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文檔簡介
1、QJ/LH04.13-2009交界面壓力最大0.02MPa (表壓)正常0.01 MPa (表壓)最小0.005 MPa (表壓)交界面溫度最大40正常35最小25火炬氣組成粗煤氣變換粗煤氣冷卻甲醇合成貧煤氣H2S氣CO2VOI%14.5635.8623.518060COVOI%10.636.63.456150H2VOI%22.0547.7849.52CH4VOI%4.788.0619.12CnHm VOI%0.721.212.86N2 VOI%47.070.360.86H2S VOI%0.080.132PPmO2 VOI%0.11CH3OH VOI%0.66密度(標(biāo)準(zhǔn))Kg/cm31.090
2、.930.768動力粘度MPa.S0.01660.01470.0145可燃組分COH2CH4CnHmH2SCH3OH火炬氣3.4510.6322.0549.524.7824.470.723.700.1300.66燃料煙氣1073.611.81.1粗煤氣6.647.788.061.210.13相對密度0.970.070.550.51.191.1沸點-191-253-163-42-6065爆炸極限低限%VOL12.244.92.145.5高限%VOL75.075.614.49.645.536.5燃點605560595450260455溫度等級TTTT2T3T爆炸等級ACAAA安全特性數(shù)值:溫度等級
3、T2爆炸等級C著火特性C實驗室分析化驗所需儀器設(shè)備和試驗:1)取樣點儀器:取樣管、取樣膠塞、膠皮連管2) 取樣儀器在:吸氣管50mL 量瓶0.5L3)分析儀器及輔助儀器:帶熱導(dǎo)監(jiān)測器的氣相色譜5.生產(chǎn)基本原理及化學(xué)反應(yīng)方程式5.1生產(chǎn)基本原理 火炬是一種露天的直接火焰燃燒器,它可使火炬煙囪岀來的離地面一定高度的可燃廢氣在露天的空氣中進行明火燃燒,以達(dá)到燒掉氣態(tài)染物的目的。5.2化學(xué)反應(yīng)方程式 2CO+O2=2CO2CH4+2O2=CO2+2H2O2H2S+3O2=2SO2+2H2O2H2+O2=2H2O6.工藝流程敘述新火炬系統(tǒng)具有兩套火炬筒體,酸性氣體火炬和事故氣體火炬。酸性氣體火炬是燃燒H
4、2S酸性氣體,事故氣體火炬又分為甲醇事故氣和煤氣事故氣。甲醇事故氣是甲醇分廠合成和精餾的排放氣體,煤氣事故氣是凈化分廠煤氣系統(tǒng)泄壓和超壓排放。煤氣事故排放氣體,首先氣體經(jīng)過氣液分離罐S51003和水封罐S51004,在水封罐用除鹽水通過電磁調(diào)節(jié)閥LV51004補充。利用三個不同高度的截止閥對其控制液位,并有一條溢流管線,都與分離罐相通,使水封罐與之保持穩(wěn)定的液位。分離罐的液位是利用兩臺含油凝液泵P51002AB來控制,液位高時自動啟泵,并打開出口電磁調(diào)節(jié)閥LV51003B和自身回流電磁調(diào)節(jié)閥LV51003A將含油液送回凈化處理。甲醇事故氣也設(shè)有水分離罐S51001和水封罐S51002,鍋爐給水
5、是通過電磁調(diào)節(jié)閥LV51002對水封罐LI51002進行控制,水封罐與分離罐通過不同高度的三個截止閥和一個溢流線連通。分離罐液位用甲醇凝液泵P51001AB來控制,液位LI51001高時,自動啟泵,自動打開電磁閥LV51001B和自身循環(huán)電磁閥LV51001A。在夏季時自身循環(huán)可以關(guān)閉。將甲醇凝液送回到甲醇分廠進行處理。為防止在沒有氣體排放時空氣的進入,火炬筒體上設(shè)有氮氣管線,用流量孔板RO51001控制。在火炬頭上還設(shè)有迷宮式分子密封器。在火炬筒體上還設(shè)有一條蒸汽管線,用電磁調(diào)節(jié)閥LV51105控制,目的是對火炬燃燒火焰起到壓火作用,使火焰燃燒更加平穩(wěn)?;鹁骖^上設(shè)有四個火焰煅燒器。a.酸性氣
6、體火炬首先通過阻火器后直接進入到火炬筒體,火炬下有一分離罐,現(xiàn)場設(shè)有液位計?;鹁骖^上設(shè)有兩個火焰煅燒器。主為炬排放氣1) 當(dāng)煤氣事故排放氣排放時,可燃?xì)怏w出排放氣總管進入火炬裝置界區(qū)事故分液罐事故水封罐后經(jīng)主火炬筒體,分子 封器排至主火炬頭,并由自動點火系統(tǒng)或節(jié)能長明燈點燃。2) 當(dāng)甲醇事故氣排放時,可燃?xì)怏w由排放氣總管進入火炬裝置界區(qū)的甲醇水封罐,后經(jīng)主火炬筒體、分子密封器排至火炬頭,并由自動點火系統(tǒng)或節(jié)能長明燈點燃。b.酸性氣火炬排放氣 當(dāng)酸性氣火炬氣排放時,酸性氣火炬氣由排放氣總管經(jīng)阻火器,后進入酸性氣火炬筒體、動態(tài)密封器排至酸性氣火炬頭,并由自動點火系統(tǒng)或節(jié)能長吸燈點燃。c.燃料氣 來
7、自燃料氣管網(wǎng)的燃料氣接入火炬裝置界區(qū)后分成四支,分別送至火炬頭的長明燈、地面點火器、高空自動點火系統(tǒng)和酸性氣火炬頭。d.儀表空氣 儀表空氣由全廠管網(wǎng)接放火炬裝置區(qū),供地面點火器及儀表使用。e.低壓蒸汽 低壓蒸汽由全奢管網(wǎng)接入火炬界區(qū)后,為分液罐、水封罐、火炬筒體、分子密封器、排液管等提供伴熱。f.氮氣 氮氣由全奢管網(wǎng)接入火炬界區(qū),作為分子密封器和動態(tài)封密封器的氣源,防止回火電。氮氣量由限流孔板控制。g.除鹽水 除鹽水由全廠長管網(wǎng)接入火炬水封罐,為水封罐提供除鹽水。水封罐設(shè)自動補水控制閥,當(dāng)水封罐內(nèi)液位低于某設(shè)定值時自動補給除鹽水,達(dá)到正常設(shè)定值時停上補水,當(dāng)因某種原因液位高于下常設(shè)定值時從罐外
8、的高位溢流口將多余的水排放到分液罐。h.凝結(jié)液 分液罐上設(shè)現(xiàn)場壓力表、溫度計、高低液位報警,報警信號送至現(xiàn)場PLC內(nèi)。 甲醇分液罐分離出來的凝結(jié)液用凝液泵送至火炬界區(qū)外的甲醇裝置。 事故分液罐的凝結(jié)液用凝液泵送至火炬界區(qū)外的液態(tài)產(chǎn)品分離系統(tǒng)。7、 開、停車步驟7.1開車前的準(zhǔn)備工作7.1.1在現(xiàn)場和控制室對操作人員進行了關(guān)于設(shè)備的安全操作的培訓(xùn)。對裝置里可能出現(xiàn)的危險以及在出現(xiàn)事故和故障時的正確遏制方法進行了教育。7.1.2技術(shù)上的前提條件:工程已圓滿地安裝完畢,各專業(yè)設(shè)備進行了單機試車。管道和閥門的壓力氣密性實驗已結(jié)束。拆除壓力和氣密性試驗時所裝的盲板。裝置界區(qū)已備好輔助材料和能量。7.2正
9、常開車a.向水封罐S51002和S51004里充填除鹽水,在操作準(zhǔn)備就緒狀態(tài)時,水位必須準(zhǔn)確地保持在罐的中部位置。水位高度由水封罐和分離罐之間的連通線的三個截止閥的開關(guān)決定的。對此可通過液位計LT51002、LT51004顯示。b.將所有煤氣、甲醇?xì)夂退嵝詺怏w經(jīng)過的管道和容器都必須用氮氣來吹掃,并一直掃吹到這些管道和容器中的空氣完全被置換出。c.把進入火炬筒的氮氣打開,通過兩個流量孔板RO51001、RO51002對事故火炬和酸性氣體火炬充入保護氮氣。d.將點火盤前的儀表空氣和燃料氣閥打開,如果手動點火,應(yīng)將燃料氣和儀表空氣通過現(xiàn)場壓力表做好配比后進行。e.點火可有三種方式:自動點火、手動點火
10、、和遠(yuǎn)程點火。具體參照火炬點火系統(tǒng)使用說明f.事故氣火炬有四個燃燒器,酸性氣體火炬有二個燃燒器。通過火炬頭上裝設(shè)的溫度傳感及主火炬上的兩個紫外線輔助檢測觀察點火是否成功。g.在火炬系統(tǒng)初次試車時,還沒有燃料氣供使用,只有當(dāng)煤氣生產(chǎn)裝置開始生產(chǎn)粗煤氣時,火炬系統(tǒng)才能投入運行。因此在此之前生產(chǎn)裝置不得向火炬泄壓或排放。6.3正常操作控制方法a.監(jiān)控火炬頭溫度測點的正常點燃溫度TI51001、TI51002、TI51003、TI51004、TI51005、TI51006要大于室外溫度。b.監(jiān)控酸性氣體阻火器壓差PDI51001不大于10KPac.監(jiān)控各罐中的液位是否正常LI51001200800mm
11、、LI510026001300mm、LI51003200800mm、LI510046291250mm.7.4正常停車因為中央火炬是上游生產(chǎn)設(shè)備的一個安全裝置,故只有在全廠停產(chǎn)時該工號才能停運。如果本工號必須停車,(燃料氣中斷),就必須在上游生產(chǎn)設(shè)備里采取措施,以防止火炬氣進入到中央火炬中去?;鹁嫱\嚂r,通過切斷煤氣的進入使導(dǎo)燃器熄滅(在確認(rèn)沒有甲醇和煤氣事故氣進入火炬裝置之后)。在需要修理時,必須在取樣進行分析,以檢查H2S或甲醇的含量。如果停車時間較長,系統(tǒng)內(nèi)氮氣吹掃需停止操作,容器的排凈可利用現(xiàn)有的殘余排凈口進行。7.5臨時開車1)檢查S51001S51002S51003S51004的液位
12、,若有必要將液位調(diào)到所要求的高度。2)重新將容器的加熱系統(tǒng)投入使用,(如果加熱系統(tǒng)已停車)3)必要時手動調(diào)整入S51002S51004的除鹽水量。4)開始用氮氣對管線和容器進行吹掃,直到氧含量達(dá)到要求值為止。5)把氣體流量(儀表空氣和燃料氣)調(diào)到點火流量,界區(qū)至點火盤閉斷閥打開,打開長明燈燃料氣閥。6)采用手動點火,觀察點火指示是否成功。7)各火炬上的燃燒器被點燃后,火炬系統(tǒng)處于正常操作狀態(tài)。7.6冬季操作要求在冬季,含水系統(tǒng),切斷閥,設(shè)備,排凈口有結(jié)冰危險,因此造成危害。所以在進入結(jié)冰危險期時,下列提示要特別注意:7.6.1整個加熱系統(tǒng)(伴熱加熱)必須始終保持運行。同時,要檢查被加熱設(shè)備是否
13、處于規(guī)定的溫度范圍內(nèi)7.6.2不斷檢查疏水器的功能是否正常。7.6.3若需要修理加熱的導(dǎo)熱段,那么,只能在白天進行,并且只能是短時間的,必須把管道的兩邊都封閉并在最低點排放。7.6.4在蒸汽中斷若干小時時,蒸汽和冷凝液系統(tǒng)必須排水并要用氮氣吹干。7.6.5水、蒸汽和冷凝液排放,系統(tǒng)終端的泄壓閥應(yīng)打開少許,使之保持流動。7.6.6低壓氮氣和儀表空氣管網(wǎng),要定期排水。7.6.7設(shè)備上的殘余排放閥,每班必須打開一到二次,把存的水放掉。若停車時間較長時,殘余水排放閥要全部打開。7.7正常操作中,操作人員只有檢查任務(wù),只能在發(fā)生功能不正常的情況下,才能進行干預(yù),所有需監(jiān)測的儀器以及狀態(tài)和物料流量通過就地
14、或控制室中的信號報警來完成。7.8控制室的報警是通過下面的這些監(jiān)測系統(tǒng)來實現(xiàn)的:-溫度監(jiān)測:TI51001、TI51002、TI51003、TI51004、TI51005、TI51006 -液位監(jiān)測:LI51001(甲醇事故氣分離罐) LI51002(甲醇事故氣水分罐)LI51003(煤氣事故氣分離罐)LI51004(煤氣事故氣水分罐) -壓力監(jiān)測:PD51001(酸性氣體阻火器) -燃燒器火焰燃燒狀態(tài)指示8.停水、電、汽及一般性事故的處理方法8.1停電的處理如果工號中發(fā)現(xiàn)停電現(xiàn)象,只需要檢查兩水封罐的液位。必要時手動調(diào)整使液位達(dá)到高位,然后關(guān)閉除鹽水閥。因為停電所有電磁閥進入安全狀態(tài)。PLC
15、及點火系統(tǒng)因有UPS在短時間內(nèi)還可以維持。時間過長點火系統(tǒng)和控制裝置停止。8.2停除鹽水的處理因水封罐始終需要除鹽水的補充,一除鹽水中斷,時間短還能暫時維持。時間長裝置不再有安全保障,而裝置就必須停車,并需通知上游裝置采取措施,以防上向中中央火炬輸送各種氣體。8.3停低壓蒸汽的處理低壓蒸汽主要用于主火炬的穩(wěn)定燃燒和設(shè)備的伴熱。夏天中斷不會有更大的影響,但冬天中斷伴熱系統(tǒng)將有凍阻的可能,所以要將伴熱系統(tǒng)排凈,并用氮氣吹干。并及時檢查各水管線和設(shè)備的運行情況,不要發(fā)生凍害。9.本裝置與全廠的配合 本工號所需要的:除鹽水 來自電廠 4t/h氮氣 來自空分 25.6 Nm3/h儀表空氣 來自空分 40
16、Nm3/h蒸汽 來自電廠 164Nm3/h燃料氣 來自25工號 754Nm3/h本裝置主要是為清除生產(chǎn)裝置,因此排放的煤氣和廢氣以免對環(huán)境造成的危險和有害影響。10、 正常工藝技術(shù)條件一覽表10.1煤氣事故氣的操作數(shù)據(jù):從粗煤氣變換來的煤氣自粗煤氣冷卻來的煤氣從甲醇合成來的煤氣壓力mpa最大0.02正常0.01最小0.0050.020.010.0050.50.010.005溫度最大40最小30正常352550體積流量(Nm3/h)2750035002050010.2煤氣事故氣混合物的濃度變化:組份CO2COH2CH4CnHm14.96-13.863.45-10.6322-49.524.78-2
17、4.470.27-3.7組份N2H2SO2CH3OHH2O0.36-47.070.130.110.660.0211.異?,F(xiàn)象發(fā)生的原因及處理方法11.1儀表空氣中斷手動點火及電磁調(diào)節(jié)閥都需要儀表空氣,中斷后調(diào)節(jié)閥處于終端位置,手動點火失靈。所以要及時控制好各罐液位,暫不用手動點裝置。11.2氮氣的中斷裝置的安全不再能保證,裝置必須停車。并通知上游生產(chǎn)裝置采取措施,以防止向中央火炬輸送事故氣或酸性氣體。12、 生產(chǎn)控制一覽表 36#不涉及生產(chǎn)控制數(shù)據(jù)。13.原材料及動力消耗定額序號名稱消耗量備注1燃料氣0.4Mpa(G)16Nm3/h (間斷)主火炬燃燒器用4套節(jié)能長明燈8 Nm3/h (間斷)
18、酸性火炬燃燒器用2套節(jié)能長明燈60 Nm3/h (間斷)主火炬燃燒器用4套高空點火器30 Nm3/h (間斷)酸性火炬燃燒器用2套高空點火器340 Nm3/h (間斷)酸性火炬燃燒器伴燒用400 Nm3/h (間斷)地面點火盤手動點火器用2氮氣0.4Mpa(G)24 Nm3/h (連續(xù))主火炬分子密封器用16 Nm3/h (連續(xù))酸性氣火炬動態(tài)密封器用3儀表空氣0.6Mpa(G)40 Nm3/h (間斷)地面防爆式火炬點火器用4用電量AC220V/50HZ9KW1.5KW (間斷)地面心爆式火炬點火器用6KW (間斷)火炬自動點火系統(tǒng) 用1KW (間斷)照明用5用電量AC380/50HZ18K
19、W1KW (間斷)臨時用電7.5KW (間斷)主火炬甲醇分液罐泵用電7.5KW (間斷)主火炬事故分液泵用電6除鹽水0.4Mpa(G)2t/h (瞬時)主火炬事故水封罐(立式)補水用2t/h (瞬時)主火炬甲醇水封罐補水用7蒸汽0.6Mpa(G)14 Nm3/h (間斷)分子密封器用28Nm3/h (間斷)主火炬事故水封罐 (立式)用28Nm3/h (間斷)主火炬甲醇水封罐用28Nm3/h (間斷)主火炬事故分液罐用28Nm3/h (間斷)主火炬甲醇分液罐用28Nm3/h (間斷)排污罐用10Nm3/h (間斷)管線伴熱用14.三廢及處理廢水:含油污水送 34工號廢氣:燃燒后的火炬氣,在65m
20、高度放入大氣15.安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)15.1硫化氫(H2S)在火炬煤氣里的最大濃度為0.13V%=2021 mg/m3,H2S的RAKk=15mg/m3濃度500mg/m3以上作用時間為30分鐘時,就有生命危險H2S是一種無色可燃?xì)怏w,具有刺激性和麻醉作用,在生產(chǎn)及遇明火時易燃為、它同空氣相混形成爆炸混合物,有一種臭雞蛋味,濃度達(dá)到有生命危險時,氣味就察覺不出來了,因為H2S對嗅覺有破壞作用。 H2S味域限: 0.1ppm 爆炸下限: 4.3V% 爆炸上限: 45.5V% 著火溫度: 260 沸點: -60 最大爆炸壓力: 0.5MPa 最低著火能量: 0.077mws15.2一氧化碳(CO) 在火
21、炬氣中最大濃度為10.63VOL%=13300mg,CO的PAK隨PAKk=110mg/m3,PAKk=55mg/m3的濃度時,作用2-3小時,會失去知覺,在濃度為5000-7500 mg/m3 時幾分鐘就導(dǎo)致死亡。CO是一種無色、無氣味、無味道的氣體,它同空氣混合就形成爆炸混合物。比重(空氣)0.967爆炸下限12.5%VOL%爆炸上限75VOL%著火溫度60515.3燃料氣低溫值14.28MJ/m3露點-35爆炸下限4.5VOL%爆炸上限40.0VOL%著火溫度560 極限裂變寬度0.53mm最大爆炸壓力0.69MPa(表壓)16.安全設(shè)施說明中央火炬裝置的安全措施的制定,以兩個安全水準(zhǔn)為
22、據(jù)。16.1第一安全水準(zhǔn),假定火炬氣O2濃度為0.11vol %,也就是說火炬氣不再爆炸范圍內(nèi),而引起的危險只能是空氣經(jīng)過火炬頂末察覺后泄漏進入。包括以下措施; a.火炬氣通入水封槽B1時,侵到一定深度,火炬系統(tǒng)之前的裝置就可以安全地與火炬系統(tǒng)分開。 通過溢流不斷地進入少量除鹽水以確保槽內(nèi)的液位,(利用手動調(diào)節(jié)閥,就地流量計控制) 如果液位下降,通過LISA51002、LISA51004用定位器開調(diào)節(jié)閥,以便供入大量的水,由使罐內(nèi)液位保持恒定。 當(dāng)液位進一步跌落時,在控制室的報警被觸發(fā),當(dāng)液位恢復(fù)正常液位時,中斷供水在液位 超級限值時在控制室內(nèi)的報警被觸發(fā). b.不斷地將N2加入到火炬筒內(nèi),以
23、保證火炬系統(tǒng)處于微正壓狀態(tài),使分子封密器和動態(tài)密封器起到密封作用。 c.燃燒器及長明燈安裝在火炬頭上,用燃料氣及儀表空氣進行操作防止受爆風(fēng)雨的影響。燃燒器上安裝有帶報警的溫度測量裝置,以便在燃燒器發(fā)生故障時發(fā)出報警以保證火炬氣處于正常燃燒狀態(tài)。16.2第二條標(biāo)準(zhǔn)是假定操作輔助裝置故障情況下,也就是說一定量的O2存在時不可能排除,爆炸和爆燃的危險,這一點采取如下措施。 a.首先保證水封罐內(nèi)的液位達(dá)到一定高度,防止氧氣返回到火炬管線中,使系統(tǒng)危險性加大。 b.將火炬筒體內(nèi)的氮氣通入量加大,使筒內(nèi)的壓力處正壓狀態(tài),必要時將長明燈和伴燒氣關(guān)閉,當(dāng)分析合格后在自動或手動點燃。 c.確保向甲醇合成排放中填
24、加CO2以便進入火炬的排放氣體中H2的體積百分比小于50%。 d.在36工號,中央火炬無固定崗位。 e.在進行檢修工作時對操作人員采取防護措施,只要嚴(yán)格地執(zhí)行廠內(nèi)制度,操作人員就不會受到任何危害,在進行維修和檢修時,由于H2S的氣味會加劇,對維修人員造成干擾,這不是沒有理由的,因此在高濃度情況下帶呼吸裝置是有道理的。17.主要設(shè)備結(jié)構(gòu) 17.1節(jié)能長明燈采用引射技術(shù),利用燃料氣引射空氣實現(xiàn)預(yù)混燃燒??杀WC長明燈火焰燃燒充分、火焰剛度好、燃燒穩(wěn)定、不受惡劣氣候的影響,能抵御60m/s的大風(fēng)及暴風(fēng)雨天氣。長明燈上部采用310SS村料,頭部燒結(jié)高溫陶瓷,來提高耐高溫強度和耐腐蝕性能,保證使用壽命。火
25、焰剛度好,抗干擾性強,不受外界惡劣條件影響,燃燒穩(wěn)定,長明燈“長明”不滅。耗氣量小,每支長明燈燃料氣消耗量僅為4.0Nm/h,節(jié)約能源。17.2動態(tài)密封器在酸性火炬燃燒器筒體內(nèi)部設(shè)置動態(tài)密封器,以達(dá)到防止回火的目的。任何形式的密封器都需要通入密封氣體,只是量的多少不同,動態(tài)密封器同樣需要不斷通入密封氣體以防止回火。火炬氣大量放空后,由于火炬燃燒器頭部溫度降低,空氣沿著火炬燃燒器內(nèi)壁進入到動態(tài)密封器,由于 動態(tài)密封器的作用,空氣逐漸改變它的方向,逆行流動回退至動態(tài)密封器頂部,與此同時,帶壓的密封氣體由火炬燃燒器下部流至動態(tài)密封器處,并進入到動態(tài)密封器中最小孔徑位置,此時,密封氣體的流動速度也隨之
26、增至最大,最終到達(dá)動態(tài)密封器的頂部而噴射出去。這樣,帶有較高速率的密封氣體,把進入到動態(tài)密封器頂?shù)目諝獠粩鄴稁У幕貒娭粱鹁嫒紵黜敳窟M入到大氣中,從而達(dá)到防止回火的目的。在火炬燃燒器筒體內(nèi)部設(shè)置動態(tài)密封器,材料為Cr25Ni20,可防止火焰在火炬燃燒器筒體內(nèi)部燃燒,避免了由于沒有動態(tài)封器而可能產(chǎn)生的火炬燃燒器到系統(tǒng)管網(wǎng)之間的回火問題,從而延長火炬燃燒器使用壽命。17.3主火炬燃燒器主火炬系統(tǒng) 采用LSHJ01型頂部帶空間錐體花瓣形穩(wěn)火環(huán)的自吸式大氣擴散型、低噪音無煙火炬燃燒器,此產(chǎn)品最突出的優(yōu)點是不需要蒸汽消煙就能使火炬燃燒器達(dá)到無煙燃燒,節(jié)約大量能源,放空氣體通過新型 帶空間錐體花瓣形穩(wěn)火環(huán)
27、后產(chǎn)生湍流,與引射到防風(fēng)罩內(nèi)的空氣進行充分混合,使火炬燃燒器在任何條件下都能穩(wěn)定、安全燃燒,在惡劣氣候條件下都 能產(chǎn)生穩(wěn)定火焰。由于穩(wěn)火環(huán)本身采用湍流技術(shù)設(shè)計,增大放空氣體與空氣的接觸面積,并能夠卷吸周圍大量空氣形成湍流進入到火焰中與放空氣體混合,具有消煙效果好、放空氣體燃燒完全、噪音低及良好的安全可靠性,火炬燃燒器噴出的排放氣縮短了火焰高度及托高火焰,降低火炬燃燒器頭部溫度,延長了火炬燃燒器使用壽命。 a)此火炬頭在新型帶空間錐體花瓣形火焰穩(wěn)定器上面的所有葉片形狀和焊接安裝角度進行優(yōu)化設(shè)計,使火炬放空氣體流量在最大時壓力降最小,而卷吸周圍空氣能力達(dá)到最大值?;鹧娣€(wěn)定、不易回火、結(jié)構(gòu)簡單、操作
28、方便、容易點火、過??諝庀禂?shù)較大、壽命長、節(jié)省燃料氣。b)采用自然引風(fēng)大氣擴散式技術(shù),火炬燃燒器采用帶空間錐體花瓣形穩(wěn)火環(huán)結(jié)構(gòu) ,提高放空氣體出口流速,加大了放空氣體湍流擾動的程度,提高了放空氣體卷吸周圍空氣的能力,減少了炭黑的產(chǎn)生,火焰的長度縮短,火焰的剛性好,燃燒完全、穩(wěn)定,低流速下不回火,高流速下不脫火,降低熱輻射。由于火炬放空氣體出口流速高,在不增加當(dāng)量流通面積的情況下能夠顯著提高火炬的處理能力,較高的排放流速和脫離火炬筒口的懸空火焰有效改善了火炬燃燒器的高溫工作環(huán)境,不需要蒸汽助燃和消煙,節(jié)約能源,排放燃燒穩(wěn)定,不回火,防風(fēng)型。c)防爆、防風(fēng)、防雨、抗干撓能力強,能承受地震、風(fēng)載等各
29、種載荷,可在高溫下長期運行,運行維護簡單,操作費用低。d)對火炬燃燒器采取延壽措施,節(jié)能長明燈頭部采用采用燒結(jié)高溫陶瓷新工藝,它使火炬燃燒器耐高溫、耐熱腐蝕、空間錐體花瓣形火焰穩(wěn)定器無積碳,延長了火炬燃燒器使用壽命,也使火炬燃燒器外形更加美觀,使用壽命至少多延長了6年。噪音低,安裝、操作方便,運行成本低。主要材料1)火炬燃燒器規(guī)格:DN1200×4000。2)火炬燃燒器筒體組件:從頂部向下1500mm長度內(nèi)全部為Cr25Ni20材料,其余部分材料為0Cr18Ni9。3)空間錐體花瓣形穩(wěn)火環(huán)結(jié)構(gòu),材料采用鎳基高溫合金GH3030。4)在火炬燃燒器筒體外面均布安裝4套節(jié)能長明燈,節(jié)能長明
30、燈頂部材料為Cr25Ni20,下部材料為0Cr18Ni9。每套節(jié)能長明燈中兩根管一根為爆燃管,另一根為燃料氣管,規(guī)格均為DN25,并采用引射裝置、過濾器、可調(diào)噴嘴,節(jié)能長明燈組件中的所有鑄件均為熔模精密鑄件。 5)節(jié)能長明燈頭部采用燒結(jié)高溫陶瓷新工藝。6)法蘭材料:全部法蘭材料均為20#鋼。7)所有法蘭的螺栓孔均應(yīng)沿設(shè)備中心線跨中分布。17.4火炬燃燒器酸性火炬系統(tǒng)采用LSHJ01型頂部帶空間錐體花瓣形穩(wěn)火環(huán)的自吸式大氣擴散型、低噪音無煙火炬燃燒器。LSHJ01型火炬燃燒器,是我公司參照美國Flare公司火炬燃燒技術(shù)成功開發(fā)的新型換代產(chǎn)品。此產(chǎn)品最突出的優(yōu)點是不需要蒸汽消煙就能使火炬燃燒器達(dá)到
31、無煙燃燒,節(jié)約大量能源。放空氣體通過新型帶空間錐體花瓣形穩(wěn)火環(huán)后產(chǎn)生湍流,與引射到防風(fēng)罩內(nèi)的空氣進行充分混合,使火炬燃燒器在任何條件下都能穩(wěn)定、安全燃燒,在惡劣氣候條件下都能產(chǎn)生穩(wěn)定火焰。由于穩(wěn)火環(huán)本身采用湍流燃燒設(shè)計技術(shù),增大放空氣體與空氣的接觸面積,并能夠卷吸周圍大量空氣形成湍流進入到火焰中與放空氣體混合,具有消煙效果好、放空氣體燃燒完全、噪音低及良好的安全可靠性,火炬燃燒器噴出的排放氣縮短了火焰高度及托高火焰,降低火炬燃燒器頭部溫度,延長了火炬燃燒器使用壽命。 a)此火炬頭在新型帶空間錐體花瓣形火焰穩(wěn)定器上面的所有葉片形狀和焊接安裝角度進行優(yōu)化設(shè)計,使火炬放空氣體流量在最大時壓力降最小,
32、而卷吸周圍空氣能力達(dá)到最大值?;鹧娣€(wěn)定、不易回火、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、容易點火、過??諝庀禂?shù)較大、壽命長、節(jié)省燃料氣。b)采用自然引風(fēng)大氣擴散式技術(shù),火炬燃燒器采用帶空間錐體花瓣形穩(wěn)火環(huán)結(jié)構(gòu) ,提高放空氣體出口流速,加大了放空氣體湍流擾動的程度,提高了放空氣體卷吸周圍空氣的能力,減少了炭黑的產(chǎn)生,火焰的長度縮短,火焰的剛性好,燃燒完全、穩(wěn)定,低流速下不回火,高流速下不脫火,降低熱輻射。由于火炬放空氣體出口流速高,在不增加當(dāng)量流通面積的情況下能夠顯著提高火炬的處理能力,較高的排放流速和脫離火炬筒口的懸空火焰有效改善了火炬燃燒器的高溫工作環(huán)境,不需要蒸汽助燃和消煙,節(jié)約能源,可在0最大排放量之間穩(wěn)
33、定可靠工作,排放燃燒穩(wěn)定,不回火,防風(fēng)型。c)防爆、防風(fēng)、防雨、抗干撓能力強,能承受地震、風(fēng)載等各種載荷,可在高溫下長期運行,運行維護簡單,操作費用低。d)對火炬燃燒器采取延壽措施,火炬燃燒器從上至下200mm長度內(nèi)(包括空間錐體花瓣形火焰穩(wěn)定器)采用燒結(jié)高溫陶瓷新工藝,它使火炬燃燒器耐高溫、耐熱腐蝕、空間錐體花瓣形火焰穩(wěn)定器無積碳,延長了火炬燃燒器使用壽命,也使火炬燃燒器外形更加美觀,使用壽命至少多延長了6年。噪音低,安裝、操作方便,運行成本低。主要材料1)火炬燃燒器規(guī)格:DN150×4000。2)火炬燃燒器筒體組件:從頂部向下1500mm長度內(nèi)全部為Cr25Ni20材料,其余部分
34、材料為0Cr18Ni9。3)空間錐體花瓣形穩(wěn)火環(huán)結(jié)構(gòu),材料采用鎳基高溫合金GH3030。4)在火炬燃燒器筒體外面均布安裝2套節(jié)能長明燈,節(jié)能長明燈頂部材料為Cr25Ni20,下部材料為0Cr18Ni9。每套節(jié)能長明燈中兩根管一根為爆燃管,另一根為燃料氣管,規(guī)格均為DN25,并采用引射裝置、過濾器、可調(diào)噴嘴,節(jié)能長明燈組件中的所有鑄件均為熔模精密鑄件。 5)節(jié)能長明燈頭部采用燒結(jié)高溫陶瓷新工藝。6)法蘭材料:全部法蘭材料均為20#鋼。 7)所有法蘭的螺栓孔均應(yīng)沿設(shè)備中心線跨中分布。17.5分子密封器 分子密封器是火炬設(shè)施中防止回火的一個重要設(shè)備,分子密封器的工作原理是向其內(nèi)部連續(xù)通入分子量比空氣
35、小的密封氣體,氮氣進入分子密封器后,在折流的鐘罩部分形成密封層。外部的空氣無法沖破密封氣的密封,當(dāng)火炬頭部分有空氣滲入至氮氣密封層即被阻止,不能在火炬筒內(nèi)形成符合爆炸濃度的氣體,就不會發(fā)生爆炸,從而達(dá)到防止回火的目的。1)分子密封器筒體采用16MnR材料,提高其耐腐蝕性能,保證分子密封器使用壽命和安全可靠性。2)在結(jié)構(gòu)設(shè)計中,保證分子密封器通道內(nèi)不形成積液。3)特點:采用從國外引進的設(shè)計飛機發(fā)動機最新三維流體力學(xué)動力計算軟件,對分子密封器流道進行優(yōu)化設(shè)計,以確?;鹁嫦到y(tǒng)處于待命狀態(tài)時,消耗最少的氮氣 (或燃料氣)就能有效阻止空氣倒流進入火炬系統(tǒng)中,而在火炬系統(tǒng)處于工作狀態(tài)時,流動阻力最小。經(jīng)過
36、優(yōu)化設(shè)計,使火炬系統(tǒng)生產(chǎn)運行成本降低、生產(chǎn)運行安全可靠。4)為了防止冬季低溫情況下分子密封器發(fā)生冰凍,設(shè)有蒸汽伴熱設(shè)施。17.6分液罐1)分液罐是緊急放空中凝液成分在其中分離及儲存的設(shè)備,分液罐的作用是能夠分離出放空氣體中直徑大于300m的液滴,以防止可燃?xì)怏w中攜帶的凝液直接排入火炬系統(tǒng)而產(chǎn)生“火雨”,分液罐采用切向旋流進氣,有利于放空氣中凝液成份的分離。 2)分液罐設(shè)有溫度計、壓力表及高液位報警。其中溫度計、壓力表為就地指示,高低液位報警信號送至現(xiàn)場PLC內(nèi)。 3)分液罐需保溫伴熱。伴熱為外伴熱。17.7水封罐設(shè)置水封罐是火炬系統(tǒng)最為有效的安全防止回火隔離設(shè)備。它將火炬系統(tǒng)與裝置排放總管有效
37、隔離,以阻止空氣在沒有排放氣時進入放空管道而形成爆炸性氣體。甲醇水封罐水封高度控制在100、200范圍內(nèi),可根據(jù)排放氣壓力調(diào)節(jié)水封高度。 事故水封罐水封高度控制在200、400、600mm范圍內(nèi),可根據(jù)排放氣壓力調(diào)節(jié)水封高度。 水封罐設(shè)有溫度計、壓力表均為就地指示。高低液位報警,報警信號送至現(xiàn)場PLC內(nèi)。 為了防止冬季低溫情況下水封罐發(fā)生冰凍,水封罐設(shè)有蒸汽外伴熱和保溫設(shè)施。17.8火炬自動點火系統(tǒng)酸性氣火炬是利用長明燈上熱電偶的溫度檢測信號作為點火信號。主火炬是利用火炬筒體上的流量檢測信號作為點火信號?;鹁孀詣狱c火系統(tǒng)利用主火炬筒體上的流量開關(guān)檢測信號、酸性氣火炬上的熱電偶作為檢測單元,PL
38、C作為中央控制單元,高空點火裝置作為執(zhí)行單元,整個系統(tǒng)能自動實現(xiàn)顯示、報警、點燃或熄滅等控制功能。17.9地面內(nèi)傳燃式點火器 帶一定流量、壓力的儀表空氣和燃料氣,通過各自管道混合后進入爆燃發(fā)生室,當(dāng)混合濃度達(dá)到爆燃范圍時,點火器輸入AC220V電壓,其利用電容充放電原理輸出2500V高能電壓至高能半導(dǎo)體電嘴,高能半導(dǎo)體電嘴在爆燃室內(nèi)高壓放電產(chǎn)生電火花,引燃爆燃?xì)怏w,爆燃?xì)怏w產(chǎn)生的火焰通過爆燃管引至長明燈,并點燃長明燈。儀表空氣和燃料氣管道上均設(shè)置了自力式調(diào)節(jié)器,以保持恒定壓力(在管路上均設(shè)置了壓力表),在地面點火器主控箱內(nèi)部設(shè)置限流孔板以維持一定流量,使爆燃?xì)怏w達(dá)到爆燃濃度范圍,使點火成功率大
39、大提高。17.10系統(tǒng)控制火炬自動點火系統(tǒng)由自成體系的就地式主控器控制, DCS系統(tǒng)也可以實現(xiàn)將點火的啟動點火信號傳給就地式主控器(PLC)實施遙控點火,火炬點火系統(tǒng)可以完全自動或在現(xiàn)場操作。PLC柜放在儀表操作室內(nèi),滿足防腐、防爆、防水、防塵要求,柜內(nèi)要有開柜照明?;鹁娴淖詣狱c火觸發(fā)信號來自酸性氣火炬長明燈上熱電偶的溫度檢測信號和主火炬筒體上流量開關(guān)的流量信號。酸性氣火炬的長明燈長燃,以保證排放氣燃燒的穩(wěn)定性,同時作為酸性氣火炬的伴燒器。主火炬的長明燈不長燃。 高空自動點火主控系統(tǒng)在有排放氣時,高空點火器瞬時點燃長明燈或火炬頭,火炬點燃后自動關(guān)閉燃料氣管線上的電磁閥。PLC控制實現(xiàn)遠(yuǎn)程點火,
40、控制參數(shù)的設(shè)定和修改均在PLC單元上進行操作。長明燈的燃燒狀況由6臺熱電偶檢測,信號送至PLC,用于判斷和觀察火炬頭的燃燒情況。并與DCS控制室通訊,通訊接口為RS485。酸性氣火炬筒體上火炬流量開關(guān)的流量信號,作為打開酸性氣火炬伴燒燃燒氣閥信號源。18.設(shè)備一覽表名 稱規(guī)格特征(mm)主要材料數(shù)量LSHJ01型主火炬燃燒器DN1200×4000GH3030/Cr25Ni20/0Cr18Ni91臺LSHJ01型酸性火炬燃燒器DN150×4000GH3030/Cr25Ni20/0Cr18Ni91臺JCM02型節(jié)能型常明燈DN25×3540Cr25Ni20/0Cr18
41、Ni96套LSSF02型事故水封罐(立式)DN2600×800016MnR1臺LSFY01型事故分液罐(臥式)DN2400×800016MnR1臺LSFM01型分子密封器DN1200×DN2700×500016MnR1臺LSTT01型主火炬筒體DN1200×4800016MnR1臺LSTT01型酸性火炬筒體DN150×610000Cr18Ni91臺LSTJ01型火炬塔架三邊形,根開11×11m,高度60m20#無縫鋼管1座LSFY01型甲醇分液罐(臥式)DN2400×800016MnR1臺LSSF01型甲醇水封罐(
42、臥式)DN2400×800016MnR1臺LSHZD03型(防爆型)火炬自動點火系統(tǒng)6套高空點火器0Cr18Ni91套LSHD02型(防爆型)地面內(nèi)傳燃式火炬點火器900 (長)×600(寬)×1900(高)0Cr18Ni91套阻火器(隔爆型、波紋板式)DN150 PN1.6碳鋼殼體+0Cr18Ni9波紋板1臺主火炬事故分液罐用凝液泵10Nm3/h 60m耐腐蝕0Cr18Ni92臺主火炬甲醇分液罐用凝液泵10Nm3/h 60m耐腐蝕0Cr18Ni92臺序號設(shè)備位號設(shè)備名稱規(guī)格材質(zhì)單位數(shù)量重量(Kg)1S51001甲醇分液罐臥式罐=2400mmL=8000mm V=
43、40M3操作溫度:140設(shè)計溫度:200操作壓力:0.025 MPa(G)設(shè)計壓力:0.7 MPa(G)16MnR臺19.232S51002甲醇水封罐臥式罐=2400mmL=8000mm V=40M3操作溫度:140設(shè)計溫度:200操作壓力:0.025 MPa(G)設(shè)計壓力:1.0 MPa(G)16MnR臺19.383S51003事故分液罐臥式罐=2400mmL=8000mm V=40M3操作溫度:140設(shè)計溫度:200操作壓力:0.025 MPa(G)設(shè)計壓力:0.7 MPa(G)16MnR臺19.234S51004事故水封罐立式罐=2600mmL=8000mm V=47M3操作溫度:40-
44、110設(shè)計溫度:200操作壓力:0.025 MPa(G)設(shè)計壓力:1.0 MPa(G)16MnR臺15S51004燃料氣緩沖罐立式罐=800mmL=1500mm V=1.0M3操作溫度:25設(shè)計溫度:70操作壓力:0.4 MPa(G)設(shè)計壓力:0.9MPa(G)16MnR臺10.736P51001-A/B含油凝液泵離心泵 Q=10m3/hH=60m T=140P入=0.025MPa(A)P出=0.625MPa(A)附電動機 N=5.5KW組合件臺27P51002-A/B含油凝液泵離心泵 Q=10m3/hH=60m T=140P入=0.025MPa(A)P出=0.625MPa(A)附電動機 N=
45、5.5KW組合件臺219.儀表測量及控制一覽表當(dāng)阻火器變送器PD51001>10KPa時面板上的對應(yīng)指示燈亮【量程0100KPa】。 當(dāng)液位>800mm時,LT51001甲醇分液罐液高指示燈亮【量程01700mm】。當(dāng)液位<200mm時,LT51001甲醇分液罐液低指示燈亮。當(dāng)液位>1300mm時,LT51002甲醇水封罐液高指示燈亮【量程01700mm】。當(dāng)液位<600mm時,LT51002甲醇水封罐液低指示燈亮。當(dāng)液位>800mm時,LT51003事故分液罐液高指示燈亮【量程01700mm】。當(dāng)液位<200mm時,LT51003事故分液罐液低指示燈
46、亮。 當(dāng)液位>1250mm時,LT51004事故水封罐液高指示燈亮【量程01400mm】。當(dāng)液位<629mm時,LT51004事故水封罐液低指示燈亮。20、 應(yīng)遵循的主要技術(shù)規(guī)格和制度20.1應(yīng)遵循的主要技術(shù)規(guī)格崗位操作法、工藝規(guī)程、事故處理、安全技術(shù)規(guī)程20.2緊急事故處理的一般原則在緊急事故發(fā)生時,要及時采取相應(yīng)措施,盡可能的開啟、關(guān)閉相應(yīng)的閥門,使經(jīng)濟損失、人員傷亡達(dá)到最低點。在36工號中央火炬發(fā)生緊急事故時,在處理的同時,安排好人員向有關(guān)部門報告通知上游生產(chǎn)裝置采取措施,防止向36工號排氣,泄壓,并作好操作記錄。20.3緊急事故處理的權(quán)限36工號所屬范圍,由本工號負(fù)責(zé)人進行
47、。20.4緊急事故處理的信息傳遞36工號的信息傳遞靠 聯(lián)系,并有報警裝置。20.5緊急事故處理的調(diào)查處理事故發(fā)生后,要深入分析,認(rèn)真的的找出事故的原因,查出責(zé)任者,進行處理。20.6火情處理方案:工號36為防火3級工號。其中火炬氣可燃、有毒,必須注意防火,但如有火情出現(xiàn)則需:(1)備好干粉滅火器,待事故發(fā)生時進行滅火。(2)備好泡沫滅火器。或及時通知消防部門,做好處理。要及時通知上游生產(chǎn)裝置停止泄壓、排氣。20.7爆炸處理方案:工號36為4級防爆,因為火炬氣可燃,當(dāng)濃度達(dá)到一定時遇火會發(fā)生爆炸,主要表現(xiàn)的位置在:(1)火炬筒區(qū)域(2)分子密封器部分(3)點火器部分(4)當(dāng)回火時水封罐內(nèi)可能有爆
48、炸的危險。所以在現(xiàn)場必須避免漏氣,并嚴(yán)禁有明火出現(xiàn),當(dāng)有爆炸發(fā)生時:(1)通知上游生產(chǎn)工段停止排放火炬氣。(2)迅速撤出現(xiàn)場。(3)所有報警均應(yīng)投入使用。(4)應(yīng)用時關(guān)閉所有閥門。(5)事后做良好處理。(6)未修好前不準(zhǔn)排放火炬煤氣,21、老火炬工藝操作規(guī)程: 22、崗位任務(wù)、生產(chǎn)原理及管轄范圍。 22.1崗位任務(wù)36工號崗位任務(wù)是,在發(fā)生故障時,安全排放生產(chǎn)裝置中的煤氣(以下簡稱火炬煤氣)通過在65米高的火炬上用明火被燒掉。22.2生產(chǎn)原理:火炬是一種露天的直接火焰燃燒器,它可使火炬煙囪出來的離地面一定高度的可燃廢氣在露天的空氣中進行明火燃燒,以達(dá)到燒掉氣態(tài)污染物的目的。22.3管轄范圍:火
49、炬管線、燃料氣管線、蒸汽管線、界區(qū)內(nèi)所有設(shè)備。23、產(chǎn)品說明工號36中央火炬不屬生產(chǎn)裝置,只對從23工號、24工號、甲醇合成來的事故廢氣進行燃燒,所以無產(chǎn)品。24、原材料及化學(xué)品規(guī)格。 火炬氣介質(zhì)編號4920交界面壓力最大0.02Mpa(表壓)正常0.01Mpa(表壓)最小0.005Mpa(表壓)交界面溫度最大40正常35最小25組成火炬氣組分粗煤氣變換粗煤氣冷卻甲醇合成貧煤氣H2S氣CO2(VOL%)14.5635.8623.518060CO(VOL%)10.636.63.456-150H2(VOL%)22.0547.7849.52CH4(VOL%)4.788.0619.12CnHm(VOL
50、%)0.721.212.86N2(VOL%)47.070.360.86H2S(VOL%)0.080.13<2PPmO2(VOL%)0.11CH3OH(VOL%)0.66密度(標(biāo)準(zhǔn))/31.090.930.768動力粘度Mpa.s0.01660.01470.0145可燃組分COH2CH4CnHmH2SCH3OH火炬氣3.4510.6322.549.524.7824.470.723.700.1300.66燃料煙氣1073.611.81.1粗煤氣6.647.788.061.210.13相對密度0.970.070.550.51.191.1沸點-191-253-163-42-60+65爆炸極限低限
51、%VOL12.244.92.145.5高限%VOL75.075.614.49.645.536.5燃點605560595450260455溫度等級T1T1T1T2T3T1爆炸等級IIAIICIIIAIIAIIA25、生產(chǎn)的基本原理及化學(xué)反應(yīng)方程式。25.1生產(chǎn)的基本原理36#的原理主要是前面的裝置發(fā)生故障時,安全排放廢氣,且不會污染環(huán)境。排放的廢氣通過在高65米的火炬上用明火燒掉,這樣對環(huán)境就造不成危害。4.2反應(yīng)方程式:2CO+O2=2CO2CH4+2O2=CO2+2H2O2H2S+3O2=2SO2+2H2O2H2+O2=2H2O26、工藝流程敘述火炬氣到達(dá)036工號時,首先兩股進入侵入罐B1
52、,火炬氣穿過浸入在水里并布有多孔的管道而得到均勻分布,這樣浸入罐的容積就達(dá)到了一個最佳負(fù)荷。火炬氣通過從上方接入浸入罐的接管離開浸入罐。浸入罐保證水位高度為500,由接在浸入罐后的一條壓力虹吸管溢流孔來調(diào)節(jié),并通過不斷地向浸入罐加入少量的水(FI-003)來補充水的損失和沖洗火炬氣所帶的雜質(zhì)。這樣浸入罐在生產(chǎn)裝置和火炬系統(tǒng)之間起到了封閉作用。用來阻止火炬系統(tǒng)發(fā)生故障(回火等)影響上游設(shè)備,造成設(shè)備損失。在火炬氣發(fā)生較大波動時,會造成浸入罐B1液位不穩(wěn),這 將 通 過 與液 面 相關(guān)的另一股新鮮水來補償(LISA400)。當(dāng)B1罐里溫度升高(回火時),第三條新鮮水開始供水(噴射)。浸入罐要始終保持有大約90Nm3/h的氮氣浸入,這樣會阻止空氣經(jīng)火炬頭進入。氮氣 流 量手 動 控 制閥 和流量 表來調(diào)節(jié)(LISA400)。如果氮氣供應(yīng)發(fā)生故障,壓力測量PICSA204使閥門YV951自動打開,把蒸汽引入到火炬管道中,以阻止空氣進入,蒸汽可代替氮氣。B1里的廢水經(jīng)過一條浸入虹吸管進入到緩沖罐B2,并根據(jù)液位(LISA401)用水泵P1.1/1.2送到廢水處理裝置。緩沖罐B2始終充以氮氣(FI001),B2借助一個裝有礫石的阻火
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