浅析煤化工企业煤气管道日常维护及泄漏应急处置

发表时间:2021/4/2   来源:《科学与技术》2020年第31期   作者:杨兆海
[导读] 本文就煤化工企业煤气管道日常维护措施进行了具体介绍,提出了集中泄漏的应急处置技术,以期为相关工作人员提供参考及借鉴。

        杨兆海
        贵州省六盘水市盘州市应急管理局  553537
        摘要:本文就煤化工企业煤气管道日常维护措施进行了具体介绍,提出了集中泄漏的应急处置技术,以期为相关工作人员提供参考及借鉴。
关键词:煤化工企业;煤气管道;日常维护;泄露应急处置
        随着社会的发展,煤化工企业在促进国民经济发展中发挥着巨大的作用,它属于典型的网络生产系统,煤气管道铺设数量众多,焦炉煤气成分复杂,并且穿越的地理环境多变,因而在使用中经常会出现煤气管道局部腐蚀现象,导致煤气管道泄漏,处理不当易发生安全事故,给人民生命财产构成巨大的危害。如果煤气管道发生泄漏事故,处理起来相当的麻烦,处理过程中要关闭整个煤气供应系统,对各管路逐级检查,影响正常生产,并且抢修施工会增加新的安全隐患,使处置难度增加。
1焦炉煤气的主要成分及特点
        焦炉煤气是混合物,其产率和组成因炼焦用煤质量和焦化过程条件不同而有所差别,一般每吨干煤可生产焦炉气300~350m3(标准状态)。其主要成分为氢气(55%~60%)和甲烷(23%~27%),另外还含有少量的一氧化碳(5%~8%)、C2以上不饱和烃(2%~4%)、二氧化碳(1.5%~3%)、氧气(0.3%~0.8%))、氮气(3%~7%)。其中氢气、甲烷、一氧化碳、C2以上不饱和烃(2-4%)为可燃组分,二氧化碳、氮气、氧气为不可燃组分。特点是焦炉煤气发热值高(16720-18810kJ/m),可燃成分较高(约90%左右)、无色有臭味的气体、因含有CO和少量的H2S而有毒、含氢多,燃烧速度快,火焰较短,焦炉煤气如果净化不好,将含有较多的焦油和萘,就会堵塞管道和管件。
2煤化工企业煤气管道日常维护
2.1严格控制生产工艺流程,保证操作规范
        实践表明,采用合理的生产工艺和提高操作规范性,可以有效的减少煤气管道局部腐蚀。在生产工艺中采用现代的高科技分离技术,将煤气中混有的腐蚀性强、易凝固的物质强制分离出来,使得杂质含量控制在工艺允许值内,同时在工艺设计阶段选用合理的煤气流速、湿度、管道铺设位置等,避免煤气输送期间杂质凝聚与水分集聚,加剧腐蚀。
2.2定期组织人员清除管内杂质
        管内杂质沉积是引起管道内壁发生腐蚀的主要原因。煤气管道大多露天铺设,有的铺设在环境复杂的地下,并且经过长时间的使用,底部沉积的固体杂质是不可避免的。这些杂质不仅阻碍了冷凝液的流动,还加速了对管道内壁的腐蚀,特别是在接触面位置表现得更突出,所以,定期组织人员清除管内杂质,可防止煤气管道内壁腐蚀[1]。
2.3检查管道和管托接触处的间隙
        煤气管道经过长期使用以后,管道和管托之间的连接会发生松动,导致二者间的空隙加大,如果不及时采取妥善的处理措施,那么在间隙处会积聚杂质及雨水,局部形成适合腐蚀发生的环境,此处是腐蚀发生的主要位置。造成局部管道穿孔泄漏。因此检查管道和管托接触处的间隙,将其内部杂质全部清除,并安装特殊的防松动装置,减少松动发生概率。
3泄露应急处置
3.1跑、冒、漏、滴的处理
        跑、冒、漏、滴现象的处理,就小孔洞导致的泄漏现象来说,可以应用木楔等不产生火花和静电的材料来进行堵漏,如果泄漏是由于破口而产生的,则木楔注胶和石棉绳都可以完成堵漏操作,在堵漏施工中,必须佩带防毒面具等个体防护用品来避免有害气体对身体产生影响。上面描述的两类方法都可以实现很好的堵漏效果,操作简单,堵漏效率高,适合于在紧急情况下的堵漏处理,但是不能在采用上述两类材料进行封堵之后就觉得堵漏工作已经完成,在进行上述操作之后,还应该选择尺寸合适的铁板将材料合理包扎,通过焊接操作来保证堵漏的牢固性。但是由于受到严重腐蚀而导致的泄漏来说,在操作中要避免将孔洞增大而导致材料受腐蚀的面积变大,造成难以修补的情况。基于铜制品在被敲击的过程中,无火花生成,相对安全,所以有些堵漏操作也可以借助铜制品来完成,同时,操作人员必须带好安全防护用品,防止有毒有害气体伤害,保证操作安全。
3.2焊口裂缝泄漏煤气的处理
        对于小裂缝,操作人员戴好防毒面具,可在管道正压力情况直接补焊,严格按照操作规程进行操作,设置监护人员。对于管道裂缝、腐蚀较重的部位,应戴好防毒面具,打卡子后再进行补焊。打卡子堵漏方法简单、可靠,其操作方法如下:制作一块与管道密切贴合的环形钢板,在其里面内衬橡胶软垫,然后覆盖在管道裂口处,外面用带钢卡子将其固定,或使用本身附带有卡子的环形钢板来固定。

对于有条件切断煤气的泄漏事故,应尽量在灭完火后切断煤气,使用蒸汽吹扫后再进行处理。对于大口径煤气管道(管径超过200mm)或者煤气管道和设备在刚发生泄漏煤气后就立即进行堵漏修理的情况,其堵漏操作难度太大,如果又没有备用设备切换投入时,对此应派专人在现场密切监护,严格控制其周围的明火,严密防备着火事故的发生,同时根据现场的具体情况组织制定方案实施带压补焊。
3.3用环氧树脂不动火带压堵漏
        煤气管道不动火带压堵漏,是采用瞬间堵漏剂和低温快速固化高强度玻璃钢复合堵漏。
(1)堵漏剂的使用方法
        瞬间堵漏剂应能在常温条件下快速固化,把堵口牢牢粘死,有水及油污的表面也可粘接,粘接强度高。通过调节引发剂用量,还应可在低温下固化。常用的堵漏剂有美国PSI堵漏胶棒、堵漏铁胶泥等。在实施堵漏时,管道的漏处(泄漏口面积)如果太大,首先应当采取措施使其尽量缩小,然后在发生泄漏的孔、缝(漏点)周边涂上一层堵漏剂,等待5min(视环境温度而不同)之后,当察觉到堵漏剂发热并出现凝聚现象时,就及时地把堵漏剂对准漏点并手工加压堵漏2~3min后,通常皆可止漏。如果产生漏点的管壁周边均已遭受严重的腐蚀,有的管壁厚度可能仅剩1~2mm,有的即将形成孔洞连片的状况,在如此状况下堵漏,即使暂时不漏了,被堵的漏点坚持不了多久还会扩大事态而漏得更狠。对此,应尽量加大增强面积,最简单有效的办法是在漏点部位粘结一块4-6mm厚的400mm×500mm弧形钢板,然后把涂有堵漏剂的钢板覆盖在漏点部位,为了使其紧密结合,再用手葫芦拉紧以施压,大约2h后即产生了足够的粘结强度,可缓缓松开手葫芦,进行下一步的环氧玻璃钢增强加固操作环节。
(2)增强玻璃钢加固方法的采用
        增强玻璃钢由环氧树脂基体材料和玻璃纤维增强材料组成。为了改善树脂某些性能,如提高强度等,往往在树脂中加入一些A12O3、SiO2等填料。可使玻璃钢材料与煤气管道紧密而牢固地结合起来,防止煤气从堵漏材料与锈层中渗出,关键在于对煤气管道表面除锈的处理方法和质量。对于金属表面的除锈策略,通常大多采用喷砂、喷丸、酸洗、砂轮机除锈等,但对于腐蚀严重,千疮百孔或薄如牛皮纸一般的老旧管道,则根本经不起较大力度的折腾,所以此类方法均不适用,只能依据修复部位的不同状况,具体问题具体分析,具体处理,一般可有选择的采用钢丝轮、刨刀、钢刷、砂布等,将锈迹清除干净[2]。具体操作时,首先在已进行过除锈处理的煤气管道待修补部位刮涂一层环氧树脂红胶。这层打底的红胶务必要刮涂均匀,应避免产生遗漏之处而形成空洞,然后贴上一层玻璃布,必须将红胶刮透玻璃布以充分润泽,再刮上一层红胶,接着缠绕一层纤维布,仍然要刮透红胶并排除气泡,如此反复缠绕8层。最后一道工序完成后,再刮一层红胶,约需0.5-1h便可自然固化。
3.4大管径煤气管道泄漏的处理
        对于那些直径达1.0-1.5m的管道,这些设施若发生煤气泄漏现象,要想及时完成堵漏通常是难以做到的。对此,行之有效的做法是停止事发设备的运行,关闭这些设备的进出口煤气阀门,再堵上盲板,并且用蒸汽保持正压,如果有备用设备,可将备用设备投入运行,处理完上述危险因素之后,再制定详细的堵漏方案。
3.5处理负压煤气管道断裂的方法
        当负压煤气管道(如鼓风机之前的煤气管道)被严重腐蚀以至于裂缝时,或负压煤气管道受到意外的撞击而断裂时,煤气虽然不会主动向外泄漏,但会吸入空气(负压的缘故),一旦吸入了空气,将导致煤气管网的危险性增加。对于负压煤气管道断裂的处理措施如下所述。
(1)负压煤气管道轻度损坏时的处置
        首先停运电捕焦油器,在运行过程中加卡箍,且内软衬橡胶板以制止泄露,在运行稳定后,待煤气氧含量≤1%的条件下进行补焊。
(2)负压煤气管道重度损坏时的处置对策
        ①首先立即停运鼓风机和电捕焦油器。在焦炉停止出炉的前提下,焦炉侧管道依靠焦炉保持正压,要全部打开远端放散管和上升管来放散降压。②在鼓风机侧管道及鼓风机内通入蒸汽以保持正压。③在管道损坏处使用卡箍或两个半圆形管道,内衬软橡胶板后包在管道损坏处,最后用卡子固定牢靠。④进行完上述处置后,在煤气氧含量≤1%的条件下进行补焊。
4结束语
        在实际工作中,具体的泄漏情况可能比较复杂或另有其特点,所以应针对不同形式的泄漏,采取相应的方法来处理,即具体问题具体分析,不能一概而论和盲目行事,避免教条主义。处理煤气泄漏事故务必要头脑冷静,思路清晰,正确决策,谨慎操作,做到安全第一,处置得当。
参考文献
[1]王水成.煤气管道及设备泄漏处理对策[J].四川冶金,2013,35(6):29-31.
[2]闫志强.居民楼煤气管道泄漏与处置[J].山西建筑,2014,40(17):282-283.
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