浅谈城市煤气输配工程

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  浅谈城市煤气输配工程
韩玉祥



   党的十一届三中全会以来，我国城市煤气事业在改革开放政策的指导下，得到了较快的发展，但是，有些地方和单位在新建煤气工程时，由于忽视煤气具有易燃易爆、有毒的特性，致使工程建设中存在不少隐患，火灾和爆炸事故时有发生，因此，认真总结和分析城市煤气输配工程问题，这对于搞好今后的煤气工程建设是十分必要的。下面就我市煤气建设中的实际，对煤制气工程中的输配系统的消防安全问题谈几点浅见。
   （一）煤气的输送形式
   城市煤制气的输配系统主要有输配营网、储配站、调压站等组成。从外形上可分为环状管网和枝状管网。其输送形式按其城市规模大小，供气方式和对气量、压力的要求，又可分为以下几种管网形式：
   1．适用于小城市或工矿企业，只用煤气贮罐的自身压力来输送分配煤气的单级管网系统。
   2．适用于中等城市，由两种压力来输送（如中压和低压，次高压和低压等）分配煤气的两级管网系统。
   3．适用于供气规模较大的城市，由高压、中压、低压三级分配管网供给用户的管网系统。
  （二）煤气的火灾危险特性
   城市煤气是城市气体燃料的一个通称，其种类按其来源和具体生产情况可分为天然气、人工煤气和液化石油气。而人工煤气除个别是由石油系列产品生成外，主要是用煤炭加工出来的可燃气体，也就是上面提到的煤制气。煤制气的火灾危险性和特点主要有以下几点：
   1．易燃易爆性。如水煤气的爆炸下限为6．9％，焦炉煤气的爆炸下限为5．6％，发生炉煤气爆炸下限为20．7％，均属于甲、乙类化学危险物品。在煤气管道、阀门、容器等破损或检修时没有采取有效措施，而使泄漏的煤气与空气混合达到煤炸浓度，煤气中含氧量过高或煤气输配系统侵入空气遇到火源都可能引起爆炸起火。
   2．扩散性。焦炉煤气的比重为0．43～0．52，直立炭化炉煤气比重为0．45～0．9，均比空气轻。泄露后易在空气中及房间内无限制地扩散，从而引起爆炸或起火。
   3．带电性。由于煤气中含有一定数量的固体杂质，在管道内流动或在压力的作用下，从容器或管道等破损处高速喷出时都容易产生静电而引起火灾。
   4．腐蚀性。煤制气主要是由氢、甲烷、一氧化碳、二氧化碳等组成，并会有一定数量的焦油、硫苯、萘等杂质，这些物质对管道、气柜、设备都有很大的腐蚀作用，削弱设备的耐压强度，减少设备的使用寿命，严重时可导致输配系统的设备裂隙、漏气引起火灾或爆炸事故。
   5．毒害性。大家知道，一氧化碳对人具有较大伤害性。而煤制气中一氧化碳含量是比较大的，如焦炉煤气一氧化碳含量5～10％；直立炭化炉含量为17％；发生炉煤气达27～30％；水煤气达35～45％，均比液化石油气和天然气高的多。因此，一氧化碳的含量决定了煤制气对人的毒害性。
   （三）城市煤气输配工程的设计
   城市煤气输配工程除满足正常的设计及施工与验收规范外，还应注意下列两个方面的问题。
   1．合理选择储配站、调压站的位置、搞好总平面布置。
   储配站应布置在城郊或本单位边缘，并位于本单位和附近居民区、明火及火花散发地点的下风向或侧风向，远离名胜古迹、游览区、大型公共建筑，重要物资仓库以及电台、电视台等重要设施。
   储配站内生产与生活、办公室应有明显分隔或分压，到生活、办公区不应经过生产或储罐区，3吨以上或两个以上气柜的罐区应有两个出入口，煤气柜之间的防火间距应满足建筑设计防火规范（以下简称《建规》）第4．5．2条要求，且应在煤气柜周围设置宽度不小于3．5米，距煤气柜3～5米的消防车道。
   2．煤气柜  压送机房与相邻企业及周围的明火或散发火花的地点、民用建筑、甲乙类液体储罐，易燃材料堆场，甲类物品库房，室外变配电站的防火间距应分别满足《建规》第4．5．1条，3．3．10条要求，与铁路及站内外的道路的防火间距应满足《建规》第4．8．3条要求。
   煤气调压站（室）应为独立的地上建筑物，与高层民用和重要的高层工业建筑，影剧院，体育馆、百货商场等重要民用建筑以及易燃材料露天和半露天堆场的防火间距不应小于25米；与丙、丁、戍类厂房、库房及办公、宿舍楼和其他一般民用建筑的防火间距，当调压器的煤气进口压力为高压时应不小于12米，当为次高压以下时应不小于6米，并宜用围墙与周围隔开。用户较少的民用建筑和单独的工业用户满足以上防火间距有困难时，且煤气压力为中压或低压时可比邻建设，但应用防火墙与用气建筑物隔开。
   （四）关于煤气用户引入管的安装
   由于城市煤气的刚刚兴起，除少量的新建建筑考虑了煤气的引入管外，绝大多数都是后加的，其安装要求有着与新建筑不同的方面，因此在安装上应满足以下几点：
   （1）应首先考虑地下引入。埋置在当地冰冻线以下。当条件所限不能地下引入时，可由地上引入，但必须采取保温措施。
   （2）引入管不得敷设或经过与煤气使用无关的房间，以及电缆沟、暗排水沟、烟道、进风道、暖气道、垃圾道和水池等。其管径不宜小于25mm，其向室外的坡度不小于2‰。
   （3）引入管穿过建筑物基础、隔墙或各种暗沟，应考虑建构物的沉降影响，可采用套管或预留竖槽孔洞等措施，其上部应留有不少于建筑物最大沉降量的间隙。
   （4）当采用镀锌或无缝钢管时，应采取防腐措施。
   （五）储配站内的消防供水
   （1）设计独立的环状临时高压供水系统。
   （2）消火栓数量应根据《建规》第8．2．3条规定的用水量计算确定，均匀布置在环形车道外侧。消水栓压力应保证用水总量达到最大且水枪在最高处时水枪充实，水柱仍不小于10米。
   （3）当市政管道不能保证消防用水量时，应按《建规》第6．3．4条要求设计消防水池，保证消防用水。
   5．煤气中应加入可察觉的臭味，如泰安国家庄矿煤气工程加入了乙硫醇。使用证明，比没有加入臭气的其他煤气要安全的多。因此，有条件时应加入臭气。
   （作者为泰安市消防大队）



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浅谈城市煤气输配工程
韩玉祥



   党的十一届三中全会以来，我国城市煤气事业在改革开放政策的指导下，得到了较快的发展，但是，有些地方和单位在新建煤气工程时，由于忽视煤气具有易燃易爆、有毒的特性，致使工程建设中存在不少隐患，火灾和爆炸事故时有发生，因此，认真总结和分析城市煤气输配工程问题，这对于搞好今后的煤气工程建设是十分必要的。下面就我市煤气建设中的实际，对煤制气工程中的输配系统的消防安全问题谈几点浅见。
   （一）煤气的输送形式
   城市煤制气的输配系统主要有输配营网、储配站、调压站等组成。从外形上可分为环状管网和枝状管网。其输送形式按其城市规模大小，供气方式和对气量、压力的要求，又可分为以下几种管网形式：
   1．适用于小城市或工矿企业，只用煤气贮罐的自身压力来输送分配煤气的单级管网系统。
   2．适用于中等城市，由两种压力来输送（如中压和低压，次高压和低压等）分配煤气的两级管网系统。
   3．适用于供气规模较大的城市，由高压、中压、低压三级分配管网供给用户的管网系统。
  （二）煤气的火灾危险特性
   城市煤气是城市气体燃料的一个通称，其种类按其来源和具体生产情况可分为天然气、人工煤气和液化石油气。而人工煤气除个别是由石油系列产品生成外，主要是用煤炭加工出来的可燃气体，也就是上面提到的煤制气。煤制气的火灾危险性和特点主要有以下几点：
   1．易燃易爆性。如水煤气的爆炸下限为6．9％，焦炉煤气的爆炸下限为5．6％，发生炉煤气爆炸下限为20．7％，均属于甲、乙类化学危险物品。在煤气管道、阀门、容器等破损或检修时没有采取有效措施，而使泄漏的煤气与空气混合达到煤炸浓度，煤气中含氧量过高或煤气输配系统侵入空气遇到火源都可能引起爆炸起火。
   2．扩散性。焦炉煤气的比重为0．43～0．52，直立炭化炉煤气比重为0．45～0．9，均比空气轻。泄露后易在空气中及房间内无限制地扩散，从而引起爆炸或起火。
   3．带电性。由于煤气中含有一定数量的固体杂质，在管道内流动或在压力的作用下，从容器或管道等破损处高速喷出时都容易产生静电而引起火灾。
   4．腐蚀性。煤制气主要是由氢、甲烷、一氧化碳、二氧化碳等组成，并会有一定数量的焦油、硫苯、萘等杂质，这些物质对管道、气柜、设备都有很大的腐蚀作用，削弱设备的耐压强度，减少设备的使用寿命，严重时可导致输配系统的设备裂隙、漏气引起火灾或爆炸事故。
   5．毒害性。大家知道，一氧化碳对人具有较大伤害性。而煤制气中一氧化碳含量是比较大的，如焦炉煤气一氧化碳含量5～10％；直立炭化炉含量为17％；发生炉煤气达27～30％；水煤气达35～45％，均比液化石油气和天然气高的多。因此，一氧化碳的含量决定了煤制气对人的毒害性。
   （三）城市煤气输配工程的设计
   城市煤气输配工程除满足正常的设计及施工与验收规范外，还应注意下列两个方面的问题。
   1．合理选择储配站、调压站的位置、搞好总平面布置。
   储配站应布置在城郊或本单位边缘，并位于本单位和附近居民区、明火及火花散发地点的下风向或侧风向，远离名胜古迹、游览区、大型公共建筑，重要物资仓库以及电台、电视台等重要设施。
   储配站内生产与生活、办公室应有明显分隔或分压，到生活、办公区不应经过生产或储罐区，3吨以上或两个以上气柜的罐区应有两个出入口，煤气柜之间的防火间距应满足建筑设计防火规范（以下简称《建规》）第4．5．2条要求，且应在煤气柜周围设置宽度不小于3．5米，距煤气柜3～5米的消防车道。
   2．煤气柜  压送机房与相邻企业及周围的明火或散发火花的地点、民用建筑、甲乙类液体储罐，易燃材料堆场，甲类物品库房，室外变配电站的防火间距应分别满足《建规》第4．5．1条，3．3．10条要求，与铁路及站内外的道路的防火间距应满足《建规》第4．8．3条要求。
   煤气调压站（室）应为独立的地上建筑物，与高层民用和重要的高层工业建筑，影剧院，体育馆、百货商场等重要民用建筑以及易燃材料露天和半露天堆场的防火间距不应小于25米；与丙、丁、戍类厂房、库房及办公、宿舍楼和其他一般民用建筑的防火间距，当调压器的煤气进口压力为高压时应不小于12米，当为次高压以下时应不小于6米，并宜用围墙与周围隔开。用户较少的民用建筑和单独的工业用户满足以上防火间距有困难时，且煤气压力为中压或低压时可比邻建设，但应用防火墙与用气建筑物隔开。
   （四）关于煤气用户引入管的安装
   由于城市煤气的刚刚兴起，除少量的新建建筑考虑了煤气的引入管外，绝大多数都是后加的，其安装要求有着与新建筑不同的方面，因此在安装上应满足以下几点：
   （1）应首先考虑地下引入。埋置在当地冰冻线以下。当条件所限不能地下引入时，可由地上引入，但必须采取保温措施。
   （2）引入管不得敷设或经过与煤气使用无关的房间，以及电缆沟、暗排水沟、烟道、进风道、暖气道、垃圾道和水池等。其管径不宜小于25mm，其向室外的坡度不小于2‰。
   （3）引入管穿过建筑物基础、隔墙或各种暗沟，应考虑建构物的沉降影响，可采用套管或预留竖槽孔洞等措施，其上部应留有不少于建筑物最大沉降量的间隙。
   （4）当采用镀锌或无缝钢管时，应采取防腐措施。
   （五）储配站内的消防供水
   （1）设计独立的环状临时高压供水系统。
   （2）消火栓数量应根据《建规》第8．2．3条规定的用水量计算确定，均匀布置在环形车道外侧。消水栓压力应保证用水总量达到最大且水枪在最高处时水枪充实，水柱仍不小于10米。
   （3）当市政管道不能保证消防用水量时，应按《建规》第6．3．4条要求设计消防水池，保证消防用水。
   5．煤气中应加入可察觉的臭味，如泰安国家庄矿煤气工程加入了乙硫醇。使用证明，比没有加入臭气的其他煤气要安全的多。因此，有条件时应加入臭气。