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煤气从业人员安全培训陕钢集团汉中钢铁有限责任公司薛生莲第一节煤气系统简介第二节煤气安全基础知识第三节煤气安全防护知识第四节煤气作业安全要点第五节典型煤气事故案例主要内容第一节煤气系统简介冶金企业煤气的来源：煤气是冶金生产的副产品和重要能源，生产和使用量大。高炉煤气：1000m3~1400m3/t（吨钢煤气产量）转炉煤气：50m3~125m3/t（吨钢煤气产量）净化回收工艺过程的安全1.高炉煤气的回收高炉湿法除尘防止排污系统冒煤气，循环水系统带煤气、净化水池串入煤气；高炉干法除尘防止出灰系统冒煤气、电除尘控制煤气含氧量不超过1%。2.转炉煤气回收转炉煤气间歇式回收，保持系统惰性；OG法防止排污系统冒煤气，控制煤气柜含氧量不超过2%；转炉LT法控制煤气含氧量不超过1%。转炉煤气回收流程(OG法)转炉煤气回收流程(LT法)煤气管网重要附属设施及其管控措施煤气排水器1、每班对排水器至少巡检一次，并做好记录，发现问题及时处理。2、检查排水器溢流口是否溢水。3、打开排水器取样管，看是否有积水，积水放净后是否有煤气，如有煤气冒出表示导流管无堵塞。4、检查排水器筒体、闸阀、法兰、排污管、取样管等有无漏气、漏水现象。5、检查排水器底部地基有无下沉。6、检查排水器周围有无积水、杂物、杂草。放散管1、放散管应根据管道的直径和长度或煤气设备的容积来决定放散管的直径。2、放散管一般敷设在煤气管道最高处；煤气管道末端；分配主管阀门前及大直径分支管门前。放散管管口距地面10米以上，在靠近厂房的区域要高出房顶4米以上。3、放散管的出口，应当制成有导向角，这样可以避免气体向某一方向冲出，还能防雨、防尘。4、放散管底部应用加强筋焊接，顶部用挣绳固定。盲板阀盲板阀是一种手、电动或气、液动切断气体介质的闸板阀，一般分为电动盲板阀、液动盲板阀、封闭式插板阀、电动敞开式盲板。盲板阀日常管理：1、检查盲板阀阀板是否完好，密封圈无破损、断裂、老化现象且润滑良好。2、检查膨胀节及其焊缝无扭曲变形、无腐蚀、泄漏现象。3、检查丝杠润滑良好无锈死。4、检查法兰及阀体，密封严密，无渗水、泄漏现象。5、检查链条、链轮及减速机构，润滑良好、无损伤、转动灵活、啮合良好。6、检查辅助装置及平台、爬梯、护栏，牢固可靠、无锈死脱焊现象，且阀门标识完好、醒目。补偿器主要作用有补偿吸收管道轴向、横向、角向冷热变形。波纹补偿器伸缩量，方便阀门管道的安装与拆卸。吸收设备振动，减少设备振动对管道的影响。吸收地震、地陷对管道的变形量。补偿器日常管理要求：1、检查波纹管上部及焊缝，无扭曲变形、无锈蚀泄漏现象。2、检查波纹管下部及焊缝，无锈蚀、渗水现象。3、检查拉杆，无变形、断裂现象（季节交替，重点检查），是否松开到位。泄爆膜可燃性气体与空气(或氧气)混合气的爆炸虽然是在瞬间产生，但从起爆到气体激烈膨胀，到最后结束，是一个释放出热量和气体由少到多;温度由低到高;爆炸压力由小到大的发展过程。根据这一特点在乙炔发生器的发气室、贮气室和回火防止器等罐体的适当部位设置一定面积的泄压膜(脆性材料)，构成薄弱环节。当爆炸发生时最薄弱处在起爆后较小的爆破压力作用下就首先遭受破坏，将大量气体和热量释放出去，从而保住容器主体避免设备损失和在场人员的伤亡。煤气管道上的泄爆阀安装在煤气设备易发生爆炸的部位，泄爆阀应保持严密，泄爆阀端部不应正对建筑物的门窗。煤气加压机洁净煤气需要加压到一定压力，才能远距离输送，而且加热炉窑在工艺上对压力也有一定要求。煤气加压机又分为离心式和回转式，离心式又称为涡轮式，而回转式又有滑板式和罗茨式两种。煤气加压机吹扫孔介质管道建设完成后杂物吹扫、清理和运行介质管道置吹扫过程中用于惰性气体置换的连接口。第二节煤气安全基础知识一、基本术语和定义：•煤气设施•所有流经煤气（特别是高压煤气）的设施，包括与其相连的其他介质（如蒸汽、氮气、水等）的管路、设备到与煤气介质第一个切断装置都视为煤气设施。•隔断装置•凡在系统无异常状况下，处于关闭、封止状态，其承受介质压力在设计允许范围，具有煤气不泄漏到被隔断区域功能的装置。•受限空间•一切通风不良、容易造成有毒有害气体积聚和缺氧的设备、设施和场所都叫受限空间（作业受到限制的空间，在受限空间的作业都称为受限空间作业。•爆炸•物质由一种状态迅速地转变为另一种状态，并在极短的时间内释放出巨大能量的现象称为爆炸。爆炸时温度、压力急剧升高，会产生爆破和冲击作用。•回火•是指可燃混合气体在燃烧时气流速度比火焰速度慢，火焰返回到烧嘴内燃烧，并以很快的燃烧速度向气体管道内蔓延扩散的一种现象。其结果可能引起燃烧装置爆炸。•脱火•脱火是指燃烧的混合气体流速比火焰燃烧的速度快时，火焰远离烧嘴，发生火焰被吹灭的一种现象。脱火多因操作失误引起。二、煤气基础知识煤气种类与基本性质煤气是一种由不同成份组成的混合气体，通常由CO、H2、CH4、CnHm（不饱和碳氢化合物）、H2S、CO2、SO2、N2、H2O等组成。其中：CO、H2、CH4、CnHm能燃烧放热，属煤气中的可燃成份或有益成份。H2S虽然也能燃烧放热，但其产物（2H2S+3O2=2SO2+2H2O）SO2有毒，对人体和环境危害极大，故煤气中的H2S、SO2及灰尘，均属有害成份。CO2、N2、H2O的存在相对降低了煤气中的有益成份含量，属不可燃的惰性成份。钢铁企业常见的煤气有：高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气、铁合金炉煤气、发生炉煤气等。其中高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气、铁合金炉煤气属钢铁生产中的副产品。发生炉煤气是由专门的造气装置耗煤产生的煤气，在一些没有副产品煤气的钢厂，就靠发生炉煤气供给。高炉煤气是无色、无味、有毒的可燃气体。发热量在3349．44—4186．8干焦／米’(800—1000大卡／标米’)，理论燃烧温度为1500℃左右，着火点700℃左右。高炉煤气中含有30％左右的CO，如泄漏出来，极易造成人身中毒。高炉煤气与空气或氧气混合到一定比例(30．84—89。48％)，遇到明火或700℃左右的高温就会爆炸。净化后的焦炉煤气是无色的，有臭味的有毒气体。发热量为16747.2-18421.92千焦／米’(4000—4400大卡／标米3)，着火温度为550-650℃，理论燃烧温度为2150℃左右。焦炉煤气与空气混合达到一定比例(4.72-37.59％)，遇到明火或550℃左右高温就会发生强烈的爆炸。焦炉煤气中CO含量较高炉煤气少，但也会造成人身中毒。转炉煤气的成份，在吹炼周期内，不同时期有不同的成份，而且与回收设备、操作条件及煤气的回收条件有关。转炉煤气是有毒的可燃气体。其发热量在7117.56-8373.6千焦／米3(1700——2000大卡／标米3)。转炉煤气中含有55％以上的CO，泄漏出来极易造成人身中毒。转炉煤气与空气或氧气混合达到一定比例时(18.22—83.22％)，遇到明火就会发生爆炸。转炉煤气的理论燃烧温度较高炉煤气高。煤气危险性分析成份煤气种类煤气种类成分CO%CO2%H2%N2%O2%CnHm%CH4%相对密度%高炉煤气27~3018451＜0.80.9~1.1焦炉煤气6~92~3602~4＜0.64.522~260.363转炉煤气60~80201.520＜2发生炉煤气19~246~817~2145~520.61.8~4.20.8~0.9煤气是一个混合物，由于成分不一样，煤气体现的危险性也不一样。根据煤气及单一气体理化性质，从安全的角度重点应关注CO，H2、CH4。既是危险成分，也是有用成分，因为它们都具有较高的热值。体现煤气的毒性，主要是CO。我们说煤气中毒，主要是指CO中毒；氢气和甲烷，具有爆炸危险性。通过分析得出所有的煤气都具有毒性，都具有火灾、爆炸的危险性，但是由于它们的理化性质的不同，危害性有所不同，预防的侧重点不同。●焦炉煤气：CO含量较低，毒性最小，但是它的爆炸下限最低，接近甲烷、氢气，最容易发生爆炸，它的爆炸性最强。●高炉煤气：高炉煤气压力高，温度高既具有毒性，也具有爆炸性。●转炉煤气：转炉煤气极具毒性，CO含量在60%—70%。这个爆炸性主要是通过爆炸极限来体现的。爆炸极限越低，这个煤气的爆炸性越强。三、煤气中毒、燃烧、爆炸理论一）、煤气中毒概述：1、氧化碳的毒性凡含碳物质不完全燃烧时均能产生CO，空气愈不充足，CO形成愈多。工业生产中接触CO的作业有：冶金工业的炼铁、炼钢、炼焦；机械制造工业的铸造、锻造；化学工业制造氨、烃、丙酮、光气等；耐火材料、玻璃、陶瓷、建筑材料等工业炉窑，煤气发生炉，矿山爆炸作业，不同种类炸药可产生CO，其含量可达30—60%，汽车排放尾气含有近7%的CO。铸造排出气含有18%的CO。2、中毒机理煤气中毒是一氧化碳与Hb可逆性结合所致。一般认为一氧化碳与Hb的亲和力比氧与Hb的亲和力大230——270倍，故把血液内氧合血红蛋白（HbO2）中的氧排挤出来，形成碳氧血红蛋白（HbCO），又由于HbCO的离解比HbO2慢3600倍，故HbCO较之HbO2更为稳定。HbCO不仅本身无携氧能力，它的存在还影响HbO2的离解，于是组织受到了双重的缺氧作用。人们长期以来把HbCO作为一氧化碳中毒的主要指标，认为血HbCO饱和度与中毒程度成正比例关系。3、煤气中毒的程度及症状轻度中毒：从表面看，中毒者与一般正常人区别不大，但心跳加快，精神不振，头痛、头晕、有时有呕吐、恶心。中度中毒：中毒者脉搏加快而弱，心慌眼前昏迷，呼吸急促、烦躁不安，知觉敏感度降低或丧失，意识混乱，瞳孔扩大，对光反应迟钝，血色呈桃红、患者处于昏睡之中。严重中毒：中毒者口唇是桃红或紫红色，指甲花白，手脚冰冷，脉搏停止、心脏跳动沉闷而微弱、失去知觉、瞳孔散大、对光反应消失、有时患者还会抽筋、大小便失禁、处于假死状态，如抢救不及时就会死亡。二）煤气燃烧概述：1、燃烧的条件燃烧必须具备如下三个条件：一是有可燃物存在，不论固体、液体、气体，在一定条件下凡能与空气中的氧起剧烈反应并同时伴有光和热发生的物质均称为可燃物。如：木材、纸张、棉花、汽油、酒精、氢气、一氧化碳、煤气等。这些物质大都含有碳、氢、硫、磷等可燃元素；二是有助燃物氧或各种氧化剂，常见的助燃物就是指空气（氧）；三是有能导致燃烧的能源，即通常所谓点火源。2、常见点火源的种类a、明火点火源：包括各种火焰、火星、炉火、柴火等；b、电器点火源：包括各种电气火花、静电火花、电弧火花、电晕火花等；c、冲击点火源：包括各种冲击、摩擦、绝热压缩、激波等；d、高温点火源：包括各种高温表面、赤热熔融金属、热辐射等；e、化学点火源：包括各种化学反应热、自燃发热、以及相互抵触物品，如氧化剂与有机物相遇发热等；f、光能点火源：包括激光、紫外线、红外线、日光聚焦等；g、其它点火源：包括上述点火源之外的点火源。3、燃烧形式（1）闪燃与闪点当火源接近易燃或可燃液体时，液面上的蒸汽与空气混合物会发生瞬间（持续时间不少与5s）火苗或闪光，这种现象称为闪燃。引起闪燃的最低温度称为闪点。在闪点时，液体的蒸发速度并不快，蒸发出来的蒸汽仅能维持一刹那的燃烧，还来不及补充新的蒸汽，所以一闪便灭，从消防角度来说，闪燃是将要起火的先兆。在生产中，可根据可燃液体的闪点的高低，来衡量其危险性，即闪点越低，火灾危险性越大。通常把闪点低于45℃的液体，叫做易燃液体；把闪点高于45℃的液体，叫做可燃液体。（2）自然与自然点可燃物质在足够的助燃物情况下，受到外界火源的直接作用而引起的持续燃烧现象（5s以上）称为着火。使可燃物质持续燃烧时的最低温度，称为该物质的着火点或燃点，也叫着火温度。可燃气体只有达到其着火温度时才能点着。自然点是可燃物质自行燃烧的现象，可燃物质在没有外界火源的直接作用下，常温下发热，或由于物质内部的物理、化学或生物反应过程所提供的热量积聚起来，使其达到自然温度，从而发生自行燃烧。可燃物质发生自然的最低温度称为自然点。常见气体着火温度气体名称着火温度℃煤气名称着火温度℃氢510焦炉煤气550～650一氧化碳610高炉煤气700～800甲烷645转炉煤气530乙烷530发生炉煤气650～700乙烯5