黃景發(fā)

(西林鋼鐵集團(tuán)阿城鋼鐵有限公司動力廠, 哈爾濱 150300)

阿城鋼鐵有限公司煤氣管道輸送的是水蒸氣飽和的高爐(或轉(zhuǎn)爐)煤氣、氣流攜帶的機(jī)械水，以及油霧等雜質(zhì)和固體塵粒。在輸送煤氣過程中產(chǎn)生大量冷凝水及工藝粉塵，這會加速煤氣管壁的電化學(xué)腐蝕。冷凝水較多時會造成煤氣壓力波動，積聚會使管道斷面減小，增加壓降，在低洼段形成水封使輸氣停止，嚴(yán)重的甚至造成管道荷載過大或管道振晃而斷裂。排水器可以及時排出管網(wǎng)的冷凝水，其正常運(yùn)行是煤氣安全輸送和使用的重要保障。阿鋼煤氣管網(wǎng)現(xiàn)有約4 000多延長米，各類排水器30余個。煤氣排水器屬于危險源，正確使用和維護(hù)排水器，是煤氣管網(wǎng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵。

1 煤氣排水器的分類及其工作原理

煤氣排水器按照排水方式不同可分為自動排水器和手動排水器兩種，阿鋼公司(以下簡稱阿鋼)現(xiàn)使用的煤氣排水器兩種形式都有。

1.1 自動排水器

自動排水器按照水封方式不同又可分為單式和復(fù)式兩種，現(xiàn)阿鋼使用多為雙室式，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。其工作原理，當(dāng)煤氣壓力P(P為表壓)突破第一室水封后，在第一室水面空間聚集形成P1壓力，如P1壓力不足以突破第二室水封高度，則形成以下壓力平衡：

第一室 P=H+P1

①

第二室 P1=H-h

②

將②帶入①則有 P=2H-h，2H-h即是我們所謂的有效水封高度。

圖1 雙室排水器結(jié)構(gòu)簡圖

煤氣排水器發(fā)生煤氣泄漏主要有以下幾種原因：

(1)煤氣壓力過高超過排水器有效水封高度。

(2)給水管出現(xiàn)故障，給水不正常，有效水封高度不能保證。

(3)排水器筒體中間隔板腐蝕穿孔，排水器高壓室和低壓室聯(lián)通。

煤氣排水器發(fā)生煤氣泄漏，如沒有及時處理將會引起煤氣著火、爆炸、中毒等惡性嚴(yán)重事故。防泄漏型煤氣排水器通過防泄漏裝置可有效地遏止煤氣外泄，防止煤氣著火、爆炸、中毒等事故的發(fā)生。防泄漏型煤氣排水器主要由煤氣排水器本體和煤氣排水器防泄漏裝置組合而成，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 防泄漏型排水器結(jié)構(gòu)簡圖

圖2所示防泄漏型排水器運(yùn)行時為間歇性排水，通過浮筒沿導(dǎo)軌上升和下降來達(dá)到排水和與外界大氣隔絕。煤氣管網(wǎng)冷凝水經(jīng)煤氣排水器下降管進(jìn)入煤氣排水器，然后到達(dá)防泄漏裝置。當(dāng)防泄漏裝置筒體中水位上升到一定位置時，浮筒重力小于浮筒所受浮力，浮筒浮起，冷凝水通過出水口排出。冷凝水排出后，筒體內(nèi)水位下降，浮筒重力大于所受浮力，浮筒下降，通過錐形密封墊，與外界大氣隔絕。即使煤氣管網(wǎng)壓力過高超過排水器有效水封高度，或排水器有效水封高度不能夠滿足時，防泄漏裝置都能夠通過浮筒和錐形密封墊有效的將煤氣同外界隔絕，避免煤氣泄漏。錐形密封墊圈為耐腐蝕硅橡膠制成，一般情況下每兩年更換一次，可以打開蓋板快捷簡單的進(jìn)行更換。

防泄漏型排水器同普通自動排水器相比除了能夠做到防止煤氣泄漏外，由于其不需要長期給水，只需定期補(bǔ)水，能夠節(jié)約水資源，滿足了“節(jié)能減排”要求，因此得到了越來越多的應(yīng)用。

1.2 手動排水器

手動式排水器主要應(yīng)用在高壓和低壓煤氣管網(wǎng)中其結(jié)構(gòu)如圖3所示，主要由上、下閘閥、筒體、排水閥幾部分組成，需定期對其排水。

圖3 防泄漏型排水器結(jié)構(gòu)簡圖

2 排水器的使用

室外煤氣管道與排水器之間的距離一般為200～250m，排水器的有效高度應(yīng)為煤氣計算壓力至少加500mm。兩條或兩條以上的煤氣管道及同一煤氣管道隔斷裝置的兩側(cè)，宜單獨(dú)設(shè)置排水器，煤氣管道和煤氣設(shè)備的最低處應(yīng)設(shè)排水器。

2.1 自動排水器的運(yùn)行和維護(hù)

(1)煤氣排水器的投運(yùn)

①投運(yùn)前必須檢驗(yàn)有效水封高度是否滿足設(shè)計要求。

②投運(yùn)前必須確定排水器高壓室、低壓室水位高度。

(2)煤氣排水器的點(diǎn)檢維護(hù)

①凡使用煤氣排水器的單位必須建立煤氣排水器點(diǎn)檢臺帳，做好點(diǎn)檢記錄。

②煤氣排水器點(diǎn)檢明確責(zé)任人，3次/天。

③煤氣排水器點(diǎn)檢人員必須佩戴CO檢測儀，

至少兩人作業(yè)。

④定期對煤氣排水器進(jìn)行清理，關(guān)閉下閘閥，用水對排水器內(nèi)部進(jìn)行沖洗。

(3)煤氣排水器點(diǎn)檢步驟及常見問題處理

①觀察溢流口是否有溢流水流出，給水是否正常。若無溢流水或無給水，查看給水管是否存在問題，及時處理。(防泄漏型排水器因排水為間歇式，不需長期補(bǔ)水，故點(diǎn)檢時不做此要求。)

②打開試驗(yàn)頭，若有煤氣沖出，則排水器正常；若有水流出，排水后有煤氣沖出，則煤氣排水器下部堵塞，關(guān)閉下閘閥，打開手孔，清理疏通后恢復(fù)使用；若排水后，未有煤氣沖出，則排水器下降管上部堵塞，關(guān)閉下閘閥，在試驗(yàn)頭通入蒸汽或氮?dú)?，待下降管疏通后恢?fù)使用。若采取一定措施仍無法疏通，則堵下降管盲板，對排水器進(jìn)行處理或更換新的排水器。

③觀察排污閥是否有漏水現(xiàn)象，若有漏水，關(guān)閉下閘閥，及時處理。

④每月對防泄漏裝置的浮筒和錐形密封墊圈進(jìn)行檢查，觀察浮筒是否變形、腐蝕或泄漏；密封墊圈是否磨損。

在進(jìn)行排水器故障處理時，工作人員必須配置空氣呼吸器等個人防護(hù)措施。

2.2 手動排水器的運(yùn)行和維護(hù)

手動排水器和自動排水器一樣也要建立臺帳并定期進(jìn)行檢查，如排水、排污量較大，可增加排水排污次數(shù)。在進(jìn)行檢查工作時候必須攜帶CO檢測儀，至少兩人作業(yè)。在進(jìn)行排水器故障處理時，工作人員必須配置空氣呼吸器等個人防護(hù)措施。

3 結(jié)語

煤氣排水器作為煤氣管網(wǎng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備，熟悉了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理，點(diǎn)檢維護(hù)到位，就能夠保證煤氣的安全輸送，有條件時還可以加裝智能報警裝置，及時將報警信號遠(yuǎn)傳至用戶DCS控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，進(jìn)一步提高煤氣管網(wǎng)運(yùn)行安全性。