺栓可用钢锯割断，更换螺栓时严禁明火。
【参考文献】
[1]李晓星.钢制煤气输送卷管的带气抢修[J].煤气与热力，2000，（4）：313-315.
双转炉煤气柜并网回收煤气 篇4
关键词：双转炉煤气柜,直列运行,转炉煤气
0 引言
宁波钢铁有限公司 (以下简称宁钢) 原有1座8×104m3威金斯型转炉煤气柜, 与宁钢年生产规模400×104t匹配, 基本可满足宁钢现有的生产需求。实际生产中由于炼钢吹炼节奏的不确定性, 炼钢经常临时2炉铁水同时吹炼或3个转炉连续吹炼, 转炉煤气回收量波动大, 出现煤气柜柜满拒收现象, 以2013年1月—6月为例, 因转炉生产节奏快, 煤气柜柜满拒收次数为199次, 损失煤气回收量132.9×104m3, 造成经济损失约为112×104元, 另8×104m3转炉煤气柜需进行大修, 大修期间转炉煤气无法进行回收, 造成大量的转炉煤气放散, 导致公司煤气能源不平衡。为解决上述问题, 转炉煤气回收系统新增1座5×104m3威金斯转炉煤气柜及其站区设施的系统, 实现与原有转炉煤气柜并网运行, 既可互为备用, 解决现有问题, 同时2座气柜实行直列运行, 减少生产节奏变化大造成柜满拒收现象, 提高转炉煤气回收率[1]。
1 双转炉气柜运行工艺流程
新建5×104m3威金斯型转炉煤气柜, 煤气柜进、出口管线并入原有煤气柜进出口管线, 2座煤气柜后端电除尘及加压机共用, 为了将2座煤气柜的储气能力最大化, 优化系统配置, 2座煤气柜按直列运行进行系统设计。同时保证当一座煤气柜检修时, 另一座煤气柜具备单独运行的条件。系统正常运行时, 2座煤气柜直列方式运行, 2个煤气柜置不同的压力段, 根据2个煤气柜的压力差并辅以必要的安全联锁来实现。
2 双转炉气柜运行方式
双转炉气柜运行方式有三种:双转炉煤气柜直列运行、8×104m3煤气柜单独运行、5×104m3煤气柜单独运行。
2.1 1#、2#煤气柜直列运行
转炉煤气柜双柜直列运行是通过2个煤气柜各自不同柜位的压力差异来自动调整煤气进柜路由的。8×104m3煤气柜内煤气压力为2.25 k Pa/2.75 k Pa, 5×104m3煤气柜内煤气压力为1.8 k Pa/2.45 k Pa, 直列运行时2座煤气柜的压力形成梯级, 即1.8 k Pa—2.25 k Pa—2.45 k Pa—2.75 k Pa四个压力等级。从增加储存容积的上升行程来看, 是按着8×104m3气柜活塞—5×104m3气柜活塞—8×104m3气柜活塞与T挡板—8×104m3柜活塞与T挡板, 从减少储存容积的下降行程来看, 是按着5×104m3柜活塞与T挡板—8×104m3柜活塞与T挡板—8×104m3柜活塞—5×104m3柜活塞, 通过煤气柜进口蝶阀的开闭来实现气柜的直列运行。
宁钢双柜直列运行是以5×104m3气柜为主柜, 8×104m3气柜为辅柜的双柜运行方式, 运行情况:加压机送出的转炉煤气是由5×104m3转炉柜送出, 8×104m3气柜柜中煤气的送出是由5×104m3、8×104m3柜活塞的配重不同, 分压力地由8×104m3气柜入口阀 (A阀) 通过5×104m3气柜入口 (B阀) 倒入5×104m3气柜, 然后由5×104m3气柜送出。合成转炉煤气与加压机回流煤气进8×104m3气柜。
当2座煤气柜直列运行前, 调度员在调度EMS控制画面上手动打开8×104m3气柜入口阀, 手动打开5×104m3气柜入口阀和出口阀, 手动关闭8×104m3气柜出口DN2000电动蝶阀。条件满足时, 在调度EMS画面上然后点击双转炉煤气柜直列运行模式, 此时当8×104m3气柜、5×104m3气柜进入直列运行模式时, 程序将8×104m3气柜进口阀、出口阀和5×104m3气柜进口阀、出口阀全部调到自动模式, 画面显示各个阀的开关状态, 此时如果要手动, 在画面上将要操作的阀打到手动模式。
直列运行模式逻辑关系如下:
a) 当5×104m3气柜的柜容达到4.1×104m3时, 5×104m3气柜进口阀关闭;当柜容降低到3.3×104m3 (EMS控制画面上可设定) , 5×104m3气柜进口阀重新打开;当8×104m3气柜柜容达到7.0×104m3时, 炼钢侧三通阀自动连锁切换至放散, 回收停止;
b) 当5×104m3气柜的柜容降到5 000 m3时, EMS控制画面给出报警, 调度员确认后决定是否手动操作。
2.2 煤气柜单独运行
根据转炉煤气柜的情况和生产要求, 选择一个柜运行, 另一柜为停运状态 (包括备用、检查、检修) 。并进行相应的管道通向的切换, 停运柜入口, 出口阀常闭, 入口水封根据气柜状态和要求安排状态 (一般备用和检查情况下为落水, 检修情况下封水状态) 。运行气柜出入口阀打开, 从炼钢三通阀送来的煤气进入运行气柜, 通过运行气柜出口阀进入电除尘器和加压机。
2.2.1 8×104m3气柜单独运行
8×104m3煤气柜单独运行方式:8×104m3柜出入口水封开通, 出入口阀常开, 相应合成转炉煤气和加压机回流煤气进入运行柜, 煤气由运行柜出入, 炼钢的转炉煤气回收根据回收逻辑关系和设定条件回收。
当8×104m3气柜单独运行前, 调度在EMS画面上手动打开8×104m3气柜进口阀、出口阀, 手动关闭5×104m3气柜进出口电动蝶阀, 条件满足时, 然后切换至8×104m3气柜单独运行模式。画面显示各个阀的开关状态。手动情况下, 当8×104m3气柜容量超过72 000 m3时, 程序自动切换为自动模式, 并关闭8×104m3气柜进口阀。此时如果把8×104m3气柜的进口阀和出口阀调到自动, 自动的联锁关系见表1。
2.2.2 5×104m3煤气柜单独运行
5×104m3气柜单独运行方式:5×104m3气柜入口水封开通, 出入口阀常开, 相应合成转炉煤气阀门关闭, 加压机回流煤气进入运行柜, 煤气由运行柜出入, 炼钢的转炉煤气回收根据回收逻辑关系和设定条件回收。
当2#柜单独挂网前, 手动打开5×104m3气柜进口阀、出口阀, 手动关闭8×104m3煤气柜进口阀, 手动关闭8×104m3气柜出口DN2000电动蝶阀, 条件满足时, 切换至5×104m3气柜单独运行模式。EMS画面显示各个阀的开关状态。手动情况下, 当5×104m3气柜容量超过45 000 m3时, 程序自动切换为自动模式, 并关闭5×104m3进口阀。当5×104m3气柜进口阀、出口阀都打到自动情况下, 自动的联锁关系见表2。
3 炼钢允许拒绝回收转炉煤气的逻辑判断
气柜允许回收成立条件。8×104m3气柜A阀全开到位与柜位不高于设定值则成立;
气柜拒绝回收成立条件。8×104m3气柜A阀全开到位信号消失或5×104m3气柜位高于设定值 (7×104m3) 或5×104m3柜单独模式或5×104m3气柜异常 (即B阀关超时报警或5×104m3气柜位大于4.5×104m3或柜前氧含量超标;
气柜允许回收成立条件。5×104m3气柜B阀全开到位与柜位不高于设定值则成立;
气柜拒绝回收成立条件。5×104m3气柜B阀全开到位信号消失或5×104m3柜位高于设定值或8×104m3气柜单独模式或柜前氧含量超标;
e) 若有1座气柜的允许回收成立, 则发出允许炼钢回收信号;若2座气柜的拒绝回收条件都成立, 则发出拒绝炼钢回收信号。
4 结语
转炉煤气回收采用直列运行回收工艺, 可以最大限度地利用转炉煤气柜容, 减少生产节奏变化大造成柜满拒收的现象, 提高了转炉煤气回收率, 转炉煤气回收率由100 m3/t钢提高到了108 m3/t钢。双转炉系统不仅充分发挥2个气柜吞吐缓冲功能, 而能保证当一座气柜故障停运检修时, 也能较好地确保转炉煤气用户的正常生产, 保证了转炉煤气系统安全、经济运行, 可以长周期、稳定地供应用户转炉煤气, 稳定用户的热工制度。
参考文献
稀油密封焦炉煤气柜拆除方案 篇5
关键词：焦炉煤气,稀油密封,煤气柜,活塞
引言
阿曼阿恩型稀油密封干式煤气柜于20世纪80～90年代在国内冶金企业普遍使用, 由于它存在存贮煤气压力低、密封效果不理想, 不能有效的平衡煤气管网压力等缺陷, 而逐步被能存贮煤气压力更高、密封效果更佳、煤气吞吐量大、更能有效地平衡煤气管网压力的POC型干式煤气柜所取代, 安全拆除已迫在眉睫。
南京南钢产业发展有限公司能源中心 (以下简称“南钢”) 1# 50 000 m3稀油密封焦炉煤气柜已于2012年2月底由鞍钢金属结构有限公司成功拆除。
1气柜概况
南钢能源中心1# 50 000 m3稀油密封焦炉煤气柜是由马鞍山钢铁研究设计院设计, 上海中华造船厂承建, 于1987年建成投产, 当时用来存储高炉煤气, 随着公司用气结构调整, 于1996年改为存储焦炉煤气, 气柜运行至今已达24年。随着南钢节能减排转型发展的需要, 气柜于2011年底进入拆除阶段。
该煤气柜为50 000 m3稀油密封曼式煤气柜, 为20根立柱的正二十边形棱柱体。柜顶檐高53.96 m, 通风窗高60.76 m, 气柜外切直径37.215 m, 通风窗直径10.615 m, 气柜柱距5.9 m, 共67块侧板, 柜身设有4层平台。
煤气柜由柜顶、活塞、柜侧板、立柱、柜底、斜梯、走台、密封装置、煤气放散装置、外部电梯等部分组成, 柜体总重约994.6 t。
2气柜拆除步骤
2.1气柜拆除工艺流程
氮气置换→密封油外放→搬出配重块→柜顶卷扬等设备→安装鼓风机、水泵→油槽加水→活塞上下运行调试→在活塞上安装柜顶支撑件→活塞浮升至气柜上部→连接柜顶与柜顶支撑件→测算柜顶+活塞+附件等重量下的柜内压力→保持柜内压力, 柜顶与立柱脱离→利用活塞升降以柜顶为作业平台和50 t履带吊吊装拆除侧板立柱、走台 (含紧急放散、安全放散等) 、电梯→拆除物地面分解外运→柜顶落底→活塞及柜顶拆除→柜底清淤→底板拆除。
2.2气柜拆除步骤
2.2.1 柜内密封油外排及清洗
将活塞油槽内的密封油全部排放到柜底油槽内, 将密封油全部抽出外运。对柜内化学残留物进行处理, 以防拆除时发生火灾。
柜内化学残留物处理合格后, 从水源处通过50 000 m3柜的油水分离器上油管向柜底油槽注水。给水管直径为Φ108 mm, 水泵的入口管接至柜底部油沟放油管上。泵的出口接至油泵房的上油竖管上。竖管与活塞油槽采用通用的橡胶软管连接。
2.2.2 安装柜顶支撑
柜顶临时支撑所用材料:立柱为Φ219 mm×6 mm无缝钢管, 长度2 000 mm (长度为按照图纸测算, 施工时应进行实际测量) , 共计20根, 斜拉支撑为L63 mm×6 mm角钢, 长度3 000 mm, 共计60根。打开侧板人孔, 通过侧板人孔将事先准备好的柜顶支撑用件运入柜内活塞上, 在活塞上导轮处进行安装。
2.2.3 活塞浮升
柜顶系统与活塞系统相连。气柜顶升前应完成以下项目, 从而保证安全顶升:
(1) 活塞放气阀、鼓风机及通讯联络设备启动、工作正常活塞上设置压力计;
(2) 检查密封机构保证其功能正常;
(3) 加固活塞上导轮座;
(4) 活塞顶升过程中要时时观测柜内压力, 并做好记录;
(5) 活塞上升到与柜顶系统相连, 调整鼓风机风量, 控制柜内压力, 使活塞悬停;
(6) 柜顶桁架与活塞上导轮座通过焊接进行连接;
(7) 在立柱上 (活塞上导轮座下方) 安装挡板。
2.2.4 柜顶桁架与立柱分离
(1) 分离前要对活塞与柜顶相连接处及挡板进行检查。
(2) 检查立柱上挡板, 利用立柱挡板托住活塞上导轮座, 使活塞及柜顶稳固。
(3) 对柜顶桁架与立柱相连接处进行切割。
2.2.5 活塞系统与柜顶系统回落
活塞系统与柜顶系统回落前应检查以下项目:
(1) 上下导轮无变形和偏转;
(2) 防水平回转装置无变化, 即活塞无水平回转;
(3) 密封机构无翻板及其他缺陷;
(4) 风机、放气阀安全可靠。
柜顶与柜顶支撑连接牢固后, 打开进风口阀门, 调节柜内压力使其与柜顶系统、活塞系统及其附件在一起整体浮升时的柜内压力接近, 关闭进风口阀门, 使柜内压力保持不变。派专人观测柜内压力, 当压力降低时, 通知阀门操作人员打开进风阀门, 当压力达到要求后, 关闭阀门。
压力稳定后, 用气割将柜顶桁架自桁架端部切割掉约300 mm, 使其与柜顶脱离。开鼓风机使柜顶上升150 mm切割柜顶支撑挡板, 柜顶与柜体完全脱离。
柜顶与立柱完全脱离后, 打开放气阀门或活塞人孔, 使活塞及柜顶系统整体回落至低于柜顶檐口板1.2 m处利用柜顶为施工作业平台。观察气柜升降是否平稳可靠, 反之, 通过配重块进行小范围调整。
2.2.6 利用履带吊吊装拆除侧板立柱、走台
柜顶及活塞整体浮升后, 利用吊装拆除侧板立柱及走台。具体实施办法为:
(1) 利用放散管阀门的开闭及鼓风机的送风停风控制柜顶及活塞升降, 使柜顶始终处于最有利于拆除的工作面高度;
(2) 每2块侧板与相邻一端的立柱切割后进行拆除, 对拆除的侧板立柱通过履带吊吊装到柜外摆放并及时分割外运至指定地点;
(3) 当变换立柱侧板位置时, 将履带吊位置相应调整。
2.2.7 柜身30 m以下部分采用汽车吊进行拆除
为保证拆除的安全, 当采用以上方法将柜身30 m以上的部分拆除完毕后, 换汽车吊作为吊装机械, 进行拆除, 直至拆除完最后一块侧板。
2.2.8 柜顶、活塞系统拆除
首先将柜内的侧板立柱吊出至柜外适当的地方, 摆放整齐。然后在吊车的配合下, 依次拆除柜顶系统、活塞系统构件。
2.2.9 柜底板拆除
柜底板、油槽板拆除前, 要处理好其表面的化学残留物, 避免切割时发生火灾。
3注意事项
3.1控制鼓风机
(1) 活塞浮升时鼓风机启动, 使风机流量保持在12 200 m3/h, 压力保持在1 650～1 750 Pa, 速度控制在0.4～0.6 m/min, 在此状态下活塞能够平稳上升, 直至气柜顶部。
(2) 活塞支撑件与柜顶下桁架距离2 m时, 通过控制风机出口调节阀和放散阀开度, 降低升柜速度, 使活塞支撑件与柜顶下桁架缓慢接触, 并具备焊接连接的条件;同时调节风机出口调节阀和放散阀的开度, 使气柜压力保持稳定。通过U型压力计、在线监测设备对气柜压力、柜容、油沟液位、活塞倾斜度监测, 并由专人每10 min进行详细记录。
(3) 由于拆除侧板时风机是停止的, 柜内压力基本保持不变, 如果由于气温因素使活塞高度发生较大变化时, 启动风机并控制风机出口调节阀和放散阀的开度, 使柜顶回到利于人员拆除的工作面, 之后关闭风机出口调节阀和放散阀, 停止鼓风。
(4) 为确保施工安全, 由专人在柜内进行巡检, 每小时将气柜压力、油沟液位记录在气柜运行点检表中, 一旦发现活塞倾斜、液位下降, 立即通知操作人员启动风机, 增加补水量, 在活塞保持平稳的前提下, 调整留在活塞上配重块 (预留200块) 的位置, 消除活塞倾斜问题;若此时活塞还是无法达到平衡, 立即通知人员退场, 打开放散阀并控制速度, 使活塞落床, 对气柜密封系统进行检查消缺之后, 再次顶升至工作面恢复施工。
3.2活塞内注油槽的水位控制
采取两种方式进行监测:
(1) 通过50 000 m3煤气柜现有PLC控制系统对油沟液位进行监控, 一旦液位出现报警, 立即调整水泵出口阀门, 控制液位;
(2) 柜内巡检人员对液位测量, 一旦发现液位变化, 立即通知操作人员, 调整水泵出口阀门, 控制液位并恢复到正常状态。
3.3防止焦油渣等异物在气焊切割时被引燃产生火灾
侧板上的焦油通过活塞2次浮升达到冲洗的目的, 由于气柜密封油和底部油泥已清理完毕, 侧板上冲洗下来的油污和水的混合物不会引起燃烧, 但是必须在动火前进行试验, 用气焊烤红小块钢板放入取样混合物中, 观察是否有燃烧现象, 试验结果, 没有发生燃烧。
3.4柜顶与柜体脱离时采取临时固定措施确保安全
气柜在建设安装时, 柜顶浮升到位后在立柱上焊接牛腿, 然后将柜顶回落到牛腿上, 完成柜顶与立柱的安装。拆除工序正好与安装相反, 首先要让柜顶与柜体分离, 采用对称切割, 使柜顶与柜体的受力均匀。柜体与柜顶分离后, 完全依靠牛腿做为柜顶的支撑, 之后进行顶升, 使柜顶上浮300 mm高度, 与牛腿分离并高出300 mm, 通过控制风机出口阀和放散阀, 稳住活塞保持悬停位置, 再对牛腿进行切割, 20只牛腿拆完后, 活塞回落于侧板内, 进行下一道拆除侧板的工序。
3.5活塞桁架要对称拆除
气柜活塞共有20套桁架, 拆除时必须对称、间隔拆除, 直至拆除至最后一套, 这样可避免桁架侧翻和倾斜。
4结束语
煤气柜检修工程的施工与监控 篇6
邯郸市铁西储配站低压湿式煤气柜于1994年建成, 经数年使用后, 出现漆膜脱落, 壁板腐蚀, 导轮卡轨、脱轨, 气柜运行不畅以及地基不均匀沉降等问题, 若继续运行十分危险。为了延长煤气柜的使用寿命, 防止其局部锈蚀穿透而造成漏气, 我公司决定对煤气柜进行了全面的检测和整体检修。
2 煤气柜全面检测的情况统计
2.1 煤气柜类型
被检修的煤气柜是螺旋导轨式低压湿式煤气柜。其结构为钟罩及塔节上设有与水平成45度角的斜轨, 在水槽平台上和塔节的水封挂圈上设有导轨。钟罩及塔节以斜轨为导向, 上升或下降时作螺旋向转动[3]。
2.2. 锈蚀情况
煤气柜顶板、一塔、四塔、水槽壁板锈蚀轻微, 二塔、三塔锈蚀点较多。由于腐蚀或应力等原因造成的漏点、裂缝状况如下:二塔裂缝2处, 漏点3处;三塔裂缝2处, 漏点2处;四塔漏点1处。
2.3 扶梯、栏杆、平台检测情况
扶梯、栏杆、平台锈蚀比较严重, 许多焊点松动;而且有一处扶梯倾斜造成与暖气保温层相摩擦, 导致暖气保温层破损。
2.4 蒸汽管道的检测情况
蒸汽管道腐蚀比较严重。此外因壁板凹凸不平, 造成煤气柜与蒸汽引射器相互摩擦:二塔有三处, 其位置分别为31#导轮左1.5m, 32#导轮左0.5m, 及35#导轮右2m处。
2.5 导轮、导轨运行状况
2.5.1 导轮设计不合理, 导致导轮的油路不畅, 不仅起不到润滑作用, 而且对壁柜造成较大的稀油污染。
2.5.2 通过观察煤气柜在7m至22m升降过程中的导论、导轨的运行状况, 发现有如下脱轨、卡轨现象:
二塔西北侧的34#, 35#, 36#导轮脱轨;东北侧的29#导轨有时运行正常, 有时右侧导轮卡轨。三塔东侧47#导轮、48#导轮脱轨;北侧51#、52#导轮脱轨;46#、59#、60#导轮也时而有运行状况不正常的情况发生。二、三塔东北方向和西南方向导轮、导轨, 由于经常发生脱轨、卡轨现象, 导致变形。
3 煤气柜修复的工作量
根据以上检测结果, 确定了煤气柜修复的工作量。
3.1 菱形板的补焊
对较小的漏点的修复作点焊处理;对较大漏点或裂缝处作补丁焊处理。煤气柜有漏点沙眼15处, 5~15cm裂缝6处。
3.2 栏杆、平台、扶梯的维修
栏杆更换200米, 其余处加固;平台更换30米, 其余处采用加肋的方法加固;调整与暖气保温层摩擦的扶梯, 其余加固。
3.3 蒸气管道的维护
煤气柜的蒸气管道 (包括蒸气引射器和阀门) 全部更换并做保温, 安装完成后, 不允许有蹭柜现象。
3.4 导轮的检修
拆卸清洗全部的72组导轮, 改造72组导轮的加油装置, 对运行不畅的11组导轮重新定位, 对磨损严重的10组导轮进行更换。
4 煤气柜的柜体外防腐施工工艺
本次煤气柜的防腐工程是外防腐层的带气修复, 在整个施工过程中不得损坏气柜及附属设备的结构性能, 要确保气柜正常安全供、储气。防腐施工工艺包括表面处理、防腐涂装、涂层质量检测等工序[4]。
4.1 表面处理
表面处理即指钢铁表面除锈。实践证明, 钢铁表面除锈越彻底, 则涂层对金属表面的附着力越大, 且使用年限越长, 因此钢铁表面必须彻底除锈。我公司采取了喷砂除锈 (喷砂磨料采用石英砂) 和手工除锈相结合的方法进行表面处理。
4.2 防腐涂装
4.2.1 防腐涂装的施工方案
因为煤气柜的不同部位处于不同的使用环境中:例如水槽内壁长年浸泡在煤气水中, 外壁则经受风吹日晒及工业大气的侵蚀, 塔由于频繁的升降, 处于干湿交替之中, 而其内壁则长期与阴暗、潮湿的煤气接触。因此, 我们根据煤气柜不同部位所处的环境特点制定了防腐涂装的施工方案。
4.2.2 防腐涂装的施工技术要求
(1) 必须在表面除锈合格后8小时内涂装第一道防锈底漆。
(2) 涂装前必须擦拭被涂表面, 达到清洁、干燥。
(3) 在手工刷涂施工中, 应注意先斜后直, 纵横涂刷, 使其成为均匀一致的薄膜, 切忌随意乱涂。
(4) 每道涂刷都不得有漏涂、流挂、鼓泡、起皱等明显的质量缺陷, 要保证每道涂层的均匀一致。
(5) 在复涂下一道涂料之前, 必须保证前一道漆表面干燥、清洁;若有水分、灰砂、泥土等必须彻底清除。
(6) 每道涂层厚度都要经过检测, 保证涂层厚度适中。
(7) 严禁在空气湿度高于75%的天气施工, 对未固化而被雨水冲淋变质及湿度太高而"发白"的漆膜, 应铲除重涂。
(8) 必须根据实际面积调配涂料, 专人适时配制, 在12小时内一次用完。
4.3 涂层质量检测
实践证明, 多数煤气柜的防腐工程过早地损坏失效, 不是防腐涂料本身的质量问题, 而是因为施工的质量保证和监督体制不健全, 造成塔壁漆膜脱落, 锈蚀穿孔。因此, 必须加强涂层的质量检测。
当整体涂刷完毕后, 要认真检查涂层有无碰撞、划伤、沾粘等质量问题, 涂层厚度要均匀。涂装质量合格既要保证涂装遍数, 又要保证涂层厚度。涂层干燥后, 先用涂层探测仪测定厚度 (为保证防腐效果, 应采用无损测试, 即不损坏漆膜质量的测试方法) , 再用低压电火花探测仪检查涂层的质量有无缺陷。整个涂层检测合格后, 必须固化5~7天方可使用。
参考文献
[1]王建平.城市煤气输配设备维护管理的探讨[J].河北煤气, 1997, 2.[1]王建平.城市煤气输配设备维护管理的探讨[J].河北煤气, 1997, 2.
[2]陈秋熊, 周卫, 杨印臣.城市燃气管道安全评估中的腐蚀评价[J].煤气与热力, 2004, 24 (8) :423-426.[2]陈秋熊, 周卫, 杨印臣.城市燃气管道安全评估中的腐蚀评价[J].煤气与热力, 2004, 24 (8) :423-426.
[3]段长贵.燃气输配 (第三版) [M].中国建筑工业出版社, 2001.[3]段长贵.燃气输配 (第三版) [M].中国建筑工业出版社, 2001.
煤气柜泄漏 篇7
南京钢铁联合有限公司(以下简称“南钢”)稀油密封焦炉煤气柜于1987年建成投产,运行已达到20多年,由于规划需要,该煤气柜需拆除。2012年初公司对气柜成功拆除,且创造了全国第一家安全无事故的煤气柜拆除业绩。
1 工程概况
该煤气柜为5万m3稀油密封曼式煤气柜。煤气柜为2 0根立柱的正二十边形棱柱体,柜顶檐高5 3.9 6m,通风窗高60.76 m,外部电梯高62 m,气柜外切直径37.215m,通风窗直径10.615m,电梯井直径2.662m,气柜柱距5.9 m,共67带侧板,柜身设有四层平台。
煤气柜由柜顶、活塞、柜侧板、立柱、柜底、斜梯、走台、密封装置、煤气放散装置、外部电梯等部分组成,柜体总重约994.6 t。
柜体结构图如图1所示。
2 拆除方案选择及实施
2.1 拆除方案选择
(1)方案一
使用20个10 t手拉葫芦作为起重工具下降柜顶,利用柜顶做为升降及拆除平台进行相关的拆除及起吊工作。下降过程中,在斜梯上的观测人员在确保安全的情况下,随时观察柜顶的高度、水平状况和下降情况,保持柜顶桁架平衡下落。
(2)方案二
首先将气柜活塞与柜顶连接成整体,利用气柜本身的密封机构,在进气口安装相适应的鼓风机,对活塞和柜顶整体进行升降,同时利用该柜顶平台进行相关的拆除及起吊工作,相当于对建柜程序的一个逆操作。下降过程中,通过对气压,密封水位的监控观测,随时注意柜顶的高度、水平状况的变化,调整气压和密封水位,确保柜顶平台安全平稳下落,完成拆除工作。
考虑到拆除人员的人身安全和方案可操作性,公司选择第二种方案。
2.2 工艺流程
氮气置换→密封油外放→搬出配重块、清理柜顶玻璃钢→拆除煤气管道及柜顶卷扬等设备→安装鼓风机、水→油槽加水→活塞上下运行调试→在活塞上安装柜顶支撑件→活塞浮升至气柜上部→连接柜顶与柜顶支撑件→测算柜顶+活塞+附件等重量下的柜内压力→保持柜内压力,柜顶与立柱脱离→利用活塞升降以柜顶为作业平台和5 0t履带吊吊装拆除侧板立柱、走台(同时拆除紧急放散、安全放散等)、电梯→拆除物地面分解及外运→柜顶落底→活塞及柜顶拆除→清理柜底煤焦油→底板拆除→验收。
2.3 柜体拆除前工作
2.3.1 氮气置换
拆除之前对柜体内及相关的管道进行氮气置换并检测,实现所储存的易燃、易爆、有毒气体彻底排放。
2.3.2 密封油外放
由于拆除时需要动火作业,采取循环油密封会着火,故拆除时气柜要采取循环水密封。因此,在拆除作业前,需要将气柜底部油沟内的密封抽取外放,先将泄油口打开排放至外部油池,用泵抽走运至存放及处理的地方。对于无法排清的油垢,安排人力进入油沟内清除。
2.3.3 搬出配重块、清理柜顶玻璃钢
为减少鼓风机的负荷,需清理气柜顶上的玻璃钢和活塞上的混凝土配重块。
2.3.4 拆除煤气管道及柜顶卷扬等设备及柜体以外的附属设施
由于拆除气柜与建造气柜是逆操作,将气柜周边的附属设施及设备进行拆除有利于减轻拆除及起吊的负荷,并有利于水密封活塞的升降的安全运行,确保了拆除的安全性。
2.3.5 安装鼓风机、水泵
气柜建造时,利用鼓风机向气柜内鼓风来实现气柜活塞的升降;气柜拆除时,也利用鼓风机来给活塞升降提供动力来源。鼓风机与柜入口管道连接,向气柜鼓风提升柜体内气体压力,使活塞上升。向柜体内鼓入的空气需要密封保压,在柜体密封机构内注入的水可以形成密封,而密封帆布盛的水会在一定时间内泄漏,此时需要向其中补入用水。
2.3.6 油槽加水
连接安装好鼓风机、水泵并经过调试合格后,向底部油槽内加入一定量的水位,即可以形成鼓风及气压密封机制,实现活塞的平稳升降及悬停。
2.3.7 活塞上下运行调试
活塞正式浮升前要进行试浮升,可浮升5m左右,观察活塞、导轮、密封机构状态,发现问题及时解决;同时对活塞进行停留悬浮试验,打开放散管阀门,调解进出气量,使活塞在预定位置停留10～15分钟。记录活塞停留悬浮所需要的鼓风机进气、放散阀放散,活塞悬浮时的压力等参数,为活塞在桁架下弦停留悬浮施工作业提供必要的施工参数。活塞浮升前的准备按照规程必须配备两组压力计(活塞、风机入口各1组)。
符合正式顶升要求后,进行顶升、降落两次,利用活塞上下运动冲刷柜壁油垢,预防气电焊作业时火星溅落着火;同时浮生过程中若出现问题要对压力、注水量、活塞平衡偏差度等进行详细记录,根据缺陷情况采取相对措施,直至满足安全顶升要求。
2.3.8 活塞、柜顶连接
(1)安装柜顶支撑所用材料及结构设计
柜顶临时支撑所用材料:立柱为160槽钢,长度2000 mm (长度为按照图纸测算,施工时应进行实际测量),共计20根,斜拉支撑为L63×6角钢,长度3000mm,共计60根。打开侧板人孔,通过侧板人孔将事先准备好的柜顶支撑用件运入柜内活塞上,在活塞上导轮处进行安装。安装示意如图2所示。
(2)连接活塞、柜顶的支撑安装步骤
经过活塞上下升降调试后,其运行已达到安全标准。此时将活塞上升到与柜顶系统相连位置,适合支撑材料安装,调整鼓风机风量,控制柜内压力,使活塞悬停。然后将支撑材料通过柜顶的风帽的检修通道运到活塞上,在20个柱点位置进行焊接安装,焊接时随时注意柜内气体的压力平衡,保证活塞的平稳。焊接完成其焊接质量一定要通过专业监理的检验,保证焊接点的准确及焊缝长度的足够饱满。待所有工作全部完成后,所有人员及机具撤离活塞到达柜顶,确认后进行柜体气体减压,通过减压检验此次活塞、柜顶连接的可靠性。如果一切连接满足要求,则活塞与柜顶连接完成,鼓风机停运减压后,活塞则不再下降而是悬挂在柜顶下方。
2.3.9 柜顶桁架与立柱分离
柜顶与柜顶支撑连接牢固后,打开进风口阀门,调节柜内压力使其与柜顶系统、活塞系统及其附件在一起整体浮升时的柜内压力接近,关闭进风口阀门,使柜内压力保持不变。
压力稳定后,用气割将柜顶桁架自桁架端部切割掉约300mm,使其与柜顶脱离。开鼓风机使柜顶上升150mm切割柜顶支撑挡板,柜顶与柜体完全脱离。
柜顶与立柱完全脱离后,打开放气阀门或活塞人孔,使活塞及柜顶系统整体回落至低于柜顶檐口板1.2m处利用柜顶为施工作业平台。
2.3.1 0 檐口板、侧板立柱及走台拆除
柜顶及活塞整体与柜体分离后,利用柜顶为施工作业平台吊装拆除檐口板、侧板立柱及走台。具体实施办法为:
(1)利用放散管阀门的开闭及鼓风机的送风停风控制柜顶及活塞升降,使柜顶始终处于最有利于拆除的工作面高度。
(2)每2块侧板与相邻一端的立柱切割后进行拆除,对拆除的侧板立柱通过50t履带吊吊装到柜外摆放并及时分割外运至指定地点。
(3)当变换立柱侧板位置时,将履带吊位置相应调整。
2.3.11柜身30m以下部分拆除
为保证拆除的安全,当采用以上方法将柜身30m以上的部分拆除完毕后,换汽车吊作为吊装机械,进行拆除,直至拆除完第一带侧板。
2.3.12柜顶、活塞系统拆除
(1)将柜内的侧板立柱吊出至柜外适当的地方分割外运;
(2)在吊车的配合下,依次拆除柜顶系统、活塞系统构件。
2.3.13柜底板拆除
柜底板、油槽板拆除前,要处理好其表面的化学残留物,避免切割时发生火灾。
3 气柜拆除注意事项
3.1 气柜拆除的重点及难点
(1)拆除过程密封系统如何确保安全;
(2)活塞柜顶连接整体与柜体如何安全脱离;
(3)柜顶拆除时中心环如何加固。
3.2 气柜拆除安全措施
3.2.1 拆除过程密封系统防护措施
(1)柜内化学残留物处理合格后,从水源处通过5万m3柜的油水分离器上油管向柜底油槽注水。向柜底油槽注水高度为800mm至900mm。水泵的入口管接至柜底部油沟放油管上。泵的出口接至油泵房的上油竖管上。竖管与活塞油槽采用通用的橡胶软管连接,为防止水花乱溅,需将软管一直伸入活塞油槽液面以下。软管公称内径为80mm,压力为1.0MPa,长约30m。
(2)水泵的选择应首先满足活塞顶升高度及密封用水量的要求,为防止因水泵设备故障问题,必须选择两台(一用一备)。水泵型号如表1所示。
顶升用的风、水、电系统施工完毕,并系统试车合格。特别要求鼓风机、水泵应进行不少于4 h的试运行,以确保顶升的安全可靠。
(3)由于采用的水循环密封,在气温低于0℃以下时,从活塞油沟渗漏流下的水在侧壁上缓缓流下时会结成薄薄的一层冰面。对整个密封系统是一个严重的致命问题。为了避免此问题,可以采取如下措施:在柜体的底部油沟的循环水中充入蒸汽,从四个方向进行充入,确保底部油沟的循环水抽到活塞油沟中,再从柜体侧壁流下时,温度保持在0℃以上。
(4)活塞内注油槽的水位控制。采取两种方式进行监测:①通过5万气柜PLC控制系统对油沟液位进行监控,一旦液位出现报警,立即调整水泵出口阀门,控制液位;②柜内巡检人员对液位测量,一旦发现液位变化,立即通知操作人员,调整水泵出口阀门,控制液位并恢复到正常状态。
3.2.2 活塞柜顶连接整体与柜体安全脱离措施
气柜在建设安装时,柜顶浮升到位后在立柱上焊接牛腿,然后将柜顶回落到牛腿上,完成柜顶与立柱的安装。那么拆除工序正好与安装相反,首先要让柜顶与柜体分离,需将气柜内气体压力升高,气压升达到3000 Pa左右时,柜顶能够重力与浮力平衡,所以先将气压升到2800 Pa,使其基本平衡。然后采用对称切割,使柜顶与柜体的受力均匀。柜体与柜顶分离后,完全依靠牛腿做为柜顶的支撑,之后进行顶升,压力升至3500 Pa左右,使柜顶上浮300mm高度,与牛腿分离并高出300mm,通过控制风机出口阀和放散阀,稳住活塞保持悬停位置,再对牛腿进行切割,20只牛腿拆完后,活塞回落于侧板内,进行下一道拆除侧板的工序。
3.2.3 柜顶拆除时中心环加固措施
中心环重量约在6t,着床后高度达到8m以上,将柜顶桁架像车轮轮辐一样连接成一个整体,拆除柜顶桁架时,如不将其与地面结构固定牢靠,中心环就有如悬空在8m高处,桁架将无法安全拆除。做好中心环的加固是活塞着床以后工作的重点,因此拆除作业前必须做好加固措施,避免发生安全事故。具体措施如下:
(1)利旧拆除柜体的立柱(200工字钢)做支撑件,共计5根支撑,每相邻二根立柱之间焊接横、斜支撑,确保中心环牢固可靠(见图4)。
(2)气柜保留12块侧板作为防护板,预防柜顶桁架一旦发生侧翻和倾斜时冲出柜内。
(3)柜顶桁架共有20套桁架,拆除时采取对称、间隔拆除,直至拆除至最后一套,这样可避免桁架侧翻和倾斜,
(4)拆除柜顶桁架后将中心环分二部拆除,防止吊车起吊时超重发生侧翻和折杆事故。
4 结束语
煤气柜泄漏 篇8
煤气柜,也称煤气罐或煤气贮藏塔,是储存煤气的重要设备。安钢焦化厂五万立方米焦炉煤气柜属于稀油密封干式煤气柜,于1993年1月建成使用,承担着整个安钢社区及部分厂区煤气的供应任务。1998年,气柜密封油指标下降、密封油泄漏量增加。按照常规,对五万立方米煤气柜进行了计划大修,整体更换了密封油。此项工作不仅耗费了大量资金,对正常的生产、生活也造成了较大的影响。
2、气柜工作原理
稀油密封干式煤气柜是一个由钢板铆焊接成的大罐筒,筒内装有直径与罐筒内径相等的活塞和导架装置,进气时,活塞上升,用气时,活塞下降,借助活塞本身重量把煤气压出。活塞与内壁之间有一条油沟,密封油在密封煤气的同时,沿柜内壁四周流至气柜的底部油沟,再通过油泵将密封油从底部油沟打到气柜上部,密封油再沿活塞上部柜壁流至活塞油沟,形成一个循环系统。密封油在经过一段时间的使用后,由于煤气中水、硫化氢、萘等因素的影响,可造成油品的指标性能下降。如:运动粘度下降后可使活塞油沟密封油下泄量增加,密封油飘落量增加,活塞倾斜加大,影响活塞运行,对安全生产产生不利影响。
3、技术分析
一是,一些油品厂、炼油厂、润滑油生产厂可以对密封油进行再生处理,但需要将密封油拉回厂家进行再生。二是,油品的破乳性、氧化安定性、防锈性、运动粘度等性能,可以通过加入添加剂得到一定的改善。但是加入添加剂需要在专业的设备中进行,在现场不易做到。以上办法都不能满足生产的要求。添加剂由破乳剂、增稠剂、防锈剂、抗氧化剂、基础油组成。一般情况下,密封油都是按照正常配比进行生产,如果按非正常配比进行“浓缩”生产,再通过“稀释”的方式将添加剂加入到在用密封油中,从而实现改善密封油指标的目的,对此设想,可通过试验来验证。
4、研究试验
由炼油厂的技术人员对在用密封油进行取样、保存、送样。历时一个多月反复研究,经过对在用密封油成分化验分析及改质试验,最后取得了较为理想的效果。化验结果及试验改质后的效果如表一。
通过对比,改质后的密封油可以满足现有生产的需要。经过计算,最后确定按1:6的比例加入改质添加油。
5、技术实施
改质添加油的粘度在100℃时为500,粘度很大。如果温度太低,将影响到改质油的添加工作。因此,在炼油厂的装车温度要达到了100℃,要采取白天保温运输,带温添加的办法,以保证改质油的顺利添加。运输车辆到达工作现场时,改质油的温度是70℃。由于改质油粘度较大,工作现场对改质油进行了初步的稀释,即:将气柜油水分离器打至手动位置,等油室里的密封油达到一定量,再将改质质油与密封油混合,随后一起用泵打到活塞油沟内进行循环。从1#泵房开始添加,然后再通过3#、2#泵房分别添加,三个泵房循环进行,从而最大限度地避免了混合不均匀的现象。同时,为了加快添加混合的速度,采用两台泵同时启动及打开活塞油沟隔油板,以加快油品混合的速度及保持活塞运行的平衡。现场共加入改质油11.12吨,用时近3个小时。
6、改质后的效果
改质添加油加入气柜的两个星期后,对在用油的几项指标进行了取样化验,结果如表二。
从表二数据可以看出,密封油的性能已得到明显的改善。对改质后设备的运行情况进行分析,表三、表三四是加入改质油后煤气柜设备的运转情况。
从表三、表三四中可以看到,改质后油水分离器启动次数和启动时间都减少了许多。改质后活塞油沟油位升高了,倾斜减小了。以上情况可以说明,密封油的运动粘度增加了,密封油泄漏量减少了,密封性能得到了改善。
7、结束语
实施煤气柜密封油在线改良,有效地改善了密封油的各项指标,保障了煤气柜的安全运行。我国现有许多稀油密封干式煤气柜,在生产运行过程中都将遇到密封油指标恶化、密封油泄漏量增加及密封油的更换问题。密封油在线改良技术,为加强稀油密封干式煤气柜的管理提供了一很好的尝试。重要的是,这种方法既能保障安全、解决问题,又不影响正常生产,效果十分明显。
摘要：稀油密封干式煤气柜在运行过程中，由于煤气介质等因素的影响，一段时间后，密封油出现指标恶化、密封油泄漏量增加等现象，给煤气柜的安全运行带来不利影响。在煤气柜不停运及不更换密封油的状态下，对密封油实施在线改良，为保障煤气柜的安全运行提供了一种合理有效的解决方法，也为企业的降本增效，加强稀油密封干式煤气柜的管理提供了一种有效的途径。
关键词：稀油密封干式煤气柜,密封油,在线改良
参考文献
