中谷矿业煤气置换方案.docx
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中谷矿业煤气置换方案
内蒙古中谷矿业有限责任公司
煤气管道置换方案
内蒙古中谷矿业有限责任公司
二O一三年四月内蒙古鄂旗蒙西工业园区
仪表专业校核
仪表技术部审核
电气专业校核
电气技术部审核
公用工程专业校核
公用工程技术部审核
电石工艺设备专业校核
电石技术部审核
项目部审核
总工程师审核
工程指挥部审定
电石炉尾气净化后管道置换、贯通技术方案
摘要：
本文主要介绍电石炉尾气净化后管道置换、贯通。
关键词：
电石炉煤气管道管道置换吹扫放散煤气尾气净化
一.工程概述
1.工程基本情况
中谷矿业有限责任公司石灰工程尾气净化系统主要由8*33000KVA电石炉尾气水洗处理、储存、加压、污水处理系统、套筒竖窑生产线以及相关公辅设施组成。
包括8台电石炉尾气管道、水洗设备、加压设备、储存设备、煤气主管及末端用户点3座600T/D套筒竖窑燃烧系统管线等。
2.煤气管线置换的意义
煤气是工业生产中的重要能源介质，但同时煤气存在三大危害：
中毒、燃烧、爆炸。
发生燃烧爆炸必须具备三个条件，即可燃物、助燃物和着火源（温度）。
只要三个条件同时具备的情况下，必定发生燃烧和爆炸。
煤气管道是一个密闭的空间，如果通煤气前不进行管道置换，管道内存在大量的空气（21%的氧气），在通入煤气后，若有明火的话（管道内若有铁屑、渣子，在气体冲刷的过程，导致颗粒物与铁屑会与管道摩擦及碰撞，导致静电火花），引起管道的爆炸。
工业企业中使用的煤气，特别是冶金、化工企业副产品煤气，因其有一氧化碳含量高的固有特征，在回收、净化和输配、使用的各个环节中，稍有不慎，就会造成爆炸的危害。
故在煤气回收、净化和输配、使用前，必须要做好煤气管道及设备的惰性气体置换。
常用的置换气体可以为中间介质，一般有氮气、烟气（二氧化碳）、蒸汽。
本次采用的置换气体为工业氮气。
二.总体策划
1.编制依据及参考标准
《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-1998
《工业企业煤气安全规程》GB6222-2005
《压缩机、风机、泵的安装工程施工及验收规范》GB50275-2010
国内大型钢铁厂煤气安全操作规程
现场管线施工图纸
2.方案组织管理机构
三．置换前的准备工作
1、技术准备工作
（1）编制具体的电石炉尾气（煤气）贯通方案，制定该项工作的总体部署、组织管理体系及详细操作方案；
（2）对局部、重点部位进行详细的解说；
（3）绘制煤气管线简图，标明详细的氮气吹扫点、放散点及取样点，便于现场操作人员操作。
放散管是释放气体装置，通常分为过剩燃气放散管、事故燃气放散管、吹扫燃气放散管。
吹扫煤气放散是煤气设备和煤气管道转换时的吹散装置，在煤气设备和煤气管道最高处、煤气管道及卧式设备末端、煤气设备和管道隔断装置前后以及管道易积累而吹不尽的部位，均安设吹扫用的放散管。
放散管口必须高出管道、设备和走台4米。
放散管按管口型式分为：
直管型、T字形、弯管形和伞字形。
本方工程中选用的放散管为“T”字型放散管。
吹扫口一般是设置在需要吹扫的管道上用于进吹扫气体，一个被吹扫的管道介入口对应一个氮气气源吹扫口，需要进行吹扫时，用软管进行连接，若不进行吹扫，将软管进行拆除。
吹扫口一般设置在管道始端、管线较长需要在管道中间段设置、管道需要进行检修的设备进口阀门处。
2、煤气管线及系统设备状态确认
（1）每套干法除尘系统进主管网的电动阀、手动阀运转是否灵活；
（2）煤气管线（含水循环系统）设备、阀门开启是否正常；使煤气管线所有的阀门处于关闭状态，并且挂好开关牌。
阀门包括放散阀、取样阀、吹扫阀。
（3）气柜运行是否正常；
（4）套筒石灰窑煤气加压风机、阀门开启是否正常；
（5）套筒石灰窑区域内煤气管道阀门开启是否正常；
（6）确定稳定的置换气体气源（以氮气为说明），整个煤气系统管线氮气吹扫点、放散点阀门是否开启灵活，开闭是否严密；
3、监督、操作人员配备
（1）.安全部门、生产部门等监理参与方案的实施；
（2）.项目部领导及主要管理人员必须提前到位；
（3）.具体操作人员到位；
（4）.维检人员。
4、工器具准备
（1）.常用工器具准备（如扳手、螺丝刀、手电筒等）；
（2）.便携式一氧化碳报警仪、便携式氧含量报警仪、取样球袋；
（3）.通讯工具（对讲机、固定电话、手机等）；
（4）.防毒面具；
（5）.警戒线（红白旗）。
5、能源介质准备
（1）.氮气（置换用）
（2）.冷却循环水（风机用）
四．管道置换、煤气贯通
1.置换管线布局图
内蒙古中谷矿业石灰窑项目将电石炉产生的尾气，经过尾气干法除尘后，将煤气（CO含量为60%-70%）送入石灰窑进行煅烧石灰。
煤气管线由8台电石炉产生的尾气通过干法除尘后，进入两条总煤气管道，1#、2#、3#、4#电石炉的煤气合并为一条总管，对应1#加压风机（C10101A）和1#洗气塔（T10101A）；5#、6#、7#、8#电石炉的煤气合并为一条总管，对应2#加压风机（C10101B）和2#洗气塔（T10101B）。
由出口水封再经过气柜后加压风机加压后送至1#、2#、3#石灰窑用作煅烧石灰。
备注：
每台电石炉净气风机至煤气主管建议在电动阀前焊接放散阀，防止电动阀与净气风机前阀门进入空气而无法放散。
图1气柜及加压区域平面图
2.需置换的设备及管道参数
各个煤气管道参数
序号
名称
管径（大小）
工作压力
1
1-8#电石炉煤气支管道
Φ900
3Kpa-6Kpa
2
煤气总管至柜前加压风机管线
Φ1220
3Kpa-6Kpa
3
柜前加压风机至气柜
Φ1220
3Kpa-4Kpa
4
气柜
1万立方气柜
2.5Kpa-3.5Kpa
5
气柜至加压风机前管道
Φ1220
2.5Kpa-3.5Kpa
6
加压风机至石灰窑管道
Φ1220、Φ820、Φ630
≤18Kpa
图2石灰窑区域局部平面图
3.氮气置换管道内空气
本项目氮气置换方案为分段置换，分尾气净化至煤气柜、煤气柜出口至石灰窑前段管道及石灰窑管道置换两段。
按电石炉先后投入使用的顺序，将首先启用1、2、3、4#电石炉煤气管线；其对应的管路为1#前加压风机（C10101A）和1#洗气塔（T10101A），进入煤气柜。
然后启用5、6、7、8#电石炉煤气管线，其对应的管路为2#加压风机（C10101B）。
（1）尾气净化至煤气柜管道置换
Ø沿煤气管线对1、2、3、4#电石炉煤气管线上所有阀门进行检查，是否处于开启状态，并且已经挂好开关牌，并检查系统中其它管道上的阀门是否处于关闭状态。
Ø关闭2#前加压风机入口阀门HV10101；将洗气塔内注水至二次水封排水为止。
Ø关闭3台后加压风机入口阀门HV10108、HV10109、HV10110和回路阀门PGS10121、PGS10122、PGS10123。
Ø开启氮气置换气源阀门，进行氮气置换。
Ø打开水洗区域1#和2#前加压风机出口放散阀门进行放散。
Ø同时打开1#洗气塔和2#洗气塔顶部阀门进行放散。
Ø用便携仪氧含量检测仪在水洗区域各放散阀处的取样口进行氧含量检测，当氧含量低于1%，为合格。
Ø检测合格后，关闭水洗区域1#和2#加压风机处放散阀门和1#、2#洗气塔顶部放散阀门。
Ø当气柜高度升至2-3m后，打开气柜本体1#—4#4个手动放散阀（注意手摇系统钢丝绳的行程，最大有效行程约270mm，切勿放散过头，导致顶部放散帽无法复位），三至四次后，进行取样检测，检测合格后，关闭气柜放散。
Ø将气柜升高6-8米后，将3台后加压风机进出口阀门打开，将气柜内的氮气送至石灰窑加压风机段管道进行置换。
备注：
1-4#电石炉煤气至换过后，1#管线、两台水洗塔、两台风机已全置换氮气。
根据现场情总5-8#电石炉管线置换到2#加压风机（C10101B）入口放散阀开启放散。
（2）煤气柜出口至石灰窑区域管道置换
Ø关闭1#、2#、3#石灰窑401煤气阀门。
Ø开启3台后加压风机入口阀门HV10108、HV10109、HV10110和回路阀门PGS10121、PGS10122、PGS10123。
Ø打开后加压1#、2#、3#加压风机出口放散阀、加压风机进出口管道联通阀进行放散。
Ø待检验合格后，关闭放散管阀门。
Ø打开3座石灰窑调压平台5#、6#、7#放散阀门进行放散。
Ø待在检测合格后，关闭3座石灰窑调压平台的放散阀。
Ø打开试生产石灰窑煤气管道的401阀门，打开环管放散管阀门进行放散。
Ø待取样合格后，关闭石灰窑煤气环管的放散，保证管道内的压力为3Kpa-5Kpa进行放散。
经过置换后，管道及设备内的空气已经被完全置换了，不存在死角及盲段，管道为中间介质气体，可进行煤气贯通。
同时保证煤气柜在1～2米的高度。
4．煤气置换管道内氮气
在管道内氮气置换合格后，逐步缓慢地打开煤气进口阀门，缓慢地将煤气送至煤气管道，逐个关闭氮气阀门，然后沿途逐个进行放散。
若此段管线较长，可以进行分段进行置换，在每一段的末端放散口进行放散，进行取样，用取样球袋在取样口进行三次燃烧试验，若燃烧试验合格后，即可进行关闭放散及取样口，在所有的分段燃烧试验合格后，才可以进行煤气使用。
5．煤气贯通
本项目的煤气贯通主要由分三部分贯通，尾气净化至煤气柜、煤气柜、煤气柜至石灰窑。
（1）.尾气净化至煤气柜煤气贯通
a.关闭石灰窑环管放散。
b.缓慢地打开电石炉尾气净化出口阀门，将煤气从尾气净化送至输出管线。
c.在前加压风机出口放散管取样口，用球袋进行取样，做燃烧试验。
d.待三次燃烧试验合格后，关闭该放散管阀门，送入煤气柜。
（2）煤气柜煤气贯通
a.煤气进入气柜后，打开气柜本体1#—4#4个放散阀。
b.在气柜1#—4#4个放散阀取样做燃烧试验（可在两个取样口取样）。
c.待燃烧试验合格后，关闭气柜4个放散，将煤气送至石灰窑。
（3）石灰窑煤气贯通
a.打开石灰窑环管上放散。
b.在石灰窑环管放散处进行燃烧试验，燃烧试验合格后，关闭放散。
c.通过这步骤后，煤气已经达到可以燃烧的浓度，可以进行正式的点火投产工作。
五.安全措施及保证体系
1．安全措施
（1）.引煤气前准备工作
a.所有管道均经过打压试验，并达到设计及规范要求；
b.完成所有配套的单试及联动试车工作，确保引气风机符合要求；
c.确认所有阀门完善、灵活好用；
d.确认各仪表灵活、准确；
e.由项目部组织业主、监理，对需引煤气设备、管道进行排查，检查是否存在死角，对存在死角位置必须安装阀门；
f.引煤气前，由施工单位组织，业主、监理参加检查打压试验、设备试车资料是否齐全。
如发现打压资料和设备调试资料不全，禁止实施引煤气方案。
（2）.引煤气后措施
a.通煤气后现场煤气管道及相关附属设备边动火作业必须经报审审批后方可作业。
b.现场巡查及检修人员必须配带CO报警仪，且必须两人或以上，前后5米左右进行。
c除指定的操作工及检修人员外，闲杂人员不得在现场逗留，更不得随便碰相关开关、阀门等。
d.中控室人员必须监测好各变送器压力、设备运转、阀门开闭是否正常，遇情况能与现场维修人员第一时间能取得联系。
e.进入现场工作人员严禁吸烟，或者携带火种。
f.现场应设置风向旗。
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