煤气专业知识培训 （煤气基础知识、煤气安全管理、煤气危险作业管控 ） 授课单位：生产安全环保部 授 课 人： * * 授课时间：2016年5月26日 前言 煤气是钢铁冶金企业的副产品，也是钢铁企业中不可缺少的一 种能源。在钢铁企业能源平衡中占很重要的位置。但是由于煤气具 有易燃烧、易爆炸和易中毒的特性，也给企业造成很大的隐患和损 失。 2015年11月29日，山东省滨州市山东富凯不锈钢有限公司发生 重大煤气中毒事故，已造成10人死亡、7人受伤。广东省三水化工实 业有限公司“315”事故、河北省东海特钢集团有限公司 “319”事故、河南省中原特钢股份有限公司“42”事故、山西 省华鑫源钢铁有限责任公司“831”事故，均是在检维修和复产时 发生的较大煤气中毒事故，共造成14人死亡。即在当前记录下， 2015年共已有24人在企业煤气中毒死亡。 煤气事故究其根源，主要是煤气安全知识缺乏；员工 对煤气的重视程度不足；违章作业、违章指挥时有发生； 接触煤气事故盲目施救、没有预防措施，造成群死群伤事 故发生。 结合公司煤气岗位员工实际情况，参考专业资料，编 写此课件，大家共同学习进步，因水平有限，不妥之处， 敬请批评指正。 培训内容： 第一章 煤气基础知识 第二章 煤气安全管理 第三章 煤气危险作业管控 第一章 煤气基础知识 1、煤气的概述 2、钢铁企业各类煤气的基础知识 煤气的概述 狭义的来讲：用煤加工而成，产出能燃烧的气体叫做煤 气。比如发生炉煤气、焦炉煤气。 广义来讲煤气就是燃气，能燃烧的气体都可以叫做煤气，这种 层意上按照来源分为天然气、人工煤气、液化石油气和沼气。 今天主要讲的是人工煤气，包括有：高炉煤气、转炉煤气、焦 炉煤气、发生炉煤气等。 煤气的组成 煤气一般是由多种可燃和不可燃的单一气体 组成的混合气体。其中可燃气体成分有CO、H2和 其他气态碳氢化合物CmHn、H2S等，不可燃的气体 成分有CO2、N2和少量的O2。除此之外，在煤气中 还含有水蒸气和固体粉尘微粒。 煤气中单一物质的性质 CO:无色、无味、毒性极强，自燃点608.89，遇点火源会着火或 爆炸,煤气成分中属燃烧单质。 H2:无色、无味，着火温度580-590，遇点火源会着火或爆炸，煤 气成分中属燃烧单质。 CH4：无色、有微量葱臭味，难溶于水，与空气混合可形成爆炸性 气体，着火温度650-750，空气中浓度达25%-30%时易引起窒息. 煤气成分中属燃烧单质。 CO2：无色、无味、不可燃，高浓度时会刺激呼吸系统，引起呼吸 加快、困难，并有窒息的危险，煤气成分中不燃烧物质。 煤气中单一物质的性质 N2：无色、无味，化学性质不活泼，不燃烧，空气中含量增加时 会造成窒息，空气中约含 79%。煤气成分中属不燃物质。 O2：无色、无味、助燃，空气中约含21% ，煤气中含量极少。煤 气成分中属助燃物质。 煤气的综合性质 由于生产工艺和控制水平的差异，不同单位的煤气组成成 分也不尽相同。实际生产过程中，转炉煤气中的CO含量随时都 在变化，高炉煤气中的CO含量与高炉的冶炼强度、焦比消耗、 喷煤多少、富氧强度等因素有关，所以煤气的综合性质程度是 有所差异的，但主要的三大特性不会变。 煤气的综合性质 煤气的三大特性：易燃、易爆、易中毒性，(同时具有一定腐蚀性)。 1.易燃。煤气中含有H2、CO、CH4、CmHn等可燃气体，当生产、储存、 输送煤气的设备和管道发生泄漏，在遇到点火源时及易引起着火事 故。 煤气的综合性质 事例1，某炼钢车间新建600mm煤气管道，装有水封阀，因法兰漏水检 修，操作工将水封底部的放空阀打开，致使煤气从水封大量逸出，旁 边进行着明火作业，将逸出煤气点燃，发生火灾事故，火势较大，消 防车及时赶到，消灭火情。事故原因：不熟悉水封结构，任意拔动阀 门，造成煤气外泄，明火作业离管道太近。 事例2、某焦化厂在地沟中堵350mm的盲板，为防止煤气涡流，临时安 装通风设施驱赶煤气，当法兰撑开10分钟时，突然着火，烧伤4人。 事故原因分析，通风机口对着墙壁，涡流的煤气进入风机，风机不是 防爆式，因而引起着火。 煤气的综合性质 2.易爆。不管高炉煤气还是转炉煤气，爆炸上下极限较广。由于 管道动火前、设备停送气时吹扫不彻底，阀门不严、水封及其他设 备煤气泄漏或者煤气、空气倒流等原因造成煤气与空气混合达到爆 炸极限，遇到点火源时会引起爆炸事故。 煤气的综合性质 事例：某炼铁厂在热风炉煤气管道上动火焊接，上午动火发现管道内有煤气 ，下午又试验两次，仍然着火，就将管道上的手动、电动阀门关闭，3个直径 100mm的放散打开，15分钟后认为煤气干净了进行第五次动火发生爆炸，炸毁 管道等设备，损失7万元。 事故原因分析：不懂煤气设施动火常识，要动火，停用的管道要和运行的管 道可靠切断，不堵盲板而是靠阀门切断，势必煤气会窜入停用管道，发现着 火，有煤气，而不认真处理，打开放散后，管道中吸入空气 ，形成爆炸性混 合气体，总终发生爆炸事故。 煤气的综合性质 3.易中毒。大多数煤气中均含有CO,CO是一种无色、无味、无 刺激性的有毒气体，属于二类毒性物质，煤气中所含CO越高， 其发生煤气中毒的危险性越大。 一旦煤气设备、管道及阀门 密封不严或操作不当，煤气会有泄漏，如果作业场所通风不良 ，或者进入煤气设备内作业时就会造成煤气中毒事故，严重时 会造成人员死亡。 煤气的综合性质 煤气使人中毒原理： 煤气中含有大量的有毒气体CO，人体吸入CO后，CO与身体的血红蛋 白快速结合生成难易解离的碳氧血红蛋白，血红蛋白无法携带氧气 ，致使人体缺氧死亡。 （CO和血红蛋白结合的能力是O2的240倍） 煤气的综合性质 事例：某高炉炼铁配管工为解决炉身上部向下漏水问题，独自一 人，未戴防毒面具上炉，为第四层平台挡水，因此煤气中毒，经 抢救无效死亡。 事故原因：炉身多处跑冒煤气，违章作业，独自一人且未戴防毒 面具到漏气严重地方。 煤气的综合性质 4.腐蚀性。煤气中的酸性杂质在遇到冷凝水时 溶解于水中发生电离，电离出氢离子，从而使 冷凝水呈酸性，腐蚀管路及设备。 煤气的综合性质 钢铁企业涉及到的煤气之高炉煤气 高炉煤气的定义： 高炉炼铁生产工艺过程中产生的含有一氧化碳、氢等可燃 气体的高炉排气称之为高炉煤气，是高炉冶炼生产的副产 品。 钢铁企业涉及到的煤气之高炉煤气 生成高炉煤气的过程： 高炉炼铁时，高压鼓风机鼓风，风通过热风炉加热后进入高炉 ，这种热风和焦炭助燃，产生二氧化碳和一氧化碳，二氧化碳又和 炙热的焦炭产生一氧化碳，一氧化碳在上升的过程中，还原了铁矿 石中的铁元素，使之成为生铁，铁水从出铁口放出，这时候在高炉 的炉气中，还有大量的过剩一氧化碳，通过炉顶管道排出，高炉煤 气就从高炉产出。 钢铁企业涉及到的煤气之高炉煤气 高炉煤气的参数： CO占25%左右 CO2 占15%左右 N2占55 %左右 H2、CH4的含量很少 着火温度大于700 爆炸极限：18%-72% 热值800-1000kJm3 钢铁企业涉及到的煤气之高炉煤气 高炉煤气的作用： 1、节约电能 高炉鼓风机是冶金行业高炉炼铁生产系统中的关键设备，也是能耗较大的 一部分，随着科技发展，BPRT机组就是利用煤气透平技术将煤气透平回收 的能量直接用于驱动鼓风机，极大的节约了电能，为公司节省经济支出。 钢铁企业涉及到的煤气之高炉煤气 2、提供燃料 冶金行业中有较多的生产设备需要燃料，公司自产的高炉煤气提 供了大量的气体燃料，带动了大多数辅助生产岗位，包括发电锅 炉、热风炉、加热炉等用气大户，为公司做出了巨大贡献。 钢铁企业涉及到的煤气之转炉煤气 转炉煤气的定义： 在转炉炼钢生成工艺中，生成主要成分为一氧化碳的转炉 排气称之为转炉煤气。 钢铁企业涉及到的煤气之转炉煤气 生成转炉煤气的过程： 转炉炼钢时，用纯氧吹炼含有3%-4.5%碳的铁水，当铁水 中的碳遇到纯氧燃烧生成一氧化碳，而经过脱碳的铁水成 为钢水，生成的转炉排气就是转炉煤气。 钢铁企业涉及到的煤气之转炉煤气 转炉煤气的基本参数： CO:占65%左右 CO2：占15%左右 N2：占18%左右 少量的H2、O2、CmHn 着火温度:530 爆炸极限：18.2%-83.2% 热值：1400KJ/M3左右 钢铁企业涉及到的煤气之转炉煤气 转炉煤气的作用：提供燃料 转炉煤气具有较高的燃烧热值，对公司燃料要求较高的生 产工艺提供了燃料，比如为球团回转窑点火器，钢水铁包 的烘烤器提供了高能燃料，满足生产需求。 第二章 煤气安全管理 国家对企业执行的标准工业企业煤气管理规程 企业建立专业管理制度煤气安全管理办法 工业企业煤气管理规程 1986年，国家出台了工业企业煤气管理规程国家标准，并 于2004年进行首次修订，随工业技术的发展，不断完善了管理规程 中的内容，最新版的规程对煤气专业术语进行了整理，提出了设计 煤气生产项目的基本要求，对煤气生产、回收与净化管道、煤气设 备、附属装置等12个项目都做了国家级要求。 工业企业煤气管理规程 根据公司涉及到的煤气系统设施，做了筛选整理，大家共同学习。 3.2 煤气设施的定义： 所有流经煤气的设施，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。（例如 ：一个可以注水V形煤气管道，称之为V形水封，不但煤气管道是煤气设 施，V形水封的进水管道最后一个阀门也属于煤气设施，因为它的开与 关以关系到煤气安全问题）。 工业企业煤气管理规程 4.3 煤气设施的焊接工作应按国家有关规定由持有合格证的焊工担 任，煤气工程的焊接、施工与验收应符合国家专业标准。 4.7 煤气设施应明确划分管理区域，明确责任。 4.8 各种主要的煤气设备、阀门、放散管、管道支架等应编号，号 码应标在明显的地方。 工业企业煤气管理规程 4.10 煤气危险区(如地下室、加压站、热风炉及各种煤气发生设 施附近)的一氧化碳浓度应定期测定，在关键部位应设置一氧化 碳监测装置。作业环境一氧化碳最高允许浓度为24ppm。 4.11 应对煤气工作人员进行安全技术培训，经考试合格的人员 才准上岗工作，以后每两年进行一次复审。煤气作业人员应每隔 一至两年进行一次体检，体检结果记人“职工健康监护卡片”， 不符合要求者，不应从事煤气作业。 工业企业煤气管理规程 4.12 凡有煤气设施的单位应设专职或兼职的安全技术人员负责本 单位的煤气安全管理工作。 4.13 煤气的生产、回收及净化区域内，不应设置与本工序无关的 设施及建筑物。 4.14 剩余煤气放散装置应设有点火装置及蒸汽(或氮气)灭火设施 ，需要放散时，一般应点燃。 4.15 煤气设施的人孔、阀门、仪表等经常有人操作的部位，均应 设置固定平台。 工业企业煤气管理规程 6.1.1 煤气管道和附件的连接可采用法兰、螺纹，其他部 位应尽量采用焊接。 6.1.3 煤气管道应采取消除静电和防雷的措施。 6.2.1.6 大型企业煤气输送主管管底距地面净距不宜低于 6m，煤气分配主管不宜低于4.5m，山区和小型企业可以适 当降低。 工业企业煤气管理规程 7.2.4.1 眼镜阀和扇形阀不宜单独使用，应设在密封蝶阀或闸阀后面。 7.2.4.2 敞开眼镜阀和扇形阀应安设在厂房外，如设在厂房内，应离炉 子10m以上。 7.2.5.1 密封蝶阀不能作为可靠的隔断装置，只有和水封、插板、眼镜 阀等并用时才是可靠的隔断装置。 工业企业煤气管理规程 7.2.7.1 单独使用闸阀不能作为可靠的隔断装置。 7.2.7.2 所用闸阀的耐压强度应超过煤气总体试验的要 求。 7.2.9.1 盲板主要适用于煤气设施检修或扩建延伸的部 位。 7.2.9.2 盲板应用钢板制成，并无砂眼，两面光滑，边缘 无毛刺。盲板尺寸应与法兰有正确的配合，盲板的厚度按 使用目的经计算后确定。 工业企业煤气管理规程 7.3.1.2 放散管口应高出煤气管道、设备和走台4m，