氫氣入爐的操作及要求
來源：公眾號 | 發(fā)布時間：2023-06-04 |
第一部分 氫氣入爐燃燒的概況和規(guī)范：
使氫氣的熱能替代燃煤，即節(jié)約了發(fā)電成本，又減少了二氧化硫的排放，達到了節(jié)能環(huán)保的效果。
入爐燃燒的氫氣由氯堿公司供給，從氯氫車間氫氣分配臺備用閥門引出，采用φ273×6.5mm的無縫管道輸送，鍋爐車間自行設計管線并按要求安裝了阻火器、滴水口、溢水口、緩沖罐、伴熱管、放空管、取樣管等。氫氣輸送至鍋爐八米平臺后，管線變徑為φ133×4.5mm的無縫管道分配至鍋爐四角噴燃器，入爐部分采用φ89×4mm的無縫管道，沿油槍右上角送入下二次風風管?？紤]到溫度因素，進入風管后的輸送管道采用φ89×4mm的不銹鋼管制作。氫氣噴頭入爐位置按照油槍噴頭位置安裝，采用φ89mm變φ108mm的不銹鋼大小頭制作，噴頭呈蓮花狀，噴頭平面設計15個φ16mm的孔，使氫氣入爐后呈擴散狀燃燒。
根據(jù)氯堿公司氫氣系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)的工藝，氫氣入爐管線設計兩臺調(diào)節(jié)閥及一臺速關閥，前后均安裝手動閥控制。學習鍋爐知識，請關注微信公眾號鍋爐圈鍋爐運行人員通過調(diào)整調(diào)節(jié)閥的開度，滿足入爐燃燒的氫氣參數(shù)。同時，氯堿公司氫氣自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過自動調(diào)節(jié)維持好氫氣總管壓力在98kpa左右，滿足下游客戶的需求。鍋爐八米平臺主管道單獨設有一根φ133mm的放空管，輸送至鍋爐頂棚上方；四個角入爐前均安裝兩個手動閥，以確保投運前管道置換時，無不合格氫氣漏入爐內(nèi)造成爆燃。在各個角的兩個手動閥之間，各安裝一根φ89mm的放空管，匯總成一根φ89mm管后，輸送至鍋爐頂棚上方。各放空管均留有取樣管，以便取樣分析管道置換情況。同時，在放空管上安裝了水管，預防在雷雨天氣，放空管出現(xiàn)氫氣著火情況后，能及時撲救。
第二部分 氫氣的物理性質(zhì)及化學性質(zhì)：
一、氫氣的化學性質(zhì)：
1、可燃性。氫氣的發(fā)熱量為液化石油氣的兩倍半。在空氣中爆炸極限為4.1~75.0%（體積）。燃燒時有淺藍色火焰。
2、常溫下不活動，加熱時能與多種物質(zhì)反應，如與活潑非金屬生成氣態(tài)氫化物；與堿金屬、鈣、鐵生成固態(tài)氫化物。
3、還原性，能從氧化物中熱還原出中等活潑或不活潑金屬粉末。
4、與有機物中的不飽和化合物可發(fā)生加成或還原反應（催化劑，加熱條件下）。
二、氫氣的物理性質(zhì)。
1、在通常狀況下，氫氣是一種無色，無味和無嗅的氣體。它比空氣還輕．據(jù)測定，在標準狀況下(溫度為0℃，壓強為101.325千帕)，1升氫氣的質(zhì)量是0．089克。氫氣跟同體積的空氣相比，質(zhì)量約是空氣的1／14，比空氣輕約4.38倍。
2、在101.325千帕下，氫氣在一252．8℃(20，2K)時，能變成無色的液體，在一259．2℃(13．8K)時，能變?yōu)檠畹墓腆w。它難溶于水，也難液化。這樣輕的氣體，自然具有最大的擴散速度和很高的導熱性，它的導熱率比空氣大7倍。氫在水中的溶解度很小，而在鎳、鈀和鉬中的溶解度都很大，一體積的鈀能溶解幾百體積的氫。
3、氫的滲透性很強，常溫下可透過橡皮和乳膠管，在高溫下可透過鈀、鎳、鋼等金屬薄膜。由于氫氣具有很強的滲透性，所以當鋼暴露于一定溫度和壓力的氫氣中時，滲透于鋼的晶格中的原子氫在緩慢的變形中引起脆化作用。它在鋼的微觀孔隙中與碳反應生成甲烷。隨著甲烷生成量的增加，使孔隙擴張成裂紋，加速了碳在微觀組織中的遷移，降低了鋼的機械性能，甚至引起材質(zhì)的損壞。
第三部分 氫氣入爐燃燒投運前的準備工作
一、氫氣入爐燃燒管道首次投運的準備工作。
1、氫氣管道安裝完畢后，必須由安裝單位負責，對管道進行蒸汽吹掃，以清除管道內(nèi)的焊渣等雜物。避免以后運行中管道內(nèi)留有雜物，影響閥門關閉的嚴密性。管道吹掃工作應在所有閥門安裝前完成。
2、氫氣管道吹掃合格，安裝完畢后，試驗各手動閥的開關靈活程度，如出現(xiàn)不好用等情況，應立即更換新閥門。熱工調(diào)試氣動調(diào)節(jié)閥及速關閥的靈活性。熱工滿足信號后，投入速關閥動作保護，試驗閥門動作情況。無問題后，進入管道打壓、試漏階段。
3、應使用壓縮空氣對管路進行打壓、試漏。打壓前，確認氫氣分配臺連接處必須加好盲板，杜絕壓縮空氣進入氫氣母管。打壓前，除入爐前最后一道閥門關閉外，其余閥門均應處于全部開啟狀態(tài)。學習鍋爐知識，請關注微信公眾號鍋爐圈打壓時，利用空壓機將管道壓力升至0.7Mpa，用洗衣粉對所有焊口、閥門盤根、法蘭進行逐項試漏，試漏工作必須由兩人以上進行，并做好記錄。若發(fā)現(xiàn)漏點，集中處理后，再次重新試漏，直到漏點全部消除后，管道穩(wěn)壓四小時以上，若管道壓力不下降，說明管道及焊口、法蘭等部位，安裝均無問題。并且入爐前的最后一道閥門也能夠達到完全關閉狀態(tài)。
4、氫氣管道試壓、試漏合格后，準備進行管道置換。聯(lián)系好氯堿公司，對氫氣分配臺出口的盲板進行拆除。盲板拆除后，檢查各放空閥處于開啟狀態(tài)，聯(lián)系好，緩慢開啟氫氣分配臺出口閥門，對管道進行置換。開啟分配臺出口閥時，應緩慢操作，避免因操作過快，影響生產(chǎn)系統(tǒng)氫氣壓力。首先對總管進行置換，置換過程中，聯(lián)系化驗室來取樣分析，若分析氫氣純度達到99.7%以上，開始對四角管路進行置換，對四個角放空管分別取樣兩次均合格后，可以逐角進行投運。
二、管道改造、檢修后的投運準備工作。
管道檢修后再次投運前，應嚴格按照要求對管道進行打壓試漏，試漏合格后，方可按操作步驟對管道進行置換、投運。
三、短時間停運后再投運的準備工作。
氫氣燃燒正常運行過程中，由于生產(chǎn)中的各種原因，會出現(xiàn)暫時停運入爐氫氣的情況。等恢復正常，再投運時，應對四個角進行放空并取樣，分析合格后方可投運。
第四部分 氫氣入爐燃燒正常投運中的運行調(diào)整及定期工作：
一、氫氣入爐燃燒正常投運中的運行調(diào)整。
1、氫氣入爐燃燒系統(tǒng)正常運行時，鍋爐操作人員通過調(diào)整DCS中的氫氣調(diào)節(jié)閥，控制閥后氫氣壓力在：10—15Kpa之間。不能過小，過小容易燒壞噴頭，過大則容易脫火，影響燃燒的穩(wěn)定性。
2、鍋爐操作人員在調(diào)整入爐氫氣壓力的同時，監(jiān)視好調(diào)節(jié)閥前總管壓力，控制在83—88Kpa之間，如有變化，及時與調(diào)度室和氯氫崗位聯(lián)系。
3、按照現(xiàn)在的系統(tǒng)氫氣余量，原則上只要超過2000m3/h，要求四個角均勻投入，以加強燃燒的穩(wěn)定性。學習鍋爐知識，請關注微信公眾號鍋爐圈若系統(tǒng)氫氣余量小于2000m3/h，可均勻?qū)峭度雰芍屵\行。
4、在正常運行中，如需增加或減少氫氣入爐流量，鍋爐操作人員在調(diào)整氫氣壓力時，需單格調(diào)整調(diào)節(jié)閥，并配合調(diào)節(jié)手動閥。杜絕大范圍調(diào)整，造成系統(tǒng)氫氣壓力波動。
5、氫氣速關閥、調(diào)節(jié)閥的儀表用氣均從空壓機儲氣罐接出，平時嚴禁關閉該閥門（已做標識）。若因特殊情況，需維修空壓機等，空壓機值班人員必須通知值長及鍋爐班長。
二、正常運行中的定期工作。
1、鍋爐各班組嚴格按照《氫氣入爐系統(tǒng)巡檢表》每半小時巡檢一次，巡檢范圍包括八米平臺1—4#角噴燃器進口管道，八米平臺氫氣操作臺，及汽機廠房西北角處的氫氣緩沖罐。
2、巡檢中嚴禁敲打氫氣管道，以防產(chǎn)生火花。
3、巡檢注意各閥門及管道是否有漏點。
4、巡檢調(diào)節(jié)門前、后壓力與DCS是否一致。
5、夏季每班對三個放水閥放水一次，冬季按氣溫變化增加放水次數(shù)。放水時控制好放水閥開度，不要開太大，放水后將閥門關嚴。（氫氣閥門均為低壓閥門，關閉時勿用力過大）
6、隨時保持氫氣緩沖罐放水槽中的水位不低于放水口。
7、將氫氣瞬時流量及積累數(shù)記至記錄表指定位置，便于經(jīng)濟指標的核算。
第五部分 氫氣停運的注意事項：
一、正常停運操作注意事項。
1、接值長或調(diào)度室命令，需短時停運氫氣入爐時，根據(jù)入爐氫氣壓力及氫氣總管壓力逐漸關閉氫氣調(diào)節(jié)閥，并配合關閉各角手動閥。按照逐個退出的辦法，將四個角的氫氣依次停運，關閉氫氣入爐總截門。
2、接通知需長時間停運氫氣時，在停止氫氣入爐后，應將氫氣分配臺出口閥門關閉并加盲板。鍋爐操作人員開啟八米平臺放空閥將管內(nèi)氫氣放空，并采取注水或充氮的辦法對管道進行置換，以滿足管道檢修或長時間停運的需要。
二、事故狀態(tài)下停運氫氣的操作方法。
當氯堿公司發(fā)生事故時，會出現(xiàn)氫氣壓力下降情況，鍋爐人員可將調(diào)節(jié)閥關至最小后，再關閉速關閥（速關閥的壓力保護動作值是75KPa），然后值班人員迅速關閉入爐總截門，關閉各角分截門，確保安全。學習鍋爐知識，請關注微信公眾號鍋爐圈若因鍋爐出現(xiàn)事故（如滅火等），需停運氫氣時，鍋爐操作人員直接手動關閉速關閥，或手動MFT聯(lián)鎖關閉速關閥（此聯(lián)鎖已投入），并關閉爐前氫氣總截門及分角截門。再次點火前，必須吹掃5—10分鐘，經(jīng)取樣分析爐內(nèi)含氫合格后，方可點油槍點火，杜絕不關氫氣、不吹掃，直接點火！
第六部分 氫氣系統(tǒng)事故處理
一、氫氣爆炸的預防及處理。
氫氣爆炸是氫氣的瞬時燃燒并產(chǎn)生高溫、高壓的沖擊波，從而造成強大的破壞力，這就叫做氫氣爆炸。
1、產(chǎn)生氫氣爆炸的原因：
⑴氫氣來源中斷，管道內(nèi)壓力降低，造成空氣吸入，使空氣與氫氣混合物達到爆炸范圍，遇火產(chǎn)生爆炸。
⑵氫氣設備檢修時，氫氣未吹干凈，又未做化驗，急于動火造成爆炸。
⑶堵在設備上的盲板，由于年久腐蝕造成泄露，動火前又取樣化驗，造成爆炸。
⑷閥門不嚴，氫氣泄露爐內(nèi)，點火前未對爐膛進行通氣處理。
⑸在停送氫氣時，未按規(guī)章辦事，或者停氫氣時，沒有把氫氣徹底切斷，又沒有檢查就動火。
⑹鍋爐滅火后，再點前對爐膛未作通風處理。
⑺氫氣設備（管道）通入氫氣后，未取樣化驗，急于點火。
2、氫氣爆炸的預防：
⑴送氫氣前，對氫氣設備及管道內(nèi)的空氣須用蒸汽或氮氣趕凈，然后用氫氣趕出蒸汽或氮氣，并逐段取樣化驗合格后，方可入爐使用。
⑵運行和備用的氫氣管理必須可靠斷開，切斷氫氣來源時必須用盲板。
⑶在已可靠切斷氫氣來源的氫氣設備及氫氣管道上動火時，一定要經(jīng)檢查、化驗合格后，方可動火。對長時間未使用的氫氣設備動火，必須重新進行檢測，鑒定合格方可能動火。
⑷在運行中的氫氣設備和管道上動火，應確保氫氣的正常壓力，只準用電焊，不準用氣焊。同時要有防護人員在場。
⑸凡停運的氫氣管道，必須及時處理殘余氫氣，直到合格。
⑹氫氣用戶應裝有氫氣低壓報警器和氫氣低壓自動切斷裝置，以防回火爆炸。
⑺檢修后送氫氣前，必須認真檢查有無火源，有無靜電導入的可能，然后才按第一條的規(guī)定送氣。
⑻停、送氫氣時，下風側(cè)及上方一定要管理好明火。
3、氫氣爆炸事故的處理：
⑴應立即切斷氫氣來源，并迅速把氫氣處理干凈。
⑵對出事地點嚴加警戒，絕對禁止通行，以防更多人中毒。
⑶在爆炸地點40米之內(nèi)禁止火源，以防止著火事故。
⑷迅速查明爆炸原因，在未查明原因之前，不準送氫氣。
⑸組織人員搶修，盡快恢復生產(chǎn)。
⑹氫氣爆炸后，產(chǎn)生著火事故，按著火事故處理。產(chǎn)生氫氣中毒事故，按氫氣中毒事故處理。
二、氫氣著火事故的預防及處理。
1、引起氫氣著火事故的原因：
引起氫氣著火的原因很多，多數(shù)是設備泄露氫氣遇明火而引起燃燒。著火的地點一般在入孔、法蘭、放空閥、閥門等處。氫氣爆炸事故的同時也會引起著火事故。學習鍋爐知識，請關注微信公眾號鍋爐圈其它引起著火的原因還有：氫氣設備、管網(wǎng)動火時，沒有采取必要措施而引起著火；靜電、雷電、或電氣火花遇上泄露氫氣而著火；鐵器具碰撞的火花遇上泄露氫氣而著火；氫氣泄露處附近生火或吸煙引起著火等等。
2、氫氣著火事故的預防：
⑴保證氫氣設備及管道的嚴密性。經(jīng)常檢查發(fā)現(xiàn)，泄露及時處理。
⑵在氫氣設備上動火要先辦好動火證，并檢查動火前準備工作是否按規(guī)章要求去辦，要有安全的預防措施，并有安全部門檢查確認，否則不準動火。
⑶氫氣區(qū)域及氫氣作業(yè)區(qū)，要有嚴格的火源管理制度。
⑷設備、管道要有良好的接地線，電氣設備要有完好的絕緣及接地裝置。對接地線要定期檢查測試。
⑸帶氫氣工作時，必須使用銅制工具，在銅制工具上要涂黃油，防止工作時與設備碰撞產(chǎn)生火花。
⑹氫氣設備及管道附近不準放易燃易爆物品。
⑺凡在停產(chǎn)的氫氣設備上動火，必須做到：
a)可靠的切斷氫氣來源，并認真處理干凈殘留氫氣。
b)檢測管道和設備內(nèi)氣體合格。
c)對設備內(nèi)可燃燒物質(zhì)清掃干凈，或通入蒸流。動火始終不能中斷蒸汽。
⑻氫氣設備、管道的下列部位易造成泄露，應經(jīng)常檢查，這些部位是：閥芯、法蘭、膨脹器、焊縫口、計量導管、取樣管、放水口、放空管等。
3、氫氣著火事故的處理：
⑴由于設備不嚴密而輕微小漏引起的著火，可用濕泥、混麻袋等堵住著火處滅火?；鹣绾?，再按有關規(guī)定處理好漏處。
⑵直徑小于150mm的管道著火時，可直接關閉閥門，切斷氫氣滅火。
⑶直徑大于150mm的氫氣管道著火時，切記不能突然把氫氣閥門關死，以防回火爆炸。
⑷氫氣大量泄露引起著火時，采用關閥降壓通入蒸汽或氮氣滅火。在降壓時必須在現(xiàn)場安裝臨時壓力表，在壓力逐漸下降，不致造成突然關死閥門引起回火爆炸。其壓力不能低于5-10mm水柱（氫氣最低壓力）。
⑸氫氣設備燒紅時，不得用水驟然冷卻，以防管道和設備急劇收縮造成變形和斷裂。
⑹氫氣設備附近著火，影響氫氣設備溫度升高，但還未引起氫氣著火和設備燒壞時，要正常供氣生產(chǎn)。學習鍋爐知識，請關注微信公眾號鍋爐圈但必須采取措施將火源隔開并及時熄滅。當氫氣設備溫度不高時，可用水冷卻設備。
三、氫氣中毒的預防：
1、氫氣中毒的原因：
氫氣是無色無味的氣體，化學活動性很強，能長時間與空氣混合在一起。被吸入人體后，使人體內(nèi)部組織缺氧而引起中毒。
2、造成氫氣中毒的原因：
⑴氫氣設備泄漏沒有及時發(fā)現(xiàn)，或已發(fā)現(xiàn)而又不及時處理。
⑵對氫氣性質(zhì)認識不足，在超過標準的氫氣區(qū)域工作而又不戴防毒面具。
⑶在氫氣設備附近休息、打盹、睡覺。
⑷停送氫氣，不注意空氣流向，或設備內(nèi)殘留氫氣處理不徹底，沒有嚴格的檢查制度。
⑸氫氣倒竄到蒸汽及水管內(nèi)，引起人員中毒事故。
⑹氫氣區(qū)域不掛“氫氣危險禁止停留”的標牌?；虬踩贫炔粐栏?，誤入或提前進入危險區(qū)。
3、如何防止氫氣中毒：
⑴嚴格執(zhí)行氫氣安全規(guī)程和制度。
⑵氫氣單位上崗人員必須經(jīng)考試合格，否則不能上崗工作。
⑶在氫氣設備上抽堵盲板，動火檢修，必須到氫氣主管單位辦理動火證。防護人員要到現(xiàn)場監(jiān)護，否則不能工作。
⑷進入氫氣設備內(nèi)部工作，如清灰等，進入設備前必須做鴿子試驗或化驗分析，合格方可入內(nèi)。
⑸對氫氣設備，特別是室內(nèi)設備，應有定期檢查泄露制度，發(fā)現(xiàn)泄露及時處理。
⑹對新建、擴建、改建或大修后的氫氣設備在投產(chǎn)前必須進行氣密性試驗，合格后方可投產(chǎn)。
⑺發(fā)現(xiàn)冒跑氫氣或帶氫氣作業(yè)，必須佩戴氧氣呼吸器。
⑻不準在氫氣地區(qū)停留、睡覺或烤火。
⑼氫氣防護機構(gòu)要定期對氫氣場所進行一氧化碳分析測定，發(fā)現(xiàn)超標及時處理。
⑽蒸汽管道不能與氫氣管道長期聯(lián)通，用完后立即斷開，防止氫氣倒竄造成中毒。水管應裝逆止閥，以防斷水時倒竄氫氣。
⑾氫氣地區(qū)應掛明顯的安全標志牌。
⑿在氫氣區(qū)域工作，必須站立在上風口。屏住呼吸，作業(yè)完后立即離開。
5、中毒搶救：
⑴解除患者一切阻礙呼吸的衣物，肩部墊高10-15cm，頭盡量后仰，面部轉(zhuǎn)向一側(cè)以利于呼吸道暢通。
⑵清理空腔，清除嘴中灰塵雜物及分泌物。
⑶檢查脈搏，瞳孔及四肢有無損傷，判斷中毒程度。
⑷檢查患者中毒程度，如屬輕微頭暈，但神志清醒著不需清理空腔，如失去直覺不能自主呼吸，應做好強制給氧的準備工作，清理空腔。
⑸輕微者可直接給予自主呼吸。
⑹較重者清理空腔發(fā)生困難應用開口器將患者空腔啟開，主要是否有假牙等，異物應拿掉，可用拉舍鉗攔出舌頭，根據(jù)患者年齡、口腔大小、放放壓舌器強制給氧。
⑺發(fā)現(xiàn)患者有痰，呼吸道堵塞，可用吸痰器，有鼾腔插入24-32cm，打開氣閥抽出粘液。
⑻經(jīng)中毒者單位負責人或搶救醫(yī)生同意后方可停止供氧。
⑼未經(jīng)中毒者單位負責人或醫(yī)生同意，不得送往較遠醫(yī)院，就近送往醫(yī)院，應不間斷供氧。
四、安全注意事項。
1、啟動前要做好事故保護準備措施，并嚴格執(zhí)行此規(guī)程及相關規(guī)程。
2、嚴格執(zhí)行化工部《安全生產(chǎn)禁令》。
3、未經(jīng)允許不準動用任何儀表、按鈕和指示燈，并有相應保護措施。
4、氫氣管道著火及附件著火或有爆炸危險時，應立即停止運行。
5、鍋爐本體發(fā)生事故時應立即停止運行。
6、嚴禁在氫氣管道上搭接電焊機或其他設備的地線。
7、嚴禁在檢修時用鐵錘敲打氫氣管道。
8、檢修前必須切斷所有電源，方可進行檢修工作。學習鍋爐知識，請關注微信公眾號鍋爐圈進入爐膛及煙氣系統(tǒng)內(nèi)必須進行通風置換，用便攜式有毒氣體分析儀測試確認爐膛內(nèi)無氫氣時方可進行檢修工作。分析儀要定期校驗。
9、未經(jīng)允許或辦理工作票，禁止任何形式的檢修作業(yè)。
10、進入氫氣地區(qū)巡檢或作業(yè)時，一定攜帶分析儀，并注意觀察就地有毒氣體報警器。發(fā)現(xiàn)問題立即向上風區(qū)奔跑。進入氫氣地區(qū)禁止攜帶煙火，每天進行檢查，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)立即沒收。
11、嚴格執(zhí)行公司及其它有關的安全規(guī)定。
