煤气知识培训讲义.doc

第一部分 煤气的性质钢铁生产过程中要消耗大量的燃料，伴随着炼焦、炼铁、炼钢的生产过程，产生大量的副产品煤气，煤气是钢铁生产过程中的主要燃料来源。目前水钢的副产煤气有三种：高炉煤气、焦炉煤气和转炉煤气。1. 高炉煤气 高炉冶炼生铁的主要原料是铁矿原矿或烧结矿，主要燃料是冶金焦，以及石灰石等附加物料组成的炼铁炉料。在冶炼过程中，由于焦炭中的碳在炉缸内燃烧，而且是一层炽热的厚焦炭，开始由空气过剩而逐渐变成空气不足的燃烧，结果就产生了高炉煤气。高炉煤气是无色、无味、有毒的可燃性气体。密度是1.33kg/m3，与空气的密度(1.293kg/m3)相近，含一氧化碳2730。着火点为700，与空气（氧气）混合后的爆炸浓度极限为4070，理论燃烧温度为14001500左右。热值3.154.0MJ/km3（3349.444186.8kJ/ m3）或（8001000大卡/标米3）。2. 焦炉煤气炼焦生产是煤的干馏过程，即煤在隔绝空气加热时，其中的有机物质在不同的温度下，发生一系列变化，结果形成数量和组成不同的气态、固态产物，最后在炼焦未期生成了焦炭，同时副产了大量的焦炉煤气。 净化后的焦炉煤气是无色、有奇臭(因含硫化氢)的有毒气体。含一氧化碳约7，毒性较高炉煤气小，密度为0.450.55kg/m3。易燃、易爆，着火点为550650，与空气（氧气）混合后的爆炸浓度极限为630，理论燃烧温度为 2150，发热量为16.318.4MJ/km3（40004400大卡/标米3）。3. 转炉煤气 当今世界的转炉炼钢生产，都是氧气顶吹或顶、底复合吹炼转炉。在氧气顶吹转炉吹炼过程中，由于铁水中碳的氧化产生了炉气，叫做转炉煤气。由于炉内温度较高，碳的主要氧化物主要是一氧化碳，因此转炉煤气的主要成分是一氧化碳。净化后的转炉煤气是无色有毒气体，密度为1.23kg/m3，与空气相近，含一氧化碳约5570，故毒性特强。易燃、易爆，着火点为650700，与空气（氧气）混合后的爆炸浓渡极限为 2070，低发热值为7.28.4MJ/km3（17002000大卡/标米3）。密度kg/m3一氧化碳着火点爆炸浓渡极限低发热值MJ/km3高炉煤气1.33273070040703.154.0焦炉煤气0.450.55755065063016.318.4转炉煤气1.23557065070020707.28.4第一节 煤气的基本性质一、单一气体的物理化学性质任何一种副产煤气都是由一些单一气体混合而成。其中可燃气体成份有CO、H2和其他气态氢化物CmHn以及H2S；不可燃成份有CO2、N2和少量的O2。除此之外，在气体燃料中还含有水蒸汽、焦油蒸汽以及粉尘固体微粒。1、甲烷（CH4）：无色气体，微有葱味，分子量16.04，重度0.715公斤/米3，难溶于水。Q低=3576千焦/米3（8560大卡/米3），与空气混合可引起激烈爆炸，爆炸范围5.415%，着火温度650750，火焰呈微弱亮光，当空气中甲烷浓度高达2530%才有毒性。2、乙烷（C2H6）：无色无臭气体，分子量30.07，重度1.341公斤/米3，难溶于水。Q低=63690千焦/米3（15230大卡/米3），与空气混合可引起激烈爆炸，爆炸范围512%，着火温度520630，火焰有微光。3、氮气（N2）：无色无臭气体，分子量2.016，重度0.0899公斤/米3，难溶于水。Q低=10747.5千焦/米3（2570大卡/米3），与空气混合可引起激烈爆炸，爆炸范围4.274%，4、一氧化碳（CO）：无色无臭气体，分子量28，重度1.250kg/m3，Q低=16269kJ/m3（3020大卡/标米3），爆炸范围为12.475%，着火温度为644658，在气体混合物中含有少量的水即可降低其着火温度，火焰呈蓝色。CO性极毒，空气中含有0.06%即有害于人体，含0.20%时可使人失去知觉，含0.4%时迅速死亡，空气中可允许的CO浓度为0.02g/m3（约为25ppm）。5、硫化氢（H2S）：无色气体，具有浓厚的臭鸡蛋气味，分子量34.07，重度1.52公斤/米3，易溶于水。Q低=23669.6千焦/米3（5660大卡/米3），爆炸范围4.345.6%，着火温度364，火焰呈兰色，性极毒。室内大气中最大允许浓度为0.01克/米3，当浓度为0.04%时有害于人体，0.10%时可致死亡。6、氧气（O2）：无色无臭气体，分子量32，重度1.429公斤/米3。二、煤气的腐蚀性和毒性副产煤气中具有腐蚀性的成份主要有硫化氢（H2S），二氧化碳（CO2）及氧气（O2）。这些气体只有在有水时才具有腐蚀性。H2S、CO2在水中呈酸性；O2在水中则具有氧化性腐蚀。因此，为减少煤气对管道的腐蚀，应去掉煤气中的水分。具有毒性的煤气成分主要有：硫化氢（H2S），氨（NH3），苯（C6H6）等。三、煤气发热量煤气发热量，是指完全燃烧一标准立方米煤气时所释放出的热量。发热量有高发热量和低发热量之分。高发热量：单位燃料完全燃烧后，将燃烧产物中的水蒸汽冷却到零度的水所释放出的热量也计算在内的发热量，用Q高表示。Q高=（30.46CO+25.8H2+95.3CH4+152.5C2H4+60H2S）4.187kJ/m3低发热量：单位燃烧完全燃烧后，燃烧产物中的水蒸汽冷却到20时所释放出的热量，称为低发热量，用Q低表示。Q低=（30.46CO+25.8H2+85.9CH4+143C2H4+55.2H2S）4.187kJ/m3四、煤气质量的要求1. 高炉煤气1）含尘量：大中型高压高炉净煤气含尘量小于10mg/Nm3；2）含湿量：高炉煤气的含湿量为煤气中饱和水含量和机械水含量的总和。为满足热风炉对煤气质量的要求，净高炉煤气的温度一般应不大于35，在特殊情况下不应大于40。煤气中的机械水分应尽量脱除。2. 焦炉煤气由焦炉出来的煤气因含有焦油蒸汽，一般叫荒焦炉煤气。荒焦炉煤气中含有水、焦油及其它可作为化工原料的气态化合物，对其进行加工处理，使其中的焦油蒸汽和水蒸汽冷凝下来，并将有关的化工原料回收、净化然后才送入煤气管网作燃料使用。3. 转炉煤气1）含尘量：应不大于本企业高炉净煤气的含尘量（10mg/Nm3）；2）含氧量：要求不大于0.6%（水钢要求：0.8%，）五、着火温度与燃烧极限1. 着火温度当燃料中的可燃分子与氧化剂分子相接触，在一定的温度和浓度条件下，便发生燃烧反应，放出一定数量的热量，这便是通常见到的燃烧现象。在燃烧现象中，首先都有一个着火过程。着火过程是指燃料与氧化剂均匀混合之后，从开始化学反应，温度升高到激烈的燃烧反应之前的一段过程。为了使可燃混合物着火和开始燃烧，在现实中有两种方式：自燃和点火燃烧。自燃着火：使可燃混合物整个容积都同时达到某一温度，超过该温度，混合物便自动地着火达到燃烧状态。这种过程叫“自燃着火”，俗称“着火”。点火燃烧：在冷的混合物中，用一个不大的点热源，在某一局部地方点火，先引起局部着火燃烧，燃后向其它地方传播，最终使整个混合物都达到着火燃烧，这叫做“被迫着火”或简称“点火”。着火温度：表示可燃混合物系统化学反应可以自动加速而达到的自燃着火的最低温度。2. 着火浓度介限着火浓度介限，即一般所说的燃烧浓度极限。研究结果表明，不论是自燃着火或点火，着火条件都与可燃物的浓度有关。在一定的压力下可燃物的浓度小于某一数量或大于某一数量都不可能发生自燃着火，这个浓度范围便称为着火浓度介限。能实现着火的最小浓度称浓度下限；能实现着火的最大浓度称浓度上限。点火（又称强制点火）过程也存在着点火浓度介限。如果把可燃混合物置于一容器中，或相当的管中，则由于燃烧，产生高温，会使燃烧生成的气体体积膨胀，而产生爆炸。此时混合物中所含可燃气体的上下限就叫爆炸浓度极限。浓度介限还与惰性气体的含量有关，加入惰性气体，会使浓度介限变窄，特别是上限变小。浓度介限还与可燃混合物的初始温度有关，H2，CO，CH4与空气的可燃混合物，如果初始温度不是常温，而是预热至高温，那么浓度介限将会变宽，特别是上限将有明显的增大。所以，预热至高温的可燃混合物，就浓度而言，是更易于点火的，而且燃烧的也更完全，这就是工业中预热燃料的道理。第二节 煤气的燃烧工业炉中使用的气体燃料种类很多，在燃烧方法和燃烧装置方面，有有焰燃烧法和各种低压有焰烧咀，也有无焰燃烧法和各种高压无焰烧咀，还有半无焰燃烧法。尽管煤气种类及燃烧方法不同，但从本质上看，任何一种煤气的燃烧过程，基本上都包括以下三个阶段：煤气与空气的混合，混合后的可燃气体的加热和着火，完成燃烧化学反应。一、煤气燃烧反应计算的一些假定燃烧反应计算，需要知道燃料的成分，对气体燃料来说，需要知道煤气的湿成分。可燃组分燃烧所需要的氧化剂，在工业炉中多数是用空气，少数情况下也有用氧气或富氧空气。为了使计算简化而又能满足工程计算精确度的要求，在燃烧计算中通常采用以下几点假设：1气体的体积都按标准状态（0，760毫米汞柱）计算，一切气体在标准状态下的公斤分子体积都是22.4米3。2. 当温度不超过2100时，在计算中不考虑燃烧产物的热分解。3. 认为干空气中氧和氮的体积比为21:79，不考虑CO2和其他稀有气体的存在。在进行燃烧计算时，还需要介绍下面两个概念：1、完全燃烧和不完全燃烧当燃料中的可燃物质都和氧进行充分的燃烧反应，即在燃烧产物中不再有可燃物质存在时，叫完全燃烧。若燃烧产物中存在有可燃物质，即燃烧中的可燃物质未能和氧进行燃烧反应的，叫不完全燃烧。不完全燃烧又有两种情况：1）机械不完全燃烧：由于机械带电和漏损等原因造成的燃料损失，如管道系统漏掉的煤气。2）化学不完全燃烧：由于空气不足或燃料与空气混合不好，使燃烧反应未能完全进行，在燃烧产物中存有少量的可燃成分。2、空气过剩系数在燃烧过程中，实际供给的空气量（Ln）总是比理论上计算出的所需要的空气量（Lo）要稍大一些，二者之比叫做空气过剩系数，即，n= Ln/Lo空气过剩系数的大小与燃料种类，燃烧方法及燃料装置的结构特点有关，也与操作有关。气体燃料的空气过剩系数一般在1.051.15之间。液体燃料则要大一些。二燃烧温度燃料燃烧时燃烧产物所能达到的温度叫做燃烧温度。燃烧种类、燃料成分、燃烧条件和传热条件等都影响着燃烧温度。燃烧产物中所含热量的多少，取决于燃烧过程中热量的收入和支出。根据能量守恒定律，燃烧过程中燃烧产物的热量收入和热量支出相等。因此，列出它的热平稳方程式，就可算出燃烧温度。1属于热量收入的有：（1）燃料的化学热，即燃料的发热量Q低（2）空气带入的物理热Q空（3）燃料带入的物理热Q燃2. 属于热量支出的有：（1）燃烧产物得到的物理热Q产 Q产=C产Vnt产 式中： C产燃烧产物的平均比热 kJ/m3 t产燃烧产物的温度，即实际温度（2）燃烧产物传给周围介质的热量Q介（3）由于不完全燃烧损失的热量Q不（4）由于燃烧产物中某些气体在高温下热分解反应消耗的热量Q分所以，热平衡方程式为：Q低+ Q空+Q燃= VnC产t产+Q介+Q不+Q分则燃烧产物的温度t产为:t产=( Q低Q空 Q燃Q介Q不Q分)/ VnC产t产便是在实际条件下的燃烧产物的温度，也称实际燃烧温度。若假设燃料是在绝热系统中燃烧（Q介=0），并且完全燃烧（Q不=0），由按上式计算出的燃烧温度称为理论燃烧温度t理t理=（Q低Q空 Q燃Q分)/ VnC产理论燃烧温度是燃料燃烧过程的一个重要指标，它表明某种成分的燃料在某一燃烧条件下所能达到的最高温度。*第三节 煤气工程中常用的单位制及单位换算煤气工程中常用的单位制1、压强垂直作用于物体单位面积上的力，称为压强，工程上常称为压力。压强的国际单位为帕，符号为Pa。1Pa=1N/m2在物理学中，把纬度为45度海平面（即拔海高度为零）上的常年平均大气压力规定为1标准大气压。气象科学上的气压，是指单位面积上所受大气柱的重量(大气压强)，也就是大气柱在单位面积上所施加的压力。气压的单位有毫米和毫巴两种：以水银柱高度来表示气压高低的单位，用毫米(mm)。例如气压为760毫米，就是表示当时的大气压强与760毫米高度水银柱所产生的压强相等。另一种是天气预报广播中经常听见的毫巴(mb)。它是用单位面积上所受大气柱压力大小来表示气压高低的单位。1毫巴1000达因平方厘米(1巴1000毫巴)。因此，1毫巴就表示在l平方厘米面积上受到l000达因的力。气压为760毫米时相当于1013.25毫巴，这个气压值称为一个标准大气压。由1毫米汞柱产生的压力定义的压强单位为托(torr)。1托=1毫米汞柱=133.32帕在工程上仍在沿用公斤力这个单位，1公斤力等于9.80665牛顿，由此得到工程大气压：1工程大气压=1公斤力/平方厘米=0.967841大气压=98066.5帕各种压强单位间的换算关系为： 1标准大气压 = 760毫米汞柱（mmHg）=10.336米水柱（mmH2O）=1.033千克力/平方厘米（kgf/cm2）=1.013105帕（Pa） 1工程大气压 =1公斤力/平方厘米（kgf/cm2）=10米水柱（mmH2O）=735毫米汞柱（mmHg）=98066.5帕（Pa） 1巴(bar)=100,000帕(Pa)=0.1MPa=10牛顿/平方厘米(N/cm2)压强单位Pa1毫米水柱（mmH2O）=9.81 1公斤力/平方厘米（kgf/cm2）=98100 1毫米汞柱（mmHg）=133.32 1标准大气压=101325 1工程大气压=98066.5 1巴(bar)=100000 2、热量热量指的是由于温差的存在而导致的能量转化过程中所转化的能量。而该转化过程称为热交换或热传递。热量的公制为焦耳（J）和卡(kal)。1卡(kal)=4.184焦（J）4.2焦（J）有的资料认为1卡=4.19焦1 kJ = 1000J；1 MJ = 1000kJ； 1GJ=1000MJ1大卡=1千卡=1000卡3、气体浓度 一般气体浓度的表示法有如下两种：1）质量浓度表示法：每立方米空气中所含污染物的质量数，即mg/m3（毫克/立方米）2）体积浓度表示法：一百万体积的空气中所含污染物的体积数，即ppm（百万分之一）大部分气体检测仪器测得的气体浓度都是体积浓度（ppm）。而按我国规定，特别是环保部门，则要求气体浓度以质量浓度的单位（如：mg/m3）表示，我们国家的标准规范也都是采用质量浓度单位（如：mg/m3）表示。这两种气体浓度单位mg/m3与ppm有何关系呢？其间如何换算？使用质量浓度单位（mg/m3）作为空气污染物浓度的表示方法，可以方便计算出污染物的真正量。但质量浓度与检测气体的温度、压力环境条件有关，其数值会随着温度、气压等环境条件的变化而不同；实际测量时需要同时测定气体的温度和大气压力。而在使用体积浓度单位ppm作为描述污染物浓度时，由于采取的是体积比，不会出现这个问题。浓度单位ppm与mg/m3的换算，按下式计算：mg/m3=M /22.4ppm数值273/(273+T)（Ba/101325）其中：M为气体分子量ppm为测定的体积浓度值T为气体温度Ba为压力针对煤气而言，由于煤气主要是以CO为主，假设在标准状态下（T=0，Ba为标准大气压），则上式简化为1 mg/m3=(12+18)22.4ppm=1.25ppmC的分子量为12，O的分子量为18第二部分 带煤气作业第一节 带煤气抽、堵盲板带煤气进行抽，堵煤气盲板是煤气作业的一种常见的生产作业，具体作业要求如下：一、煤气盲板与抽完煤气刻板煤气管道法兰垫圈的制作方法：（1）煤气盲板的制作煤气盲板制作的现场实践经验的数据如下表：表3-1现场实践经验的盲板数据（mm）盲板直径50060010001100150016001800190024002500盲板厚度6881010121214161820盲板抽出后用垫圈填补法兰间空隙，使之严密。经验值：垫圈直径小于1000mm，厚度为4mm，直径超过1000mm时，厚度为45mm。用尺量得盲板处附近的管道外圆长S，和螺丝孔里边距离H，则盲板直径D为： D=（S）+2H-10mm；式中：10mm防止因管道的不圆度造成盲板假大。（2）煤气盲板和煤气垫圈的制作要求煤气盲板：制作盲板的钢板应无砂眼，两面光滑，煤气盲板制作完毕后，四周边圆无毛刺，并至少留有两个以上手柄，沿盲板边缘点焊两圈8号铁丝，每一圈靠盲板外缘，第二圈在内距离与第一圈510mm，作细铁丝扎一圈12.715.9mm的石棉绳。煤气垫圈：垫圈要留有12个手柄，垫圈宽度为25400mm，用12.715.9mm的石棉绳沿垫圈两侧铺满铺平，再用麻丝缠紧，用木锤轻轻打平。二、高空抽、堵煤气盲板的斜梯及平台架设要求：高空抽、堵煤气是比较危险的高空作业，所以要保证安全，具体要求如下：（1）高空架设的平台及斜梯要架设的牢固，可靠，平稳。（2）抽、堵煤气盲板的高空斜梯与地面的角度要小于45度，宽度要大于1.5mm，两侧要有安全保护护栏。（3）抽、堵煤气盲板的高空平台要平稳，平台的宽度要大于1.5mm，四周要有安全保护栏。三、抽、堵煤气盲板的操作方法：（1）抽、堵煤气盲板所用的工具必须是煤气作业的专业工具，其它的工具不准使用。以免发生安全事故。（2）抽、堵煤气盲板之前要认真检查，氧气呼吸器、抽、堵煤气盲板的四周是否有不安全的因素。如有不安全因素必须排除后方可进行抽、堵煤气盲板的作业。（3）在抽、堵煤气盲板之前，煤气管网煤气压力降至1500Pa，在以上条件具备的情况下方可进行抽、堵煤气盲板的工作。（4）拆除煤气管道法兰的螺丝后，用两个千斤顶在煤气管道法兰的两侧，同时用力顶开煤气法兰，顶开距离在3050mm。取出煤气垫圈或煤气盲板，清除法兰上的残余废物。放入煤气垫圈或煤气盲板，落下千斤顶。把好螺丝。煤气压力恢复正常，抽，堵煤气盲板的工作完毕。四、抽、堵煤气盲板注意安全事项：（1）煤气抽、堵煤气盲板的作业应事前先向有关单位进行申请，经有关单位批准后方可进行施工作业。（2）抽、堵煤气盲板工作，必须要专业煤气作业人员方可进行作业，其它人员不准代替进行抽、堵煤气盲板的工作。（3）抽、堵煤气盲板人员必须要带好氧气呼吸器后，方可进行抽、堵煤气盲板的工作。（4）抽、堵煤气盲板的作业区，下风处40m之内，上风和四周处20m之内，不准行人入内和行走、逗留。防止造成非作业人员的煤气中毒的事故发生。（5）抽、堵煤气盲板的作业区，下风处40m之内，上风和四周围处20m之内，不准有火源和高温物体的存在，防止造成煤气着火和煤气爆炸的事故发生。（6）抽、堵煤气盲板的作业时，所使用的工具必须是铜质煤气作业专业工具，以防止使用其它工具碰撞产生火花引起煤气着火和煤气爆炸事故的发生。（7）抽、堵煤气盲板的作业中如抽、堵煤气盲板的作业法距离膨胀器、弯头、撑开支座能够伸缩的部位间距太远，或在固定支架之外，应事先将相邻的支架头同管道接头处割开，以保证法兰容易撑开。保证抽、堵煤气盲板的作业顺利进行。（8）雷雨天不能进行抽、堵煤气盲板的作业，防止雷电使煤气着火或产生煤气爆炸事故的发生。（9）一般原则上不准夜间进行抽、堵煤气盲板的作业。（10）抽、堵煤气盲板的作业时，如光线不够，要安装照明时，禁止使用白炽灯具或水银灯作为照明用具，以防灯炮破裂引起煤气着火和煤气爆炸事故的发生。第二节 带煤气人孔接点人孔接点，是利用管道上原有人孔接新管道。要求管道接好送气时，把原有人孔端板拆除。一、准备工作1. 将人孔盖上的吹刷头切掉并用木塞堵上，将木塞外露部分据掉；2. 切除人孔盖上所有拉筋，把手等，并要求平滑无毛刺；3. 在人孔与法兰周边点焊数处，以保证螺栓全部拧掉后不外漏煤气为标准；4. 卸掉人孔上全部螺栓；5. 将人孔下方的35个螺栓的下半部切除，以保证抽出人孔盖时，此35个螺栓不卸掉也不受任何障碍；6. 在人孔盖上方焊带方孔的盲板柄；7. 将新接管道法兰与原法兰对准并还上新螺栓，全部拧紧；8. 切开点焊处；9. 设吹刷用头；10. 其他要求同盲板作业。二、操作步骤1. 用蒸汽头吹扫人孔法兰，清除废物，消灭火源，确认泄漏煤气着火点；2. 降低煤气压力（其标准与带煤气抽堵盲板作业要求相同）；3. 卸掉除底部人孔盖上切口的35个外的全部螺栓，底部留下的35个螺栓松到一定程度，以不影响法兰撑开为准；4. 撑开法兰，抽出人孔盖，填入垫圈卸下千斤顶，拧紧全部螺栓。三、人孔接点安全注意事项1.人孔接点作业中一切安全要求，同带煤气作业一样；2.人孔下方螺栓孔下部切割时，一定要符合要求，人孔与法兰点焊处切开时，要逐一检查，不得遗漏。3.作业前必须吹扫法兰口，确认无着火点，吹扫用蒸汽压力不低于0.1MPa。第三节 带煤气搬眼（也称带压开孔）一、带压开孔机技术参数及适用范围带压开孔机由主机、专用阀门、管卡、垫盘等组合一起完成套孔的成套设备。管内输送介质压力1.5Mpa。带压开孔机适用于各种煤气、水、常温气体等低压介质的管道开孔和封堵作业。型号套孔直径mm套刀转速r/min额定功率kw额定电压v进刀量mm/r工作进程TK1100、150、200251.52200185500TK2250、300、40021.42.23800.185600TK3500、6001833800.185800TK4700、8001433800.1851000二、施工前的准备工作 1. 使用带压开孔、封堵设备在管道上接支管或对管道进行维修更换等作业时，应根据管道材质、输送介质、敷设工艺状况、运行参数等选择合适的开孔、封堵设备及不停送介质的开孔、封堵施工工艺，并制定作业方案，办理相关动火许可证。 2. 作业前应对施工用管材、管件、密封材料等做复核检查，对带压开孔机进行调试合格，阀门应打压合格。 3. 带压开孔、封堵作业的区域应设置护栏和各示标志，输送介质为易燃易爆介质时作业区内不得有火种，作业时应搭设作业平台，避免因地面不平造成开孔机震动、毁伤刀具。4. 清除管线开孔位置的防腐层，避开有焊道和腐蚀比较严重的部位，以保证焊接质量和安全。5. 在施工现场需要拉设临时电源，给开孔电机和电焊机供电作业。三、管件的安装与焊接的技术要求： 1. 钢制管道允许带压施焊的压力不宜超过1.0MPa，且管道剩余壁厚应大于5mm。用于管道开孔、封堵作业的特制三通或四通管件宜采用机制管件。2. 在大管径和较高压力管道上作业时，应做管道开孔补强，可采用等面积补强法、压力面积法；补强措施均应符合国家现行标准GB150-1998钢制压力容器的要求。3. 开孔法兰、封堵管件必须保证与被切削管道垂直，应按合格的焊接工艺施焊。其焊接工艺、焊接质量、焊缝检测均应符合国家现行标准钢制管道封堵技术规程第1部分：塞式、筒式封堵SY/T6150.22003的要求； 4. 施工临时用电应符合国家GB5019493建设工程施工现场供用电安全规范要求。四、开孔施工步骤开孔步骤示意图1、实施法兰短管的焊接作业焊接法兰短管时，要求法兰短节的立管与煤气管线的轴心线垂直相交，法兰平面与母管轴心线平行，误差不大于1.5mm，法兰短管焊接完毕后上堵板（堵班上安装试压头）进行试压，试压的压力为输送介质压力的1.25倍。2、实施开孔作业（1）焊接完毕，在开孔短节上，加闸门（根据管线介质、压力、选用所匹配的闸门）。（2）根据现场情况、管径来确定采用手动还是电动开孔钻机。（3）摇动扳手使主轴伸出150mm左右，将套钻与主轴用六角头螺栓（m8）连接紧固，再将中心固料钻装入主轴锥孔内固定，然后摇动扳手使主轴提升到顶位。（4）将管道被钻孔部位清理干净，应平整光滑。上下管卡安装到被加工部位，将闸阀安装到上管卡上，再将主机安装到闸阀上，开250、400孔时主机与闸阀之间须用提供的过渡连接盘。（5）钻水泥管孔前必须在闸阀内腔注满清水，接上管接头，启动电机按钮空运转3-5分钟，检查旋转方向和有无异响，如正常开始钻孔，有异常现象必须停机检查，排除故障后再钻孔。（6）当中心固料钻或套钻接近管道时，应缓慢匀速摇动手轮进行钻孔，当中心固料钻钻穿后，继续摇动手轮套料切削。（7）切穿后，逆时针摇动手柄将主轴提升到顶位，关闭电源，关闭闸阀，然后卸下管接头和排污管，最后卸下主机和过渡连接盘，方可连接分支管道。（8）卸下主机后，取出余料块，卸下中心钻和套钻，排除主机中余水，对主机进行清洗和注油保养并装箱。五、施工安全措施一、焊接施工防范措施：1. 为保证焊接时发生不必要的危险。焊接人员必须具备带压工作能力，并且持证上岗。2. 为防止静电打火，引起火灾。焊接前必须做好接地装置，以防止静电。3. 为防止电流过大熔扩穿孔或电流过小未焊透等现象。焊接电流要预先调整好，以免出现爆炸及焊口不合格。4. 为防止异常情况的发生，在整个动火焊接施工过程中，管路内必须保持稳定正压。5. 为防止意外的情况发生，现场配备的消防器材必须到位，并充分作好灭火防范工作。二、开孔施工安全措施1. 为防止开孔时设备渗漏。开孔前必须检查设备上密封件的完好。2. 为防止开孔时开孔刀刮伤、刮漏管件。焊接管件时必须对正管件。3. 为防止开孔时开透管。开孔施工时要对准尺寸。4. 为防止垫片与法兰压紧时，垫片安放不正及垫片与法兰上有杂物，致使中心钻开透后，密封处渗露。安装垫片时要安放正，清除垫片及法兰上的杂物。（三）、 带压焊接施工防范措施1. 焊接人员必须持证上岗。2. 焊接前做好接地装置，以防止静电。3. 焊接电流要预先调整好。4. 整个动火焊接施工过程中，原油管线内必须保持稳定正压。5. 现场配备的消防器材必须摆放到位，充分作好安全防范工作。（四）高空作业规范1. 高于地面3米需要搭设施工平台。最小面积应不小于9平方米。2. 施工前要对施工人员进行高空作业安全教育，讲解高空作业的危险性与注意事项。3. 施工人员要系好安全带、穿戴劳保用品，要戴好安全帽。4. 高空作业要有安全撤离信道，施工前要检查施工安全信道的安全性。以上条件具备，才可高空作业施工。（五）设备吊装运输的安全措施1. 装、卸车时，应由专人指挥吊装作业，吊具选用合理，拉运时，放置平稳，绑扎牢固，防止在拉运过程中发生意外事故。2. 拉运车辆在允许范围内行驶，按制定位置卸车，管线、设备放置牢固、稳妥，防止滑落、倾翻。3. 大件拉运前必须预先探路，测量沿线跨路电线、门架的高度、道路的拐弯半径，办好交通安全手续，确保运输安全，万无一失。（六）管线、设备安装焊接安全措施1、管线组对时要防止挤伤手指，严禁将工具、手套、橇杆放入管内，管线安装前清除管内杂物、泥土。下班前把管口封死。2、使用砂轮机时，应有触电（漏电）保护器，以确保操作人员的安全。3、焊接把线应无破损，在潮湿地方焊接时，焊工脚底应铺绝缘板或穿胶鞋，防止触电。4、设备吊装就位必须专业人员操作。配合施工人员必须在现场由专业人员进行安全交底，服从指挥。（七）、试压安全措施1、系统试压有专人指挥，组织要严密。2、在试压升压过程中，工作人员不得上线检查，试压时，必须派人进行警戒，不准无关人员进入现场。3、在管线封头前面不准站人或停放设备。*第四节 带煤气接管带煤气接管，就是在不停煤气的情况下，在管道上接出新的管道，以满足生产需要。一、带煤气接管准备工作1.在管道表面上画出新接管位置，并在圆周上钻孔或用气焊切孔，孔距为27.5mm孔径为1.52mm；2. 每钻一孔，用木塞堵上，并切平；3. 在搬眼处焊对称螺母2对，固定顶管机用；4. 在钻孔外围焊接新接管道的带法兰管头；5. 在要钻掉部分的管皮上焊四条铁链，用来连接在钻头后部可转动部分，以备钻透后，将钻掉的管皮带出。6. 将顶管机安装在新接管头法兰上。二、带煤气接管操作步骤1. 转动接管机手轮，向里顶管；2. 管道顶透后，来回推动接管机钻头，将顶透部分的管皮折断；3. 退出钻杆，带出管皮；4. 在接管机与管道法兰处堵砂拉子盲板；5. 卸掉接管机，接管道；6. 抽出盲板。三、带煤气接管注意事项1.在管壁上钻孔，孔距是计算出来的，管径与管壁厚度不同，孔径孔距也不同，原则是，既要使顶管时易于成功，又要保证钻这前钻孔部分管道安全。2.所有木塞必须钉紧。3.顶管过程中，一逐渐进行，来回推动钻杆，使管皮折断，以防顶得太狠，管皮又没有折断，钻头钻杆回不来。4.其它注意事项同带煤气搬眼。第五节 带煤气处理煤气泄漏煤气设施和煤气管道长期处在高压和煤气的腐蚀下工作，很容易造成煤气设施和煤气管道的煤气泄漏。一般的情况下煤气设施管道的泄漏有下列三种情况：1.煤气设施或煤气管道的焊缝接头处开焊，造成煤气的泄漏。（焊缝泄漏煤气）2.煤气设施或煤气管道被高压煤气吹损，形成孔洞，造成煤气的泄漏。（孔洞泄漏煤气）3.煤气设施或煤气管道使用时间比较长，局部被煤气腐蚀，造成煤气的泄漏。（腐蚀泄漏煤气）一、处理上述三种煤气泄漏的方法如下：1.煤气设施或煤气管道焊缝接头处开焊，泄漏煤气处理方法：（1）处理煤气泄漏之前，要办理煤气设施动火证，得到批准后方可进行工作。（2）处理煤气设施或煤气管道焊缝接头处开焊处泄漏煤气的工作，必须要煤气维护和检修专业人员，其它人员不能参加煤气泄漏处理工作。（3）泄漏煤气的煤气设施设计或煤气管道要进行煤气压力降压，降至1500Pa。（4）泄漏煤气的煤气设施或煤气管道通入蒸汽或氮气。（5）泄漏煤气的煤气设施或煤气管道破损处，冒出煤气和蒸气或氮气的混合物，方可进行工作。（6）泄漏煤气的煤气设施或煤气管道焊补专业人员要带好氧气呼吸器。（7）如高空作业，搭设的平台、斜梯，要符合抽、堵煤气盲板的平台、斜梯要求。（8）此项工作必要有煤气救护站人员在现场进行监护。（9）准备好煤气泄漏处着火的灭火工具，如灭火器等。（10）煤气设施或煤气管道的泄漏煤气，进行堵泄漏焊补工作，只能用电焊进行焊补，不能用气焊进行焊补堵泄漏。以上处理煤气泄漏的方法为焊补法。2.煤气设施或煤气管道被高压煤气吹损，形成孔洞，造成煤气的泄漏的处理方法：（1）处理煤气泄漏之前，要取得煤气专业人员的批准，得到批准后方可进行工作。（2）处理煤气设施或煤气管道吹损孔洞泄漏煤气的工作，必须要煤气维护和检修专业人员，其它人员不能参加煤气泄漏煤气处理的工作。（3）泄漏煤气的煤气设施或煤气管道要进行煤气压力降压，降至1500Pa。（4）泄漏煤气的煤气设施或煤气管道通入蒸气或氮气。（5）泄漏煤气的煤气设施或煤气管道破损处，冒出煤气和蒸汽或氮气的混合物，方可进行工作。（6）泄漏煤气的煤气设施或煤气管焊补专业人员要带好氧气呼吸器。（7）如高空作业，搭设的平台、斜梯，要符合抽堵符合抽堵煤气盲板的平台、斜梯要求。（8）此项工作须要有煤气救护站人员有现场进行监护。（9）处理泄漏煤气的煤气设施或煤气管道孔洞泄漏煤气的工具必须是煤气设施施工的专用工具（严禁使用铁质工具，防止铁质工具在使用的过程中产生火花，造成煤气着火事故的发生。）（10）煤气维护检修人员，用硬质木材制作与泄漏煤气的孔洞相同的木桩对泄漏煤气孔洞进行堵塞泄漏煤气的孔洞。以上处理煤气泄漏的方法为打桩法。3.煤气设施或煤气管道使用时间比较长，局部被煤气腐蚀，造成煤气泄漏的处理方法：（1）处理煤气泄漏之前，要取得煤气专业人员的批准，得到批准后方可进行工作。（2）处理煤气设施或煤气管道局部被煤气腐蚀泄漏煤气的工作，必须要煤气维护和检修专业人员，其它人员不能参加煤气泄漏的煤气处理的工作。（3）泄漏煤气的煤气设施或煤气管道要进行煤气压力降压，降至1500Pa。（4）泄漏煤气的煤气设施或煤气管道通入蒸气或氮气。（5）泄漏煤气的煤气设施或煤气管道破损处，冒出煤气和蒸汽或氮气的混合物，方可进行工作。（6）泄漏煤气的煤气设施或煤气管焊补专业人员要带好氧气呼吸器。（7）如高空作业，搭设的平台、斜梯，要符合抽堵符合抽堵煤气盲板的平台、斜梯要求。（8）此项工作须要有煤气救护站人员有现场进行监护。（9）处理泄漏煤气的煤气设施或煤气管道孔洞泄漏煤气的工具必须要是煤气设施施工的专用工具（严禁使用铁质工具，防止铁质工具在使用的过程中产生火花，造成煤气着火事故的发生。）（10）煤气维护检修人员，用事前准备好的胶板、铁丝对局部泄漏的部位进行紧扎。以上处理煤气泄漏的方法为紧扎法。二、常见的煤气设施煤气泄漏的处理方法1、排水器冒煤气处理方法1） 必须两人以上同行,戴好防毒面具；2） 关止排水器下水闸阀,然后查明原因,及时修复；3） 自动排水器冒煤气,要戴好面具,一人下井,关止自动排水器压力平恒管阀门,一人在井上监护；4 ）如果是因为拉杆不到位造成目前冒煤气,可用铁杆把拉杆搬回即可；5）旧式排水器冒煤气，一般采用强制大量灌水的方法，先将煤气封住，然后查明原因，进行处理。2、管道裂缝处理1） 管道裂缝较小，点燃后火焰也不大时，可以采取直接焊补的方法处理；2） 裂缝较大，点焰后火苗太大，可用巴金刀，手锤将盐水浸泡过的石棉绳钉进裂缝中再补焊；如补焊困难，可采取打卡子的方法处理；3） 管道裂缝虽长但开度很小，可用半干半湿肥皂抹死裂缝，再处理。3、管道或其它设备漏眼处理 煤气管道或其它设备发生点状或圆形漏眼时，用木塞处理既方便又安全。4、管道法兰或其它设备漏眼处理1） 一般情况下,管道法兰漏煤气，采取塞石棉绳办法处理；2） 处理不了时，一般采用包焊的办法，将漏煤气法兰包上；3） 洗涤塔入口管道法兰漏煤气，压力大温度高。为应急可用铜制电缆中的丝状芯拧成绳索状，用巴金刀等工具顶着高压钉进法兰中。5、管道膨胀器漏煤气1） 鼓型或波型膨胀器漏煤气，如果采取钉木塞后补焊的办法处理不了，可将整个膨胀器包焊，等管道检修时换膨胀器；2） 地下铸铁管道接口处漏煤气，一般采取重塞石棉绳或重打铅口的办法处理。6、粘补法处理煤气泄漏粘补法处理设备泄漏，其办法是：在环氧树脂中加15%的固化剂T31（或乙二氨），用一定量的丙桐或乙醇稀释，涂抹在除锈后的设备泄漏处，用脱脂的干燥玻璃纤维布缠紧，经半小时后，粘补剂凝固即可，这种方法处理煤气泄漏，具有方便、可靠、操作简便，不需动火等特点。第三部分 煤气安全第一节 煤气中毒的预防 在钢铁企业中，一氧化碳（CO）是引起人身中毒事故的主要气体。煤气是钢铁企业中焦炉、高炉的热风炉、平炉、轧钢加热炉及其它车间各种加热炉的主要燃料。煤气从产生到净化、输送加压以及到用户使用，不仅煤气设备的分布面广，而且接触煤气的职工在各单位占有很大的比例。按照国家卫生标准，在工作环境中CO最高允许浓度为0.0024%（即24ppm），当空气中CO含量浓度高于国家卫生标准时，则因浓度和接触时间的不同，会导致接触者轻微、较重、严重煤气中毒，甚至死亡。一、 煤气中毒的原因煤气由于含有大量的CO，CO是无色无味的气体，化学活动性很强，能长时期与空气混合在一起。CO被吸入人体后，与红血球中的血色素结合成碳氧血色素，使血色素凝结，破坏了人体血液的输氧机能，阻碍了生命所需的氧气供应，使人体内部组织缺氧而引起中毒。CO与血色素的结合能力比氧与血色素的结合能力大300倍，而碳氧血色素的分离，要比氧与血色素的分离慢3600倍。当3/4的血色素被CO凝结后，人很快就会死亡。当碳氧血色素为1/5时，人即发生喘息，1/3时发生头痛、敏感和疲倦，1/2时发生昏迷，并在兴奋时发生昏厥。80时呼吸停止并迅速的死去。人在运动和静止两种形式中，呼吸快者毒较重。二、煤气中毒症状煤气中毒的症状与个人的身体强弱、空气中CO浓度及中毒的时间长短有关。煤气中毒有急性和慢性两种：1.急性煤气中毒当空气中含CO浓度较高，人在一个较短的时间内吸入了大量的CO，所表现的中毒现象为急性中毒。急性中毒的患者，虽然是由于组织缺氧而引起，但在外表上却不像一般窒息的病人。皮肤、粘漠、手指的颜色不发青紫，而且鲜红色。但往往皮肤上有紫红色斑点这，有时还可能有水泡形成，尤其在手足部的皮肤最为多见。另一种情况是空气中CO的浓度较低，而吸入时间较长，就可能发生轻度中毒现象，如轻度的头痛。头晕、眼睛发花、全身无力，在劳动时感到呼吸有些急迫短促。如继续在这种环境下工作，则头痛、头晕渐渐加重，并且还可以出现耳鸣、心跳、恶心、呕吐以致神志渐渐不清，最后不省人事。同时呼吸、心跳也逐渐变弱，如不及时抢救，最后可能因呼吸、心跳停止而死亡。2.慢性煤气中毒中毒者在数天或数星期后才出现症状，如经常性的头晕、视力减退、健忘、甚至变成了呆痴，还可能发生肢体麻痹和CO性脑炎，这些症状大多数是要以慢慢恢复，也有极少数不能恢复而引起后遗症。另外一种情况就是：人们如果长期在含有低浓度CO的空气中进行工作，每天要吸入少量的一氧化碳，长期以后，可能引起慢性中毒，其主要症状为：贫血、面色苍白、心悸、疲倦无力、消化不良、呼吸表浅、体重减轻、头痛、感觉异常、失眠、记忆力减退等。3.中毒的程度一般可以分为轻度、中度和严重三种情况（1）轻度中毒从表面上看，中毒者与一般正常人区别不大。但心跳加快、精神不振，头痛，头晕，有时有呕吐、恶心。（2）中度中毒中毒者脉膊加快而弱，心慌、眼前昏迷、呼吸急促、烦燥不安、知觉敏感或散失、意识混乱、瞳孔扩大、对光反射迟钝、血色是桃红色、患者处于昏睡之中。（3）严重中毒在中度中毒情况下，再吸入一氧化碳就变成严重中毒，其口唇成桃红或紫色，指甲花白，手脚冰凉，脉膊停止，心脏跳动沉闷而微弱，失去知觉，瞳孔放大，对光无反射。有时患者还会抽筋，大不便失禁，处天假死的状态，如不及时抢救就会死亡。三、造成煤气中毒的原因1.煤气设施泄漏没有及时发现，或已发现而又不及时处理。2.对煤气性质认识不足，在超过卫生标准的煤气区域工作而又不戴防毒面具。3.在煤气设备附近休息、打盹、睡觉。4.停送煤气，不注意空气流向，或设备内残留煤气处理不彻底，没有严格的检查制度。5.煤气倒窜到蒸汽及水管内，引起人员中毒事故。6.煤气区域不挂“煤气危险禁止停留”的标牌。或安全制度不严格，误入或提前进入危险区。7.管网系统压力波动过大，超过水封安全要求，造成水封压穿，煤气泄漏。四、如何防止煤气中毒1.严格执行煤气安全规程和制度2.煤气单位上岗人员必须经考试合格，否则不能上岗工作。3.在煤气设备上抽堵盲板，动火检修，必须到煤气主管单位办理动火证。防护人员要到现场监护，否则不能工作。4.进入煤气设备内部工作，如清灰等，进入设备前必须做鸽子试验或化验分析，合格方可入内。5.对煤气设备，特别是室内设备，应有定期检查泄漏制度，发现泄漏及时处理。6.对新建、扩建地、改建或大修后的煤气设备在投产前必须进行气密性试验，合格后方可投产。架空煤气管道严密性试验合格标准，每小时泄漏率1泄漏率=（1-P2T1/P1T2）/t100%式中，P1P2是试验开始和结束的绝对压力T1T2是试验开始和结束的绝对温度，t为试验时间（小时）7.发现冒跑煤气或带煤气作业，必须佩戴氧气呼吸器。8.不准在煤气地区停留、睡觉或烤火。9.煤气防护机构要定期对煤气场所进行一氧化碳分析测定，发现超标及时处理。空气中CO浓度（ppm）工作时间248小时401小时8030分钟16015分钟10.蒸汽管道不能与煤气管道长期联通，用完后立即断开，防止煤气倒窜造成中毒，水管应装逆止伐，以防断水时倒窜煤气。11.煤气地区应挂明显的安全标志牌。五、煤气中毒事故处理1 凡发生煤气中毒事故，应立即报告煤气防护站到现场急救；2 立即将中毒者救出煤气危险区域，安置在上风侧空气新鲜处；3 派人维护好事故现场，指定专人接救护车，通知医院到现场急救；4 检查中毒者的呼吸、心脏、瞳孔等，确定中毒者中毒程度，立即采取相应急救措施；5 对于轻微中毒者，只是头痛恶心、眩晕呕吐的，可直接送医院治疗；6对于中度中毒者，出现意识模糊、呼吸微弱、心脏搏动缓慢或不规律、二便失禁、口吐白沫等症状时，应立即现场补氧，待中毒者恢复知觉，呼吸正常后，送医院治疗；7对于重度中毒者，出现意识丧失、呼吸及心跳动停止的，应立即进行人工呼吸，在中毒者恢复知觉前，严禁直接送往医院。中毒者没有出现尸斑或医务人员确认死亡的，不得停止抢救；8 对于抢救中毒者的环境，应指派专人维护秩序，保持清静，便于急救；9 查明发生煤气中毒事故的原因，立即进行处理或采取必要的措施，以防事故扩大。第二节 煤气爆炸的预防及处理煤气爆炸是煤气的瞬时燃烧并产生高温，高压的冲击波，从而造成强大的破坏力，这就叫做煤气爆炸。空气、煤气混合物的爆炸特征是其中煤气迅速燃尽，因而产生发热和瞬时急剧膨胀。煤气爆炸的条件是在一定的容器内，煤气中混入空气或空气中混入煤气，达一定的混合比例（即爆炸范围），遇明火，电火，或与达到着火温度的物体相遇，或者达到该煤气的燃点以上温度，在上述二条件同时具备的情况下，才能发生爆炸。一、产生煤气爆炸的原因1、煤气来源中断，管道