三、煤氣儲存站
(一) 站址的確定
當城市采用低壓氣源，而且供氣規(guī)模又不特別大時，燃氣供應(yīng)系統(tǒng)通常采用低壓儲氣，與其相適應(yīng)需建設(shè)低壓儲配站。低壓儲配站的作用是在低峰時將多余的燃氣儲存起來，在高峰時通過儲配站的壓縮機將燃氣從低壓儲罐中抽出壓送到中壓管網(wǎng)中，保證正常供氣。
城市燃氣供應(yīng)系統(tǒng)中設(shè)置儲配站的數(shù)量及其位置的選擇，需要根據(jù)供氣規(guī)模、城市特點，通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定。
當城市燃氣供應(yīng)系統(tǒng)中只設(shè)一個儲配站時，該儲配站應(yīng)設(shè)在氣源廠附近，稱為集中設(shè)置。當設(shè)置兩個儲配站時，一個設(shè)在氣源廠，另一個設(shè)置在管網(wǎng)系統(tǒng)的末端，稱為對置設(shè)置。根據(jù)需要，城市燃氣供應(yīng)系統(tǒng)可能有幾個儲配站，除有一個儲配站設(shè)在氣源廠附近外，其余均分散設(shè)置在城市其他合適的位置，稱為分散設(shè)置。
儲配站的集中設(shè)置可以減少占地面積，節(jié)省儲配站投資和運行費用，便于管理，分散布置可以節(jié)省管網(wǎng)投資，增加系統(tǒng)的可靠性，但由于部分氣體需要二次加壓，多消耗一些電能。
儲配站通常由低壓儲氣罐、壓送機室、輔助室(變電室、配電室、控制室。水泵房、鍋爐房)、消防水池、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、及生活間(值班室、辦公室、宿舍、食堂和浴室等)所組成。
儲配站儲罐應(yīng)設(shè)在站區(qū)年主導風向的下風向，兩個儲罐的間距等于相鄰最大罐的半徑；儲罐周圍應(yīng)有環(huán)形消防車道；要求有兩個通向市區(qū)的通道。鍋爐房、食堂和辦公室等有火源的建(構(gòu))筑物宜布置在站區(qū)的上風向或側(cè)風向。站區(qū)各建(構(gòu))筑物之間的距離應(yīng)滿足建筑設(shè)計防火規(guī)范的要求。
(二) 儲氣設(shè)施
煤氣柜，也稱煤氣罐，可有效回收剩余煤氣，穩(wěn)定煤氣管網(wǎng)壓力，提高煤氣利用率。
1. 煤氣柜分類及布置原則
(1) 煤氣柜分類?工廠煤氣柜一般是低壓儲氣罐，按其密封方式分為濕氣煤氣柜和干式煤氣柜兩類。
濕氣柜分為鐘罩和塔節(jié)，鐘罩和塔節(jié)隨煤氣的進出而升降。濕氣煤氣柜按其結(jié)構(gòu)形式分為直立導軌式和螺旋式兩種。濕氣柜靠水密封，密封性好，易于制造、安裝，操作維護簡便，運行可靠，但基礎(chǔ)荷載大，地基條件要求高，基礎(chǔ)工程費用大，寒冷地區(qū)需考慮水槽防凍問題，且受塔體結(jié)構(gòu)限制，儲存煤氣壓力低，不同塔節(jié)浮起時，壓力變化大，對穩(wěn)定煤氣管網(wǎng)壓力效果較差。
螺旋式濕氣柜不能承受強烈的風壓，風速較高的地區(qū)不宜設(shè)置。現(xiàn)已經(jīng)運行的螺旋賽以下部分，隨活塞上下運動而增減其儲氣量。按其結(jié)構(gòu)形式可分為曼型(MAN型)、可隆型(KLONNE型)和威金斯型(WIGGINS型)。干式煤氣安裝精度要求高，制造和施工較難，但占地面積小，金屬耗量少，投資小，其最大優(yōu)點是儲存煤氣壓力較高，運行中煤氣壓力穩(wěn)定。
干式煤氣柜特征見表3-7。
表3-7 干式煤氣柜特征
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類型名稱 | 曼型 | 可隆型 | 威金斯型 |
結(jié)構(gòu)型式 | 油環(huán)式 | 干油環(huán)式 | 布簾式 |
外形 | 正多邊形 | 正圓形 | 正圓形 |
密封方式 | 稀油密封 | 干油密封 | 橡膠夾布簾密封 |
活塞型式 | 平板桁架 | 拱頂 | T型擋板 |
儲氣壓/mmH2O | 600～800 | 600～850 | 250～600 |
??? 注：1mmH2O=9.80665Pa。
(2) 布置原則?新建濕式煤氣柜不得建設(shè)在居民稠密區(qū)，必須遠離大型建筑、倉庫、通信和交通樞紐等重要設(shè)施，并應(yīng)布置在通風良好的地方。
煤氣柜周圍應(yīng)設(shè)有圍墻、消防車道和消防設(shè)施。
煤氣柜的防火要求以及建筑物、場所的防火間距應(yīng)符合《建筑設(shè)計防火規(guī)范》的規(guī)定。一般煤氣柜之間的防火間距應(yīng)不小于相鄰的兩座煤氣柜中較大煤氣柜的半徑；干式煤氣柜防火間距應(yīng)較濕式煤氣柜與建筑物、場所防火間距規(guī)定要求增加25%。濕式煤氣柜與建筑物之間的防火間距，濕式煤氣柜與建筑物、場所防火間距見表3-8、表3-9。
表3-8 濕式煤氣柜與建筑物之間的防火間距??? 單位：m
?
廠外鐵路(中心線) | 廠內(nèi)鐵路(中心線) | 廠外道路(路邊) | 廠內(nèi)道路 | 架空輸電線 |
主要 | 次要 |
25 | 20 | 15 | 10 | 5 | 不小于1.5倍桿高 |
表3-9 濕式煤氣柜與建筑物、場所防火間距??? 單位：m
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建筑物名稱 | 煤氣柜容積/m3 |
≤5000 | 5000～10000 | ＞10000 |
明火或散發(fā)火花地點，民用建筑，易燃、可燃液體儲罐和易燃材料場所，甲類物品倉庫 | 25 | 30 | 40 |
不同耐火等級的其他建筑物 | 一、二級 | 12 | 15 | 20 |
三級 | 15 | 20 | 25 |
四級 | 20 | 25 | 30 |
注：干式煤氣柜防火間距應(yīng)按上表規(guī)定增加25%。
2. 煤氣柜容量的確定
焦爐煤氣柜的容量，應(yīng)包括以下幾個部分。
(1) 焦爐煤氣壓送機突然故障的安全容量?當焦爐煤氣壓送機突然發(fā)生故障，煤氣供應(yīng)量突然減少，用戶更換燃料或停用煤氣處理過程中，需由煤氣柜繼續(xù)供給焦爐煤氣。這部分煤氣容量，稱為焦爐煤氣壓送機突然故障的安全容量。
(2) 波動調(diào)節(jié)容量?煤氣的發(fā)生和使用不斷變化，常造成煤氣供應(yīng)的不平衡。這部分氣柜容量主要用來調(diào)節(jié)焦爐煤氣發(fā)生和使用不平衡造成的煤氣量的波動。
(3) 突然發(fā)生的過剩煤氣安全容量?當廠內(nèi)最大的一臺焦爐煤氣加壓機突然發(fā)生故障，焦爐煤氣出現(xiàn)過剩，在打開放散滯后時間內(nèi)，過剩的煤氣需進入氣柜。煤氣柜應(yīng)經(jīng)常保留過剩煤氣安全容量。
(4) 煤氣柜安全容量?為使煤氣柜在生產(chǎn)中安全運行，不允許升到最高點，或降至最低點，以免因碰撞而損壞，為此應(yīng)留有上、下限安全容量。干式煤氣柜取總柜容的10%，濕式煤氣柜為柜容的15%～20%。
以上四部分容量之和，即為焦爐煤氣柜的容量。
3. 煤氣柜安全要求
(1) 煤氣置換?煤氣或空氣的置換是煤氣柜安全管理的重要環(huán)節(jié)。煤氣柜在投產(chǎn)啟用前或檢修前均需進行氣體置換，以避免煤氣與空氣在柜內(nèi)形成爆炸性混合物。置換方法主要有間接置換和直徑置換兩類。
煤氣柜使用惰性氣體進行間接置換，不會產(chǎn)生爆炸和污染，是安全可靠的方法。置換介質(zhì)可選用氮氣、二氧化碳、惰性氣體發(fā)生器產(chǎn)生的煙氣或煤氣燃燒器在控制空氣比例下完全燃燒所產(chǎn)生的煙氣，以及水煤氣制氣裝置產(chǎn)生的吹掃氣。
① 間接置換?煤氣柜啟用前使用惰性氣體置換空氣時，應(yīng)將排氣口打開，塔節(jié)或活塞處于最低安全位置，通過進口或出口排放惰性氣體。應(yīng)注意吹掃的對象還包括煤氣柜的進口管道和出口管道。關(guān)掉惰性氣體，接通煤氣管道，在盡可能地置換惰性氣體。在整個置換過程中，應(yīng)始終保持柜內(nèi)正壓，一般約1500Pa，最低不小于500Pa。對煤氣柜內(nèi)的混合氣體取樣分析，合格后可投入正常使用。
在煤氣柜進行檢修和停止使用需要吹掃煤氣時，同樣，氣柜應(yīng)排空到最低安全點，關(guān)閉進口與出口閥門，使氣柜完全隔離；應(yīng)保持氣柜適當?shù)恼龎毫?；所選用的惰性氣體介質(zhì)不應(yīng)含有大于1%的氧或大于1%的CO，使用氮氣吹掃時，所使用的氮氣量必須大于氣柜容積的2.5倍；惰性氣體源應(yīng)連接到能使煤氣低速流動的氣柜最低點或最遠點位置上，正常情況下應(yīng)連接在氣柜進口或出口管路上；頂部排氣口打開，以使吹掃期間氣柜保持一定壓力；吹掃要持續(xù)到排出氣體成為非易燃氣體，使人員和設(shè)備不會受到著火、爆炸和中毒的危害，可用氣體檢測儀對氣柜內(nèi)的氣體進行檢測；用惰性氣體吹掃完畢，應(yīng)將惰性氣體從氣源斷開。然后向氣柜內(nèi)鼓入空氣，用空氣吹掃應(yīng)持續(xù)到氣柜逸出氣體中CO含量小于0.01%，氧的濃度不少于18%(體積百分數(shù))，還應(yīng)監(jiān)測苯、烴類等含量，達到無毒、無害狀態(tài)(無著火、爆炸危險，人員可不戴呼吸器進入氣柜內(nèi)工作)；氣柜吹掃符合規(guī)定要求，并經(jīng)指定人員檢查確認和規(guī)定人員批準后，且經(jīng)檢查現(xiàn)場沒有可燃性氣體或沉積物時，方可進行焊接、氣割或火焰清理等動火作業(yè)以及其他檢修作業(yè)。
② 直接置換?煤氣柜用煤氣直接置換的方法，危險性較大。因為在用煤氣直接置換過程中，煤氣與空氣的混合氣體必定經(jīng)過從達到爆炸下限至超過爆炸上限的過程，存在著著火、爆炸的危險，此外，用煤氣直接置換必將向大氣中放散大量煤氣，對周圍環(huán)境造成污染，所以一般不宜使用此方法。限于條件或其他原因而采用煤氣直接置換方法時，必須采取嚴格的特殊防范措施，如煤氣柜周圍100m內(nèi)應(yīng)設(shè)警戒線，進入煤氣流經(jīng)管道的速度不得大于10m/s，整個煤氣柜應(yīng)有良好的接地(任何部位接地電阻均應(yīng)小于4Ω)等。
(2) 煤氣柜安全管理?煤氣柜周圍應(yīng)設(shè)有防止任何未經(jīng)批準的人接近煤氣柜的圍墻等設(shè)施，柜梯或臺階應(yīng)裝有帶鎖的門；四周6m之內(nèi)不應(yīng)有障礙物、易燃物和腐蝕性物質(zhì)；煤氣柜所有工作處，均應(yīng)有安全通道和安全作業(yè)區(qū)，在高出地面2m的氣柜上任何部位工作應(yīng)有合適的工作臺，備有安全帶和面具；出口和入口的連接件應(yīng)與氣柜完全隔開；氣柜的固定地點或入口處應(yīng)備有相應(yīng)的警戒標志、呼吸裝置、滅火裝置和其他急救設(shè)備；放起點周圍15m要清除火源；在氣柜外殼或進入氣柜工作必須經(jīng)特殊批準，進入氣柜應(yīng)至少2人，要有專人監(jiān)護，并有氣柜內(nèi)發(fā)生意外事件的報警或無線電通訊裝置，不得穿戴易產(chǎn)生火花的衣服、鞋帽，并備有呼吸器等急救設(shè)備。
濕式柜每級塔節(jié)水封的有效高度不小于最大工作壓力的1.5倍；應(yīng)設(shè)有容積指示裝置，充氣達到上限時自動放散和手控放散裝置，氣柜容積降到下限自動停止向外輸出煤氣或自動充壓裝置；操作室應(yīng)設(shè)有壓力計、流量計、高度指示計和容積上下限聲光信號。
干式柜應(yīng)設(shè)有連續(xù)監(jiān)測活塞上方大氣和異常報警裝置、油泵供電失靈報警裝置，氣柜內(nèi)部發(fā)生意外事件時能從氣柜頂部傳到地面的報警裝置；控制室應(yīng)設(shè)活塞升降速度、煤氣出入口閥開度、煤氣放散閥和調(diào)整閥開度以及放散管流量等測定和顯示裝置，以及各種閥的開關(guān)和故障信號裝置；大型煤氣柜應(yīng)設(shè)外部和內(nèi)部電梯，電梯應(yīng)有極限開關(guān)和防止超載、超速裝置和救護提升裝置。
(3) 煤氣柜安全檢查
① 濕式柜安全檢查重點?氣柜水分析，導軌垂直度，氣柜墊塊，上下掛圈水位，導軌框架結(jié)合點、鉚接縫的搭接邊緣、螺旋導軌的板面和柱子的腐蝕狀況，梯子和扶手狀況，埋地柜體外殼各部位狀況，防爆裝置和防凍設(shè)施狀況等。
??? ② 干式柜安全檢查重點?氣柜所有活動部件和氣柜壁的腐蝕、泄漏情況，密封和密封介質(zhì)分析以及導軌構(gòu)件所有活動部分、活塞和套筒傾斜度(不允許超過活塞直徑的1/500)，導軌和套筒的磨損，油井和油槽，梯子和內(nèi)部提升機，頂蓋和天窗，進出氣口和煤氣容量安全閥及排污閥，檢測儀和遙控指示儀以及電器設(shè)備等。
煤氣柜安全檢查，包括每天例行檢查、月檢查、季檢查和年檢查，這是煤氣柜安全的基礎(chǔ)工作。
4. 輔助設(shè)施
儲配站通常由低壓儲氣罐、壓送機室、輔助室、消防水池、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)及生活間組成。上面對低壓儲氣罐進行了介紹，對輔助設(shè)施主要介紹煤氣壓送機。
在煤氣輸配系統(tǒng)中，壓縮機是用來壓縮煤氣，提高煤氣壓力或輸送煤氣。煤氣壓送機種類很多，按其工作原理可分為兩大類：容積型壓縮機、速度型壓縮機。在容積型壓縮機中，氣體壓力的提高是由于壓縮機中氣體的體積被縮小，使單位體積內(nèi)氣體分子的密度增加而形成。在速度型壓縮機中，氣壓的提高是由于氣體分子的運動速度轉(zhuǎn)化的結(jié)果，即先使氣體的分子得到一個很高的速度，然后又使速度降下來，使動能轉(zhuǎn)化為壓力能。
在燃氣輸配系統(tǒng)中容積型壓縮機主要有活塞式、轉(zhuǎn)子式、螺桿式和滑片式壓縮機。速度型壓縮機主要有離心式壓縮機?；钊綁嚎s機按照結(jié)構(gòu)形式可分為立式、臥式、角度式(有可分為L形、V形、W形和扇形等)和對置型壓縮機。
(1) 對壓縮機室布置的要求?壓縮機在室內(nèi)宜單排布置。當壓縮機臺數(shù)較多，單排布置使壓縮機室過長時，可雙排布置，但兩排之間凈距應(yīng)不小于2m。室內(nèi)的主要通道，應(yīng)根據(jù)壓縮機最大部件的尺寸確定，一般應(yīng)不小于1.5m。
壓縮機室內(nèi)應(yīng)留有適當?shù)?、不影響設(shè)備操作和運行的檢修場地。
布置壓縮機時，應(yīng)考慮觀察和操作方便，同時考慮到管道的合理布置。
??? 壓縮機室宜設(shè)置起重設(shè)備，其起重能力應(yīng)按照壓縮機組的最重部件確定。檢修時需要吊裝的設(shè)備，應(yīng)布置在起重設(shè)備的工作范圍內(nèi)。
對于帶有臥式氣缸的壓縮機，應(yīng)考慮抽出活塞和活塞桿需要的水平距離。設(shè)置臥式列管式冷卻器時，應(yīng)考慮在水平方向抽出其中管束所需要的空間。立式列管式冷卻器的管束可垂直吊出，也可臥倒放置抽出。
輔助設(shè)備的位置應(yīng)便于操作，不妨礙門、窗的開啟和不影響自然采光和通風。
壓縮機之間的凈距及壓縮機和墻之間的距離不應(yīng)小于1.5m，同時要防止壓縮機的振動影響建筑物的基礎(chǔ)。
壓縮機室的高度：當不設(shè)置吊車時，為臨時起重和自然通風的需要，一般屋架下弦高度不低于4m，對于機身較小的壓縮機可適當縮??；當設(shè)置吊車時，吊車軌頂高度可參照下列參數(shù)確定，吊鉤自身的長度、吊鉤上限位置與軌頂間的最小允許距離及設(shè)備需要起吊的高度。
壓縮機排氣量和設(shè)備較大時，為了方便操作、節(jié)省占地面積和合理布置管道，壓縮機室可雙層布置壓縮機、電動機及變速器設(shè)在操作層(二層)，中間冷卻器及潤滑油系統(tǒng)均放在底層。
壓縮機機體一般情況下不裝隔聲及消音裝置，而經(jīng)常是對壓縮機室、壓縮機與管道連接部分以及在進出氣口等處采取隔聲措施。
(2) 壓縮機的安全檢查?壓縮機在運行過程中，應(yīng)按時檢查壓縮機各機械摩擦部位的注油潤滑情況，注意注油量的調(diào)整，檢查系統(tǒng)有無雜聲和不正常的摩擦聲。必須設(shè)置溫度計以測量軸承及轉(zhuǎn)動部分外殼的溫度，如溫度超出正常溫度或發(fā)生異常聲響時必須立即停車。如發(fā)生冷卻水源中斷供應(yīng)、氣缸密封箱及管道接頭嚴重漏氣等情況也應(yīng)該停止運行，檢查故障原因，并及時排除。冷卻水的出口溫度一般不得超過35～40℃，如超過此溫度時應(yīng)增加冷卻水量，以防止機件過熱。
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危險化學品目錄（2015版）
