1? 前言

　　

煤氣工程竣工后，設(shè)備、管道的氣體置換是一項(xiàng)責(zé)任重大、技術(shù)安全要求極為嚴(yán)格的工作，保證煤氣工程安全投產(chǎn)是很重要的問(wèn)題。因此，制定煤氣工程置換方案時(shí)，要進(jìn)行充分的研究和論證。本文以石嘴山區(qū)城市煤氣輸配系統(tǒng)用焦?fàn)t煤氣直接置換的實(shí)踐，論證煤氣直接置換法的可行性和安全性。

　　

2?置換方式比較

　　

煤氣工程系統(tǒng)的置換，通常有直接置換和間接置換兩大類(lèi)。煤氣直接置換：利用所儲(chǔ)存或生產(chǎn)的煤氣直接替換系統(tǒng)內(nèi)的原有空氣，使之達(dá)到工藝指標(biāo)后，系統(tǒng)即可投入正常運(yùn)行。在煤氣直接置換空氣的過(guò)程中，混合氣必然會(huì)經(jīng)過(guò)其爆炸極限范圍(見(jiàn)表1)，在此階段若遇明火易發(fā)生爆炸性事故。?人工煤氣的爆炸極限范圍比天然氣寬，即潛在，的爆炸危險(xiǎn)大。在設(shè)備多、范圍大、置換時(shí)間長(zhǎng)釣工程中，若用直接置換，則在爆炸范圍內(nèi)的時(shí)間長(zhǎng)，爆炸的幾率也大。

表1　燃?xì)獾慕M成與爆炸極限

名稱(chēng)	組成									爆炸極限（％）
	CH4	C3H8	C4H10	CnHm	H2	CO2	O2	N2	CO	下限	上限
焦?fàn)t煤氣	27	?	?	2	56	3	0.8	5	6	4.5	33.0
重油催化裂解氣	16.6	?	?	5	46.5	7	1.0	6.7	17.2	5.6	44.8
重油熱裂解氣	28.5	?	?	32.17	3.51	2.13	0.62	2.39	2.68	4.7	30.4
純天然氣	98	0.3	0.3	0.4	?	?	?	1.0	?	4.9	14.0
油田伴生氣	81.7	6.2	4.86	4.94	?	0.3	0.2	1.8	?	4.5	14.0
凝析氣田氣	74.3	6.75	1.87	14.91	?	1.62	?	0.55	?	4.0	13.8

惰性氣體間接置換：先用某種惰性氣體替換系統(tǒng)內(nèi)原有的空氣，達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)后，再用儲(chǔ)存或生產(chǎn)的煤氣替換惰性氣體。這種方法可避免形成爆炸性氣體，所以，為了確保安全生產(chǎn)，被人們普遍選擇采用。根據(jù)公司的具體條件，如采用氮?dú)庵脫Q，以被置換體積的2-2．5倍計(jì)算，需氮?dú)饧s5?100m3，氣源無(wú)法解決：采用燃燒后的煙氣置換比較穩(wěn)妥，但煙氣的制造難度人，且需另外制造制煙裝置，采用廢氣置換也不現(xiàn)實(shí)。因此，只有采用焦?fàn)t氣直接置換。當(dāng)然，這樣就增加了置換的難度與危險(xiǎn)性。

　　

3?置換參數(shù)的確定

　　

3.1?置換終止點(diǎn)

　　

從安全投產(chǎn)的角度，采用煤氣直接置換法，只要超過(guò)煤氣的爆炸上限就可以了。由表1可知，各種人工煤氣的爆炸上限在30％-44．8％之間。若貯氣罐的混合氣休中空氣量分別降到70％-55％(即含氧量14％—11％)以下就可避免爆炸了。然而，還尚需考慮投產(chǎn)后向用戶(hù)提供的煤氣組分，必須保證煤氣能適應(yīng)用戶(hù)灶旦的要求。根據(jù)焦?fàn)t煤氣的分析數(shù)據(jù)及氣柜拱頂?shù)目傂莘e，氣柜置換的終止點(diǎn)確定在混合氣的含氧量≤3％為合格。

　　

3.2?置換介質(zhì)流速

　　

在進(jìn)行氣柜置換時(shí)，置換介質(zhì)的流速控制足重要的參數(shù)指標(biāo)，尤其是以焦?fàn)t煤氣為介質(zhì)置換空氣時(shí)，流速過(guò)大或囚氣流絮亂產(chǎn)生的靜電火花會(huì)引起爆炸。實(shí)踐證明，焦?fàn)t煤氣直接置換空氣，流速控制在4-5m／s是完全可行的。

　　

4?置換程序及方法

　　

4.1?儲(chǔ)配站內(nèi)的置換

　　

由于直接用煤氣置換空，為了縮短置換時(shí)間，采取了分段、并聯(lián)置換的方法。

　　4.1.1?置換由焦化廠(chǎng)煤氣出口管道閥至于箱入口前放散閥為止的煤氣管道內(nèi)的空氣。置換合格后，即可分別同時(shí)置換洗萘塔和脫硫箱。

　　4.1.2?洗萘塔的置換

　　打開(kāi)洗萘塔1的進(jìn)口閥一打開(kāi)洗茶塔1塔頂?shù)姆派㈤y一關(guān)洗萘塔1的出口閥，讓煤氣從塔頂放散，使終止點(diǎn)的含氧量≤15％為合格(取樣化驗(yàn))-關(guān)閉欣散問(wèn)一開(kāi)洗殺塔1的煤氣口閥，使煤氣進(jìn)入洗萘塔2，其置換方法I司洗萘塔1。

　　4.1.3?脫硫箱的置換

　　在洗萘塔至干箱的煤氣管道置換合格后，開(kāi)干箱煤氣入口閥，使煤氣進(jìn)入干箱，煤氣與空氣經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的混合后，開(kāi)干箱放散閥進(jìn)行置換，直至取樣化驗(yàn)，干箱內(nèi)煤氣含氧量≤2％即為合格，關(guān)閉放散閥，置換完畢。在以后的置換過(guò)程中，干箱即町投入止常運(yùn)行。根據(jù)煤氣量確定千箱的開(kāi)停數(shù)量或串、并聯(lián)狀態(tài)等。

　　4.1.4?氣柜的置換

　　打開(kāi)儲(chǔ)氣柜入口前閥門(mén)(提前從水封閥將水放凈)，煤氣經(jīng)水封閥進(jìn)入氣柜。為了將拱頂四周的空氣置換得比較徹底，采取將氣柜頂上邊部的放散閥全卻打開(kāi)(中卻主放散閥暫不打開(kāi))，讓進(jìn)入氣拒的煤氣與柜內(nèi)空氣混合，即由邊部放散閥進(jìn)行放散。約30min后，將其逐步關(guān)小，緩慢地開(kāi)啟中部的主放散閥，讓混合氣從中部的主放敵管排出。40mm后，逐步緩慢關(guān)閉氣柜放散閥，使氣柜徐徐升起，待氣柜升至2m高時(shí)取柜內(nèi)氣體進(jìn)行化驗(yàn)，含氧量達(dá)4%，同時(shí)緩慢開(kāi)啟氣柜放散閥；當(dāng)氣柜降落至770mm時(shí)，天閉煤氣放散閥，使氣柜升商至2：5m時(shí)，再取氣柜內(nèi)煤氣化驗(yàn)(盲氧重為2％)。這樣舵收到非常理想的效果。關(guān)閉氣柜進(jìn)口閥，氣柜置換完畢。30min后，再對(duì)氣柜內(nèi)的煤氣取樣化驗(yàn)，如結(jié)果仍為2％，則表明氣柜內(nèi)的煤氣成分是均勻的。

　　4.1.5?鼓風(fēng)機(jī)及連接管的置換

　　將氣柜出口水封閥內(nèi)的水排凈，打開(kāi)氣柜出口管道閥，煤氣從氣柜進(jìn)入管道，打開(kāi)鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)、出口閥，并打開(kāi)室外煤氣放散閥放散煤氣，置換該段煤氣管道，約15min后，開(kāi)排送機(jī)旁通閥，經(jīng)取樣分析合格(氧含量<1％)，關(guān)閉鼓風(fēng)機(jī)入口、出口閥。

　　

4.2?中壓管道、調(diào)壓站、低壓管道的置換

　　

4.2.1?中壓管道

　　中壓管道的置換必須在經(jīng)管道的強(qiáng)度試驗(yàn)、氣密性試驗(yàn)合格，竣工資料齊全無(wú)誤，并能準(zhǔn)確反映管線(xiàn)的實(shí)際構(gòu)成的情況下方可進(jìn)行。置換程序開(kāi)啟儲(chǔ)配站煤氣出口總閥一開(kāi)肩鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)出口管道的閥門(mén)一打開(kāi)氣柜的進(jìn)出口閥(壓力不夠時(shí)，可打開(kāi)鼓風(fēng)機(jī)管道上的旁通閥，讓煤氣從旁通管至儲(chǔ)配站煤氣出口總閥出站)一關(guān)閉所有調(diào)壓站入口閥，打開(kāi)調(diào)壓站前的煤氣放散閥一換氣開(kāi)始后，沿煤氣流向?qū)⒚簹夤艿郎系哪组y門(mén)逐一打開(kāi)，觀(guān)察是否有氣體溢出，如有則關(guān)閉閥門(mén)，進(jìn)行下一個(gè)集水井的檢查工作一當(dāng)一個(gè)放散點(diǎn)置換完畢后，關(guān)閉放散閥，拆除放散管+檢查置換亢畢的中壓管道，集水井閥門(mén)是否關(guān)閉，有無(wú)漏氣現(xiàn)象；

　　4.2.2?調(diào)壓站

　　調(diào)壓站施工完成后，需經(jīng)強(qiáng)度試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)，合格后方可進(jìn)行換氣。?置換程序凋壓站的門(mén)窗全部打開(kāi)+抽掉總進(jìn)口閥門(mén)處的有扳-打開(kāi)旁通閥和凋壓室山口總閥前的放散閥，進(jìn)行煤氣放散一緩慢開(kāi)戶(hù)調(diào)壓室外煤氣進(jìn)口總閥，煤氣流入室內(nèi)管道，把旁通管道中的空氣趕出，當(dāng)間到排出氣體中有煤氣味時(shí)，即取樣做點(diǎn)火爆鳴試驗(yàn)，合格后，關(guān)閉放敞管及旁通閥一打開(kāi)工凋壓器前、后閥門(mén)，再打開(kāi)總出口閥上的放散閥進(jìn)行放散，當(dāng)聞到煤氣味日寸取樣做點(diǎn)火試驗(yàn)，合格后關(guān)閉放散閥一將針形閥開(kāi)啟至最大，打開(kāi)脫荼筒前的旋塞閥，然后慢慢打開(kāi)水封閥門(mén)進(jìn)行了置換一取樣，進(jìn)行點(diǎn)火試驗(yàn)-置換過(guò)程中，逐一檢查凝水缸，觀(guān)家有無(wú)氣體泄漏一在放散點(diǎn)嗅到煤氣味時(shí)，取樣進(jìn)行點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)，合格后關(guān)閥。

　　4.2.4?室內(nèi)(戶(hù)管)管道置換及點(diǎn)火

　　室內(nèi)管道試漏合格后，按以下程序進(jìn)行置換。在主管頂端拆下絲堵，裝上單頭旋塞，用管道接到室外一打開(kāi)旋塞、打開(kāi)引入管的總閥門(mén)-在放散處嗅到煤氣味時(shí)，取樣進(jìn)行點(diǎn)火試驗(yàn)一將旋塞拆掉，裝上絲堵，打開(kāi)表前閥-打開(kāi)嫌氣灶的閥門(mén)將煤‘飛表及分支管中的空氣放出，待嗅到煤氣味時(shí)關(guān)閉，用戶(hù)便可投入使用。

　　

5?結(jié)論

　　

煤氣工程置換投產(chǎn)，最重要的是安全問(wèn)題，必須在置換前制訂周密的置換計(jì)劃和實(shí)施細(xì)則以及應(yīng)對(duì)突發(fā)情況的應(yīng)變方法和措施。?通過(guò)石嘴山區(qū)城市煤氣輸配系統(tǒng)的煤氣直接置換成功，證實(shí)該方法是一種既經(jīng)濟(jì)又快速的換氣工藝，它是安全、可靠的，尤其是對(duì)無(wú)惰性氣體來(lái)源的城市新建煤氣工程的置換工作有著重大的意義。

?