Газоснабжение

Схема очищення коксового газу наведена на рис. 47.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зі стояків коксових печей  газ відсмоктується у колектори  – газозбірники, що розташовані  уздовж коксової батареї. При транспортуванні  газ зрошується над смольною водою, що упорскується у газозбірники за допомогою форсунок. Ці форсунки розташовані  по усій довжині газозбірника. При  цьому відбувається охолодження  газу з 700 ¸ 800⁰С до 90 ¸ 95⁰С, випадіння з нього 60 ¸ 65% смоли та насичення газу водяною парою. Суміш газу, води та смоли з газозбірника спрямовується у сепаратори. Тут газ відділюється від рідини, а у освітлювачі розділюються вода та смола. Відділена від смоли вода надходить на градирню для охолодження, а потім знову використовується для зрошення.

З сепаратора газ спрямовується  у первинні холодильники, звичайно трубчасті. Тут відбувається  подальше охолодження газу до 25 ¸ 49⁰С для більш повного виділення смоли. Їх вміст у газі після первинних холодильників не перевищує 3 ¸ 6 г/м³.

Після первинних холодильників  коксовий газ надходить у ексгаустери. Вони забезпечують подолання опору  усього газового тракту та подачу газу споживачам. Напір, що створюють ексгаустери, складає 30 ¸ 40 кПа при продуктивності 40000 ¸ 80000 м³/годину та швидкості обертання 3500 ¸ 4500 обертів за хвилину. За рахунок відцентрових сил у ексгаустері відбувається подальше відділення смоли і вміст її після ексгаустера звичайно не перевищує 0,5 г/м³.

Для повного вивільнення газу від  крапель води, смоли та деяких інших  компонентів після ексгаустерів встановлюють електрофільтри, з яких газ надходить у форсункові скрубери – абсорбери сульфатного відділення. У них промивкою розчином сірчаної кислоти з газу уловлюється аміак  за реакціями:

NH₃ + H₂SO₄ = NH₄HSO₄;

NH₄HSO₄ + NH₃ = (NH₄)₂SO₄.

Отриманий сульфат амонію використовується у якості добрива. Для поліпшення уловлювання аміаку перед скруберами газ підігрівають до 70⁰С за допомогою парових підігрівачів. Після скруберів встановлені кислотні пастки для уловлювання краплин сірчаної кислоти, що виноситься потоком газу зі скруберів.

Потім коксовий газ проходить  кінцеві холодильники, у яких температура  його знову знижується до 25 ¸ 30⁰С для наступного уловлювання бензолу. Ці холодильники являють собою скрубери, у яких газ охолоджується промивкою диспергованою водою. Водночас вода тут поглинає і залишки нафталіну з газу, кількість якого перед кінцевими холодильниками біля 2 г/м³, а після них менш, ніж 0,8 г/м³.

Охолоджений та очищений від  смоли, аміаку і нафталіну газ  надходить у бензольне відділення. Він проходить через три послідовно з’єднані бензольні насадкові скрубери, які зрошуються соляровим або  кам’яновугільним маслом. Це мастило  є абсорбентом бензолу та залишків нафталіну і після регенерації  воно повертається у процес. У разі небалансу між виробництвом та споживанням коксового газу його надлишок через перепускний клапан скидається у атмосферу на факел.

При подаванні коксового  газу на побутові потреби або при  використанні його для нагрівання спеціальних  сортів сталі його додатково очищують від сірководню. У деяких випадках треба видалення х нього ціаністого водню. Для цього у газовий  тракт додатково включають спеціальні установки для видалення цих  компонентів.

 

 

 

 

Тема 14. Управління газовим господарством підприємств.

 

Функції та структура газового цеху. Диспетчеризація газового господарства.

 

Задачами газового цеху є:

1.Приготування горючої газової  суміші з заданим тиском, температурою, теплотою згоряння;

2.Очищення газів та їх транспортування. Якість роботи газового цеху визначається відсутністю перебоїв у газопостачанні, мінімальними втратами газу при транспортуванні, низькою собівартістю очищення та транспортування газів. Це досягається шляхом контролю за технічним станом та експлуатацією агрегатів та допоміжного обладнання.

Система управління газовим господарством (рис. 48) включає ділянки:

1.Експлуатації газоочисних   та транспортних засобів;

2.Експлуатації установок газоспоживання;

3.Ремонту газового обладнання;

4.Ремонту газових мереж;

5.Диспетчерської служби;

6.Ремонту засобів КВП та А;

7.Дослідної лабораторії.

Окрім того, до цієї системи входять  також технічний відділ, газорятувальна служба, сектор обліку. Сектор обліку займається обліком витрати газу та складанням газових балансів. Газорятувальна служба підпорядковується безпосередньо  головному інженеру та контролює  дотримання правил техніки безпеки  у газовому господарстві. Основним елементом структури газового цеху є служба експлуатації газоочисних  споруд та газотранспортних засобів, яка  підпорядковується начальнику зміни.

Диспетчерська служба здійснює регулювання  режиму газопостачання підприємства. Диспетчер газового цеху керує персоналом, що здійснює експлуатацію установок, які  споживають газ, і несе відповідальність за газопостачання на підприємстві.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задачі диспетчерської служби:

1.Постачання усім споживачам  газу з заданими параметрами;

2.Контроль за параметрами газів,  що надходять із джерел газопостачання;

3.Підтримання оптимального  режиму газопостачання за умов, що склалися;

4.Ліквідація аварійних ситуацій.

У диспетчерському пункті газового цеху контролюється тиск доменного, коксового, феросплавного, природного газів у основних газопроводах підприємства, витрата газу основним та буферним споживачам, а також іншим підприємствам, витрата газів з зовнішніх  джерел. Тут є світло – звукова  сигналізація щодо виходу тиску газів  за встановлені межі: для доменного  газу 7 ¸ 12 кПа; для коксового 4 ¸ 6 кПа; для феросплавного 3 ¸ 5 кПа; для природного 0,6 ¸ 1,2 МПа. У разі будь-яких відхилень параметрів газу від норми диспетчер попереджає споживачів.

 

Тема 15. Техніка  безпеки у газовому господарстві.

 

Токсичність та вибухонебезпечність  горючих газів. Відбір проб повітря  на аналіз. Методи визначення домішок  газу у повітрі. Способи виявлення  витікань газу. Випробування газових  мереж та їх елементів на міцність та щільність. Заходи з охорони праці  при експлуатації та ремонті систем газопостачання.

 

У правилах технічної експлуатації газових установок питанням техніки  безпеки та охорони праці приділяється особлива увага.

Найбільш сильними токсичними властивостями володіють СО, Н₂S, сірковуглець, аміак, ціаністий водень, сірчаний газ.

Оксид вуглецю СО – це газ без  кольору, надзвичайно токсичний. Фізіологічна дія на організм полягає у з’єднанні  з гемоглобіном крові, зниженні у  ній вмісту кисню, унаслідок чого стає задушливість. Перша допомога при отруєнні СО – це чисте повітря, вдихання кисню, повний спокій; при  зупинці дихання та серця треба  робити штучне дихання та зовнішній  масаж серця.

Сірководень Н₂S – це газ без кольору з неприємним запахом, сильна отрута, викликає смерть з-за зупинки дихання; перша допомога така ж, як і при дії СО.

Аміак NH₃ - газ без кольору із запахом нашатирного спирту, утримується у значній кількості у неочищеному коксовому газі; спричиняє подразнюючу дію на слизисту оболонку очей та верхніх дихальних шляхів, викликає сльозоточиння, кашель, головну біль, розлад дихання та кровообігу; може наступити смерть від сердечної слабкості. Перша допомога – це вдихання пари оцтової кислоти та 10% - ного розчину метанолу у хлороформі.

Сірковуглець СS₂ – це рідини без кольору із запахом редьки. Пара сірководню у повітрі діє на організм наркотично; тривала дія на організм малих концентрацій його призводить до захворювань нервової системи. Перша допомога – це чисте повітря, спокій, штучне дихання, за необхідністю – уведення кофеїну, камфори.   

Ціаністий водень НСN – це рідина із запахом мигдалю; вдихання пари його викликає втрату свідомості, параліч дихання та серця.

Значення ПДК шкідливих  речовин, що можуть входити до складу промислового палива, наведені у табл. 8. При одночасному вмісті в повітрі  робочої зони декількох шкідливих  речовин одно направленої дії  повинно виконуватися співвідношення:

С₁/ПКД₁ + С₂/ПДК₂ + …..+ С_n/ПДК_n £ 1,

де С₁, С₂, ....., С_n – вміст цих речовин у повітрі.

При одночасному вмісті у повітрі  шкідливих речовин, що не володіють  однонаправленою дією, ПДК залишаються, як і при ізольованій дії. 

Таблиця 8.

ПДК шкідливих речовин, мг/м³.

Назва речовини	ПДК у робочій зоні приміщення	У повітрі населених пунктів
		ПДКМ.Р.	ПДКС.С.
СО	20	3	1
NOX	5	2	0,085
Н2S	10	2	0,008
СS2	1	0,03	0,005
SO2	10	0,5	0,05
NH3	20	0,2	0,2
HCN	0,3	-	-

 

Відбирання проб для аналізів виконується періодично у виробничих приміщеннях, де проходять газопроводи, працює газове обладнання та установки. Строки та місця відбирання проб узгоджуються органами санітарного нагляду. Відбирання повітря з приміщення здійснюється на рівні зони дихання людини.

Визначення вмісту домішок у повітрі може виконуватися газооб’ємним, кондукторометричним, колориметричним та йодометричним методами.

Газооб’ємний метод полягає у послідовному поглинанні реактивами окремих газів з вимірами зменшення об’єму набраної у бюретку проби повітря. За цим методом визначають вміст СО₂, СО, Н₂, СН₄, О₂ газоаналізаторами ОРСА, ГХП - 3М.

Кондуктометричний метод заснований на зміні електропровідності поглинального  розчину при контакті з повітрям та взаємодії з домішками, що у  ньому утримуються. У результаті реакцій домішок з розчином його електропровідність змінюється. Метод  використовується для контролю СО, СО₂, NH₃ та інших домішок.

Колориметричний метод заснований на зміні кольору реактивів при  хімічній взаємодії з речовиною.

Йодометричний метод використовують для виявлення оксидів азоту. Розчин крохмалю та йодистого калію  у присутності оксидів азоту  швидко темніє.

Місця обладнання, що працює під тиском газу, де можливі витікання, називають  газонебезпечними. До них відносяться:

-зчленування запірної та регулюючої  арматури, тобто засувок, кранів, дроселів, із корпусом;

-зчленування валу ротора з  корпусом газодувки або нагнітача;  

-продувні свічі;

-роз’ємні з’єднання;

-пристрої відведення води з  газопроводів.

Витікання коксового, доменного та генераторного газів можуть бути виявлені за запахом, що притаманний цим газам. Природний газ не має запаху, тому його піддають одоризації, тобто підмішують летючі речовини з сильним запахом. У якості адорантів використовують етил меркаптан С₂Н₅SH, що отримують при переробці сірчаної нафти, або сульфан ( 10% метил меркаптану, 80% диметилсульфіду та 10% диметилдисульфіду), який виробляється з відходів целюлозно – паперової промисловості. Концентрацію адоранту у газі вибирають такою, щоб утворювався різкий попереджувальний запах при вмісті газу у повітрі до 20 % від нижньої межі вибуховості. Цю кількість газу називають сигнальною нормою.

Поява запаху газу є сигналом щодо витікання. Місце витікання виявляють  нанесенням мильного розчину на газонебезпечні місця. Для виявлення витікань з  підземного газопроводу через кожні 2 ¸ 3 м уздовж траси бурять свердловини та відбирають з них проби для газового аналізу.

Після закінчення монтажу газопроводи  агрегатів проходять випробування на міцність та щільність, причому окремо по ділянках. Кожна ділянка, що випробується, відключається від системи газопроводів або обладнання за допомогою заглушок. Товщину заглушок розраховують у  залежності від тиску робочого середовища та діаметру газопроводу. У якості робочого середовища найбільш часто використовують повітря. Надземні газопроводи низького тиску піддаються випробуванням  тільки на щільність. Усі підземні газопроводи  незалежно від тиску газу, а  також надземні середнього та високого тиску випробуються на міцність та щільність. У залежності від робочого тиску та призначення випробувань(на міцність або на щільність) у надземному газопроводі створюють необхідний тиск у відповідності з рекомендаціями табл. 9.

Випробування на щільність внутрішніх газопроводів повинні проводитися  тільки після вирівнювання температур усередині газопроводу. Для спостереження  за температурою на початку і у  кінці ділянки, що випробується, треба  встановити термометри.