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。考慮到溫度因素，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)自動調節(jié)的工藝，氫氣入爐管線設計兩臺調節(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整調節(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節(jié)系統(tǒng)通過自動調節(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 氫氣的物理性質及化學性質：
一、氫氣的化學性質：
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。
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升氫氣的質量是0．089克。氫氣跟同體積的空氣相比，質量約是空氣的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，以清除管道內的焊渣等雜物。避免以后運行中管道內留有雜物，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。熱工調試氣動調節(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整及定期工作：
一、氫氣入爐燃燒正常投運中的運行調整。
1、氫氣入爐燃燒系統(tǒng)正常運行時，鍋爐操作人員通過調整DCS中的氫氣調節(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、鍋爐操作人員在調整入爐氫氣壓力的同時，監(jiān)視好調節(jié)閥前總管壓力，控制在83—88Kpa之間，如有變化，及時與調度室和氯氫崗位聯(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，可均勻對角投入兩支槍運行。
4、在正常運行中，如需增加或減少氫氣入爐流量，鍋爐操作人員在調整氫氣壓力時，需單格調整調節(jié)閥，并配合調節(jié)手動閥。杜絕大范圍調整，造成系統(tǒng)氫氣壓力波動。
5、氫氣速關閥、調節(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，以防產生火花。
3、巡檢注意各閥門及管道是否有漏點。
4、巡檢調節(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，經取樣分析爐內含氫合格后，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、產生氫氣爆炸的原因：
⑴氫氣來源中斷，管道內壓力降低，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，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。
⑹氫氣爆炸后，產生著火事故，按著火事故處理。產生氫氣中毒事故，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)檢測管道和設備內氣體合格。
c)對設備內可燃燒物質清掃干凈，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。火熄滅后，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。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，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。或安全制度不嚴格，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。
⑸對氫氣設備，特別是室內設備，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前必須進行氣密性試驗，合格后方可投產。
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，面部轉向一側以利于呼吸道暢通。
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《安全生產禁令》。
3、未經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無氫氣時方可進行檢修工作。分析儀要定期校驗。
9、未經允許或辦理工作票，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。
