4.3 煤气系统

4.3.1  本条为强制性条文。一个煤气装置与企业煤气管网相连时，必须在装置的进出口设置能切断管道煤气介质的设备，以使煤气装置能独立、安全地进行检修等专业。而TRT装置的煤气介质含有毒性高度危害的一氧化碳，故本条的可靠切断装置，即是指符合现行国家标准《工业企业煤气安全规程》GB 6222-2005规定的切断装置。同时为了煤气主管的安全和检修，TRT装置进出口切断装置应靠近煤气主管。

4.3.2  根据现行国家标准《工业企业煤气安全规程》GB6222-2005的规定，当一个子系统需与运行的煤气干管切断隔离，进行施工、检修时，仅采用一个蝶阀、闸阀或球阀作为隔离装置是不安全的，因为炼铁煤气不仅可燃并有毒，如煤气中的一氧化碳较长作业时间的中毒浓度为24ppm，而一氧化碳在空气中的爆炸下限为12.5％，即中毒的浓度远比爆炸下限低2个～3个数量级，煤气子系统运行几年后，一个蝶阀、闸阀或球阀为隔离装置的阀门因内泄漏而使施工检修区域形成中毒环境，故现行国家标准《工业企业煤气安全规程     》GB 6222-2005规定一个蝶阀、闸阀或球阀加盲板阀（眼镜阀、插板阀或扇形阀）才是可靠的煤气切断装置。

4.3.4  正常运行时炼铁炉顶煤气压力由TRT的静叶控制，当TRT装置因本身故障紧急停机，为防止炉顶煤气压力急剧升高，故系统中必须设置旁通快开阀，以维持炼铁炉顶的压力进行正常的冶炼工序。

4.3.5  大高炉TRT装置煤气介质的工作压力在0.20MPa ～0.30MPa，为其服务的大型阀门需选取合适的压力等级，而有关的阀门压力的公称压力(PN)通常为0.25、0.60、1.00MPa ……等级，这对直径在3.0m以上的阀门，如按0.60MPa等级选用，对阀门的制作、法兰选取等都将形成很大的困难，并重量也将相当庞大。经本规范编制组讨论认为，阀门不一定需按这种通常的公称压力等级，而可选用0.30MPa作为设计压力，这也符合现行国家标准《管道元件PN(公称压力)的定义和选用》GB/T 1048-2005中第3章的“注：必要时允许选用其他PN数值”。但此时阀门的材质质量，制作质量应满足材料的压力—温度的许用应力要求。

     眼镜阀或插板阀动作时，阀壳体有被沿管道轴向被顶开的动作，导致煤气外泄，故当离地面较近时应采用阀外有密闭壳体的阀门。这在现行国家标准《工业企业煤气安全规程》GB 6222-2005中也作了类似规定。

4.3.6  TRT透平膨胀机组的排水应在机组带的球阀后相接，机组的冷凝水排放和煤气管道冷凝水排放置于一个冷凝水排除器时，排除器的有效水封高度应以透平膨胀机组的最高排水压力为计算基准，并按现行国家标准《工业企业煤气安全规程》GB 6222-2005的要求，有效水封高度应为最大工作压力（mm水柱计）加500mm。

4.3.7  常用的奥氏体不锈钢如304、304L、316、316L等。介质有氯离子时会发生应力腐蚀，故不锈钢材质一般控制介质中的氯离子浓度不大于25mg/L，其中316L耐氯离子浓度每升可达几百毫克。TRT装置前的煤气净化为干法除尘时，其煤气冷凝水有氯离子，每升约几十至几百毫克，此时不锈钢波纹补偿器因其壁薄(约1mm)如采用304，会发生腐蚀穿孔现象，此种情况可采用316L材质。国内有报道，某沿海大钢铁企业因采用海运铁矿石，途中用海水浇洒铁矿石，其布袋除尘后的煤气有大量氯离子，经化验，煤气冷凝水氯离子每升达几千至上万毫克，此时采用高性能的316L不锈钢，仍不耐腐蚀。解决的措施是或采用价格昂贵的镍基合金应改为镍基合金800，或254SMo，或在316L材质内壁做特殊防腐处理。

    按照钢铁设计系统常用的《钢铁企业燃气设计参考资料 煤气部分》煤气大管道的腐蚀裕量取2mm。对于进、出口处的弯头，因其本身截面积小于接管管道，流速高，管壁受冲刷，故适当增加管壁腐蚀裕量。

4.3.8  由于目前国内标准法兰系列中最大公称直径为3.0m，国外可参考的美国大口径法兰标准公称直径为64时(约1625mm)，为此对于炼铁煤气公称直径在3.0m以上的低压大口径法兰难以选取标准法兰，故本规范规定按照现行国家标准《钢制压力容器》GB 150中的法兰章节，计算非标法兰。但为了符合经济性原则，大口径、工作压力0.25MPa～0.30MPa的法兰，可不必拘泥于标准法兰公称压力的级数规定按0.6MPa计，而按设计压力0.30MPa选取，工作压力在0.01MPa～0.05MPa的法兰按设计压力等于0.25MPa选取，是符合现行行业标准《金属密封蝶阀门》JB/T 8527规定的公称压力小于或等于0.25MPa法兰按0.25MPa等级制作。

4.3.9  本条作出了煤气系统主要工艺控制的规定。

    本条第1款～第6款，TRT入口煤气压力在0.12MPa～0.25MPa，温度在120℃～200℃、2000m3～3000m3高炉的TRT入口管径约1800mm.所以入口煤气的盲板阀在关闭状态时，阀前为高压高温煤气，阀后可能为常压气体，阀板承受很大的盲板力，此时抽除阀（盲）板必将对阀门的执行机构有很大的不利影响，如果该类盲板阀不允许在其阀门的公称压力下进行开启操作，而必须在阀前后压差小于或等于某数值才能开启，否则将造成阀门的破坏，故插板阀或扇形阀，应有差压显示、报警。

    TRT装置采用煤气湿法净化时，煤气入口设温度低限是为了防止膨胀后的湿煤气出现结冰现象，损坏高速旋转的透平膨胀机叶片。

    本条第7款为强制性条款。旋转煤气设备有异常、危险的紧急情况，如振动噪声特别大、大量泄漏煤气、电气设施有火花等，这些异常情况可能在控制室未能及时反映并动作，而现场巡视人发现，此时需立即停机、打开厂房设置的排放机，避免事故扩大。故在现场应有这些应急的操作控制措施，这是重要的安全措施，故定为强制性条款。应急操作控制措施可以是独立的操作箱，也可以设在设备上，能手动操作停机的危急遮断器。