煤气泄漏（通用6篇）
煤气泄漏 篇1
安钢2#高炉中缸, 近两年来有不同程度的煤气泄漏现象。究其原因有两个, 一是炉内重金属含量超标。受原材料及炉内复杂的化学反应的影响, 炉内聚集了大量重金属, 而这些重金属又不能及时通过出铁口排出高炉, 在中缸处的重金属越聚越多, 逐渐将中缸顶起, 使得中缸上翘, 与大套无法形成密封配合, 煤气从大套与中缸的缝隙中泄漏。二是高炉炉壳及炉内冷却壁与组合砖, 在长期冶炼过程中发生不同程度的位移, 造成中缸上翘及煤气泄漏。
采用两种治理方法, (1) 用薄钢板将大套与中缸焊接起来形成钢性密封。 (2) 在中缸与大套结合处用柔软而富有弹性的材料填充。
第一种方法是目前国内很多高炉在建设之初就普遍采用的方法, 即在高炉建设时就将中缸与大套焊接在一起。在高炉定修中曾采用第一种方法, 但半个月以后密封所用的钢圈逐渐开焊, 造成带压煤气泄漏。
采用第二种方法, 检修前加工制作固定钢圈和活动钢圈各1个, 在固定钢圈上开8个小孔, 将螺母焊接在钢圈上 (图1) 。
待高炉休风拆下吹管后, 将风口堵死, 防止煤气漏出。钳工用电动扳手将4个中缸卡子去掉, 焊工用割枪将中缸焊接圈割掉, 将中缸与大套的压密封部位清理干净, 用角磨机打磨压密封部位, 使工作面圆滑平整。用自制取丝器将中缸与大套之间的杂物清理干净。将铜焊线去皮后截成若干小段, 并捻成若干细股, 用手锤和尖塞板, 将铜焊线沿中缸与大套之间的圆周细缝均匀填充, 直到填满无法填充为止。
将石棉绳蘸取铅油后填充于中缸与大套之间, 并用捣棒将石棉绳捣紧, 直到石棉绳突出中缸外表面1~2圈为止。将活动钢圈紧贴石棉绳放置, 固定钢圈放置在外侧, 将加强筋板沿圆周方向焊接在中缸与大套上, 用电动扳手将活动钢圈紧固, 使石棉绳压缩后再将螺栓松开, 将活动钢圈向后退, 在活动钢圈内侧放置两层每层两圈石棉绳, 保证石棉绳紧贴大套, 最后用电动扳手将活动钢圈完全压紧。
作业过程中为保证职工安全, 在中缸处放置一台煤气报警器, 并根据煤气量合理使用轴流风机进行吹扫。高炉送风后对煤气泄漏量进行检测, 风口平台上的煤气很小, 吹管处的煤气量<100×10-6, 基本达到预期效果。
煤气泄漏 篇2
星期六上午，我辅导表弟薛景恒写完作业后回家觉得肚子有些饿，便调好芝麻粉，打开煤气灶煮起了芝麻糊。这两天降温，窗外刮进来的凉风催促着我顺手关严了窗户。我惦记着书房里还没看完的书，抓紧这一会儿工夫溜开一下。
看书的时光，总让我稀里糊涂。厨房里渐渐传来“嘶、嘶”的声音，起初我并没有在意，接着，妈妈在卧室里喊出声来了：“什么味道!?”“不好，芝麻糊，的确是的!芝麻糊糊了!!”我这才恍然大悟，急忙扔了书冲到厨房。哎呀，已经晚了──煤气灶上惨不忍睹，芝麻糊从锅里溢出来到处都是，浇灭了火，煤气却仍在“吱吱”地冒着。我惊叫道：“啊!煤气泄漏了!!”说着，立刻关掉阀门跑出了厨房。妈妈闻声赶来，迅速地打开厨房的窗户。“妈妈，快开排风扇!”“不行!”妈妈严肃地制止我，“快去把阳台的门窗都打开通风”……
收拾好厨房后，妈妈先是狠狠地批评我做事三心二意，接着又安慰我：“坏事变好事，你学会正确处理煤气泄漏，以后万一再遇上，就不会惊慌失措，忙中出乱了。”
工业厂房煤气泄漏火灾的模拟研究 篇3
随着工业化发展的不断提高, 工业用火、用电、用气和化学物品的应用也日益广泛, 工业建筑物火灾的危险性和危害性大大增加, 伴随而来的火灾发生的频率也越来越高, 尤其在工业厂房内, 一旦有火灾发生就会对人员的生命财产造成直接的危害, 严重的情况下会导致巨大的人员伤亡和财产损失。
例如以简化的厂房空间为研究对象, 借助大型专业化计算流体力学软件FLUENT, 对单室内由于煤气泄漏引起的火灾及烟气蔓延过程进行数值模拟, 得到了火场中温度场和燃烧产物二氧化碳浓度场的直观显示, 为人们了解火灾发生和发展的过程提供了新的方法和手段, 也为工业建筑防火设计和消防安全评估提供了新的科学工具, 是消防安全工程学和性能化设计的重要基础。
2 本文设定的场景与几何建模
实验房间几何尺寸为长6.0m, 宽3.3m, 高4.5m, 房间墙壁有一高1.2m, 宽2.0m的窗户, 窗户对面是一高2.0m, 宽0.8m的房门, 在一侧壁中央位置距地面高1.0m有一处煤气泄漏点, 本文考虑的泄漏危险源是沿墙铺设的煤气汇流排管道有一处泄漏, 形成直径为1cm的圆形泄漏喷口, 泄漏流量为0.1413m3/h (即泄漏速度为0.5m/s) , 泄漏煤气的主要成分为甲烷。如图2.1所示为在GAMBIT几何建模软件中建立的实验房间几何模型。
2.1 实验房间几何模型
3 建立数学物理模型
火灾的场模拟理论基础是基于质量守恒、动量守恒、能量守恒、化学组分平衡的微分方程, 而场模拟的过程就是对这些方程组进行数值求解。然而这些方程组是不封闭的, 为了使方程组封闭, 就必须引入湍流的附加方程, 然后借助计算机对封闭方程组进行求解, 就可以得出火灾过程中各种参数的详细空间分布及其随时间的变化。
3.1 湍流平均量方程
火灾中燃烧的湍流过程影响着整个流体的流动, 要想求解方程组就必须正确处理湍流过程。计算湍流粘性系数Ut的方法就是所谓的湍流模型, 湍流模型种类很多, 本文引用应用范围较广的k-epslion双方程模型:
3.2 边界条件
FLUENT软件包含了更为广泛的边界条件设置类型, 本文仅结合所研究的实际问题进行讨论。
(1) 流体进口边界条件:本文对于着火厂房设置了两个流体进口, 一个是燃料进口, 另一个是空气进口。其中甲烷的泄漏速度为0.5m/s, 温度为300K;窗户进风速度始终为0.5m/s, 温度300K。
(2) 流体出口界面:本文场景中厂房的房门为出流口。
(3) 壁面:本文的研究中采用绝热、无渗透、无滑移壁面。
4 模拟结果及分析
数值模拟计算采用FLUENT软件进行, 使用分离解方法。求解过程中, 燃烧控制方程具有较好的收敛记录。
高温烟气对人体的危害如果烟气层面高于人眼的特征高度时 (人眼的特征高度通常为1.2～1.8m, 一般取1.5m) , 其烟气层的热辐射强度就会伤害人, 而当烟气层面低于人眼的特征高度时, 对人的危害将是直接烧伤或由于吸入热气体而对呼吸系统的破坏。由60s时图4.1可以看出, 房间窗户下沿1.8m处烟气温度已经达到180℃左右, 此时可对人体造成辐射伤害, 在房间中后部烟气高度已接近1.5m, 将对人体构成直接伤害。所以, 人置身于煤气泄漏的火场时, 要在短时间内逃离, 以防热烟气层的沉积造成高温烟气的辐射、灼伤而阻碍逃生。
CO2浓度在60秒时有明显的增长趋势。主要是厂房空间内原有的氧气和窗户的进风使煤气燃烧充分, 生成较多的CO2, 几乎在短时间内就弥漫了厂房的上半层空间, 图4.2可以看出, 厂房的大部分空间已经弥漫了浓度较高的CO2, 并且在生成CO2的同时消耗了大量的氧气, CO2对人体的危害主要是窒息作用。
结论
采用专业化计算流体力学软件FLUENT对工业厂房的煤气泄漏火灾进行了模拟, 把火灾数值模拟技术应用于实际, 实现了火场中的物理量, 如温度、生成物组分二氧化碳浓度随泄漏时间变化的直观显示, 为厂房内危险区域的划分及灾害控制提供了参考依据, 也为厂房结构空间的性能化设计和煤气泄漏火灾的防治提供了理论依据。
摘要：火灾模拟研究是现代火灾安全工程学研究的基础性方法。本文以工业厂房为研究对象, 以火灾燃烧理论为基础, 利用大型专业化计算流体力学软件FLUENT, 对由煤气泄漏所引发的室内火灾发展过程进行了形象化数值模拟, 得到火灾场景中不同物理量随时间的变化规律, 为现实生活中火灾的防治和救援提供理论依据。本文的研究还在火灾安全教育、消防指挥、建筑性能化设计以及人员应急疏散等方面具有较强的应用价值。
关键词：工业厂房,煤气泄漏,火灾模拟,烟气流动
参考文献
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煤气泄漏 篇4
1目的及时、高效、妥善地处置天然气/煤气泄漏事件，积极做好应急救援和相关的防灾减灾工作，采取有效措施，力争将事件处置在始发状态并控制在尽可能小的范围内，竭尽全力做好应急救援工作，保障管理区域内业户生命财产安全。
2范围
适用于本公司在服务项目上物业管理处对天然气/煤气泄漏发生时应采取的应对措施。
3工作程序
4注意事项
4.1到达现场时，切勿按门铃或触动任何电器开关，以免发生爆炸；
4.2在现场切勿使用对讲机、手机等任何电器，以免发生爆炸；
4.3进入现场后不能开灯，并熄灭邻近室号、楼层所有明火，防止引起火灾。
5相关文件
5.1《应急准备与响应控制程序》
6适用记录
室内煤气泄漏监控系统设计与实现 篇5
关键词：煤气泄漏监控,单片机,PC机,串行通信,数据库
1、引言
为了避免由于煤气泄漏爆炸或中毒事故所造成的损失,人们采用了各种措施防止此类事故的发生,其中智能煤气泄漏监控系统就是为了预防一氧化碳泄漏而采用的集成了家用自动报警器和计算机多机串行通信技术于一体的一种集散测控系统。本文介绍了一种基于主从式控制结构的室内煤气泄漏监控系统的软硬件设计与实现。该系统不仅能及时准确地检测出燃气的泄漏,并发出声光报警信号,同时可以启动阀门关闭煤气管道,并且可以将检测点的信息发送到监控中心,管理者在监控中心就可以对各检测点的情况实时进行监控。该系统具有良好的可靠性和较远的工作距离,且造价低,操作方便,易于扩展,能够满足室内煤气泄漏的报警及安全防范要求。
2、系统原理与组成
系统采用RS-485构成远程分布式控制网络,该网络的拓扑结构采用总线方式,数据传送采用主从式多机通信。以PC机作为主站,以AT89C52单片机为控制芯片的煤气泄漏自动检测报警装置作为从站,采用PC机的RS-232C串行口与从站进行通信,传输介质为四芯屏蔽电缆[1]。
由于PC机的RS-232C电平与单片机的TTL电平不兼容,同时考虑到信号传输距离的要求,在主站配置了研华公司的RS-232/RS-485转换器进行RS-232/RS-485信号的转换,从站中使用MAX485集成电路芯片进行RS-485/TTL信号的转换[2]。系统硬件组成如图1所示。
从站与MAX485芯片的连接如图2所示。
3、煤气泄漏检测报警装置设计
煤气泄漏检测报警装置以AT89C52单片机作为控制核心,采用一氧化碳气体传感器MGS1100检测室内一氧化碳气体信息,检测到的气体信号经美国模拟器件公司(ANALOG Devices)生产的低功耗10位高速串行A/D转换器AD7810转换为电信号,送入AT89C52单片机,经过运算处理后,与设定值进行比较,当可燃气体浓度超过设定的值时,AT89C52通过执行电路发出报警信号并执行关闭燃气阀门的动作。该装置的设计包括硬件和软件设计。硬件部分主要由AT89C52单片机,检测电路,声光报警电路,执行电路,通信电路等组成[3]。
当装置检测到燃气泄漏,并经延时判断,确认为事故泄漏后点亮红色LED,发出红光报警,并启动蜂鸣器发出声音报警,同时显示浓度,并进行D/A转换以控制关闭煤气管道阀门,切断气源,开启排风扇排除室内被污染的空气,通过串行通信将报警信息传送到监控中心[4]。键盘可以对报警浓度进行设定。
硬件功能框图如图3所示。
软件采用汇编语言编写。软件部分主要包括主程序模块,外部中断服务子程序模块,串行中断服务子程序模块,信息存储模块和其它常用子程序模块。当传感器检测到燃气泄漏时,外部中断服务子程序发出声光报警控制信号,调用延时子程序后,再次检测以便确认信号是否是某些干扰或短时可控泄漏,如燃气灶点火时可能产生的瞬时泄漏,如果是,则关声光报警后返回,否则,则判为事故泄漏,此时必须进行应急处理,即刻启动红色LED,发出红光报警,关闭阀门,切断气源,打开排气扇排污,并在主站巡检周期内通过调用通信服务子程序,将煤气泄漏信息传送给主站,同时将相关信息暂时存储在存储器中,以备用户在限定期限内查询。
4、主站监控软件系统设计
主站的监控软件采用VB6.0进行设计。软件系统设计主要包括可视化界面设计,通信模块设计及监控信息存储数据库设计等部分。其中通信的成功,数据库的建立与查询是保证系统正常运行的关键,所以下面重点介绍这两部分的设计与实现。
4.1 通信模块设计
要想保证通信成功,通信双方必须制定通信协议,且必须遵从统一的通信协议。按照通信协议,本系统主从站均采用10位一帧的数据帧格式,通信校验采用累加和校验,波特率为9600bps[5]。
软件设计中利用VB6.0中MSComm控件的Settings属性来进行波特率和校验方式的设定[6]。Settings属性有四个设置值,格式如下:
BBBB为波特率,P为奇偶校验,D为数据位数,S为停止位数。
其中合法的奇偶校验值为:E:偶数(Even),M:标记(Mark),N:缺省(Default),None,O:奇数(Odd),S:空格(Space)。
4.2 监控信息存储数据库的设计
为了实现监控信息以及业主信息等辅助信息的存储需要,本系统以Access 7.0作为后台数据库,通过VB提供的Data控件、ADO控件来进行数据库访问,实现了信息的添加、更新、查询等操作。
监控信息查询界面如图4所示。
用户可通过三种途径,即按时间查询、按单元号查询,按房号查询来实现对监控记录的查询。
4.3 监控系统运行结果
该系统在某小区进行了试运行检验,图5为某小区煤气泄漏实时监控显示。
5、结语
管道煤气早已进入寻常百姓家,但由于使用不当或设备老化等导致的煤气泄漏问题也日趋突出,极大地威胁人们生命财产安全。在实验室进行研究工作及工业现场施工时,也经常出现因有毒气体泄漏而引发的事故,有时甚至危及生命和财产安全。因此,研制有效的,能够用于工业现场和用于家庭环境的有害气体监控系统具有很大的意义。本文介绍的系统由于其电路结构为总线型,一旦某个从站发生故障,整个网络的其它部分仍能正常工作,所以系统具有很好的稳定性。且经试运行检验后,其检测和通信的可靠性以及实时性均获得了令人满意的效果。
参考文献
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煤气泄漏 篇6
混合煤气主要可燃成分中含有有毒的CO气体,一旦泄漏会存在安全隐患,因此对大流量气体燃料控制阀的泄漏故障诊断方法进行研究有着重要的实际意义。
1 控制阀泄漏故障机理
1.1 控制阀泄漏的种类
控制阀泄漏分为两种:外部泄漏和内部泄漏。外泄漏常见于阀体、阀杆、填料函与阀体的连接部位[2];调节阀关闭不严形成的泄漏为内泄漏,发生在阀座密封处[3]。以图1所示结构的控制阀为研究对象,重点研究其外泄漏故障的机理。根据泄漏部位的不同,外泄漏故障可以分为:法兰处的泄漏、阀盖处的泄漏、压盖处的泄漏、阀体泄漏[4]。按故障发生时涉及的零件不同,对外泄漏故障分类进行总结分析,可以得到控制阀发生外泄漏的机理,具体情况见表1。
1———阀体;2———弹簧垫;3———阀体螺柱;4———隔套;5———支架螺母;6———执行机构;7———阀杆;8———支架;9———填料压盖;10———填料;11———垫圈;12———阀盖;13———平衡缸;14———阀芯;15———过滤筒
1.2 泄漏时的压力变化
从混合煤气的粘性角度考虑,当流体沿管道流动时,由于流体分子之间及其与管壁间的摩擦,须消耗部分机械能以克服此摩擦阻力;而流体由于流动方向及速度的改变会产生局部漩涡和撞击,也要损失机械能,机械能的损失会导致流体压力下降。因此当控制阀发生泄漏故障时,泄漏处的流体流动会带来新的机械能损失,新损失的机械能会导致新的压力损失。
设控制阀入口压力为p,出口压力为p1,pf为克服摩擦力引起的压力损失,压力降为Δp1。当发生泄漏时,出口处压力为p2,此时的压力降为Δp2,由于泄漏产生的压力损失为pL,则有如下关系式:
Δp1=p-p1-pf (1)
Δp2=p-p2-pf (2)
Δp2=Δp1+pL (3)
由式(1)～(3)可得:
p2=p1-pL (4)
由式(4)可知,发生泄漏时,在相同开度下控制阀的出口压力降低。
由于混合煤气在传输过程中存在压力信号波动,仅通过简单的压力变化分析,难以检测出调节阀的泄漏故障,因此需要在此基础上找到更为有效的解决办法。
2 控制阀泄漏故障的诊断方法
2.1 混合煤气的流动状态
在建立控制阀泄漏故障数学模型时,需要明确混合煤气在控制阀中的流动状态和类别,以明确有关的边界条件。
钢厂循环发电工艺中,混合煤气由高炉煤气和焦炉煤气组成,常用高焦比为7∶3[5]。由高炉煤气的组元成分[6]和焦炉煤气的组元成分[7]得到混合煤气的组元体积及相关数据(表2)。
设混合煤气的绝热指数为Kh,气体常数为Rh(J/kg·K),当地音速为ah(m/s),马赫数为Mh,则有:
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式中 R——气体常数,R=8.314 J/mol·K ;
T ——混合煤气的温度,取平均温度T=548 K;
V ——混合煤气的流速,取平均流速V=16.25 m/s。
由式(5)～(8)联立求解可得混合煤气的马赫数Mh=0.036 7,即Mh< 0.3。流动过程中由于压力变化引起的密度变化不到5%,此时气体可以看作不可压缩流体[8]。因此混合煤气的气体流动可以近似地看作是不可压缩流体流动,即在流动过程中,混合煤气的密度ρ为常数。
2.2 压力与速度及密度的关系
由流体力学中的伯努利方程可以得到压力与速度的关系。理想不可压缩流体的伯努利方程为:
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式中 γ ——重度,N/m3,即γ=ρg;
ρ ——混合煤气密度,kg/m3;
g ——重力加速度,m/s2;
V ——煤气阀入口速度,m/s;
V1 ——正常状态下煤气阀出口速度,m/s;
z,z1 ——不同截面处流体距离基准的高度,m。
考虑到实际中存在的摩擦力影响以及气体重度较小的因素,可以由式(9)推出实际中对控制阀入口和出口处列出的伯努利方程,从而得到压力和速度的关系:
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根据气体状态方程[9]可得密度和压力的关系:
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2.3 控制阀泄漏故障的数学模型
设Qm为阀体入口处的质量流,即单位时间流入的质量;Qm1为正常工作状态下阀体出口处的质量流;Qm2为发生泄漏时阀体出口处的质量流。根据质量守恒定律,如果没有泄漏故障,流入控制阀的气体质量和流出控制阀的气体质量相等,反之亦然。则泄漏故障的数学模型为:
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(12)
式中 V2——泄漏故障发生时混合煤气出口速度,m/s;
A ——流过的断面面积,m2。
将式(10)、(11)代入式(12)可以得到质量流与压力和流量的函数关系:
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式中 Qv——煤气阀入口体积流量,m3/s。
通过测量压力与流量信号,监测质量流变化情况,对控制阀的泄漏故障进行诊断。
3 泄漏故障诊断的仿真与实现
对依据质量流变化情况建立的泄漏故障数学模型进行仿真,仿真条件根据实际工艺条件确定:
a. 入口压力p在2.08～2.86 MPa波动;
b. 入口流量Qv在23.75～26.75 m3/s波动;
c. 断面面积A=1.538 4 m2;
d. 混合煤气气体常数Rh=343.82 J/kg·K;
e. 混合煤气气体温度T=548 K。
在LabVIEW环境下,以上述条件对控制阀的正常和泄漏状态分别进行仿真。仿真结果表明,在发生泄漏故障时,出口的质量流相对正常状态的质量流会发生明显变化,如图2所示。
泄漏故障诊断部分作为控制阀智能故障诊断系统的子系统,控制结构框图如图3所示。
4 结束语
泄漏故障诊断是控制阀智能诊断系统中的关键部分,泄漏故障信号的采集与处理对能否实现泄漏故障自诊断有着重要意义。依据质量守恒定律对控制阀出、入口处质量流变化进行对比,得到了采用压力信号和流量信号表达的质量流征兆作为故障诊断征兆、实现泄漏故障诊断的具体解决方法,通过仿真实验证明该诊断方法的有效性。
参考文献
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