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1、燃气管道技术第一节施工中防止燃气燃烧、爆炸及中毒的技术措施一、防止燃气燃烧、爆炸的措施可燃气体爆炸的破坏作用在于爆炸时可燃气体的体积迅速膨胀，造成压力急剧增大。一般情况下，天然气与焦炉煤气爆炸时产生的计算爆炸压力：丙烷为73.5104帕，丁烷为93.1104帕，氢、乙炔为161.7104 帕。当可燃性气体和空气混合物在具有足够大的直径和长度的管道内爆炸时，压力的增高可达784104帕或更高些。由于爆炸时着火介质有冲击波产生，使介质的温度、压力和密度急剧增大，增强了破坏作用。防爆的技术措施是根据形成爆炸的条件来制订的。煤气形成爆炸必须同时具备三个条件：第一燃气与空气的混合物中煤气的含量在爆炸极限
2、浓度之内；第二有火种和热源存在；第三处于封闭容器内，或相当于封闭的容器内。故施工人员可根据现场条件和具体情况，制定安全措施避免爆炸条件的形成，达到安全施工目的。其主要的措施有以下几点：1. 在使用钢凿进行凿削带气的铸铁管时（断管、凿削取孔），为防止火星产生，对锤击部位应不停地浇水冷却，并用粘土及时涂抹已凿穿的部位。2. 在带气管道（铸铁）上钻孔攻螺纹时宜采用“封闭式的钻孔机”，以防管内煤气大量外泄。用机械割刀切削断管时不应一次将管壁割穿（指铸铁管），切削缝槽的深度应控制在剩余1.52毫米管壁，待全部切削完成后用钢制扁凿将剩余管壁击穿，避免切割操作中大量煤气外泄。一旦割穿应迅速用粘土或木枕（锥形
3、）堵塞漏点。3. 凡在带气操作中使用的电动机具应配装防爆电机与防爆按钮。4. 地下金属管道上可能有电流通过（杂散电流、阴极保护装置等），当管道镶接合拢时存有一定的间隙，此时管道上的电流通到间隙处会产生火花。所以在切割或连接管道时，必须将阴极保护装置断开，用导体与断开的管道两顶端连接，连接线的另一端必须接地。5. 对新敷设的燃气管道在尚未换气投产前，应防止煤气渗入管道内。当在带有燃气管道上接管而停气时，也应采取必要措施，防止空气渗入老管道内形成混合气体。在嵌接三通管、镶接时应在待接的老管道顶端钻孔并塞入阻气袋以阻挡空气渗入管内。当完成镶接工程后应连续进行管内混合气体置换工作，直至取样合格为止。如
4、果镶接通气与置换（放散）相隔的时间过长，带有混合气体的封闭管段将存在爆炸的危险。通气、置换的基本顺序应为先打开放散阀门，使放散管畅通，然后再拔除镶接点的阻气袋或开启阀门，借管内燃气的工作压力将管内混合气体有次序地在放散孔排放。如果顺序颠倒，先开启管道阀门或拔除阻气袋（低压），管内燃气与混合气产生涡流倒灌至已运行的老管道中，其危险性较大。通气置换操作的现场组织很重要，应预先编制方案，才能确保实施时按照规定的顺序有条不紊地进行。6. 对已与老管道镶接连通，但又暂不通气的管段，必须在镶接点加装“盲板”隔离。应该指出，仅仅依靠管道上的阀门隔离是不安全的，因目前使用在燃气管道上的阀门多为水阀门，气密性较
5、差，而且不能确定已安装在管道上阀门是处于开启还是关闭状态，容易产生差错。（1）盲板的选择。盲板选用钢板制成，需要有足够的刚度和强度。钢制盲板的几何形状见图9-1。直径的计算式为 （1）式中 d盲板直径（毫米）；D法兰盘螺栓孔中心线直径（毫米）；dcp螺栓孔直径（毫米）。图9-1钢制盲板1管道；2盲板因管内煤气的压力使盲板变形，在拆除时产生困难。必须对盲板的挠度进行校核，并计算出盲板所需要的最小厚度。计算式如下：（2）式中 y盲板中心最大挠度（米）；p盲板单位面积上所受压力（帕）；r管内径（米）；D圆形盲板的刚度（牛米）。（3）式中 弹性模数（帕）；盲板厚度（米）；考虑气流的压缩所采用的系数（取
6、0.3）。将公式（3）代入公式（2）得到下式：（4）为便于拆除盲板和在合拢的法兰盘撑开量最小和燃气泄漏最少时抽出盲板，其挠度y不应超过5毫米。盲板表面加工精度要求与法兰表面相同。安装前应用煤油渗透检查其严密性。（2）盲板的安装和拆除方法（见图9-2）。安装盲板的二片法兰盘间隙应均匀，法兰处于同心位置，插入的盲板也应校正至与法兰同心，然后在盲板两面垫入橡胶石棉圈或石棉线，均匀地拧紧螺栓合拢法兰盘见图9-2（a）。填料安装错误将导致燃气从盲板边缘渗入空管道中而不被察觉见图9-2（b）。盲板的拆除一般在带有煤气情况下进行，施工难度高，必须按照下列顺序进行：第一，按图见图9-2（a）所示预先在待拆除盲
7、板的法兰盘两边管道上焊接钢支撑架。支撑架成对，位于与管轴线平行的同一直线上，支撑平面应与管轴线相垂直。当管径200毫米时可对称焊接二组支撑架，管径200毫米时应焊接三组或多组支撑架于均布位置。每组支撑架的间距应等于千斤顶最初的长度。图9-2 盲板的安装和拆除操作示意图（a）盲板垫圈安装正确；（b）盲板垫圈安装不正确；（c）钢管法兰盲板去除撑开图；（d）法兰垫圈安装通气图1无燃气的管道；2焊接支撑角铁；3千斤顶；4法兰接口；5盲板；6带燃气的管道；7橡胶石棉圈；8垫圈第二，拆除盲板时应先将法兰盘紧固螺栓全部拧松，将位于法兰盘水平轴线以上的螺栓拆除，轴线以下的螺栓保留。然后再用绳索将盲板渐渐地向上
8、抽出，最后垫入橡胶石棉圈，并将拆下的螺栓复位，均匀地全部拧紧合拢法兰盘。工程中常常遇到法兰两端连接管道处于无伸缩状态，对由于拆除盲板后所出现的空隙合拢发生困难。针对这种情况，必须事先制作成厚度与盲板相同的钢制垫圈，在抽出盲板后插入法兰盘间，并在两面加填料将法兰盘合拢，见图9-2（c）。7. 在带气钢管上焊接时，为防止管内混合气体引炸，必须保持196588 帕压力，并派专人监察方可操作。需要切割（断管或割孔）时忌用气割方法，因气割时氧和乙炔的混合气流的压力达到49104 帕左右，势必导致过剩氧气渗入管内与燃气混合成爆炸性气体，被气割火苗引爆，造成管内爆炸的危险。应采用机械切削的方法较为安全。对于
9、要求不高的切割面可以采用电焊条冲割的方法，因电焊条冲割时无压力气流产生，仅仅引燃从管内外泄的燃气呈扩散式燃烧，管内没有混入空气（氧气），故不会引入管内燃爆。施工中选用较小直径的焊条（3.24毫米），较大的电流（250300 安），切割厚度为810毫米的钢管是适宜的。操作时应及时将割穿缝隙处的火苗扑灭并堵塞泄漏点后再继续切割。该方法的缺点是切割线条不够整齐。8. 为了保持带气施工现场的空气流通，采用鼓风机强制通风，及时将管内泄漏燃气扩散。9. 夜间带气操作时，照明灯具散发的热量使温度高于燃气着火温度时亦会引燃。施工照明常用的碘钨灯所散发热量使温度高达1000以上，而燃气的着火温度仅为600左右，
10、故在带气操作时不宜采用碘钨灯，而应选用散发热量使照明处温度低于600的聚光灯为宜。10. 制止外来火种引入带气施工现场。除禁止吸烟者靠近施工点外，还有机动车辆发动时排气管出现火星，电车行驶时架空线摩擦产生火花坠落至带气沟内等因素均能引燃。所以对带气操作点应相应建立以泄漏点为中心、半径为20 米以上的圆周为施工安全区，并指派专人监护，禁止火种入内。当带气操作点上空有电车架空电缆线时，应设隔离棚于正上方，防止摩擦火星坠落沟内。对施工点靠近的建筑物，应事先逐一检查是否有明火，并通知居民或厂矿有关人员在带气操作的时间禁止火种接近。二、施工现场紧急灭火的方法当施工现场煤气着火，特别是中压燃气管道破裂后泄
11、出燃气着火燃烧后火焰很高，一般情况下难以用灭火机及消防器材扑灭，故应采取必要措施，控制和扑灭火焰，以防事态扩大。（一）低压地下管着火熄灭方法1.用压力大于68104 帕的高速水流、高速蒸气或惰性气体的气流喷射火焰，可取得良好的灭火效果。2.用施工现场的泥土（有条件的最好为黄砂）迅速地回填覆盖已着火管道沟槽，隔绝空气达到灭火的目的。此方法适用较小沟槽。3.当采用上述方法均无法扑灭火焰时，可在着火点两端管段寻找最近的聚水井，往水井杆内灌水，当水井内充满水后水封将气源隔离。火苗扑灭后再用木塞、湿布或粘土等封口。灭火方法参见图9-3(b)。（二）中压地下管着火熄灭方法对于燃气泄漏着火点较小时，可采用低
12、压管熄灭方法处理。但对泄漏点较大无法处理时应立即关闭着火管段的两边阀门，但是不得全部关闭，因阀门关闭后，燃烧火苗将会延伸至管内可能导致爆炸；故应将阀门逐步关闭并控制管内压力处于正压（不低于300帕），再采取上述方法灭火。现场处理时可观察燃烧火苗，当处于明显减小时即可。（三）屋内管着火的处理方法屋内管道的压力一般不高，着火点较小时可用湿揩布扑灭。当泄漏着火点较大时可将进户立管顶部三通管的管塞拆除，用湿揩布塞入三通管下部管内，即可断绝进入屋内的气源。三、防止施工人员燃气中毒的措施防止施工人员在操作时燃气中毒的根本办法是杜绝施工现场的燃气渗漏。当难以做到完全杜绝渗漏时亦应采取有效的阻气措施，尽量减少
13、燃气的外渗，同时保持施工现场的空气流通，施工操作人员必须戴上防毒面具和防护用具。防毒面具分过滤式和隔离式两种：图9-3 现场紧急灭火方法示意图（a）屋内管灭火；（b）地下管灭火1关闭出气旋塞；2阻塞屋外进气三通管；3灌水处；4聚水井；5水封位；6着火漏点；7关闭阀闸；8输气管道；9关闭气源1. 过滤式有毒气体通过吸附剂的吸附作用，除去有害的一氧化碳，而使人体不致中毒。2. 隔离式使操作人员与施工点的有毒气体完全隔离，通过其他途径供给操作人员新鲜的空气。在燃气施工维修中，一般不使用过滤式防毒面具，因为它的可靠性差，并且在被燃气污染的空气中使用过滤式会发生氧气量不够、呼吸不正常。四、燃气中毒后的急
14、救和护理当发现操作人员或居民煤气中毒后，在医务人员来到之前或护送医院之前应采取下列措施：1. 迅速把中毒者从煤气污染地方救出，放在新鲜空气下或通风处。2. 解除中毒者一切有碍呼吸的障碍，敞开领子、胸衣，解下裤带，清除口中的异物等。3. 当中毒者处于昏迷状态时，则使其闻氨水，喝浓茶、汽水或咖啡等，不能让其入睡。如果中毒者身体发冷则要用热水袋或摩擦的方法使其温暖。4. 中毒者失去知觉时，除做上述措施外，应将中毒者放在平坦地方，用纱布擦拭口腔，在必要时进行人工呼吸。恢复知觉后要使其保持安静。人工呼吸应延续，不得中途停止，直至送入医院为止。5. 一般中毒者撤离施工现场、停止吸入一氧化碳后，最初一小时约
15、可排出吸收一氧化碳量的50%,但全部离解则需要几小时，甚至一昼夜以上。使患者吸入高压氧（46105帕）或含5%二氧化碳的氧，对加速驱除血液中的一氧化碳有显著作用。对重度中毒者，在抢救几小时后无效时，人们往往会认为无希望而放弃抢救。但是当仔细观察患者的心电图，会发现较长时间内还会有间断心脏跳动时，就应继续抢救，患者可能会在一个星期甚至于几个星期后慢慢地苏醒过来。因此对重度中毒患者的抢救应特别慎重。第二节燃气管道的停气降压与换气投产一、燃气管道的停气降压施工在进行干管延伸、接装用户、管道大修更新等施工时需要暂时切断气源或降低燃气压力。在此情况下，为保证用户用气安全，必须采取必要的安全措施。（一）中压管道停气降压中压管道因管内压力高，使用阻气袋无法阻气，故一般采用关闭阀门停气的方法进行管道施工。停气时必须注意以下几点：1. 查清中压管道阀门关闭范围内影响调压器的数量及该调压器所供应的地区，其低压干管是否与停气范围以外的低压干管连通。如果低压干管连通而停气影响范围又较大时，则应考虑安装临时中压管供气或装临时调
