焦爐煤氣,又稱焦爐氣,其存在的可燃成分較多,屬于高熱值煤氣,粗煤氣或荒煤氣。一般來說,是指煉焦炭時產生的煤氣。煉制焦炭前使用幾種煙煤配制成煉焦用煤為原材料,在煉焦爐中經過高溫干餾后,在產出焦炭和焦油產品的同時所產生的一種可燃性氣體,是煉焦工業的副產品。
焦爐氣是混合物,主要是由6-9%的CO(一氧化碳),以58-60%H2(氫氣),和22-25%的CH4(甲烷)等組成。其中,對人體具有毒性的氣體為一氧化碳。 但是其爆炸下限最低,因此具有容易爆炸的特點。焦爐煤氣的的爆炸范圍為4.5-35.8,因此,在焦爐煤氣管道切割作業中應當特別關注和預防爆炸及一氧化碳中毒事件的發生。
焦爐煤氣與高爐煤氣和轉爐煤氣不同,它是煤在炭化室內隔絕空氣的情況下進行加熱、經干餾,使煤中含有的一些有機物質蒸發出來。它主要回收的物質是沒有經過燃燒的有機會,因此,焦爐煤氣回收有凈化回收及苯精制等后續的生產工藝。從集氣管收集起來的粗煤氣要初冷,把溫度保持在28攝氏度左右,通過負壓機或鼓風機輸送到后面的各個工藝。
粗煤氣經過電捕焦油器除油后脫炭、脫硫(脫硫的工藝需要對煤氣進行加熱)、脫氰和回收氨等流程后,再把溫度進一步降低。再用洗油洗煤氣,回收煤氣中含有的苯。
因此,焦爐煤氣管道在切割前要確認管道介質是處于哪一工藝流程,針對不同的流程管道要有不同的切割作業及人員防護方案??傮w上講,進行焦爐煤氣切割前都要進行以下步驟進行:
1.煤氣放散
這一過程的作用是把管道內的殘留煤氣進行放散,要打開所有放散閥門,放散口需要安排值班人員,并掛出警示牌或圍掛警示帶,放散時間需要一小時左右,放散口十米之內嚴禁出現明火,值班人員攜帶可燃氣體報警器或監測器,來動態檢測現場煤氣濃度,防止氣體超標發生爆炸。
2.氮氣置換
氮氣置換指的是將用于管道切割的防爆氮氣通入煤氣管道進行置換,壓力是1-3bar。先用1bar的氮氣吹掃1小時后,再用3bar的氮氣吹掃1小時,然后關閉氮氣閥取樣分析氣體濃度,要求一氧化碳濃度小于0.0005,如果不能達到標準,要繼續用氮氣吹掃,直到合格為止。置換合格后,要將氮氣壓力調節到0.03-0.05bar,保持微壓即可。
3.使用蒸氣吹掃
當煤氣管道在投運以前,內部存在空氣,煤氣進入時,應先把空氣排除,避免因形成煤氣(可燃氣)與空氣組成的混合氣體而造成事故,于是就使用蒸汽,即先以蒸汽排出空氣,后以煤氣排除蒸汽,最后達到管內全是煤氣的目的。反之,在停產后進行管道切割時,煤氣管道內存在著煤氣,而檢修或檢查時又必須是呈空氣狀態,因此,也必須以蒸汽為中間介質作為置換,裝上蒸汽吹掃管的目的是在于提供置換氣體。置換過程需要排放殘余氣體及中間介質氣體,這就需要裝上放散管進行放散。所以蒸汽吹掃管和放散管必須配套設置,一定要有進有出,形成一個趕排系統。
4.排污
沖洗后的污水可由煤氣管道的水封作為排污口,排污口直徑不能小于80mm,無排污口的管段應增設排污口。排污水回收后要送到指定地回收處理。
5.檢查、封口、置換
每一個管段沖洗后都要檢查沖洗后污水的排放情況,如果污水比較清澈。水中沒有明顯油花,黑白小塊固定物,就是沖洗合格。如果不能達標,則繼續沖洗直到合格為止。煤氣管道內全部沖洗合格后,還要排掉煤氣管道內的所有積水。管道中所有開的沖洗口要進行封口處理。封口后需要做氣密試驗,合格后,再次用氮氣置換管道中的空氣,時間為1小時左右,置換結束后,再拆除盲板,檢查管線,關閉氮氣閥門,恢復保溫,隨后拆除腳手架,全部合格后,最后恢復煤氣輸送。
注意:開氣前必須將末端放散閥門打開,有小到大慢慢開氣。結束時不能把蒸汽完全關閉,防止冷卻過程中發生負壓,將管道吸鱉。