煤气管道、设施带煤气作业的安全探讨

2023-02-08

焦炉煤气中含有氨、氰化氢、硫化氢、二氧化碳等腐蚀性物质, 使煤气管道, 及设施受到腐蚀, 长期运行中, 极易发生泄露, 从而引起着火、爆炸、中毒等事故。为防止煤气外泄, 必须对管道严重腐蚀或开裂的部位进行焊补。在煤气管道上进行动火作业, 经常采取的是停煤气动火, 这种作业需要中断全部或局部煤气, 需要较长时间的清扫, 对工艺的影响很大, 且处理完毕后需要较为复杂的系统恢复过程。

不停气在焦炉煤气管道、设施上进行动火, 从安全技术上是可行的, 带煤气作业已被逐步采用。

然而, 带煤气作业毕竟是一项危险作业, 作业时必须针对煤气易燃、易爆、易中毒的特性, 采取可靠的安全措施, 防止着火, 爆炸、中毒事故的发生。本文对煤气作业的安全理论和实践情况进行一些探讨。

1 煤气爆炸极限的应用

爆炸就其本质而言, 与燃烧基本一样, 不同点在于:燃烧是稳定的连锁反映, 在必要的浓度极限条件下, 主要依靠温度的提高, 使反应加速;而爆炸是不稳定的连锁反映, 在必要的浓度极限条件下, 主要依靠压力的提高, 使活性分子浓度急剧提高, 而加速反应。可燃气体的爆炸介于燃烧极限之间。

焦炉煤气爆炸极限为5.0%~28.4%, 这只是一个参考数据, 由于各种炉型, 回收工艺及用煤产地的不同, 生产的煤气爆炸极限也不同。对某一焦化厂来说, 在正常情况下, 焦炉煤气的组成和爆炸极限是相对稳定的。

根据煤气爆炸燃烧爆炸的理论, 从而实现带煤气作业的实际条件控制。带煤气动火作业时, 应用煤气的爆炸极限防止发生着火、爆炸事故。对作业空间来说, 实质是控制空间中煤气爆炸的下限, 对煤气管道和设备来说, 则是控制其内的煤气爆炸上限。

2 带煤气动火作业时着火、爆炸事故的预防

焦炉煤气爆炸属于混合气体相间爆炸, 其爆炸必须同时具备以下两个条件。

(1) 、煤气与空气 (或其他助燃气体) 的混合物处于爆炸极限之内。

(2) 、有能引起爆炸极限内气体着火温度。

带煤气动火作业时, 明火是无法避免的, 防止煤气着火、爆炸只能通过控制作业空间和煤气管道、设施内的煤气不处于爆炸极限范围内来实现。

2.1 作业空间煤气着火、爆炸事故的预防

带煤气动火作业时, 作业空间发生煤气着火、爆炸比管道、设施内发生的煤气着火、爆炸的可能性要大。

在露天的煤气管道、设施上带煤气动火作业, 由于作业空间大、煤气扩散的快, 作业空间煤气含量一般不易达到煤气爆炸下限, 而在地下室、地下室管道沟、机房、厂房内带煤气动火作业时, 由于受到环境的制约, 煤气扩散慢, 作业空间煤气含量容易达到煤气爆炸极限。

为了防止作业空间煤气爆炸极限, 动火前应堵漏, 减少煤气的外泄量, 减少动火时泄漏出的火势和着火面积。

动火作业前, 必须使用仪器检测作业空间煤气含量, 既要检测作业点附近又要检测其他可能窝留煤气的部位。必须保证检测结果使空间煤气含量处于爆炸极限之外, 空气中含氧量应小于1%。

2.2 煤气管道、设施内煤气着火、爆炸事故的预防

在煤气管道、设施上进行, 带煤气动火作业发生着火、爆炸的可能性要比作业空间发生煤气着火、爆炸的可能性小, 这是因为带煤气动火作业时, 预防管道、这是没发生爆炸, 实质是控制煤气爆炸的上限, 以上限34%的煤气为例, 需要66%以上的空气才能达到煤气的爆炸上限, 而焦炉煤气的含氧量一般小于1%, 很难达到煤气的上限。

通常采用控制煤气管道内的氧含量来避免其达到爆炸的上限, 焦炉煤气中的含氧量主要取决于焦炉的集气管压力和负压段煤气管道、设备的严密性, 因此带煤气动火作业时, 应控制集气管压力在规定范围内, 负压段的泄漏处应塞堵, 防止煤气中含氧量波动过大。