新疆八一钢铁股份有限公司能源中心动力调度室 830022
摘要：本文介绍了煤气水封工作原理，水封安全注意事项，为冶金企业煤气管道安装水封选型提供借鉴经验。
关键词：水封工作原理；水封安全注意事项
1 前言
新疆八一钢铁股份有限公司能源中心共有焦炉煤气、高炉煤气、混合煤气等几种，煤气水封就是通过一定水位使煤气压力与水封中水的高度达到压力平衡。已排除煤气中的冷凝水或保持集气管的密封。是保障煤气管道畅通的一种必要安全附属设施。
2 煤气水封知识
1.1 压强与压力
1.1.1 压强：
是指物体所受的压力与受力面积之比，也就是单位面积所受的力叫压强。
公式：P=F/S
压强用来比较压力产生的效果，压强越大，压力的作用效果越明显。
我们日常工作中，常说的煤气压力其实就是压强。
1.2 水封设计高度
煤气水封的高度就是水柱的竖直高度差！
根据GB 6222-2005：煤气水封设计高度为计算高度外加500mm水柱。
煤气水封设计高度为：H=P/ρg+500mm
2.1 煤气水封的作用
封住煤气，起隔断作用。排水作用，需要排水的煤气管道要安装水封，水封安装位置一般位于管道的最低点。
2.2 煤气水封的类型
按介质压力分：正压水封、负压水封
按结构形式分：单式水封，复式水封
2.3 正压水封
结构及设计原理
h为工作时水柱产生的压力。H为设计压力。若煤气管道压力为10000Pa，则：
H=P/ρg+500mm
=10000÷（103×9.8）×103+500
=1520mm
安全注意事项
1、桶内的下降管应经常性检查，不得有腐蚀穿孔。
2、经常性排污，防止堵塞。
3、下降管应安装2道闸阀（管道下200~300mm，水封前300mm左右）。
4、补水系统确保正常。
2.4负压水封
在煤气回收系统的负压段（相对大气压，抽气）安装的排水水封。
结构及设计原理：
水封管、盛水桶、溢流排水管和补水管。
右图：h为工作时水封产生的压力，应与管道内负压相等。
H为设计的水封高度2.3 负压水封
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安全注意事项
下降水管不应过大，防止水量太大，把水桶的水抽空而起不到水封作用。
水桶应足够大并要有补水，防止抽空。水桶结垢、桶底结污泥应及时清理。
开风机前一定要先确认负压水封有溢流水，保证水桶的水量，防止抽控。
下降管的抽入深度应确定足够长。
桶内下降管应检查，不得有腐蚀空孔。
2.5 复式水封
复式水封为正压水封，一般以煤气压力在10kpa以内采用单室水封，超过10kpa采用双室水封或多室水封。一动力煤气管道大部分采用的是复式水封。
结构及设计原理
①集液漏斗 ②闸阀
③蒸汽管 ④闸阀
⑤逆止阀 ⑥高压室加水口
⑦闸阀 ⑧手孔
⑨排污管 ⑩溢流水受水漏斗
11低压补充水漏斗
12排气孔
13闸阀
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结构及设计原理
煤气压力P进入第一室水封后，在第一室水面以上空间聚集形成P1的压力，当P1压力不足以突破第二室水封高度时，形成以下压力平衡：
第一室煤气压力P=H+P1
第二室煤气P1=（H－h）
P=H+（H－h）=2H－h 故：P＜2H
则：h=0时，P为设计压力P=2H。
设计高度：H=P/2+500mm
H=P/2ρg+500mm
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结构及设计原理
设计高度：H=P/2ρg+500mm
举栗子计算：煤气管道压力为50KPa，水封高度为多少？
H=P/2ρg+500mm
=50000÷（2×103×9.8）×1000+500
=3051mm
安全注意事项
复式水封溢流口不得低于前高压室的溢流口，以便低压室水能补充到高压室。
在制作复式排水器圆桶体时，应采用两个半弧圆桶及顶板、底板均焊接在隔板上。桶体外部要目测见隔板，为了防止隔板和底板腐蚀、漏水和漏煤气，建议隔板采用厚度为10mm，，底板采用厚度为12mm钢板制作。
注水时，从高压室加水口注水，直至低压室溢流口有溢流水为止。特别注意排水器加满水后必须封堵高压室的加水口。
结束语
综上所述，煤气水封的选型和使用对煤气管道安全使用起着十分重要的角色，水封的日常维护影响水封的寿命，正确使用煤气水封才能保障煤气管道的正常。