①. 煤氣的種類
煤氣是一種多組分可燃氣體的混合物,按其來源的不同可分為兩種。
a. 天然氣 通過鉆進從地層中開采出來的純天然氣、油田伴生氣、氣田氣、礦井氣。
b. 人工煤氣 包括由熱分解得到的干餾煤氣,石油煉制過程的副產(chǎn)品-液化氣和液化石油氣,重油裂解的油制氣以及發(fā)生爐煤氣。
②. 煤氣的特性
煤氣作為一種重要能源,有其自己的特性,在使用中要特別注意。
a. 毒性 煤氣中含有大量的有毒氣體,比如一氧化碳、二氧化硫等,一但被人吸入體內(nèi)便會使人窒息。
b. 爆炸性 煤氣是由一些易燃易爆氣體組成,當煤氣與空氣混合達一定濃度時,一旦遇到火源就會引起爆炸。
c. 含水性 在煤氣的制作和凈化過程中,不可避免地含有一定的水蒸氣,在管道運輸過程中會產(chǎn)生凝結(jié)水,要及時排除。
③. 城市煤氣管道的分類
城市煤氣管道按壓力分類有:
低壓煤氣管道:煤氣壓力小于或等于0.005MPa
中壓煤氣管道:煤氣壓力0.005MPa~0.15MPa
次高壓煤氣管道:煤氣壓力0.15MPa~0.3MPa
高壓煤氣管道:煤氣壓力0.3MPa~0.8MPa
超高壓煤氣管道:煤氣壓力大于0.8MPa
按鋪設(shè)方式分類有:
埋地敷設(shè),多用于室外管道;
架空鋪設(shè),多用于室內(nèi)管道。
按供氣的組合方式分類有:
單級管網(wǎng),通常為低壓管網(wǎng),
兩級管網(wǎng),由低壓和中壓組成兩級管網(wǎng)
三級管網(wǎng),有低壓、中壓和高壓組成三級管網(wǎng)。
一、煤氣管道的維護修理
①. 煤氣管道的維護
煤氣管道一經(jīng)投入運行,就應(yīng)責成專人進行巡視檢查和維護修理,日常的主要維修工作如下:
a. 經(jīng)常對煤氣管網(wǎng)及附屬建筑物進行檢查和維護管理,以保證煤氣管網(wǎng)和有關(guān)設(shè)施的完好。
b. 認真聽取用戶意見和報告,及時迅速地消除室內(nèi)外管網(wǎng)出現(xiàn)的漏氣,損壞和各種故障,確保正常而安全地使用。
c. 經(jīng)常巡視煤氣管網(wǎng)和有關(guān)設(shè)施周圍有無危及安全運行的因素,如有,則應(yīng)立即與有關(guān)部門聯(lián)系予以消除。
d. 檢查煤氣管網(wǎng)中的排水器的工作情況,及時排除管網(wǎng)中的冷凝水,并將含焦油的冷凝水集中處理,不能造成環(huán)境污染并保證室外煤氣管道的暢通。
e. 檢查室外明設(shè)管道或工作環(huán)境可能低于0℃場所的管道保溫情況,以防在低溫時形成冰堵。
f. 檢查和測試閥門、法蘭及絲扣接頭等處跨接線和接地線的電阻,使其精彩處于良好狀態(tài)。法蘭及絲扣接頭的跨接電阻應(yīng)不大于0.03歐姆,架空和埋地管道的電阻不應(yīng)大于20歐姆。架空管道的接地電阻兼有防雷作用,接地間距小于50米。
由于煤氣管道輸送的介質(zhì)時可燃有毒氣體,無孔不入,在日常巡查時,不僅要查看煤氣管道本身(各種井室)有無漏氣現(xiàn)象,還要檢查離開煤氣管道兩側(cè)各15米范圍內(nèi)的其他管線(如下水、熱力、通信、電力等)的井室有無煤氣漏竄現(xiàn)象,以及地下室、管溝等各種地下設(shè)施有無被煤氣污染情況。在檢查時,要嚴禁吸煙、點火和使用非防爆式燈,打開井室蓋板時,應(yīng)使用不會產(chǎn)生火花的有色金屬工具,因為蓋板多為鑄鐵或鋼板所制,在揭或蓋蓋板時不得碰撞,以防產(chǎn)生火花引起事故。
②. 煤氣管道的檢漏
a. 檢漏儀撿漏
檢漏儀器種類繁多,應(yīng)用較為廣泛的是熱催化劑燃氣指示儀,其電路如圖5-3所示。其工作原理是用鉑旋絲作催化劑,一旦接觸煤氣,其表面就會發(fā)生氧化作用,氧化時所產(chǎn)生的能量使鉑絲溫度上升,引起惠斯登電橋四個橋壁之一的鉑絲電阻發(fā)生變化。這樣,電橋各壁電阻值成比例的關(guān)系便失去平衡,電流計的指針產(chǎn)生偏移,從而指示不同燃氣的不同電流值,查出漏氣點。
b. 埋地管道鉆孔檢漏
在安裝埋地管道時,沿管道的走向每隔一定距離在焊縫處鉆一孔眼,下部伸入檢查管護套內(nèi),上部靠近地面,如圖 5-4 所示。
煤氣管外設(shè)檢查管護套,一旦煤氣管漏氣,將沿檢查管上升,打開覆罩后用嗅覺或檢查儀進行檢查。發(fā)現(xiàn)漏氣時,在破土查出準確位置。
c. 肥皂水撿漏
為了檢查室內(nèi)外管道和閥門接口是否有漏氣的地方,可用肥皂水涂在接口處進行檢查,如果有漏氣時,在漏氣出涂肥皂水會出現(xiàn)氣泡,如果不漏氣,肥皂水不會出現(xiàn)氣泡。檢查時,要對所有接口逐個檢查。這種方法即簡單又實用,檢修人員和煤氣用戶都可以采用這種方法及時檢出漏氣點。
d. 利用其它井室檢漏
當煤氣管道與其它地下井室的給水管道、排水管道、供熱管道、電纜等管線平行敷設(shè)時,如果煤氣管道漏氣,可滲透到其它井室,可以通過嗅覺或儀器檢查出來。
e. 利用排水器撿漏
地下煤氣管道最低點一般均設(shè)置排水器,在正常運行情況下,需有規(guī)律地定期排水,且每次排水量應(yīng)該變化不大。如果排水量突然產(chǎn)生大幅度變化,則說明管道由水漏或漏氣。
f. 觀察植物生長撿漏
觀察植物生長狀況是檢驗地下煤氣管道是否漏氣即經(jīng)濟有效又相當可靠的方法,因為漏氣后土壤中含煤氣,將引起樹木及植物的枝葉變黃或枯干。
③. 漏氣管道的修理
發(fā)現(xiàn)煤氣管道漏氣并已查明漏氣點后,應(yīng)立即進行漏氣管道的修理,根據(jù)管道的材質(zhì)、漏氣原因和漏氣的嚴重程度,確定維修方案。
a. 承插鑄鐵管接口漏氣
修理鑄鐵管承插式接口漏氣時,應(yīng)事先了解接口填料的類別,如是青鉛接口松動造成的漏氣,修復(fù)前先把接口處泥土清理干凈,然后用灰鑿手錘把鉛口捻緊即可,若鉛口凹陷時,可加入一些鉛條捻入口內(nèi),直至鉛口完全不漏為止。如果水泥接口松動,則應(yīng)剔除重新打口。若由于道路下經(jīng)常受到震動而使水泥接口松動,最好改為青鉛接口,即可以加快修復(fù)速度,又可以改善接口的性能。
b. 鑄鐵管砂眼、裂縫漏氣
鑄鐵管的砂眼可以用鉆孔攻螺紋堵漏法修理,若由于腐蝕穿孔、裂縫、斷裂等原因,在管身上發(fā)生漏氣時,為迅速消除事故,可采用“急修箍”方法處理,如圖5-5所示,在穿透的管壁破壞點上安放由韌性材料如鉛片或纖維材料制成的墊片,用蓋板和U型螺栓的鋼筋箍擰緊固定即可。這種方法可用于低壓煤氣管道上,若用于高壓煤氣管道,則只能做短期的臨時修理,然后應(yīng)降壓焊上補強鋼板。若管子裂縫較長,在鉆孔止裂后,可使用兩個半圓的套筒,套筒與管壁的間隙用密封填料捻口填塞,擰緊套筒緊固螺栓即可。
c. 鋼制管道漏氣。
根據(jù)煤氣壓力的高低管道損壞的原因和損壞范圍的大小,決定修復(fù)方法。
· 煤氣壓力較低、有局部腐蝕引起的小范圍漏氣,可采用焊接法修補。
· 煤氣壓力較低、由焊縫開裂引起的小范圍漏氣,可以采用打管卡子、管外設(shè)套筒、靠填料堵塞的方法堵漏。
· 煤氣壓力較高,由局部腐蝕和焊縫開裂引起的小范圍漏氣,應(yīng)采取降壓或停氣,焊接補強板措施修補;若管子裂縫較長,應(yīng)采取鉆孔止裂措施,然后用兩個半圓管件做夾子套筒,套筒與管壁之間用密封填料填塞,擰緊套筒緊固螺栓,達到密封的目的。
· 若管道嚴重腐蝕、漏氣范圍較大,說明管子已經(jīng)不能繼續(xù)使用,應(yīng)采取停氣換管措施。
三、管道的堵塞及消除
①. 水的堵塞及其消除
水的堵塞包括煤氣中凝結(jié)冰水和地下水的滲水。煤氣往往含有水蒸氣,一旦壓力升高或溫度降低,水蒸氣就會凝結(jié)成水而流至最低點。另外,當?shù)叵滤畨毫^高而煤氣壓力較低,如果管道由于接頭不嚴、腐蝕性穿孔或焊縫開裂,地下水就會滲入管內(nèi)。當煤氣管道產(chǎn)生不均勻沉降時,冷凝水難以及時排除,就會積存在最低點,形成積水帶。這些積水如不及時排除,就會堵塞管道,輕則降低煤氣流量,影響用戶使用,重則造成突然滅火,出現(xiàn)安全事故。為此,煤氣管道必須設(shè)各種集水井(排水器),以及時排除凝結(jié)水。當管道由于不嚴,滲入地下水時,排水器的水量急劇增加。當管道產(chǎn)生不均勻沉降形成積水帶時,應(yīng)采取調(diào)整管道坡度或增設(shè)排水器的方法,以消除積水帶。
低壓煤氣管道的凝結(jié)水量較少,中高壓煤氣管道的凝結(jié)水量較多,因此應(yīng)在管道的最低點設(shè)置與管道壓力級別相適應(yīng)的集水井。排水器的安全間距視水量多少、管徑大小而定,但一般不超過500米。通常直線段每150至200米就要安裝一個排水器,煤氣總管和用戶也要安裝排水器。架空煤氣管道一般設(shè)水泵作為連續(xù)排水器,根據(jù)煤氣壓力的高低確定雙級水泵或單級水泵。煤氣管道的排水管應(yīng)設(shè)兩道閥門和兩個取樣管,以檢查排水管是否堵塞。水泵的補水應(yīng)設(shè)隔離式漏斗補水。管道巡查人員要經(jīng)常檢查水泵情況,防止水泵失效而造成煤氣泄漏。
埋設(shè)煤氣管道的一般在管道上設(shè)置聚水器,煤氣壓力足夠時,可直接壓至地面,煤氣壓力較低時,可用手動抽水泵將水抽出。每次聚水器內(nèi)的水被抽干后,必須保留一部分水,且都能夠淹沒抽水管的底口,以免煤氣通過抽水管底口漏出。一般是冬季凝結(jié)水多,抽水周期短。
②. 萘的堵塞及清除
人工煤氣中常含有一定的蒸汽,溫度降低就會凝成固體,附著在管道內(nèi)壁,使管道的過流面積減小甚至堵塞管道。在寒冷季節(jié),萘常積聚在管道彎曲部分或管道鉆出地面處,清除積萘的方法有噴霧法和熱溶法。
a. 噴霧法 將加熱的石油、揮發(fā)油或粗制混合二甲苯等噴入煤氣管內(nèi),使霧狀的液體將萘溶解,經(jīng)排水器排出。
b. 熱溶法 萘能被70℃以上的熱水溶解,在煤氣管內(nèi)分段灌入熱水或通入蒸汽,也可以將萘除掉,但這種方法由于熱脹冷縮,容易使接頭松動。因此清洗過后,應(yīng)對管道做氣密性試驗。
③. 其他雜質(zhì)堵塞及消除
煤氣管道中除了水印和萘以外,其他雜質(zhì)也可能引起阻塞,雜質(zhì)的主要成分是鐵銹屑,它常與煤氣中的焦油、灰塵等混合在一起積存在管內(nèi),也是引起管道堵塞的原因。鋼管易銹蝕,一般在煤氣廠附近的管道內(nèi)雜質(zhì)主要是焦油,而在管道末端雜質(zhì)主要是鐵銹。清楚雜質(zhì)目前尚無理想的機械設(shè)備,對于干管可分段采用下述方法進行人工清理,一般以50米左右為一清洗管段,在管段兩端各切斷一段管子,用人力絞車拉動特制的刮刀及圓盤鋼絲刷,刮刷后宜作氣密性試驗,如受條件限制,不能作氣密性試驗,通過后應(yīng)加強檢查。管道的彎管、閥門、排水器等處如有阻塞,可拆下來清洗。