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摘 要 本文根据实践经验，对水煤气在陶瓷窑炉生产中的使用特点作了详尽的描述，指出了许多陶瓷企业出现安全事故的原因所在。同时对水煤气的中转罐和防爆系统作了阐述。本文对目前因改用水煤气而出现诸多问题的陶瓷企业具有非常重要的指导意义。
关键词 煤气，窑炉，管道，安全
1 前言
由于作为燃料的石油价格大幅度飙升，陶瓷企业不堪重负，纷纷改用煤气作为燃料来源。然而，由于对煤气性能及其在陶瓷生产中使用时的特点缺乏全面了解，很多陶瓷企业出现了一些事故。实际上，早在1990年，原佛陶集团煤气厂已经规模化生产和供应煤气，在多年使用煤气的过程中，积累了非常多的经验和教训。笔者作为当年生产一线煤气车间里的一员，在这方面有深刻的体会。
2 陶瓷窑炉中煤气的正确使用方法
陶瓷企业油转煤气后，大部分设备的安全性普遍不够，工人旧有的操作习惯仍然改不过来，存在明显隐患，必须立刻整改。以下是笔者的一些经验：
2.1 通煤气前管道的气体置换
每年的春节前后，是陶瓷厂放假与开工的日子，这时由于煤气停止供应，空气会进入煤气管道。如果直接供应煤气，煤气与管道中的空气混合，就会发生爆炸。正确的做法是：在气源供应起点，接入氮气，逐步打开管路阀门，包括最终的排空阀门，在窑炉排烟风机负压抽力作用下，利用氮气压力将管道中的空气置换出来。供应煤气后，再实施二次置换：即煤气置换管路中的氮气。当确认煤气供应达到喷枪的末端后，才可正常使用煤气。很多陶瓷厂仅利用便携测试仪器测试管道中氧气的含量，低于一定的标准值（以煤气爆炸极限时氧气浓度底线为准），即开始供应煤气。现在陶瓷厂普遍缺乏氮气置换环节，直接供应煤气，利用排空阀门和窑内负压操作赶走管道中的空气，存在一定的危险性。
2.2 中转罐的操作
中转罐是气源供应点与使用点连接中不可缺少的装置（见下图）。从气源点出来的煤气，虽然经过了一系列处理，其中仍然含有残留的水蒸汽、煤焦油、灰尘杂质、硫等。中转罐下进上出，底部设有排放阀门，顶部设有排空阀门，中间有液位计，当液位计中废液达到一定刻度时，进行排放以增强安全性。
2.3 执行器蝶阀的清理
窑炉通过蝶阀的开启度进行温度控制。高速气流通过蝶阀时，气体中残留的煤焦油、灰尘等杂质，形成非常粘稠的混合物附着在管道阀门上，时间一长，易造成控制不灵或损坏，故必须制定一系列清理更换措施，如：每一年一次清理,每四年一次更换等。
2.4 防爆膜的设置
在供气总管道的末端，必须设置防爆装置——防爆膜。防爆膜是厚度为0.7mm以下的铝箔，用法兰封在管道的末端口上，一旦管道中发生爆炸，气流冲击波会冲破铝箔，达到卸压保护管道的目的。在铝箔的对面，有杠杆连接的重锤阻击装置。现在很多陶瓷厂都省略了这个装置，若发生爆炸，后果不堪设想。
2.5 开工窑炉点火注意事项
煤气点火使用时发生的事故与操作不当有很大关系。很多窑炉操作工易将在重油做燃料时形成的操作习惯应用在煤气窑炉上，导致事故。
事故发生后再使用煤气窑炉时正确的做法是：从室温升温到煤气的自燃点前，使用液化气；在窑炉的高温带进行临时烘窑升温；一般在事故口点燃5对用水管做成的临时喷枪，烘窑操作达到煤气的自燃点以上（600℃左右）时，才可使用管道煤气。使用煤气时，应首先做好准备工作，包括清理现场、准备好急救措施、应急队伍在安全地带后援等；然后启动排烟风机，使窑内形成负压；再启动点火装置，确认自动点火装置有火花打出；缓慢开启煤气末端排空阀门，确认气流正常流动；在窑炉两边，先开启一对高温喷枪的手动阀门（从旁路开启，切忌开自动阀门），并注意观察窑内，若煤气在点火装置和环境高温的双重作用下点火成功，才可逐渐开启其余几对喷枪。在初点火的8h内，必须密切观察点火升温烘窑的情况：各风机是否正常，窑炉温度是否由于排烟风机的抽力而下降至低于煤气自燃点，点火装置是否能连续自动发火，窑内是否持续负压等事项都须密切观察。重油辊道窑，点火时往往是先开启喷油阀门，再点火，这种操作方法，切不可在煤气窑炉中使用，否则容易造成爆炸。
2.6 漏气意外做好预警
车间应准备便携式煤气测试仪器，跟班使用。相关人员必须经常对管道连接点、弯管和阀门等部分定点测试。
2.7 漏气起火后的扑救方法
喷枪部位一般使用金属网套的耐温塑料胶管作为供气管道。经长期使用后，塑料胶管易出现裂纹导致煤气泄露，从而引起火灾或爆炸事故。而喷枪塑料管道起火后，操作工往往首先灭火。根据笔者的经验，正确的做法应该是：初起火时，环境温度不高，应迅速关闭支管阀门，切断气源，然后再进行灭火、更换胶管等工作；如果起火后环境温度非常高，在远处关闭分路阀门，切断气源，再作其他处理。由于灭火后，煤气仍然不断泄漏，易在车间空气中达到爆炸极限，引起二次火灾。因此，切断气源才是主要的，灭火应放在第二位。
2.8 煤气管道维修中的注意事项
对于煤气管道的年底维修，笔者的经验是：（1）管道减压阀门易被腐蚀，如果没有双回路，而生产中又出现问题时，往往要停产数日，因此最好年底维修，或者技改为双路系统（备用）；（2）在焊接管路或其他操作中，必须确保没有残留煤气，否则易引起爆炸；（3）应特别注意“拐弯抹角”地方的管路，这些位置易出现灰尘和煤焦油混合物的沉积，造成管路堵塞或阀件失灵。
2.9 煤气压力波动的对策
正常生产期间，煤气波动往往造成保护设置动作，从而切断气源造成停产，加装一个稳压罐即可保证正常生产。
3 烧油窑炉改为烧煤气后的设备改进
3.1 现有陶企煤气装置存在的普遍问题
现有油改气的陶瓷企业，主要存在以下几个问题，必须进行整改：（1）整个管路系统没有静电接地网线；（2）排空管道上方缺乏单独避雷针装置；（3）停电自动关闭系统设计不周，容易造成回火爆炸，特别是当自动阀门上灰尘与煤焦油混合物长期沉积，造成关闭不严时，常引起回火爆炸。根据笔者的经验，事故发生后能否处理得当的关键在于平时的“紧急预案”准备是否正确和齐备。
3.2 其 它
建立煤气站时，必须考虑是否要建立气库，以稳定煤气压力，保证供气的稳定；要达到环保要求，承担社会责任，减少二氧化硫排放量，必须建立除硫脱硫系统；在大面积使用煤气时，必须在管路和场地上设立煤气漏气报警点。
4 总 结
（1） 现阶段陶企煤气管路装置安全设计程度降低，是出现煤气爆炸、起火、中毒的“硬件”原因；
（2） 操作工的旧有操作习惯，是导致煤气窑炉爆炸的人为因素，必须组织专门的培训，转换思想；
（3） 必须经常点检设备，并准备好各项“应急预案”。
参考文献
1 俞珠峰等.洁净煤技术发展及应用[M]. 北京：化学工业出版社，2004
2 骆仲泱等.煤的热电气多联产技术及工程实例[M]. 北京：化学工业出版社，2004 |
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发表于 2022-2-27 18:43:49