冶金煤气安全知识 梁 会 云 2011年2月22日 煤气安全知识 l煤气的产生过程 l煤气的特性 l煤气事故的产生、预防（案例） l煤气事故的处理通则 l居民使用煤气安全常识 1 煤气的产生过程 l焦炉煤气产生的工艺流程 l高炉煤气产生的工艺流程 l转炉煤气产生的工艺流程 l发生炉煤气产生的工艺流程 1.1 焦炉煤气产生的工艺流程 焦 炉 鼓 风 机 上 升 管桥 式 管 用 户 过剩放散管 三级脱硫塔 气液分离器 旋风分离器饱 和 器终 冷 搭 净煤气管网 电捕焦油器初 冷 器 集 气 管 用 户用 户 混合加压站干法脱硫 焦炉煤气柜 荒煤 气 煤气预冷塔 洗 苯 塔 1.2 高炉煤气产生工艺流程 高 炉 净煤气管网 高炉煤气柜 混合加压站填料脱水器 用 户 减压阀组 荒煤 气 重力除尘器 透平发电机 用 户过剩放散管 干法除尘系统 消 音 器 湿法清洗系统 切 断 阀 三 通 阀 鼓 风 机 1.3 转炉煤气产生的工艺流程 转 炉余热锅炉一文洗涤重力脱水 转炉煤气柜U型水封U型水封 折流板脱水旋风脱水 转炉加压站 二文洗涤 电除尘 放 散 塔 荒煤 气 用 户混合加压站 高炉煤气管网用 户 脱硫装置冷却器 1.4 发生炉煤气产生的工艺流程 发生炉旋风分离器余热锅炉旋风分离器 加压站 干法除尘 荒煤 气 用 户 煤气管网 煤气柜 2 煤气的基础知识 品种 成分 高炉煤气焦炉煤气转炉煤气发生炉煤气 一氧化碳27-30%7%45-70%30-34% 氢气1.51.8%5565%2-4%3238% 甲烷21-30%2-3% 二氧化碳812%1.53.5%15-20%1923% 氮气4565%78%23-42%314 % 碳氢化合物2%0.5% 热值 MJ/m33.23.816.518.55.37.58.39.2 密度Kg/m31.350.481.380. 97 2.1 煤气的主要成分 2.2 煤气特性 高炉煤气特性 焦炉煤气特性 转炉煤气特性 发生炉煤气特性 2.2.1 高炉煤气的特性 无色、无味、有毒的可燃气体。 密度1.35kg/m3，与空气密度（1.29kg/m3）相近 。 一氧化碳含量2730%，毒性很强。 着火点为700。 与空气混合的爆炸极限为4070%。具有易燃、 易爆、易中毒的特性。 2.2.2 焦炉煤气的特性 l无色、有奇臭味（因含硫化氢）、有毒的可燃气 体。 l密度是0.450.55 kg/m3，是空气密度的1/3；一 氧化碳含量约7%，毒性较高炉煤气小、易燃、易爆 。 l着火点650。 l与空气混合的爆炸极限为6-30%。 2.2.3 转炉煤气的特性 l无色、无味、有毒的可燃气体。 l密度是1.34 kg/m3，比空气密度高。 l一氧化碳含量45-70%，故毒性很强、易燃、易 爆。 l着火点650-700。 l与空气混合的爆炸极限为2070%。 2.2.4 发生炉煤气的特性 l无色、有臭味、有毒的可燃气体。 l密度是0.97 kg/m3，比空气密度小。 l一氧化碳含量30-34%，故毒性很强、易燃、易 爆。 l着火点530。 l与空气混合的爆炸极限为2074%。 3煤气事故的产生、预防 煤气着火事故的产生、预防 煤气爆炸事故的产生、预防 煤气中毒事故的产生、预防 3.1 煤气着火事故的产生、预防 煤气着火就是煤气的燃烧：是指煤气中的可燃成 分（氢气、一氧化碳、 碳氢化合物 ）在一定条件下与 氧气发生剧烈的氧化作用，并产生大量的光和热的物理 化学过程。 3.1.1 煤气着火必备的两个条件： l一是要有足够的空气或氧气 l二是要有明火或达到煤气燃点以上的温度。 l3.1.2.1 煤气设备附近有火源，煤气设备泄漏煤气引起着 火事故。 l3.1.2.2 煤气设备上架设电器设备，当煤气设备泄漏而电 器设备漏电产生火花时，引起着火事故。 l3.1.2.3 带煤气作业，使用铁质工具打出火花或磨擦产生 火花，引起着火事故。 l3.1.2.4 煤气设备泄漏煤气，附近有火源或裸露的高温蒸 汽管道，引起着火事故。 l3.1.2.5 在生产的煤气设备上或附近动火，有煤气泄漏， 不办理动火手续私自动火，又无安全措施，引起着火事故。 l3.1.2.6 在停产的煤气设备上动火，不采取措施，盲目动 火，造成着火事故。 l3.1.2.7 煤气设备接地装置失效，电击或杂散电流引起煤 气着火事故。 3.1.2煤气着火事故产生的原因 3.1.3 煤气着火事故案例 案例1 2007年12月10日18：05在冷轧酸再生大楼北侧30米处， 能源动力总厂燃气分厂送冷轧镀锌线6#煤气排水器着火，消防支队 出火场灭火，18：40将火扑灭。大火将煤气管道共架的若干动力及 通讯电缆烧损，电力中断，造成冷轧镀锌线除盐水泵停，迫使1#、 3#两条镀锌线停产。 原因分析： 因冬季煤气温度低，饱和水含量减少，煤气冷凝水减少 ，将排水器第二道阀门关止，采用人工放水方式运行；由于采用电 保温加热，煤气冷凝补水量小于蒸发量，导致排水器内水蒸发，水 封有效高度下降，加之第二道阀门关不严，煤气将水封击穿，煤气 外泄，因共架电缆打火引燃，而燃烧的高温将紧靠两侧另外两个煤 气排水器排水管残留焦油引燃，同时起火，是本次事故的直接原因 。 案例2 2008年12月16日15时45分，能源动力总厂燃气分厂送西区焦炉煤气 加压站DN1200的CCPP脱硫焦炉煤气管道在一炼钢路（设备协力汽检车间 北）着火，着火部位有电打火现象，16时燃气分厂防护车间副主任通知 设备协力动力工区电气作业区停电（共三路电源），停电时发现其中两 路电源空气开关已跳闸。16时5分，将另外一路送CCPP焦炉管道电保温电 源停电，经过关阀门降压、通氮气，17时20分鞍钢消防大队将火扑灭。 后发现管道上方敷设的三根煤气管道排水器电保温供电电缆已烧断，管 道及波纹管上方沿电缆敷设方向有两排孔洞，周围有金属熔化物。 原因分析： 管道上方敷设的电保温电缆绝缘破损，造成与煤气管道接触打火将 连接管道的波纹管（材质不锈钢，每层厚度0.5毫米，双层）击穿，造成 煤气泄露、着火，同时将其余两根电缆引燃，烧坏其绝缘层，由于其中 一根电缆只有一相瞬间接地，造成其供电开关在电缆短时间接地时仍没 有跳闸，电缆进一步对煤气管道接地放电打火，将煤气管道多处击穿， 使事故扩大。 送CCPP焦炉煤气管道着火事 故 送CCPP焦炉煤气管道着火事 故 案例3 2010年11月9日12：35分，燃气分厂四加压站岗位人员巡检发现3# 鼓风机机后焦炉煤气管道排水器着火，同时排水器上方电缆桥架电缆起 火，立即汇报管控中心和报火警，并通知相关人员现场施救。12：55分 将火扑灭。 原因分析： 排水器电保温的电热带接线端子一侧电热带磨损处打火，引燃煤 气排水器上部丝堵处泄漏的煤气是事故的直接原因。由于该煤气排水器 上部5个丝堵有一丝堵未拧紧，造成排水器水封被击穿，致使煤气泄漏是 事故的重要原因。 3.1.4 煤气着火事故的预防 从根本上讲：防止煤气着火事故发生的办 法，就是破坏或避免着火的两个必要条件的同时 存在，只要不具备煤气着火的两个必要条件，就 不会发生煤气着火事故。 3.2.1 煤气爆炸和爆炸极限：在容器或管道中，当煤气体与空 气或氧气的混合比达到一定的范围，并且遇到足够能量的火种 或温度达到着火温度以上时，就会发生爆炸。此时混合气体中 所含煤气的最大混合比叫做煤气的爆炸上限，最小混合比叫做 煤气的爆炸下限。 煤气爆炸极限： 高炉煤气：4070% 焦炉煤气：630% 转炉煤气：2070% 氢气： 4.1575% 爆炸极限可用于评价气体的火灾危险性大小。可燃气体的 爆炸下限越低。爆炸浓度范围越大，火灾危险性就越大。 氢气焦炉煤气转炉煤气高炉煤气 3.2 煤气爆炸事故的产生、预防 3.2.2 煤气爆炸条件 煤气爆炸必备的两个条件： 一是空气中混入的煤气或煤气中混入的空气达到煤气 爆炸范围； 二是必须有明火（引火源）或电弧、电火花达到煤气 燃点以上温度。 3.2.3 引火源：是指供给可燃物与助燃物发生燃烧反映 的能量来源。一般分直接、间接火源两大类： 3.2.3.1直接火源： A) 明火：生产生活的炉火、灯火、烛火、焊接火、吸烟 火、撞击、摩擦火，机械车辆排气筒火星等。 B）电弧、电火花：电气设备、电气线路、电气开关泄漏 打火，电话、手机等通讯工具产生的静电火花。（进入氢 气区域要关手机） C）瞬间高压放电的雷击能引燃任何可燃物。 国家标准：大型危险煤气作业不应在雷雨天进行。 3.2.3.2 间接火源 高温：是指高温加热、烘烤、积热不散、机械设备 故障发热、摩擦发热等。 3.2.4煤气爆炸产生的原因： 3.2.4.1 工业炉送煤气时，违章点火造成爆炸。点火作业必 须先点火、后送煤气。 3.2.4.2 工业炉停送煤气时，炉前管道内混合气体达到爆炸 极限，烧咀不严或烧咀没关或没关严未发现，发生爆炸。 3.2.4.3 工业炉点火作业时，第一次点火失败，煤气已经进 入炉膛内，形成爆炸性混合气体；第二次点火前，没有处理 炉膛内煤气就点火，造成爆炸。 3.2.4.4 煤气设备动火，残余煤气处理不合格或不经过化验 ，凭直觉动火造成爆炸。 3.2.4.5 送煤气时，不用氮气或蒸汽吹扫空气，直接送煤气 造成煤气在管道内与空气混合形成爆炸性气体，遇明火造成 煤气爆炸事故。 3.2.4.5 生产与非生产的煤气设备，没有可靠的切断装置， 煤气窜入非生产设备，形成爆炸性混合气体引起爆炸。 3.2.4.6 长时间放置的煤气设备，不经再次处理混合气体， 也不经检测，冒险动火，造成爆炸。 3.2.4.7 煤气泄漏处理方法不当造成爆炸事故。 3.2.4.8 煤气设备送气时，不做爆发试验冒险进行点火作业 造成爆炸事故。 3.2.4.9 煤气设备送煤气时，设备内有残留火源造成爆炸。 3.2.5 煤气爆炸事故案例 案例1： 2004年4月14日，燃气厂送耐火焦炉煤气管道动 迁接点施工结束后，开始抽盲板作业，抽完盲板后，管 道内煤气爆炸，爆炸产生的气流将正在该处进行盲板作 业的盲板工从作业平台上掀起并坠落到地面（落差6米） ，造成其面颈部烧伤、双眼睑灼伤并多发异物，右眶皮 肤裂伤，骨盆骨折，髋臼骨折伴脱位。同时，爆炸产生 的气流将同样在该处进行盲板作业的另一名盲板工的面 部烧伤，双眼睑、双眼球重度烧伤并多发异物。 原因分析：由于盲板前阀门不严煤气泄漏到管道内形成 混合气体，达到爆炸极限，同时由于管道焊口1.5米范围 内焦油残渣清理不彻底，在焊接过程中被引燃，送煤气 时没有确认施工处是否彻底灭火，导致管道内煤气爆炸 。 案例2 1989年9月8日，燃气厂在化工厂墙外进行 DG720焦炉煤气管道新安装放散管堵盲板作业 。6时45分打开法兰，拆除垫圈。约20分钟后 ，“轰”的一声发生爆炸并伴随着火，将三人 全身烧伤3540%。 原因：当时焦炉煤气压力2.8kpa，超过带煤气 作业压力规定（2.0kpa）杂质在法兰上打出火 花，导致煤气着火。 l案例3 2010年12月8日，发电分厂锅炉作业区在4#锅炉紧急 停炉、停焦炉煤气时，由于火嘴的煤气阀门处漏水无法 靠近关止，直接关闭来源煤气总阀门DN800，并打开总阀 后放散管，造成4#锅炉入口煤气管道回火爆炸，放散管 炸飞。同时在2#锅炉送煤气时，由于入口管道总阀门不 严，煤气与管道内存有的空气混合达到爆炸极限，火嘴 周围温度较高，又导致2#锅炉入口管道爆炸，入口总阀 门炸裂，大量泄漏煤气。 原因分析：1、4#炉煤气爆燃原因是，锅炉处于紧急停炉 的情况下，火嘴门无法关闭，采取关闭室外总门，开放 散门的办法止火，造成管道内混入空气，回火发生爆燃 。 2、2#炉中班更换管道放散门时，用空气置换管道内的 煤气，检修作业结束后因大闸门不严，管道里漏进煤气 ，2#炉并汽正常后，火嘴周围温度较高，导致混有空气 的煤气管道发生爆燃。 2#炉煤气总门炸裂 4#炉煤气盲板阀后波纹管爆炸后拉直 l案