煤氣生產(chǎn)安全知識.doc

煤氣生產(chǎn)安全知識簡編一、煤氣安全基礎(chǔ)知識1 煤氣的組成和性質(zhì)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?fàn)t煤氣、高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、發(fā)生爐煤氣、鐵合金爐煤氣等，目前我們?nèi)R鋼所使用的煤氣種類有焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣等三種。由于制氣原料和煤氣的生產(chǎn)、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(zhì)也就各不相同。高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、轉(zhuǎn)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?fàn)t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(zhuǎn)爐煤氣中主要的成分為co和co2，分別占6070%和1520%，可燃?xì)怏w組分僅有co；另外要強(qiáng)調(diào)的一點是，轉(zhuǎn)爐煤氣中o2含量絕不可超過2%。1.2 煤氣的性質(zhì)1.2.1 焦?fàn)t煤氣焦?fàn)t煤氣是焦?fàn)t煉焦過程中產(chǎn)生的一種副產(chǎn)品，其產(chǎn)生機(jī)理主要是煤的干餾，在焦?fàn)t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(zhì)，這些雜質(zhì)的存在具有較大的危害，必須對其進(jìn)行凈化。凈化后的焦?fàn)t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?fàn)t煤氣與空氣混合達(dá)到一定的比例，遇明火或550左右的高溫就會產(chǎn)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(chǎn)生的一種副產(chǎn)品，其產(chǎn)生過程主要是高爐鼓風(fēng)（o2）和爐料中焦碳（c）在熾熱的爐膛內(nèi)產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)，高爐煤氣在離開高爐時帶有大量爐塵，也必須經(jīng)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(dá)到一定比例，遇到明火或700左右的高溫就會爆炸。1.2.3 轉(zhuǎn)爐煤氣轉(zhuǎn)爐煤氣是轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中產(chǎn)生的一種副產(chǎn)品，其產(chǎn)生機(jī)理主要是吹氧（o2）與鐵水中的碳（c）、硫（s）、磷（p）等進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，在轉(zhuǎn)爐煤氣中含有較多的爐塵，也必須對其進(jìn)行凈化。轉(zhuǎn)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(dá)55%以上，泄漏出來極易造成人身中毒。轉(zhuǎn)爐煤氣與空氣或氧氣混合達(dá)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?fàn)t煤氣.轉(zhuǎn)爐煤氣高爐煤氣；按毒性大?。╟o含量高低）排序：轉(zhuǎn)爐煤氣.高爐煤氣焦?fàn)t煤氣；）2 煤氣中毒、燃燒、爆炸2.1 煤氣中毒機(jī)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(nèi)。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(jié)合形成hbo2（氧合血紅蛋白）參與人體正常的細(xì)胞供氧工作；由于co和hb（血紅蛋白）結(jié)合成hbco（碳氧血紅蛋白）的親和力要比氧與hb（血紅蛋白）結(jié)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(xì)胞得不到氧氣供應(yīng)，從而出現(xiàn)中毒癥狀。co中毒后，受損最嚴(yán)重的是對缺氧最敏感的中樞神經(jīng)系統(tǒng)和心肌。2.2 煤氣的燃燒 燃燒本質(zhì)燃燒是可燃物質(zhì)與氧或氧化劑劇烈化合而放出光和熱的物理化學(xué)反應(yīng)。在燃燒過程中，物質(zhì)會改變原有的性質(zhì)而變成新的物質(zhì)。 燃燒條件燃燒應(yīng)具備的條件（燃燒的三要素）： 有可燃物質(zhì)；有助燃物質(zhì)；有火源，有一定的能量，達(dá)到可燃物質(zhì)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(zhì)；達(dá)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?xì)怏w的加熱和著火； 完成燃燒化學(xué)反應(yīng) 著火溫度可燃物質(zhì)只有達(dá)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(xué)反應(yīng)可以自動加速而達(dá)到自燃著火的最低溫度。實際上，著火溫度不是一個固定數(shù)值，它取決于可燃物質(zhì)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(dá)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(dá)到某一溫度，超過該溫度，混合物自動地著火達(dá)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?xì)怏w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(nèi)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?xì)怏w種類、濃度、壓力、溫度等條件有關(guān)。煤氣的著火燃燒，其規(guī)律與上述講的完全一致。當(dāng)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?xì)怏w，使其溫升達(dá)到著火溫度；但當(dāng)煤氣的氣流速度大于燃燒速度時，燃燒產(chǎn)生的熱量不足以使未燃?xì)怏w達(dá)到著火溫度，此時，火焰將遠(yuǎn)離燒咀，發(fā)生吹滅，出現(xiàn)“脫火”現(xiàn)象；當(dāng)煤氣的氣流速度小于燃燒速度時出現(xiàn)“回火”現(xiàn)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?！盎鼗稹迸c“脫火”的產(chǎn)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。“回火”與“脫火”通常在點火初期產(chǎn)生，因為此時（加熱窯爐、鍋爐等）爐體內(nèi)溫度低，燃燒配風(fēng)要調(diào)整，煤氣的燃燒狀態(tài)很不穩(wěn)定，煤氣壓力的波動、配風(fēng)數(shù)量的高低、燒咀開關(guān)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(yán)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(xué)的能量釋放過程，在這個過程中，系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)所含的能量迅速轉(zhuǎn)變成為機(jī)械能以及熱和光的輻射。宏觀表現(xiàn)為：系統(tǒng)周圍物質(zhì)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(chǎn)生煤氣的爆炸屬化學(xué)性爆炸中爆炸性混合物爆炸的一種。從化學(xué)反應(yīng)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(kuò)散速度，進(jìn)行的是煤氣的正常燃燒；但若令煤氣預(yù)先與空氣混合達(dá)到相當(dāng)比例，由于擴(kuò)散過程已經(jīng)完成，一經(jīng)點火，系統(tǒng)內(nèi)可燃的煤氣成分都幾乎在同一時刻燃燒，產(chǎn)生的能量不能被同時釋放，就能發(fā)生爆炸。 煤氣爆炸產(chǎn)生的條件煤氣爆炸產(chǎn)生的條件有三個： 在密閉（或相對密閉）的容器或空間內(nèi)；煤氣與空氣（或氧氣）混合在其爆炸極限內(nèi)；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(chǎn)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(yīng)產(chǎn)生的熱量不足以彌補(bǔ)散失的熱量，則燃燒不能進(jìn)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?xì)怏w火災(zāi)危險性類別的標(biāo)準(zhǔn)：爆炸下限小于10%的可燃?xì)怏w，其火災(zāi)危險性列為甲類；爆炸下限大于或等于10%的可燃?xì)怏w，其火災(zāi)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(xiàn)自動調(diào)節(jié)； 煤氣可以進(jìn)行高溫預(yù)熱，提高其燃燒的熱效率；煤氣燃燒完全，燃燒產(chǎn)物對環(huán)境不會產(chǎn)生污染。2 煤氣的質(zhì)量要求高爐煤氣：含塵量小于10mg/nm3；煤氣溫度不大于40，機(jī)械水分應(yīng)盡量脫除。焦?fàn)t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(zhuǎn)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(shè)的煤氣管道來實現(xiàn)的，根據(jù)煤氣的性質(zhì)為保證生產(chǎn)的安全，在煤氣管道上設(shè)置了放散、膨脹器、人孔、排水器、接地線、吹掃點等附屬設(shè)施。有關(guān)煤氣管道安全運行的幾點要求： 架空敷設(shè)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(yīng)敷設(shè)動力電纜、電線，但供煤氣管道使用的電纜除外； 對新建、擴(kuò)建、改建或大修后的煤氣管道在投產(chǎn)前必須進(jìn)行氣密性試驗，合格后方可投產(chǎn)。試驗時間為2小時，泄漏率小于1%為合格。 煤氣管道上設(shè)置的放散管管口必須高出煤氣管道、設(shè)備和走臺4米，離地面不小于10米；對鋼鐵企業(yè)副產(chǎn)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(chǎn)的安全壓力范圍為：3kpap20kpa。4 煤氣設(shè)施的使用操作與檢修4.1 煤氣設(shè)施的操作4.1.1 除有特別規(guī)定外，任何煤氣設(shè)備均必須保持正壓操作，在設(shè)備停止生產(chǎn)時，要可靠切斷煤氣來源，并將內(nèi)部煤氣吹凈；4.1.2 處理煤氣設(shè)備內(nèi)部的煤氣時，應(yīng)使用惰性介質(zhì)（如蒸汽、氮氣、煙氣等）；吹掃或引氣過程中，嚴(yán)禁在煤氣設(shè)施上拴、拉電焊線，煤氣設(shè)施周圍40米內(nèi)嚴(yán)禁火源；4.1.3 爐子點火時，爐內(nèi)燃燒系統(tǒng)應(yīng)具有一定負(fù)壓，點火程序必須是先點燃火種后給煤氣，嚴(yán)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(yīng)立即關(guān)閉煤氣閥們，查清原因，排凈爐內(nèi)混合氣體后，再按規(guī)程重新點火；4.1.5 送煤氣后，應(yīng)檢查所有連接部位和隔斷裝置是否泄漏煤氣；4.2 煤氣設(shè)施的檢修4.2.1 煤氣設(shè)施停煤氣的檢修時必須可靠切斷煤氣來源，并將內(nèi)部煤氣吹凈；4.2.2 進(jìn)入煤氣設(shè)施內(nèi)工作時，應(yīng)取空氣樣作co含量分析，并嚴(yán)格按照不同含量限定的工作時間執(zhí)行；4.2.3 允許進(jìn)入煤氣設(shè)備內(nèi)部工作時，應(yīng)采取防護(hù)措施并設(shè)專職監(jiān)護(hù)人；4.2.4 帶煤氣作業(yè)或在煤氣設(shè)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(hù)站或安全主管部門的書面批準(zhǔn)；4.2.5 工作人員每次進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部工作的時間間隔至少在2小時以上；4.3 進(jìn)入煤氣設(shè)施內(nèi)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(hù)、救護(hù)及事故搶救的安全知識1 在煤氣區(qū)域內(nèi)工作的安全規(guī)定 煤氣區(qū)域是指煤氣設(shè)施周圍40米以內(nèi)的范圍； 在煤氣區(qū)域內(nèi)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(fēng)向，站立上風(fēng)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(hù)人員在現(xiàn)場監(jiān)護(hù)； 掌握煤氣急救和人工呼吸的方法，發(fā)現(xiàn)煤氣泄漏立即上報調(diào)度，兩人以上戴面具處理； 在煤氣設(shè)備上動火，必須由防護(hù)人員進(jìn)行動火鑒定，簽發(fā)動火許可證，采取安全措施后，方可進(jìn)行。2 煤氣中毒的癥狀、急救及預(yù)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(qiáng)弱、空氣中co濃度及中毒時間長短有關(guān)，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(kuò)大，患者處于昏睡狀態(tài)； 嚴(yán)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(xiàn)場急救 將中毒者救出危險區(qū)域，放在上風(fēng)側(cè)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(jìn)行現(xiàn)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(yīng)在現(xiàn)場補(bǔ)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(yīng)在現(xiàn)場實施人工呼吸并使用蘇生器，待中毒者恢復(fù)自主呼吸后，改為補(bǔ)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(yù)防 嚴(yán)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(biāo)志牌；對煤氣設(shè)備，特別是室內(nèi)設(shè)備，應(yīng)有定期檢查泄漏制度，發(fā)現(xiàn)泄漏及時處理； 發(fā)現(xiàn)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(shè)施著火時，應(yīng)逐漸降低煤氣壓力，通入大量蒸汽或氮氣，但設(shè)施內(nèi)煤氣壓力最低不得小于100pa（10.2mmh2o）。嚴(yán)禁突然關(guān)閉煤氣閘閥或封水封，以防回火爆