燃气窑炉系统安全技术规范

燃气窑炉系统安全技术规范

１ 范围

本规范规定了燃气窑炉系统中窑炉安全结构、气瓶、瓶组间、气化器、气化间、燃气管道及其配套的附属设备等方面的安全技术要求,试验方法与检验规则。

本规范适用于潮州市辖区内设计、制造、安装、使用、检验的以液化石油气为燃料,其容积大于１m3,用于陶瓷制品烧成、烤彩、陶瓷化工原料煅烧的梭式窑、隧道窑、辊道窑、等各式工业用燃气窑炉系统。

２ 规范性引用文件

下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款,凡就是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本规范,然而鼓励根据本规范达成协议的各方研究就是否可使用这些文件的最新版本。凡就是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本规范。

GB/T 1226－1984 一般压力表

GB/T 3091－1993 低压流体输送用镀锌焊接钢管

GB 5842 液化石油气钢瓶

GB/T 8163－1999 输送流体用无缝钢管

燃气窑炉系统安全技术规范

GB 8334 液化石油气钢瓶定期检验与评定

GB 12241 安全阀一般要求

GB/T 12771－1991 流体输送用不锈钢焊接钢管

GB/T 14976－1994 流体输送用不锈钢无缝钢管

GB 50057 建筑物防雷设计规范

GB 50207 建筑设计防火规范

在用工业管道定期检验规程(试行)

３ 燃气窑炉安全结构

3、1 燃气窑炉顶面应采用标准拱或倾斜拱。

注:标准拱的拱高为１/３～１/７窑内宽度;倾斜拱的拱高为１/８～１/10 窑内宽度。

DB445100 2-2004

3、2 燃气窑炉的炉墙外侧应安装拱脚横梁与立柱。双侧间立柱上面应有拉杆连接,下面应埋入地面20 cm以上深度,或以其它形式牢固固定于地面。

3、3 拉杆的拉应力应大于或等于拱的横向推力。拱脚横梁、立柱的截面模数应大于

燃气窑炉系统安全技术规范

或等于其弯曲力矩。

3、3、1 拱的横向推力按式⑴计算

式中:

F──拱的横向推力,单位为牛顿(N);

K──温度系数,根据使用的最高温度,在表１中选取;

Z──窑炉双侧两立柱间截面至相邻双侧两立柱间截面的拱层质量,单位为千克(kg);

a──拱弧度相向的拱心角,单位为弧度(rad)。

表１

拱的最高温度,℃ ＜600 601～900 901～1100 1101～1300 1301～1650 ＞1650

K值 1、5 2、0 2、5 3、0 3、5 4、0

3、3、2 拉杆的拉应力按式(2)计算

DB445100 2-2004

式中:

燃气窑炉系统安全技术规范

FL──拉杆的拉应力,单位为牛顿(N);

F──拉杆的横向推力,单位为牛顿(N);

h──拉杆与拱层下缘中心高度,单位为米(m);

h1───拱层高度,单位为厘米(cm)。

DB445100 2-2004

3、3、3 拱脚横梁弯曲力矩按式(3)计算

式中:

M1──拱脚横梁弯曲力矩,单位为牛顿米(N•m);

F──拱的横向推力,单位为牛顿(N);

L──窑长方向立柱间距离,单位为米(m)。

3、3、4 立柱弯曲力矩按式(4)计算

M2＝FL•h……………………………………………………(4)

式中:

燃气窑炉系统安全技术规范

M2──立柱弯曲力矩,单位为牛顿米(N•m);

FL──拉杆的拉应力,单位为牛顿(N);

h──拉杆与拱层下缘中心高度,单位为米(m)。

3、3、5 安装选用的拉杆截面积根据式(2)计算结果按式(5)计算求得。

FL

D＝────……………………………………………………(5)

100［б］

式中:

D──拉杆截面积,单位为平方厘米(cm2);

FL──拉杆的拉应力,单位为牛顿(N);

〔б〕──许用应力,等于材料的0、7бs,单位为兆帕(Mpa)。

3、3、6 安装选用的拱脚横梁的截面模数根据式(3)计算结果按式(6)计算求得。

DB445100 2-2004

燃气窑炉系统安全技术规范

式中:

W1──拱脚横梁截面模数,单位为立方厘米(cm3);

M1──拱脚横梁弯曲力矩,单位为牛顿米(N•m);

h──弯曲截面高度,单位为毫米(mm);

L──弯曲截面宽度,单位为毫米(mm);

ρ──钢材密度,单位为克每立方厘米(g/cm3);

〔б〕──许用应力,等于材料的0、7бs,单位为兆帕(Mpa)。

注:选用槽钢作拱脚横梁时,其截面模数可从《筑炉工手册》中查阅。

3、3、7 安装选用的立柱截面模数根据式(4)计算结果按式(7)计算得出。

M2•h2•L•ρ

W2＝ …………………………………………(7)

[б]

式中:

燃气窑炉系统安全技术规范

W2──立柱的截面模数,单位为立方厘米(cm3);

M2──立柱弯曲力矩,单位为牛顿米(N•m);

h──弯曲截面高度,单位为毫米(mm);

L──弯曲截面宽度,单位为毫米(mm);

ρ──钢材密度,单位为克每立方厘米(g/cm3);

〔б〕──许用应力,等于材料的0、7бs,单位为兆帕(Mpa)。

注:选用I字钢作拱脚横梁时,其截面模数可从《筑炉工手册》中查阅。

3、4 拱的中心对称部位应砌入锁砖。拱跨度小于或等于３m的砌入一块,大于３m的应砌入三块。

3、5锁砖砌入拱顶与拱内的深度为砖长的２/３～３/４,且同一拱顶与拱内砌入的深度应一致。

3、6 燃气窑炉的周围应留有不少于２m的通道。其通道不得堆放有碍畅通的物料。

3、7 燃气窑炉车间应加强通风,在任何情况下,车间内可燃气体的浓度不得超过0、4％。

3、8 燃气窑炉的烟囱高度应高于５m,且高于屋脊0、5 m以上。在任何情况下,烟囱

燃气窑炉系统安全技术规范

应高出屋面0、5m以上。

3、9 燃气窑炉车间的构建材料,不得使用竹、竹蓬、沥青纸等易燃物。

DB445100 2-2004

４ 气瓶、气化器、瓶组间、气化间

4、1 气瓶

4、1、1 使用的气瓶应符合GB 5842的要求。

4、1、2 有下列情况之一的气瓶不得使用:

──铭牌、检验标识脱落或颜色不清的;

──附件不全或损坏的;

──超期未检的;

──报废的或报废翻新的;

──发现泄漏或存在其它异常现象的。

4、1、3 气瓶的装卸应配戴好瓶帽,轻装轻卸,严禁抛滚、碰撞。吊装时,严禁使用电磁起重机与金属链绳。

燃气窑炉系统安全技术规范

4、1、4 气瓶不得靠近热源,防止曝晒,严禁用任何形式对气瓶直接加热。

4、1、5 气瓶应按GB 8334要求的周期进行定期检验,发现气瓶腐蚀严重、损伤或对其安全可靠性有怀疑时,应提前送检。

4、2 气化器

气化器的使用应满足下列条件:

──气化管的耐压能力应能满足设计最高温度下介质的气化压力;

──气化器应有温度自动控制装置,如只有温度显示时,应有温度异常时的安全保护装置;

──气化器自动控制设定的最高温度应<70 ℃;

──气化器的自动控制电气部分,应达到防爆要求。

4、3 瓶组间、气化间

4、3、1 液化石油气储存量总容积在２m3～10 m3的(不包括２m3),应存放于层高不低于2、2 m的独立瓶组间内。其建筑耐火等级应不低于GB 50207中二级设计的规定。其与窑炉明火点或散发火花地点的安全距离不少于30 m。

4、3、2 液化石油气储存量总容积在１m3～２m3的(包括２m3),其存放空间要求同4、3、1条,其与窑炉明火点或散发火花地点的安全距离不少于25 m。

燃气窑炉系统安全技术规范

4、3、3 液化石油气储存量总容积在１m3以下的(不包括１m3),可将其放置在建、构筑物附属的房间

DB445100 2-2004

或专用房间,与其它房间相邻的墙壁应为无门窗或其它洞口的防火墙。室温不应超过45 ℃,与窑炉明火点或散发火花点的安全距离不少于12 m。

4、3、4瓶组间、气化间应通风良好,避免阳光直射,并设有直通室外的门,不得设置在地下室、半地下室或通风不良的场所。在任何情况下,瓶组间、气化间内的可燃气体的浓度不得超过0、4 ％。

a)瓶组间当采用自然通风时,通风口总面积与瓶组间占地面积之比应不小于300 cm2/m2,通风

口应不少于二个,对流情况良好并应靠近地面设置。

b)当采用强制通风时,其通风设备应为防爆型,其通风量应大于或等于瓶组间或气化间体积10倍/小时。

4、3、5 瓶组间、气化间内不得有地沟、暗道。地面应平坦,且应采用不会产生火花的材料铺设。

4、3、6 瓶组间存放的气瓶应整齐有序,每平方米气瓶存放量不应超过四个(以规格为YSP－50计),且其空瓶与实瓶应分开放置。

燃气窑炉系统安全技术规范

4、3、7 瓶组间与气化间可并排设置,但相邻墙壁应为无门、窗、洞口的防火墙。

4、3、8 单独设置的气化间与窑炉明火点或散发火花点的安全距离应不少于12 m。

4、3、9 瓶组间、气化间的防雷等级应符合GB 50057中第二类设计的规定,防雷接地装置的接地电阻应小于10Ω。

５ 燃气管道

5、1 燃气管道的设计

5、1、1燃气压力管道的设计,应由取得相应资格认证的设计单位承担。

5、1、2输送临界温度高于50 ℃的燃气管道,其设计的最高工作压力应为所输送气体可能达到的最高工作温度下的饱与蒸气压力。

5、1、3输送临界温度低于50 ℃的液化石油气管道,如无保冷措施,其设计的最高工作压力应不低于该液化气体在50 ℃时的饱与蒸气压力。

5、1、4输送经减压后的气态液化石油气的管道,其设计的最高工作压力应不低于燃气设备额定压力＋管道总阻力＋压力裕量之与。

5、1、5 燃气管道的设计流速,宜取0、8 m/s～1、4 m/s,最大流速不应超过３ m/s。

5、2 燃气管道材质

燃气窑炉系统安全技术规范

5、2、1 输送液态液化石油气与最高工作压力在0、6 Mpa及以上的气态液化石油气管道,其质量应符

DB445100 2-2004

合GB/T 8163－1999中10、20钢号产品或GB/T 14976－1994的要求。

5、2、2 输送最高工作压力在0、6 Mpa以下或公称直径小于或等于25 mm的气态燃气管道,其质量应符合GB/T 3091－1993或GB/T 12771－1991的要求。

5、3 燃气管道安装

5、3、1 燃气管道的安装应由取得相应资质证书的单位承担。其中属于压力管道的,依照《特种设备安全监察条例》的有关规定执行。

5、3、2 燃气管道不得敷设在或穿过卧室、浴室、厕所、地下室、半地下室、易燃或易爆品的仓库,潮湿或有腐蚀性介质的房间、管沟、配电间、变电室、电缆沟、烟道与进风道设备层内等地方。

5、3、3 燃气管道穿过建、构筑物基础,墙或管沟时,均应设置在套管中。

5、3、4 建、构筑物内部的燃气管道应明设,当确因特殊情况需要时允许暗设,但必须便于安装与检修。

5、3、5燃气管道需埋地敷设时,应符合下列要求:

燃气窑炉系统安全技术规范

──钢质的燃气管道必须作防腐处理,选用的防腐涂层应符合现行的国家标准或行业标准的规定;

──埋设深度(管顶部至路面的覆土厚度)应不小于0、8 m;

──地面引进与引出处应设套管。套管应伸出地面５cm～10 cm,两端应采用柔性的防水材料密封;

──与其它埋地的相邻管道之间的水平净距应不低于:

a)与给水管、排水管２m。

b)与电力电缆10 m。

c)与通讯电缆２m。

──与其它埋地的相邻管道之间的垂直净距应不低于:

a)给水管、排水管0、20 m。

b)直埋电缆0、50 m。

c)铠装电缆0、20 m。

5、3、6 燃气管道的敷设高度(从地面到管道底部)应符合下列要求:

燃气窑炉系统安全技术规范

──在有人行走的地方,敷设高度不应低于2、2 m;

DB445100 2-2004

──在有车通行的地方,敷设高度不应低于4、5 m。

注:燃气管道有保温层时,敷设高度指地面到保温层的底部。

5、3、7 沿墙、柱、楼板与加热设备构架上明设的燃气管道,应采用支架、管卡或吊卡固定,其固定件间距不应大于表２的规定。

表２

管道公称直径,mm 无保温层管道的固定件的最大间距,m

15 2、5

20 3、0

25 3、5

32 4、0

40 4、5

50 5、0

燃气窑炉系统安全技术规范

5、3、8当燃气管道与电气设备、其它管道处于同一位置时,其与电气设备、相邻管道之间的净距不应小于表３的规定。

表３

管道与设备 与燃气管道的净距,cm

平行敷设 交叉敷设

电气设备 明装的绝缘电线或电缆 25 10

暗装的或放在管子中的绝缘电线 ５(从所作的槽或管子的边缘算起) １

电压小于1000 V的裸露电线的导电部分 100 100

配电盘或配电箱 30 不允许

相邻管道 ── 应保证燃气管道与相邻管道的安装、安全维护与修理 ２

注:当明装电线与燃气管道交叉净距小于10 cm时,电线应加绝缘套管,绝缘套管的两端应各伸出燃气管道10 cm。

5、3、9 燃气管道之间的连接形式应采用焊接对接或法兰连接;燃气管道与设备、容器、阀门的连接可采用法兰或螺纹连接。

5、3、10 作弯曲处理的管子对接焊缝的中心到管子弯曲起点的距离应不小于100

燃气窑炉系统安全技术规范

mm;管子对接焊缝

与支、吊架边缘之间的距离应不小于50 mm。同一直管段上两对接焊缝中心面间的距离,应不小于150 mm。

5、3、11 管子或管件对接焊缝,错边量不应超过２mm。

5、3、12 燃气管道应可靠接地,其接地电阻应不大于100Ω。连接之间法兰应有静电跨接。

5、3、13 输送设计压力大于或等于0、1 Mpa的燃气管道的焊缝经射线透照检测,其缺陷等级评定应不低于Ⅲ级,其外观质量应达到表４的要求。

5、3、14 输送设计压力小于0、1 Mpa的燃气管道允许不进行内部质量检验,但其外观质量应符合表４的要求。

5、3、15 输送设计压力大于或等于0、1 Mpa的燃气管道安装后,按设计压力经泄漏性试验,不得出现泄漏现象。

表４

缺陷名称 指 标

裂纹 不允许

表面气孔 每50mm焊缝长度内直径≤0、3δ,且≤２mm不超过二个,孔间距≥六倍孔径。

燃气窑炉系统安全技术规范

表面夹渣 深≤0、1δ,长≤0、3δ且≤10 mm。

咬边 ≤0、05δ且≤0、5 mm,连续长度≤100 mm且焊缝两侧咬边总长≤10％焊缝全长。

未焊透 ≤0、15δ且≤1、5 mm,总长在6δ焊缝长度内不超过δ

根部收缩 ≤0、2＋0、02δ且≤１mm,长度不限

角焊缝厚度不足 ≤0、3＋0、05δ且≤１mm,每100 mm焊缝长度内缺陷总长度≤25 mm。

角焊缝焊脚不对称 ≤2、0＋0、15 a。

余高 ≤1、0＋0、2 b且最大为５mm。

注:a－设计的焊缝厚度;b－焊缝宽度;δ－母材厚度

６ 阀门、仪表、配件、电器

6、1 使用于液化石油气的阀门应就是“液化气专用”阀门。

6、2 阀门及附件的配置应按液化石油气系统设计压力提高一级。

6、3 供应燃气的压力高于使用额定压力时应装调压阀。供气管道长于80 m,管道阻力系数大于1、0或使用压力不一致的应加装二级调压阀。

燃气窑炉系统安全技术规范

DB445100 2-2004

6、4 调压阀的额定流量应大于或等于设备额定用气量。

6、5 调压阀调整压力

１)一级调压阀调整压力＝二级调压阀入口所需压力＋ 一级至二级间压力损失;

２)二级调压阀调整压力＝喷嘴所需压力＋ 二级至喷嘴间压力损失。

6、6 调压阀前后的管道,气瓶间、气化间的主管道,供气的主管道都应安装精度不低于2、0级的压力表。

6、7 压力表的量程应根据工作压力选用。压力表量程应为工作压力的1、5倍～３倍,其安装高度在3 cm以上的表盘直径不应小于100 mm,并应符合GB/T 1226－1986的要求。

6、8 压力表至少每半年应进行校验,同一系统上的压力表的读数应该一致,有下列情况之一的压力表应立即更换:

──有限止钉的,在无压力时,指针不能回到限制钉处;无限止钉的,在无压力时,指针距零位的数值超过其允许误差;

──超过校验有效期或铅封损坏;

──指示失灵,表内弹簧管泄漏或指针松动;

燃气窑炉系统安全技术规范

──刻度不清,表盘玻璃破裂;

──指针断裂或外壳腐蚀严重;

──压力表与管道间装设的三通旋塞或针形阀开启标记不清或锁紧装置损坏。

6、9 主管道应设置安全自动切断电磁阀,当供气压力低于设定值时,应能自动切断燃气,同时报警。当机械助燃的风机断电时,应能自动切断燃气。

6、10 气化器后,一级调压阀前的主管道上应安装不带手柄的全启式安全阀。安全阀的开启压力应为最高工作压力的1、10倍～1、15倍。并应符合GB 12241的有关规定。

6、11 安全阀的安全泄放量,应大于设备(气化器)的最大产气量。

安全阀的安全泄放量按式(8)计算:

G＇＝2、83×10-3ρ•V•d …………………………(8)

式中:

G＇──安全阀的安全泄放量,单位为千克每小时(kg/h);

ρ──泄放压力下的气体密度,单位为千克每立方米(kg/m3);

DB445100 2-2004

燃气窑炉系统安全技术规范

Ｖ──压力管道内气体流速,单位为米每秒(m/s);

d──压力管道内径,单位为毫米(mm)。

6、12 安全阀出口应加装放散管,其管径应不小于出口直径。放散口应高出屋顶２m以上,且高出地面５m以上。

6、13 安全阀每年至少应校验一次,如其铅封损坏、泄漏、发现失灵或有故障的,应立即送检。

6、14 安全阀与管子之间应装截止阀。安全阀在工作状态时,截止阀应全开。

6、15 液化石油气使用的胶管应采用整段的耐油胶管。其最高许可工作压力应大于系统设计压力的４倍。与燃气管道、点火嘴的连接在压力低于0、1Mpa时可采用压紧螺帽(锁母)或管卡固定,当压力大于0、1Mpa时应采用机压钢接口连接,并用螺纹与管件连接。胶管不得穿墙、窗与门。其使用期限按产品说明书规定的年限。产品说明书无规定的,使用期限不超过18个月。

6、16 胶管与钢瓶连接的密封件应每周进行检查,并每季更换一次。发现异常时及时更换。

6、17 瓶组间或气化间常有储存量大于４m3燃气的应设可燃气体浓度检测器。检测器可采用手提式可燃气体浓度报警器。报警浓度设定值应取0、4％。

6、18 瓶组间、气化间使用的电器(包括照明、通风、水泵、电机等)都必须为防爆电器。

燃气窑炉系统安全技术规范

6、19 电器设备都应接地,接地电阻不大于４Ω。

6、20 电器设备的导线应安装在金属套管中。

７ 消防器材

7、1 液化石油气瓶间、气化间与燃气窑炉等具有火灾与爆炸危险的建、构筑物应设置小型干粉灭火器(指８kg手提式干粉型、卤代烷型灭火器)与其她简易消防器材。

7、2 干粉灭火器按建筑面积每50 m2设置一个,但不少于二个。每个放置点不应超过五个。

7、3 灭火器材的设置应根据场所的危险程度,可设置部分35 kg手推式干粉灭火器与灭火毯。

7、4 消防器材除遵守本规范外,还应符合GB 50207的有关规定。

8 检验规则

8、1 新建燃气窑炉的安全系统在验收前应按本规范的要求进行检验。检验结果达不到要求的,不得申报验收,但允许经整改后重新进行检验,直至符合要求后申报验收。

8、2 在用燃气窑炉的压力管道应进行定期检验。定期检验按在用工业管道定期检验规程(试行)的有关部分进行。

DB445100 2-2004

燃气窑炉系统安全技术规范

9 安全管理

9、1 新装系统检验合格后,使用单位应报当地所属质监部门汇同建设部门与消防机构组织验收,验收合格后方能投入使用。

9、2 燃气窑炉操作人员须经安全技术培训,持证上岗,熟悉石油气基本性质与各种设备性质,熟悉使用消防器材,能排除设备常见故障,按操作规程进行操作。

9、3 燃气窑炉使用单位必须选派熟悉燃气安全知识的专业技术人员负责安全管理工作,制订安全操作规程与事故应急方案,定期对设备进行巡回检查,发现事故隐患及时整改,确保安全运行。

9、4 操作人员应坚守岗位,做好运行检查与记录,加强设备保养,发现重大事故隐患时,及时向安

全管理人员汇报。

9、5 气瓶间、气化间应有安全标记,严禁烟火,任何人不得携带火源火种。非操作人员不得擅自进入,更不得随意动用设备或开启阀门。

9、6 作业场所(含气瓶间、气化间、燃气窑炉车间)应加强通风,按消防法的有关规定配备消防器材。

9、7 操作人员发现钢瓶超期未检、腐蚀严重、角阀漏气或软管折皱、老化、变形等异常现象时,有权拒绝施使用,及时通知供气单位或安全管理人员处理。

燃气窑炉系统安全技术规范

9、8 发生火灾或爆炸事故,操作人员应迅速关闭所有供气阀门,将钢瓶转移到安全地方,采取有效措施扑灭火灾,保留现场并迅速上报。