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煤氣生產安全知識簡編一、煤氣安全基礎知識1 煤氣的組成和性質1.1 煤氣成分我們通常所說的煤氣是指人工煤氣，含有多種氣體成分，為可燃性混合氣體。常見的有焦爐煤氣、高爐煤氣、轉爐煤氣、發(fā)生爐煤氣、鐵合金爐煤氣等，目前我們萊鋼所使用的煤氣種類有焦爐煤氣、高爐煤氣、轉爐煤氣等三種。由于制氣原料和煤氣的生產、回收方法不同，所以煤氣的組成成分及所占的比例也不同，煤氣的性質也就各不相同。高爐煤氣、焦爐煤氣、轉爐煤氣的主要氣體組分為：高爐煤氣中主要的成分為co和n2，分別占2330%和5156%，其次為co2；主要可燃成分是co，占2330%。焦爐煤氣中主要的成分為h2和ch4，分別占5560%和2328%，其次為co，占69%，這三種主要氣體成分均為可燃性氣體。轉爐煤氣中主要的成分為co和co2，分別占6070%和1520%，可燃氣體組分僅有co；另外要強調的一點是，轉爐煤氣中o2含量絕不可超過2%。1.2 煤氣的性質1.2.1 焦爐煤氣焦爐煤氣是焦爐煉焦過程中產生的一種副產品，其產生機理主要是煤的干餾，在焦爐煤氣中除了各種不同的氣體成分外，還含有焦油、萘和灰塵等雜質，這些雜質的存在具有較大的危害，必須對其進行凈化。凈化后的焦爐煤氣是無色、有臭味、有毒的易燃易爆氣體，密度為0.468kg/m3左右，熱值為1680018900kj/m3,著火溫度550650，爆炸極限4.5%35.8%，理論燃燒溫度2150左右。焦爐煤氣與空氣混合達到一定的比例，遇明火或550左右的高溫就會產生爆炸。其co含量69%。1.2.2 高爐煤氣高爐煤氣是高爐煉鐵過程中產生的一種副產品，其產生過程主要是高爐鼓風（o2）和爐料中焦碳（c）在熾熱的爐膛內產生的化學反應，高爐煤氣在離開高爐時帶有大量爐塵，也必須經過凈化方可供給用戶使用。高爐煤氣是無色、無味、劇毒的易燃易爆氣體，密度為1.161.42kg/m3，熱值為33494187kj/m3,著火溫度700左右，爆炸極限30.8%89.5%，理論燃燒溫度1500左右。含co和n2之和近70%，會給人造成喘息（沒有o2存在）和窒息。高爐煤氣和空氣或氧氣混合達到一定比例，遇到明火或700左右的高溫就會爆炸。1.2.3 轉爐煤氣轉爐煤氣是轉爐煉鋼過程中產生的一種副產品，其產生機理主要是吹氧（o2）與鐵水中的碳（c）、硫（s）、磷（p）等進行的化學反應，在轉爐煤氣中含有較多的爐塵，也必須對其進行凈化。轉爐煤氣是無色、無味、劇毒的易燃易爆氣體，密度為1.161.42kg/m3，熱值為680010000kj/m3,著火溫度530左右，爆炸極限18.2%83.2%，其理論燃燒溫度比高爐煤氣的要高。其co含量達55%以上，泄漏出來極易造成人身中毒。轉爐煤氣與空氣或氧氣混合達到一定比例時，遇到明火或530左右的高溫就會爆炸。（按熱值高低排序：焦爐煤氣.轉爐煤氣高爐煤氣；按毒性大?。╟o含量高低）排序：轉爐煤氣.高爐煤氣焦爐煤氣；）2 煤氣中毒、燃燒、爆炸2.1 煤氣中毒機理通常所說的煤氣中毒是指煤氣成分中的co中毒。煤氣中的co是一種無色、無味的氣體，它能長期與空氣混在一起，如果空氣中存在co，人就能通過呼吸將co吸入肺內。正常情況下人體通過呼吸，使吸入肺中的氧與血液中的hb（血紅蛋白）結合形成hbo2（氧合血紅蛋白）參與人體正常的細胞供氧工作；由于co和hb（血紅蛋白）結合成hbco（碳氧血紅蛋白）的親和力要比氧與hb（血紅蛋白）結合形成hbo2（氧合血紅蛋白）的親和力大200300倍，而且hbco在常壓下hb與co脫離速度為hbo2的1/3600，所以人一旦吸入co即會形成肌體細胞得不到氧氣供應，從而出現中毒癥狀。co中毒后，受損最嚴重的是對缺氧最敏感的中樞神經系統(tǒng)和心肌。2.2 煤氣的燃燒 燃燒本質燃燒是可燃物質與氧或氧化劑劇烈化合而放出光和熱的物理化學反應。在燃燒過程中，物質會改變原有的性質而變成新的物質。 燃燒條件燃燒應具備的條件（燃燒的三要素）： 有可燃物質；有助燃物質；有火源，有一定的能量，達到可燃物質的燃點。上述三個條件在燃燒過程中缺一不可，統(tǒng)稱燃燒的三要素。煤氣作為一種燃料，其燃燒的條件： 有助燃物質；達到煤氣的著火溫度（燃點）。煤氣燃燒的三個階段： 煤氣與空氣混合； 混合后的可燃氣體的加熱和著火； 完成燃燒化學反應 著火溫度可燃物質只有達到其著火溫度時才能點著。所謂著火，就是可燃混合物系統(tǒng)化學反應可以自動加速而達到自燃著火的最低溫度。實際上，著火溫度不是一個固定數值，它取決于可燃物質在空氣中的濃度及其混合程度、燃燒室的形狀與大小等等?！包c火”的概念：點火是指在冷的可燃混合物中，用一個不大的點火源，在某一局部地方點火，先引起局部著火燃燒，然后向其它地方傳播，最終使整個混合物都達到著火燃燒，這叫做“被迫著火”或“點火燃燒”，簡稱“點火”?！爸稹钡母拍睿嚎扇蓟旌衔镎麄€容積都同時達到某一溫度，超過該溫度，混合物自動地著火達到燃燒狀態(tài)，這種過程叫“自燃著火”，俗稱著火。 氣體的燃燒速度火焰在火焰鋒面法線方向向未燃氣體傳播的速度，稱為火焰的傳播速度，其單位為m/s。它也是單位時間內在單位火焰面積上所燒掉的氣體體積，故也叫做燃燒速度。燃燒速度的大小，與可燃氣體種類、濃度、壓力、溫度等條件有關。煤氣的著火燃燒，其規(guī)律與上述講的完全一致。當煤氣被點火燃燒后，在煤氣壓力及其它燃燒條件不變的情況下，燃燒狀況處于一個穩(wěn)定的狀態(tài)，熾熱的焰面將熱量傳給未燃氣體，使其溫升達到著火溫度；但當煤氣的氣流速度大于燃燒速度時，燃燒產生的熱量不足以使未燃氣體達到著火溫度，此時，火焰將遠離燒咀，發(fā)生吹滅，出現“脫火”現象；當煤氣的氣流速度小于燃燒速度時出現“回火”現象，通常的影響因素是煤氣壓力的突然降低；無論是“回火”還是“脫火”都不是穩(wěn)定的燃燒狀態(tài)，是實際工作中要禁止的。“回火”與“脫火”的產生通常的影響因素包括：燒咀的大小、燃料的種類、燃料與空氣的混合比以及溫度等?！盎鼗稹迸c“脫火”通常在點火初期產生，因為此時（加熱窯爐、鍋爐等）爐體內溫度低，燃燒配風要調整，煤氣的燃燒狀態(tài)很不穩(wěn)定，煤氣壓力的波動、配風數量的高低、燒咀開關的大小等因素都會引起“回火”或“脫火”。因此，煤氣窯爐的點火要特別慎重，嚴密監(jiān)視煤氣的燃燒狀況，防止“回火”或“脫火”事故的發(fā)生。2.3 煤氣的爆炸爆炸是系統(tǒng)的一種非常迅速的物理的或化學的能量釋放過程，在這個過程中，系統(tǒng)內物質所含的能量迅速轉變成為機械能以及熱和光的輻射。宏觀表現為：系統(tǒng)周圍物質不尋常的移動或破壞、振動，并發(fā)出巨大的聲響。 煤氣爆炸的產生煤氣的爆炸屬化學性爆炸中爆炸性混合物爆炸的一種。從化學反應的角度講，煤氣的爆炸與燃燒沒有明顯的區(qū)別，煤氣從噴嘴中噴出后，在火焰外層與空氣混合，這時燃燒的速度取決于氣體的擴散速度，進行的是煤氣的正常燃燒；但若令煤氣預先與空氣混合達到相當比例，由于擴散過程已經完成，一經點火，系統(tǒng)內可燃的煤氣成分都幾乎在同一時刻燃燒，產生的能量不能被同時釋放，就能發(fā)生爆炸。 煤氣爆炸產生的條件煤氣爆炸產生的條件有三個： 在密閉（或相對密閉）的容器或空間內；煤氣與空氣（或氧氣）混合在其爆炸極限內；遇火源或高溫。此三個條件又稱為煤氣爆炸的三要素。反過來講，防止發(fā)生煤氣爆炸的條件其基本理論是切斷煤氣爆炸產生的三個條件。 煤氣爆炸極限煤氣在空氣中的濃度低于某一極限時，氧化反應產生的熱量不足以彌補散失的熱量，則燃燒不能進行；濃度超過某一極限時，由于缺氧也無法燃燒。前一濃度極限稱為著火下限，后一濃度極限稱為著火上限。著火極限又稱爆炸極限。爆炸的下限愈低，爆炸的濃度范圍愈大，燃爆的危險性就越大。另外，爆炸極限可作為確定可燃氣體火災危險性類別的標準：爆炸下限小于10%的可燃氣體，其火災危險性列為甲類；爆炸下限大于或等于10%的可燃氣體，其火災危險性為乙類。二 、 煤氣輸送及利用方面的安全知識1 煤氣燃料的特點1.1 煤氣是多種單一氣體組成的混合氣體，在冶金企業(yè)中作為主要的氣體燃料，主要是因為其存在以下優(yōu)點： 煤氣的燃燒過程簡單，易控制，容易實現自動調節(jié)； 煤氣可以進行高溫預熱，提高其燃燒的熱效率；煤氣燃燒完全，燃燒產物對環(huán)境不會產生污染。2 煤氣的質量要求高爐煤氣：含塵量小于10mg/nm3；煤氣溫度不大于40，機械水分應盡量脫除。焦爐煤氣（工業(yè)用）：h2s含量小于2g/m3；焦油含量小于5g/m3；萘含量小于0.5g/m3 轉爐煤氣：含氧量不大于2%；含塵量小于10mg/nm3。3 煤氣的輸送及壓力分級工業(yè)企業(yè)的煤氣輸送基本上是通過架空敷設的煤氣管道來實現的，根據煤氣的性質為保證生產的安全，在煤氣管道上設置了放散、膨脹器、人孔、排水器、接地線、吹掃點等附屬設施。有關煤氣管道安全運行的幾點要求： 架空敷設的煤氣管道要求有一定的傾斜度，以利于排除積水，傾斜度一般為25； 煤氣管道和支架上不應敷設動力電纜、電線，但供煤氣管道使用的電纜除外； 對新建、擴建、改建或大修后的煤氣管道在投產前必須進行氣密性試驗，合格后方可投產。試驗時間為2小時，泄漏率小于1%為合格。 煤氣管道上設置的放散管管口必須高出煤氣管道、設備和走臺4米，離地面不小于10米；對鋼鐵企業(yè)副產煤氣的壓力分級國家沒有明確的規(guī)定，目前我們廠煤氣生產的安全壓力范圍為：3kpap20kpa。4 煤氣設施的使用操作與檢修4.1 煤氣設施的操作4.1.1 除有特別規(guī)定外，任何煤氣設備均必須保持正壓操作，在設備停止生產時，要可靠切斷煤氣來源，并將內部煤氣吹凈；4.1.2 處理煤氣設備內部的煤氣時，應使用惰性介質（如蒸汽、氮氣、煙氣等）；吹掃或引氣過程中，嚴禁在煤氣設施上拴、拉電焊線，煤氣設施周圍40米內嚴禁火源；4.1.3 爐子點火時，爐內燃燒系統(tǒng)應具有一定負壓，點火程序必須是先點燃火種后給煤氣，嚴禁先給煤氣后點燃火；4.1.4 送煤氣時不著火或者著火后又熄滅，應立即關閉煤氣閥們，查清原因，排凈爐內混合氣體后，再按規(guī)程重新點火；4.1.5 送煤氣后，應檢查所有連接部位和隔斷裝置是否泄漏煤氣；4.2 煤氣設施的檢修4.2.1 煤氣設施停煤氣的檢修時必須可靠切斷煤氣來源，并將內部煤氣吹凈；4.2.2 進入煤氣設施內工作時，應取空氣樣作co含量分析，并嚴格按照不同含量限定的工作時間執(zhí)行；4.2.3 允許進入煤氣設備內部工作時，應采取防護措施并設專職監(jiān)護人；4.2.4 帶煤氣作業(yè)或在煤氣設施上動火，必須要有作業(yè)方案和安全措施，并取得煤氣防護站或安全主管部門的書面批準；4.2.5 工作人員每次進入設備內部工作的時間間隔至少在2小時以上；4.3 進入煤氣設施內工作，對co含量和工作時間的要求4.3.1 co含量不超過30mg/nm3（24ppm） 時，可較長時間工作；4.3.2 co含量在50mg/nm3（40ppm） 時，連續(xù)工作時間不得超過1小時；4.3.3 co含量在100mg/nm3（80ppm） 時，連續(xù)工作時間不得超過半小時；4.3.4 co含量在200mg/nm3（160ppm） 時，連續(xù)工作時間不得超過15-20分鐘；三、 煤氣防護、救護及事故搶救的安全知識1 在煤氣區(qū)域內工作的安全規(guī)定 煤氣區(qū)域是指煤氣設施周圍40米以內的范圍； 在煤氣區(qū)域內工作禁止吸煙、打盹、睡覺、長時間逗留或打鬧； 在煤氣區(qū)域工作必須兩人以上，看好風向，站立上風頭； 在 煤氣區(qū)域工作（包括值班室）要備好足夠的防毒面具，帶煤氣作業(yè)必須有防護人員在現場監(jiān)護； 掌握煤氣急救和人工呼吸的方法，發(fā)現煤氣泄漏立即上報調度，兩人以上戴面具處理； 在煤氣設備上動火，必須由防護人員進行動火鑒定，簽發(fā)動火許可證，采取安全措施后，方可進行。2 煤氣中毒的癥狀、急救及預防2.1 煤氣中毒的程度及癥狀煤氣中毒的程度和癥狀與個人的身體強弱、空氣中co濃度及中毒時間長短有關，人在運動和靜止兩種形式中，前者中毒較重。 輕度中毒：頭痛眩暈、耳鳴、惡心、嘔吐、心情煩躁； 中度中毒：兩腿酸軟不由自主，意識混亂，發(fā)生意志障礙，口吐白沫，發(fā)生潮式呼吸，瞳孔擴大，患者處于昏睡狀態(tài)； 嚴重中毒：口唇呈桃紅色或紫色，指甲花白，手腳冰涼，呼吸微弱，意志完全喪失，昏迷不醒，甚至呼吸及心波停止，大小便失禁，中毒者處于假死；2.2 煤氣中毒的現場急救 將中毒者救出危險區(qū)域，放在上風側空氣清新處，解除一切阻礙呼吸的衣物，并注意保暖；同時查明原因，組織進行現場處理； 首先檢查中毒者意識、呼吸、心波動和瞳孔等情況，判明中毒者的中毒程度，并確定急救方法： 輕度中毒者，可以直接送醫(yī)院治療； 中度中毒者，應在現場補氧，直到中毒者呼吸及心波正常，自覺較好時再送醫(yī)院治療； 重度中毒者，應在現場實施人工呼吸并使用蘇生器，待中毒者恢復自主呼吸后，改為補氧直至中毒者呼吸正常，意識清楚，自覺較好時，方可送醫(yī)院治療；2.3 煤氣中毒的預防 嚴格執(zhí)行煤氣安全規(guī)程和制度； 在煤氣區(qū)域掛有明顯的安全標志牌；對煤氣設備，特別是室內設備，應有定期檢查泄漏制度，發(fā)現泄漏及時處理； 發(fā)現跑冒煤氣或帶煤氣作業(yè)，必須佩帶防毒面具； 蒸汽管道不能與煤氣管道長期連通，用完后立即斷開，防止煤氣倒竄造成中毒；3 煤氣著火事故的搶救 煤氣設施著火時，應逐漸降低煤氣壓力，通入大量蒸汽或氮氣，但設施內煤氣壓力最低不得小于100pa（10.2mmh2o）。嚴禁突然關閉煤氣閘閥或封水封，以防回火爆