余氣放散后需要置換的范圍是氣柜弓頂 1500m3,站區工藝管道及脫硫裝置約100m3,合成氨廠至儲配站的輸氣管道1400m,約100m3,臺計1700m3,置換用有二種方法,第一種是間接置換,即先用惰性氣體置換煤氣后再用空氣置換惰性氣體。第二種是采用空氣來直接置換。二種方法各有優缺點。
1 選用直接置換方案的研討
氣柜的問接置換被廣泛采用,但對于我們公司來說有以下問題:
?。?)由于合成氨廠已停產,若用煙氣或蒸氣置換,已無煙氣等氣體產生,我們也無此裝置,所以此方案不切合實際。
?。?)采用氮氣來置換,此方案是可行,但是采用這一方案存在以下問題。
?、傩枰?N2量大,置換的體積有 1700m3 ,共需氮氣達 8000m3 。
?、趧趧訌姸却?,需要裝卸鋼瓶近200噸。
③費用大,約需8萬多元。
?、苓@次是反置換,有煤氣不哪附,有一定的危險性。
采用惰性氣體置換存在著諸多難題,我們否定了氣柜的間接置換方案,而對直接置換方案進行調研,認為在采取安全措施的前提下是可取的。首先查閱了大量資料,1995年南京煤氣廠曾對10萬m3氣柜進行了直接置換,置換空間達8223.3m3,置換獲得成功,并節省了大量的費用。1997年河南駐馬店市煤氣公司氣柜也實行直接置換獲得成功,并節省置換費用15萬元。兩家公司的經驗曾在《煤氣與熱力》雜志上介紹,他們的經驗值得借鑒。這兩個單位都是用煤氣來直接置換空氣的,而我們的氣柜置換是空氣置換煤氣,置換終點更慢,要求更高,與他們相比我們有以下優越條件:①在管道施工中經常用直接置換形式,特別是1998年西河橋改管,也采用空氣來置換煤氣,積累了成熟的經驗。②置換場地寬敞,無人來往。③靜電接地只有2Ω,效果好。④我們氣柜已停止使用,其置換不受時間限制,可以用很慢的速度來置換,防止靜電的發生。⑤氣柜性能良好,升降正常。根據上述的有利條件,我們決定采用空氣來直接置換煤氣。
2 置換終點的確定
用空氣置換煤氣,必然會遇到煤氣與空氣混合進入爆炸極限問題。
經上述計算,這次置換終點決定:各系數各點O2 必須大于19.1%,平均大于19.60。
3 置換過程的操作
在選擇了置換的方法及置換終點后,我們制訂了詳細的置換方案,采用0.5m3/分的空壓機提供空氣及自然通風相結合的置換方法,由于工作量小,為了保證安全,只有四人參加這一工作。
3.1 氣柜置換
?。?)剩余的煤氣處理
在換氣結束后,氣柜中尚存8000m3 煤氣,采用氣柜放散管自然放散的辦法,三天時問處理完畢,只留下弓頂約 1500m3 的煤氣需置換。
(2)切斷氣柜與其他系統聯系的管道,對多余系統采取拆除,與城區管道連接管道用盲管封死。
?。?)氣柜置換的操作
按“置換方案”操作,不留死角,在氣柜頂四點取樣,3月22日正式開始置換,至3月31日,氣柜的混合氣 O2含量達18.8%。當 O2達180以上時,O2上升的速度已非常慢,氣柜中尚有10000m3水要放出,可以大量沖淡混合氣的煤氣量。經計算終點O2含量:18.8+(20.8-18.8)×10000/( 1500+1000)=20.74%。同時氣柜一經放水,氣柜中會產生負壓,氣柜中的氣體不會向管道滲透,不會影響其他置換合格的管道,所以31日停止對氣柜的置換,轉人工藝管道的置換。
3.2 脫硫裝置的置換
在進柜前有二個脫硫塔、脫硫塔每個體積約6m3,置換每 15分鐘取樣分析,O2達到 20%,置換合格,置換時間為1小時。
3.3工藝管道的置換
管網中旁通,并聯管道多、死角多、設備多,所以必須仔細認真。置換每15分鐘在出站總管取樣,以總管取樣合格為控制點,整個置換使用時間3小時。最終結果見表2。
3.4原輸氣管道的置換
合成氨廠停產后對合成氨廠管道已作了置換,我公司氣柜內部的管道也已置換,合成氨廠至氣庫的輸氣管是一段直管。在放散口取樣合格作為置換的終點,置換4小時后,分析O2為20%。
經上述置換,從合成氨廠至出站總管原水煤氣氣相系統已全部置換完畢,不留死角,為水煤氣系統拆除創造了條件,同時為了更安全,合格后把所有的放散管通大氣,不至產生局部富集現象。
3.5 放水
氣柜中有近10000m3的密封用水,由于長期與弛放氣接觸,含NH3量較高,3月31日氣柜基本置換合格后放水,采用天晴時少放,下雨放大的原則,至4月9日全部水放完。由于氣柜在在置換后階段O2提高很慢,4月4日氣柜的O2已達19.8%。
此時已全部達到預定的要求,混合氣體已離開爆炸限 50%以上,所以在動火時已不會產生任何危險。
到4月9日上午為止水煤氣系統已恢復到原始狀態,為了更加可靠,在動火拆除前4月 14日再次對氣柜取樣,其O2含量已達20.6%。 把安全工程師站點加入收藏夾