對修改《鋼鐵企業(yè)燃氣設(shè)計參考資料（氧氣部分）》的建議

1、對修改鋼鐵企業(yè)燃氣設(shè)計參考資料（氧氣部分）的建議,G毫業(yè),性氣夸孝蜚沖,'礙雙氧氣77對修改鋼鐵企業(yè)燃氣設(shè)計參考資料(氧氣部分)的建議陳一航-TF0j.鋼鐵企業(yè)燃氣設(shè)計參考資料(氧氣部分)是由我院主編,其它兄弟設(shè)計院參加縮寫,冶金工業(yè)出版社1978年正式出版的一本以鋼鐵企業(yè)燃氣專業(yè)設(shè)計人員為主要對象的參考書.書中內(nèi)容涉及到鋼鐵企業(yè)氧,氮,氬等空分產(chǎn)品用戶的用氣條件及平衡表編制t氧氣站生產(chǎn)規(guī)模的確定及設(shè)備選用,供氧系統(tǒng)的選擇及計算,氧氣站的工廠布置,工藝管道的設(shè)計等作用.但是,該書自1978年出版至今已逾13年.在這期問,隨著國家建設(shè)的逐步深入和擴大,為適應(yīng)新的形勢及各方面的要求,國家及

2、冶金部等相繼頒布了一批新的國家級或部級標準和規(guī)定鋼鐵企業(yè)氧氣等空分產(chǎn)品的用戶對氣體的質(zhì)量標準,應(yīng)用范圍,氧氣站工廠設(shè)計的質(zhì)量等方面有了更高的要求一各空分及配套設(shè)備的制造廠家相繼開發(fā)出了一系列新型的機器設(shè)備一同時,隨著空分事業(yè)的發(fā)展,國內(nèi)外許多空分設(shè)備的科研,設(shè)計,施工和使用單位不斷開發(fā)出新的工藝流程,使用先進的技術(shù)或獲得寶貴的生產(chǎn)經(jīng)驗.在這種形勢下,原書中就出現(xiàn)了不步與現(xiàn)行規(guī)程規(guī)范不符,內(nèi)容陳舊過時的地方.為了保證和提高該書的質(zhì)量(先進性,準確性,實用性),有必要對該書進行全面的修改,使其適應(yīng)新的形勢,更好地為鋼鐵企業(yè)氧氣站工廠設(shè)計人員服務(wù).料作如下簡稱:鋼鐵企業(yè)燃氣設(shè)計參考資料(氧氣部分),

3、簡稱參考資料國家標準氧氣站設(shè)計規(guī)范TJ3O一78,簡稱設(shè)計規(guī)范I國家標準建筑設(shè)計防火規(guī)范>>GBJ16-87,簡稱防火規(guī)范冶金部標準氧氣安全規(guī)程,1989年實施,簡稱安全規(guī)程.一74一2,1螽氣站生產(chǎn)車間的生產(chǎn)類別及耐火等級安全規(guī)程中,對氧氣站各車間的設(shè)施的生產(chǎn)類別及最低耐火等級等作了詳細規(guī)定,而參考資料中的某些內(nèi)容與上述規(guī)程不符.以氬氣凈化問為例,參考資料中規(guī)定為"戊類,三,四級",而安壘規(guī)程中已提高到"乙類,二級.2.2氧氣站建,構(gòu)筑物及設(shè)施與特定地點的最小防火間距安全規(guī)程和防火規(guī)范中對此有更為細致的規(guī)定.倒如:氣氧(或液氧)儲罐按

4、照容量分為lOOO,100150000,50000三個等級,分別被規(guī)定了與特定地點的最小防火問距,而參考資料僅分為1O00,>10O0兩個等級.參考資料中引用了不少當時國家制定的空分產(chǎn)品(如工業(yè)氧,純氫,高純氫,純氖,純氦,純氪,純氙等)的質(zhì)量標準.但自80年代中期以來,國家相繼頒布了一批新的空分產(chǎn)品質(zhì)量標準.這些標準在質(zhì)量分級,計量單垃等方面均采用新的方法,參考資料中與此不符處甚多,在此就不一一列舉了.參考資料中均采用舊的工程計量單位制,而國務(wù)院于1984年2月發(fā)布了中華人民共和國法定計量單位的文件,并在全國實行.關(guān)于這方面的改動,人所共知,這里不用詳述.這一點直接影響到氧氣站

5、的總圖布置.參考資料中對此不夠明確,而設(shè)計規(guī)范,安全規(guī)程中已有明確規(guī)定這部分內(nèi)容是防火規(guī)范中的新規(guī)定,與氧氣站設(shè)計有直接關(guān)系.安全規(guī)程中明確規(guī)定:生產(chǎn)儲配氫氣的建,構(gòu)筑物屬"甲類,一級",并列出了廠內(nèi)甲類生產(chǎn)車間與各特定地點的最小防火間距.氧氣站內(nèi)的甲類廠房包括建在廣區(qū)的氫氧站,乙炔站以及氬凈化系統(tǒng)中采用氫氣進行凈化的接觸爐隔問.而參考資料中僅提到接觸爐間屬甲類生產(chǎn),應(yīng)布置在制氧車間靠外墻處,而未涉及到甲類生產(chǎn)車間的總圖布置要求.3.4氧氣管道的設(shè)計,施工,檢驗進入80年代以來,國內(nèi)冶金行業(yè)的一些工廠相繼發(fā)生了氧氣管道的燃料爆炸事故,其中些還造成了嚴重的人身傷亡.為此,冶金

6、部于1988年制定了氧氣安全規(guī)程(1989年3月開始實施)該規(guī)程的"氧氣管道"部分對氧氣管道的布置,管道流速,管材選擇,閥門一75的選用,氧氣管道的施工及驗收等各方面均制定了更為詳盡,嚴格的規(guī)定.而參考資料中對上述內(nèi)容亦有大量篇幅的介紹,但與安全規(guī)程不符之處較多.倒如,安全規(guī)程中規(guī)定:"中高壓氧氣放散管閥門后的管道應(yīng)采用不銹鋼管",而參考資料中對此無規(guī)定.由于氧氣管道的燃燒爆炸事故在氧氣站事故中占較大比例,因此,氧氣管遭的設(shè)計,無論是在氧氣站的設(shè)計中,還是在各類氧氣規(guī)范的編制中,都是重要組成部分.參考資料也應(yīng)對此重點突出,并與現(xiàn)行規(guī)范相適應(yīng)標乙炔站設(shè)計規(guī)

7、范>>TJ3l一78,其中不步內(nèi)容可增補到參考資料中.在氧氣站設(shè)計中,當空分設(shè)備提氬,而老廠區(qū)又無氫氧站時,則必須在新建廠區(qū)內(nèi)設(shè)計氫氧站.氫氧站屬甲婁生產(chǎn)車間,工藝管線布置較復雜.但參考資料對此卻無專門敘述.既然該書對乙炔站設(shè)計有專門論述,似乎也應(yīng)增補氫氧站設(shè)計的內(nèi)容.1978年以來,國家及冶金部相繼頒布了一批有關(guān)抗震設(shè)計的標準,規(guī)范,如工業(yè)與民用建筑抗震設(shè)計規(guī)范>>TJI178工業(yè)設(shè)備抗震鑒定標準(試行)?冶金工業(yè)抗震技術(shù)措施等.其中不步內(nèi)容與氧氣站設(shè)計有關(guān).如冶金工業(yè)抗震技術(shù)措施規(guī)定:"整體安裝或現(xiàn)場安裝的分餾塔冷箱,不應(yīng)與

8、建筑物聯(lián)結(jié)""八度,九度地區(qū)高位油箱不應(yīng)同定在磚砌墻體上"等等.因此,有關(guān)氧氣站設(shè)計的抗震要求,在參考資料中應(yīng)有所體現(xiàn).3.8生產(chǎn)車間的防雷,電氣設(shè)備的防爆及火災等級在這方面,國家新頒布的標準有建筑防雷設(shè)計規(guī)范>>GBJ57-83,爆炸和火災危險場所電力設(shè)計規(guī)范>>GBJ58-83等,其中與氧氣站設(shè)計有關(guān)的內(nèi)容在安全規(guī)程中有許多具體,明確的規(guī)定.參考資料中委托電力專業(yè)的設(shè)計任務(wù)書一節(jié)中應(yīng)增補有關(guān)內(nèi)容.用分子篩流程代替?zhèn)鹘y(tǒng)的可逆式換熱器流程是空分裝置的新發(fā)展.進入80年代以來,國內(nèi)不少用戶引進了采用分子篩流程的

9、大中型空分設(shè)備,國內(nèi)的主要空分裝備制造廠家也在工廠設(shè)計方面并無原則區(qū)別,但考慮到參考資料的先進性,在書中應(yīng)予以介紹,并提供露天分子篩吸附器的布置尺寸4.某些內(nèi)容已顯過時,應(yīng)予修改完善4.1空氣壓縮機,氧氣壓縮機在氧氣站設(shè)計中.與空分裝置配套的空壓機組和氧壓機組的選用,不僅影響到整套空分裝置的技術(shù)水平,還直接影響到氧氣站廠房的建筑結(jié)構(gòu)(如廠房的長度,跨度二層平臺的取舍及平臺標高等).限于當時的設(shè)備水平,參考資料中所涉及的空壓機,氧壓機等設(shè)備在一76今日看來已顯陳舊過時,自然,書中大量的有關(guān)氧氣站廠房建筑結(jié)構(gòu)的推薦尺寸也是依據(jù)這些設(shè)備的尺寸而制定的.然而,自該書出版以來,各設(shè)備制造廠家已相繼引進并

10、研制出不少各方面指標更為先進的壓縮機組.以空氣壓縮機為倒,70年代為大中型空分裝置配套的空壓機的形式一般為單軸離心式,型號為DA系列或1TY系列.而8O年代以來,越來越多的用戶在新建氧氣站時選用等溫效率高,結(jié)構(gòu)緊湊,維修方便的雙軸四級等溫離心式壓縮機,如沈陽鼓風機廠的DH系列或開封制氧機廠的H系列.因此,有必要在參考資料中引進這些新型機組的有關(guān)資料對書中相關(guān)部分進行修改完善.2液氧排放坑空分裝置的液體排放裝置有空氣噴射蒸發(fā)器,水浴蒸發(fā)器,渡氧排放坑等形式在氧氣站設(shè)計中,一些用戶由于蒸汽供應(yīng)緊張等原因,仍然采用液氧排放坑.參考資料中推薦了與生產(chǎn)能力80010O00m/h空分設(shè)備相對應(yīng)的液氧排放坑

11、的有效容積,并明確指出,液氧排放坑的最大設(shè)計容量包括:主冷的液氧,下塔底部的液空,上下塔及輔塔各層塔板的液體,液空吸附器及過濾器,液氧吸附器及過濾器的液體這種計算方法,在當時也許是可行的,但現(xiàn)在就已經(jīng)過時了.某廠于1987年投產(chǎn)的10000m/h全提取空分裝置,其液氧排放坑的容積是按照參考資料中推薦的相應(yīng)尺寸制作的但當空分裝置全面檢修排放液體時,卻發(fā)現(xiàn)該排放坑遠不能容納整個裝置所排放的液體,而液氧排放坑由于自身固有的原因,液體蒸發(fā)的速率又較慢.不得已,該廠只好就近引來蒸汽管強行加溫,才加快了液體蒸發(fā)速度.液體排放坑的推薦尺寸偏小,究其原因,估計有下列因素:一是7O年代以來,各廠的空分裝置的主冷

12、均采用全浸式操作,從而增加了主冷內(nèi)的液體量二是在8O年代,國內(nèi)大中型空分面提到的i00O0m/h空分裝置便是生產(chǎn)氧,氮,氬,氖,氦,氪,擊(的全提取型.顯然,在這種全提取型的空分裝置冷箱內(nèi)配置了更多的精餾塔,換熱器,過濾器等容器及相應(yīng)的管道,這些都增大了裝置的液體排放量.因此,液氧排放坑的設(shè)計也應(yīng)適應(yīng)新的形勢進行修改完善,避免由于設(shè)計不當而影響生產(chǎn)的事情發(fā)生以往空分裝置所采用的油浸式空氣過濾器,由于過濾效率差,原料空氣中易帶油,結(jié)構(gòu)復雜等原因,已逐步淘汰.近年來,新建的氧氣站一般均采用干帶式或干袋式空氣過濾器.安全規(guī)程中明確規(guī)定:"大型空壓機吸氣管前應(yīng)安裝干式過濾器原有油浸過濾器必須

13、更換."而參考資料限于當時的設(shè)備水平,對油濾式過濾器的選擇,油浸式過濾器室的布置作了較多篇幅的介紹.此部分內(nèi)容可予以刪除,并增補干式空氣過濾器的有關(guān)資料.參考資料中用一定篇幅介紹了空分設(shè)備自清除能力的計算以及空分塔基礎(chǔ)的熱工計算.對于氧氣站的工廠設(shè)計人員來說,從實用性角度而言,上述兩部分內(nèi)容似無存在的必一77耍.以空分塔基礎(chǔ)的熱工計算為倒,采用的計算方法為平壁一維穩(wěn)定傳熱公式,但實際上,空分基礎(chǔ)的地下傳熱過程是不穩(wěn)定的空間傳熱,目前尚無一個完善的熱工計算方法可作為工程設(shè)計的理論計算依據(jù).再者,當進行氧氣站工廠設(shè)計時,空分設(shè)備制造廠在提交的資料中已確定了空分塔基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式,無需設(shè)計人

14、員通過熱工計算再去確定隔冷層的厚度或通風管的排列形式.仍在使用平爐,但新建或改擴建的鋼鐵企業(yè)已不再采用平爐煉鋼工藝.故參考資料中有關(guān)平爐用氧計算的內(nèi)容似可刪除.目前,國家正在編制或?qū)彾ㄐ碌难鯕庹驹O(shè)計規(guī)范和氫氧站設(shè)計規(guī)范,這些規(guī)程,規(guī)范將為氧氣站的工廠設(shè)計提供新的依據(jù).近年來,我院制訂了一些與氧氣站設(shè)計有關(guān)的院規(guī),室規(guī),其中一些內(nèi)容較同類的國標,部標更為具體,嚴格,為今后進行氧氣站設(shè)計提供了進一步的保證參考資料的內(nèi)容與各級各類規(guī)程,規(guī)范有著密切的關(guān)系.參考資料中的許多內(nèi)容就是以規(guī)程,規(guī)范為基礎(chǔ)而展開的,訂多推薦尺寸"的制訂也與規(guī)程,規(guī)范有著直接或間接的關(guān)系.因此,參考資料的編制,應(yīng)充分考慮到與現(xiàn)行規(guī)程,規(guī)范的一致性.參考資料是一本在冶金及化工設(shè)