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氣柜直接置換

氣柜直接置換摘 要:根據(jù)韶關(guān)市氣源轉(zhuǎn)換實(shí)際情況,用直接置換氣柜內(nèi)水煤氣以達(dá)到安全拆除氣柜的目的。

我公司3萬(wàn)m3氣柜自1993年使用以來(lái),一直運(yùn)行正常,由于種種原因,迫使我們更換液化石油氣摻空氣為氣源,氣柜已無(wú)作用,必須拆除。但由于氣柜內(nèi)有剩余8000m3水煤氣,管道和設(shè)備上均有水煤氣,所以必須置換至安全范圍才能動(dòng)火拆除。

余氣放散后需要置換的范圍是氣柜弓頂 1500m3,站區(qū)工藝管道及脫硫裝置約100m3,合成氨廠至儲(chǔ)配站的輸氣管道1400m,約100m3,臺(tái)計(jì)1700m3,置換用有二種方法,第一種是間接置換,即先用惰性氣體置換煤氣后再用空氣置換惰性氣體。第二種是采用空氣來(lái)直接置換。二種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)。

l 選用直接置換方案的研討

氣柜的問(wèn)接置換被廣泛采用,但對(duì)于我們公司來(lái)說(shuō)有以下問(wèn)題:

(1)由于合成氨廠已停產(chǎn),若用煙氣或蒸氣置換,已無(wú)煙氣等氣體產(chǎn)生,我們也無(wú)此裝置,所以此方案不切合實(shí)際。

(2)采用氮?dú)鈦?lái)置換,此方案是可行,但是采用這一方案存在以下問(wèn)題。

①需要 N2量大,置換的體積有 1700m3 ,共需氮?dú)膺_(dá) 8000m3 。

②勞動(dòng)強(qiáng)度大,需要裝卸鋼瓶近200噸。

③費(fèi)用大,約需8萬(wàn)多元。

④這次是反置換,有煤氣不哪附,有一定的危險(xiǎn)性。

采用惰性氣體置換存在著諸多難題,我們否定了氣柜的間接置換方案,而對(duì)直接置換方案進(jìn)行調(diào)研,認(rèn)為在采取安全措施的前提下是可取的。首先查閱了大量資料,1995年南京煤氣廠曾對(duì)10萬(wàn)m3氣柜進(jìn)行了直接置換,置換空間達(dá)8223.3m3,置換獲得成功,并節(jié)省了大量的費(fèi)用。1997年河南駐馬店市煤氣公司氣柜也實(shí)行直接置換獲得成功,并節(jié)省置換費(fèi)用15萬(wàn)元。兩家公司的經(jīng)驗(yàn)曾在《煤氣與熱力》雜志上介紹,他們的經(jīng)驗(yàn)值得借鑒。這兩個(gè)單位都是用煤氣來(lái)直接置換空氣的,而我們的氣柜置換是空氣置換煤氣,置換終點(diǎn)更慢,要求更高,與他們相比我們有以下優(yōu)越條件:①在管道施工中經(jīng)常用直接置換形式,特別是1998年西河橋改管,也采用空氣來(lái)置換煤氣,積累了成熟的經(jīng)驗(yàn)。②置換場(chǎng)地寬敞,無(wú)人來(lái)往。③靜電接地只有2Ω,效果好。④我們氣柜已停止使用,其置換不受時(shí)間限制,可以用很慢的速度來(lái)置換,防止靜電的發(fā)生。⑤氣柜性能良好,升降正常。根據(jù)上述的有利條件,我們決定采用空氣來(lái)直接置換煤氣。

2 置換終點(diǎn)的確定

用空氣置換煤氣,必然會(huì)遇到煤氣與空氣混合進(jìn)入爆炸極限問(wèn)題。停氣的氣體組成見表1。

經(jīng)上述計(jì)算,這次置換終點(diǎn)決定:各系數(shù)各點(diǎn)O2 必須大于19.1%,平均大于19.60。

3 置換過(guò)程的操作

在選擇了置換的方法及置換終點(diǎn)后,我們制訂了詳細(xì)的置換方案,采用0.5m3/分的空壓機(jī)提供空氣及自然通風(fēng)相結(jié)合的置換方法,由于工作量小,為了保證安全,只有四人參加這一工作。

3.1 氣柜置換

(1)剩余的煤氣處理

在換氣結(jié)束后,氣柜中尚存8000m3 煤氣,采用氣柜放散管自然放散的辦法,三天時(shí)問(wèn)處理完畢,只留下弓頂約 1500m3 的煤氣需置換。

(2)切斷氣柜與其他系統(tǒng)聯(lián)系的管道,對(duì)多余系統(tǒng)采取拆除,與城區(qū)管道連接管道用盲管封死。

(3)氣柜置換的操作

按“置換方案”操作,不留死角,在氣柜頂四點(diǎn)取樣,3月22日正式開始置換,至3月31日,氣柜的混合氣 O2含量達(dá)18.8%。當(dāng) O2達(dá)180以上時(shí),O2上升的速度已非常慢,氣柜中尚有10000m3水要放出,可以大量沖淡混合氣的煤氣量。經(jīng)計(jì)算終點(diǎn)O2含量:18.8+(20.8-18.8)×10000/( 1500+1000)=20.74%。同時(shí)氣柜一經(jīng)放水,氣柜中會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓,氣柜中的氣體不會(huì)向管道滲透,不會(huì)影響其他置換合格的管道,所以31日停止對(duì)氣柜的置換,轉(zhuǎn)人工藝管道的置換。

3.2 脫硫裝置的置換

在進(jìn)柜前有二個(gè)脫硫塔、脫硫塔每個(gè)體積約6m3,置換每 15分鐘取樣分析,O2達(dá)到 20%,置換合格,置換時(shí)間為1小時(shí)。

3.3工藝管道的置換

管網(wǎng)中旁通,并聯(lián)管道多、死角多、設(shè)備多,所以必須仔細(xì)認(rèn)真。置換每15分鐘在出站總管取樣,以總管取樣合格為控制點(diǎn),整個(gè)置換使用時(shí)間3小時(shí)。最終結(jié)果見表2。

3.4原輸氣管道的置換

合成氨廠停產(chǎn)后對(duì)合成氨廠管道已作了置換,我公司氣柜內(nèi)部的管道也已置換,合成氨廠至氣庫(kù)的輸氣管是一段直管。在放散口取樣合格作為置換的終點(diǎn),置換4小時(shí)后,分析O2為20%。

經(jīng)上述置換,從合成氨廠至出站總管原水煤氣氣相系統(tǒng)已全部置換完畢,不留死角,為水煤氣系統(tǒng)拆除創(chuàng)造了條件,同時(shí)為了更安全,合格后把所有的放散管通大氣,不至產(chǎn)生局部富集現(xiàn)象。

3.5 放水

氣柜中有近10000m3的密封用水,由于長(zhǎng)期與弛放氣接觸,含NH3量較高,3月31日氣柜基本置換合格后放水,采用天晴時(shí)少放,下雨放大的原則,至4月9日全部水放完。由于氣柜在在置換后階段O2提高很慢,4月4日氣柜的O2已達(dá)19.8%。

此時(shí)已全部達(dá)到預(yù)定的要求,混合氣體已離開爆炸限 50%以上,所以在動(dòng)火時(shí)已不會(huì)產(chǎn)生任何危險(xiǎn)。

到4月9日上午為止水煤氣系統(tǒng)已恢復(fù)到原始狀態(tài),為了更加可靠,在動(dòng)火拆除前4月 14日再次對(duì)氣柜取樣,其O2含量已達(dá)20.6%。

4 數(shù)據(jù)整理及分析

我們對(duì)這次置換的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,詳見表3。

從數(shù)據(jù)表明,全部已達(dá)到預(yù)定的終點(diǎn)。其混合氣中可燃?xì)怏w的含量?jī)H為爆炸下限的一半,同時(shí)所有系統(tǒng)均進(jìn)行了球膽取樣明火點(diǎn)火試驗(yàn),均不產(chǎn)生燃燒現(xiàn)象及聽到爆鳴聲。

全部工作從3月19日起至4月9日結(jié)束,歷時(shí)22天。具體分配見表4。

分析化驗(yàn)共84次,在放散余氣及放水時(shí)作業(yè)人員3~4人。在管道置換時(shí)動(dòng)用了約15人及必要通訊設(shè)備。

5 經(jīng)濟(jì)效益

由于這次置換采用了空氣的直接置換,節(jié)省了大量的人力、物力及財(cái)力。具體如下:

(1)不用氮?dú)庵脫Q,節(jié)省2500瓶的氮?dú)赓M(fèi)用。

(2)省去氮?dú)膺\(yùn)輸 100車,節(jié)省運(yùn)費(fèi) 5000元。

(3)不用制作氮?dú)獾膶S眯盾囇b置2000元,同時(shí)也消除了在氣柜上焊接的危險(xiǎn)性。

(4)節(jié)省了氮?dú)馑腿藲夤竦难b卸送氣工日約 150個(gè)約 8000元。

6 體會(huì)

(l)用空氣(煤氣)來(lái)直接置換氣柜,只要在事前有一個(gè)周密的方案,在置換中認(rèn)真操作是可行的。

(2)直接置換有省時(shí)、省力、省財(cái)?shù)膬?yōu)點(diǎn),節(jié)省費(fèi)用8萬(wàn)多元。

(3)用轉(zhuǎn)慢的跟進(jìn)氣可達(dá)到更穩(wěn)定、更安全的目的。

(4)本次使用的空壓機(jī)排氣量太小,使置換時(shí)間太長(zhǎng),給安全控制帶來(lái)難度,如采用了3m3用氣量空壓機(jī)或采用低壓的鼓風(fēng)機(jī)會(huì)更好。

(5)對(duì)于沒(méi)有惰性氣體產(chǎn)生裝置的氣源廠,這次實(shí)踐又一次證明直接置換的優(yōu)越性及安全性。

(6)對(duì)人員較雜、管理難度大的地區(qū)采用直接置換時(shí),必須采取更嚴(yán)格措施或采用間接置換的方式,以確保安全。




 

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