水置换法在燃气工程中的应用
责任编辑：液化天然气 浏览：3052次 时间： 2009-01-17 23:33:15
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摘要:1 前言 液化石油气是一种易燃、易爆的危险物质，在生产运输、储存和使用过程中极易发生燃烧和爆炸事故。而燃烧和爆炸必须同时具备可燃物，氧气、火种三个条件，缺一就不能发生火灾和爆炸，因此应设法杜绝这三个因素同时存在。液化石油气储配站、气化站、空混站在..
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1 前言 液化石油气是一种易燃、易爆的危险物质，在生产运输、储存和使用过程中极易发生燃烧和爆炸事故。而燃烧和爆炸必须同时具备可燃物，氧气、火种三个条件，缺一就不能发生火灾和爆炸，因此应设法杜绝这三个因素同时存在。液化石油气储配站、气化站、空混站在建成投产前或液化石油气球罐或卧罐(以下简称贮存容器)开罐检验再次使用前内部均充满空气。为避免在向贮存容器和工艺管道内充入液化石油气时发生火灾和爆炸事故，必须将贮存容器、工艺管道内部的空气排掉，即降低含氧量的置换(含氧量≤3％)，这是液化石油气储配站、气化站、空混站顺利投产和确保安全的重要问题。铜陵某液化石油气空混站在2000年度检验和2002年度检验后充人液化石油气前均采用水置换法，经实践证明是一种安全、经济、有效的置换方法。 2 置换方法与选择 置换方法分为直接置换法和间接置换法。直接置换法就是向贮存容器及工艺管道内部直接充入液化石油气(气态)替换出贮存容器及工艺管道内部的空气，达到合格标准。用液化石油气直接置换空气的过程中，液化石油气与空气混合气体的浓度随着液化石油气输人量的增加，必有一个阶段达到爆炸极限，此时若在常温、常压下遇到明火就会燃烧和发生爆炸事故，所以，采用燃气直接置换空气的方法是不安全的。间接置换法有惰性气体置换法和抽真空法。 氮气置换法是惰性气体置换的方法，它是利用氮气为媒介置换贮存容器和工艺管道内部的空气，使其气体含氧量不大于3％。利用氮气置换虽很安全，但氮气用量大。安徽铜陵某液化石油气空混站1998年年度检验仅2台50m3卧式贮罐置换就支付氮气费近5000元(还未包括氮气纯度化验费，即气体含氧量的测定)。因此，2000年度检验根据质技监局锅发[1999]143号文《关于加强液化石油气站安全监察与管理的通知》要求，将贮存容器第一道法兰密封面使用的耐油石棉橡胶垫片更换为金属缠绕垫片过程中，由于外界空气进入2台50m3卧式贮罐，因此在进行水压与气密性试验合格后决定对2台50m3液化石油气卧式贮罐采用水置换法。2002年5月，2台50m3液化石油气卧式贮罐开罐检验后也采用水置换法。工艺管道由于走向较复杂，充水排水死角多，且工艺管道容积也不大，所以决定对工艺管道仍采用氮气置换法。 3 水置换法与置换过程注意事项 3．1水置换法 水置换法是利用水做媒介进行液化石油气与空气的置换方法。置换时首先将2台50m3卧式贮罐注满水，待水从贮存容器放散管逸出，表明空气已排出(见图1)。然后把贮存容器气相管与装满液化石油气的汽车槽车气相管连通，用液化石油气汽车槽车内的气态液化石油气充入贮存容器内，水在气态液化石油气压力和位差的作用下，经排污管流出。随着水位的下降气态液化石油气不断补人到水流出的空间，直到水全部排净，在排污管口冒出气态液化石油气时，关闭排污管阀门。待2台50m3卧式贮罐压力升至0．2MPa以上再关闭液化石油气气相管道阀门，置换工作便已完成(见图2)。这时2台50m3卧式贮罐处于待充液状态，然后按照液化石油气汽车槽车卸液操作程序向2台50m3卧式贮罐充装液态液化石油气。  图1 贮罐充水排气示意图  图2 贮罐充气排水示意图 (1)在向贮存容器充气(气态液化石油气)排水时，排水的流速较快，为防止产生静电，应复检贮存容器及工艺管道的接地电阻值不大于100Ω。 (2)贮存容器充气排水后不要立即充液，因为此时罐壁可能挂有许多水珠造成贮存容器底部存有积水，所以还要多次排水，防止充液时结冰损坏设备。 (3)水置换后首次对贮存容器充装液态液化石油气时，为防止进入贮存容器液态液化石油气蒸发而降温，就必须保证贮存容器内压力始终大于或等于当时环境温度下的液化石油气饱和蒸汽压，所以我们采用经还原蒸发器气化的气态液化石油气向液化石油气汽车槽车加压，把槽车内的液态液化石油气压人贮存容器(或采用液化石油气压缩机把槽车内的液态液化石油气压人贮存容器)或直接采用烃泵将液化石油气汽车槽车内的液化石油气输送至贮存容器。 (4)严禁烟火和消除可能产生的火种，配备完好的消防设施。 4 结论 (1)水置换法操作简单，程序少，仅有充水排气(空气)和充气(气态液化石油气)排水的置换过程。 (2)贮存容器采用水置换法置换过程中，始终处于正压操作状态，外界的空气不能进入贮存容器内，且贮存容器内气相空间的压力也大于或等于当时环境温度下液化石油气的饱和蒸汽压，故液化石油气进入贮存容器后不会气化。因此在充液态液化石油气过程中不会引起贮存容器降温和形成爆炸性气体。整个置换过程安全、可靠。 (3)贮存容器采用水置换可以结合水压试验一起进行，整个置换过程费用低。 参考文献 1 祖因希等，《液化石油气操作技术与安全管理》[M]，化学工业出版社，2000．8 2 史群如等，《液化石油气站安全技术与管理》[M]，锅炉压力容器安全技术编辑部，1993．3 |
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