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1、煤气输配管道及设备,第一章 煤气管道,第一节 煤气管道与煤气管网一、煤气管道及其分类1.根据用途分类：1）长距离输气管线 其干管和支管的末端连接城市或工矿企业，作为该供应区的气源点。2）城市燃气管道 3）工业企业输气管道 a工厂引入管和厂区煤气管道。将煤气由煤气加压站引入工厂，分送各用气车间。b车间煤气管道。 从车间的管道引入口将煤气送到个用气设备。包括干管和支管。,第一章 煤气管道,C炉前燃气管道。从支管将煤气分送到炉上各燃烧设备。2.根据铺设方式分类1）地下煤气管道 与建筑物或道路平行、不得通过易燃易爆材料。应设置在土壤冻结线以下，深度不得小于0.7m2）架空煤气管道 高架管道：满足车辆通
2、行。低架管道：下不不能通行。墙架管道枕架管道3.根据输送煤气压力,第一章 煤气管道,按不同燃气种类分类如下：1）天然气高压管道：4兆帕以上中压管道：1.6-4兆帕低压管道：小于1.6兆帕2）副产气按照煤气试验压力高压管道：0.1兆帕以上低压管道：0.005兆帕以下煤气供应高压管道：0.1兆帕以上低压管道：0.002兆帕以下,第一章 煤气管道,3）生活用气根据中国城市燃气设计规范（GB50023-93）的规定，城镇燃气管道按照输气压力分为四种（高压、次高压、中压、低压）七级（高压A、B，次高压A、B，中压A、B，低压）,第一章 煤气管道,4.按管道功能分类1）集气主管 将若干气体汇集的管道2）分
3、配主管 供给两个以上用户的输气管道3）输气主管 公用输气的主干管道4）用户主管 为特定用户供气5）支管 直供煤气用户设备的管道6）联络管 连接两条煤气管道7）回返管 煤气加压站加压机前后两管道的联络管8）上升管 9）下降管10）吹气管11）放散管12）引火管13）导管14）取样管15）检查管,第一章 煤气管道,二、煤气管网及分类树枝型、辐射型、环型、双管型三、工业煤气对煤气管道的基本要求1.满足输气的需要应有足够的输气能力保证生产需要的煤气流量和压力管道具备冷凝液排放、设备清扫、防寒保温以及污染处理考虑输气停修煤气管网输气及能按品质供应，又能应付特殊情况的替换和冲压的需要附属的动力措施和检测自
4、控装置2.提供安全保障,第一章 煤气管道,尽量减少煤气管道泄露接点保证水封有效高度与各种火源保持安全距离无可考切断装置和未经试验合格的停气管道与设备不能进行动火或进入内部操作易爆部位有谢压装置3. 符合结构的力学要求4.考虑设备应变能力和生产发展需要第二节管材及管道的连接一、管材1、碳素管材。【低碳钢】,第一章 煤气管道,普通碳素结构钢Q215.Q235.Q255和优质碳素钢08.10.15.201焊接钢管-有缝钢管安钢管的壁厚分为普通钢管和加厚钢管。接管形式分为光管和带螺纹管。用于输送煤气的大口径焊接钢管采用材料以Q235.16Mn为主。2无缝钢管按制造方法又分为热轧无缝钢管【外径32-63
5、0mm】和冷轧无缝钢管【5-200mm】当工作压力超过0、6MPa时，不允许使用有缝钢管。,第一章 煤气管道,第一章 煤气管道,2.铸铁管低廉 耐蚀 不易焊接 材质较脆二、煤气管道的连接方法1.钢管的连接焊接和法兰连接，一般已焊接为主。常用的焊接方法有气焊和电弧焊。壁厚4mm以下时，气焊； 4mm以上时，电弧焊2.铸铁管的连接可用法兰连接，低压燃气管道广泛采用承插口连接。在焦炉煤气管道在中采用氯丁橡胶圈。,第一章 煤气管道,第三节管道附属设备一、管道支架二、阀门按压力分类：低压阀门。公称压力PN1.6MPa中压阀门。公称压力1.6MPa PN10MPa高压阀门。公称压力1.6MPa PN 10
6、MPa超高压阀门。公称压力PN100MPa按启闭阀门的传动方式分为手动、齿轮传动、电动、气动按材质分为铸铁阀、铸钢阀、锻钢阀、非金属阀。按结构和作用分为切断阀、节流阀、止回阀、安全阀、减压阀、疏水阀,第一章 煤气管道,管道上常用的有闸阀、旋塞阀、截止阀和球阀。1.闸阀又闸板阀，它的阀体内有一平板与介质流动方向垂直，平板升起时，阀开启，介质通过；反之关闭。2.蝶阀蝶阀的启闭件为一圆盘，绕阀体内以固定轴旋转，转角的大小就是阀门的开度。只允许安装在水平管道上。3.截止阀利用装在阀杆下面的阀盘来控制启闭的法门。4.节流阀与闸阀相似,第一章 煤气管道,5.旋塞阀6.球阀三、水封水封有缸式、U式、隔板式。
7、四、煤气管道的吹刷装置煤气管道内部的介质置换时，为保证安全都必须进行吹扫，防止不同介质混合产生爆炸性气体。9以往焦炉煤气、混合煤气、发生炉煤气、及接近火源的炉前煤气管道以蒸汽为中间介质进行置换，需要较长时间而往往引起煤气管道过热，随即造成连接件密封漏气；高炉煤气、天然气、转炉煤气以空气或煤气直接置换，置换期间,第一章 煤气管道,存在爆炸危险，必须在严密的组织和监护下进行。五、煤气管道的其他附属设施1、人孔人孔是工作人员进入煤气管道工作的进出口和通风口，通常人孔直径小于500mm。2、操作平台与梯子3、盲板4、接地装置,第二章 煤气柜,第一节 煤气柜的作用及分类一、设置煤气柜的作用作用:可有效的
8、回收放散煤气可充分合理的使用企业内部的副产煤气稳定官网压力，改善轧钢加热炉等的热工制度二、煤气柜的分类按密封方式不同，8可分为两大类：干式煤气柜和湿式煤气柜,第二章 煤气柜,煤气柜的分类,第二章 煤气柜,湿式煤气柜易于加工制造和安装，靠水密封，密封性好但基础载荷大对地基要求较高，因而工程费用较大。寒冷地区尚考虑水槽的防冻问题。储存煤气的压力一般不超过4千帕。 干式煤气柜中，煤气柜储存于活塞的下部，考活塞上下移动而改变其储气容积。最大优点是储气压力较高，一般可达6-8KPa，最高可达12KPa。干式煤气柜与湿式煤气柜相比的优点：储气压力高而稳定基础工程费用低使用年限长，维修工作量小,第二章 煤气
9、柜,冬季不需要大量的保温用蒸汽无大量污水排放，对环境污染小操作简单，运行安全占地面积小三、煤气柜容量的确定1、高炉煤气柜高炉煤气柜的容量应能满足以下各种情况的需要：高炉突然休风的安全容量煤气波动调节容量突然发生过剩煤气安全容量煤气柜安全容量,第二章 煤气柜,以上四部分容量之和即为所求的高炉煤气柜容量2、焦炉煤气柜焦炉煤气送气机突然故障的安全容量波动调节量突然发生的过剩煤气安全容量煤气柜安全容量以上四部分之和即为所求的焦炉煤气柜容量3、转炉煤气柜变动调节量突然发生的过剩煤气安全容量煤气柜安全容量以上四部分容量之和即为所求的转炉煤气柜容量,第二章 煤气柜,煤气柜的选择：MAN与KLONEEN型煤气
10、柜压力较高可以满足高炉煤气、焦炉煤气储气压力要求；威金斯型煤气柜压力较低可以满足转炉煤气。,第三章 煤气供需平衡预计量,第一节 冶金企业的煤气使用一、冶金企业对煤气特性的要求1、对煤气热值的要求选择煤气热值主要考虑工艺对燃烧火焰温度的要求，一般说来，要求火焰温度高，应使用热值高的燃气。此外还要考虑燃气的密度及火焰的亮度等问题。在实际选用煤气时，需进行技术经济比较，如果达到同样火焰温度可以采用不同方法，可以用高热值煤气，也可以用低热值煤气经预热以提高火焰温度，8这就需要全方面的经济核算确定。,第三章 煤气供需平衡预计量,冶金企业各冶金炉、窑加热煤气热值,第三章 煤气供需平衡预计量,冶金企业各冶金
11、炉、窑加热煤气热值【续】,第三章 煤气供需平衡预计量,2、对煤气压力的要求主要取决于用户燃烧器的形式，对有焰燃烧器所需要压力较低，一般为0.5-3KPa。对无焰燃烧器通常以煤气作为引设介质，需要较高的煤气压力。3、煤气消耗定额4、燃气中的杂质含量5、对燃气供应可靠性二、冶金企业主要煤气用户1、烧结厂-烧结机上的炉料点火2、高炉车间出铁槽、铁水罐，热风炉,第三章 煤气供需平衡预计量,3、焦炉焦炉加热4、轧钢车间现在轧钢车间加热设备使用净高炉煤气，也使用高炉煤气和焦炉煤气的混合气。退火炉提高钢材性能等通常使用高炉煤气。第二节 煤气供需平衡一、煤气需求量的波动1、煤气用户煤气消耗量的波动高炉热风炉煤
12、气消耗量的波动热风炉煤气消耗量的波动幅度一般在5%左右。焦炉煤气消耗量的波动焦炉煤气消耗量的波动幅度一般在2%左右。平炉煤气消耗量的波动,第三章 煤气供需平衡预计量,平炉煤气消耗量在同一冶炼周期内是不均衡的。初轧均热炉煤气消耗量的波动初轧均热炉的钢锭在一个加热周期内的耗热量不均匀，加热阶段耗气量最大，均热保温阶段的耗气量要小得多。轧钢加热炉煤气耗量的波动不确定事故波动 临时过剩二、煤气平衡合理利用副产煤气合理使用引入的燃料要合理利用-重油、天然气、重油裂化气、燃料煤、液化石油气、,第三章 煤气供需平衡预计量,副产煤气质量标准1高炉煤气大中型高炉净高炉煤气含尘量应小于10mg/m32转炉煤气-转
13、炉煤气含尘量应不大于本企业高炉煤气含尘量转炉煤气含氧量不应大于0.6mg/m3。第三节 煤气管理一、煤气管理机构及其职责1、煤气防护站2、煤气调度3、煤气化验室4、煤气设施的维修机构,第三章 煤气供需平衡预计量,第四节 煤气的计量煤气的计量主要是测其体积流量。一、容积式流量计1膜式流量计-适用于居民和燃气用量不大的用户2罗茨流量计3湿式流量计二、速度式流量计1叶轮式流量计平叶轮式、螺旋叶轮式2涡流式流量计-旋进式、涡街式三、差压式流量计,第三章 煤气供需平衡预计量,四、临界流流量计五、电磁流量计六、超声波流量计,第四章 煤气的混合与加压,第一节 煤气混合与加压的配置方式一般将高低发热值得煤气混
14、合，最常见得是把高炉煤气与焦炉煤气混合，也有使用发生炉煤气转炉煤气来配置混合煤气的。常见的有先混合后加压、先加压后混合和单独混合或单独加压。第二节 煤气混合站混合计算,第五章 煤气输配系统的腐蚀与防护,第一节煤气管道腐蚀的基本原理一、管道腐蚀的基本分类1、按腐蚀环境分类化学介质腐蚀、大气腐蚀和土壤腐蚀2、按腐蚀反应机理化学腐蚀-金属管道与非电介质溶液发生化学反应电化学腐蚀-金属管道与电介质溶液发生化学反应，有电流物理腐蚀-金属管道由于单纯的物理溶解作用3、按腐蚀形式分类均匀腐蚀、局部腐蚀【小孔、斑点、电偶、细菌腐蚀】,第五章 煤气输配系统的腐蚀与防护,第二节防护措施一、常用管道防腐方法1、管道外防腐石油沥青防腐层、聚乙烯黏胶带、熔解环氧粉末层、包覆聚乙烯和聚乙烯泡沫夹克2、管道内防腐环氧液体涂料内涂工艺、环氧粉末涂装技术3、管道阴极保护,
