煤气安全防护技术..ppt

煤气安全防护技术 一、煤气分类、成分及特性 ¨U:\40+4学习讲义（分厂）.doc 注： 1、比重： ¨指煤气重度与同状态下空气重度的比值 ，是煤气安全的重要参数比空气重的 可燃气体或易燃液体蒸汽，能在地面流 动扩散到相当远的地点，一旦遇到火源 就会被点燃，并将火焰传播回来，引起 着火爆炸事故，或积存于低洼处，遇明 火而着火爆炸，或人员中毒 ¨实例：“1.6”事故 转炉放散阀熄火 高炉放散 2、热值： ¨指1标准立方米煤气完全燃烧所产生的热 量，影响燃烧爆炸事故的难易 ¨实例：爆发实验 30平米烧工具掉落燃 烧事故 3、爆炸极限： ¨煤气与空气（或氧气）混合达到一定浓 度时，遇到火源就会发生爆炸，遇火源 能发生爆炸的浓度范围就叫爆炸极限 ¨实例：爆发实验 氧含量分析 谭家 山微爆事故 4、产气源： ¨焦炉（二大二小）——焦炉煤气 ¨高炉（一大五小）——高炉煤气 ¨转炉（三座）——转炉煤气 5、用户： ¨焦炉煤气——民用、点火、掺烧、焦炉 自用、精制煤气、制氢 ¨高炉煤气——竖窑、机电、老石灰窑、 锅炉发电、热风炉、喷煤、焦炉 ¨转炉煤气——大高炉热风炉 ¨混合煤气——其它用户 ¨6、根据不同煤气，确定作业 危险等级和警戒等级。

二、煤气工艺（略） 三、煤气设备和设施》 ¨1、混合站与加压站 ¨主要故障：煤气源全部断绝或某种气源 断绝 ¨处理：对煤气源断绝，需查明断绝原因 ，通知所属煤气用户止火或保温；全部 断绝时，应立即向管道内通蒸汽或氮气 ；某种起源断绝时，可分情况，关闭断 绝气源的蝶阀，必须保持管道压力在 500PA以上 2、煤气柜 主要问题：煤气或空气的置换 ¨方法： ¨（1）间接置换：利用惰性气体作为空气 或煤气的中间介质 ¨A 置换空气：打开排气口，浮塔（湿式）或活塞（干 式）处于最低安全位置，通过进口或出口放进惰性气 体，经检测氧气（或二氧化碳）合格后，关闭惰性气 体，换接煤气整个换气过程保持柜内正压大于500Pa ¨B 置换煤气：气柜排空到最低安全点，关闭进出口阀 ，利用惰性气体进行吹扫，一般氮气量应为柜容的2.5 倍，经检测CO 合格后，关闭惰性气体，鼓入空气 （2）直接置换： ¨煤气和空气直接置换因煤气与空气的 混合气体经过从到达爆炸下限至超过爆 炸上限的过程，存在着火、爆炸的危险 ，所以一般不宜使用不得不使用时， 必须严格防范，如100米内设警戒，煤气 流速小于10米/秒，接地电阻小于4欧等。

¨特例：高炉煤气置换 局部惰性气体置 换 3、煤气管道 ¨（1）煤气管道实验要求： ¨A 煤气管道压力大于100000帕的，进行 强度实验和严密性实验； ¨B 煤气管道压力小于100000帕的，只进 行严密性实验 （2）实验的介质： ¨一般采用液压进行，实践中，工厂煤气 管道为常压管道，设计时未考虑水压实 验载荷强度的要求，常用气压实验代替 实验前的要求煤气管道系统施工完 毕，应经过工程外观检查合格，各处连 接部位和焊缝检查合格，清除杂物，将 不能参与实验的系统、设备、仪表等加 以隔离，并检查合格后，才能进行强度 实验和严密性实验 （3）强度实验： ¨煤气正常运行的压力远小于管道和焊缝 的实际机械强度值所以是作为检查煤 气管道明显缺陷的预试压实验压力为 1.15Pj（架空管道）或1.5Pj（地下管道） 实验时，压力应逐级缓升，首先升至 实验压力的50%，检查有无泄露或异常 现象，然后将实验压力以10%为间隔逐 级升压，每级稳定5分钟，直至达到所要 求的实验压力为止稳定时间不小于1小 时，以无泄漏，目测无变形为合格 （4）严密性实验： ¨A 实验压力根据位置确定，但一般不小于 20000Pa； ¨B 常压架空管道允许泄漏率，一般小于1%每 小时。

¨A=1/t*（1-P2*T1/P1*T2）*100% ¨A——每小时平均泄漏率 ¨P1、P2——实验开始、结束时管道内气体的绝 对压力Pa ¨T1、T2——实验开始、结束时管道内气体的绝 对温度K ¨t——实验时间（一般为2小时） ¨C 闸阀、密封蝶阀等管道附件安装前，应按设 备规定实验压力要求，用压缩空气进行严密性 实验，采用涂肥皂水的直接实验法，以不漏气 为合格 ¨D 管道以闸阀隔断的各个部位，应分别单独实 验，实验过程中如遇泄漏或其它故障，不得带 压修理，待正常后重新实验 ¨实例：验收者不负责任案例 施工者欺骗手 段（盲断、加压） 4、煤气设备与管道的附属装置 （1）烧嘴： ¨扩散式烧嘴（有焰），运用于低压、低热值煤 气； ¨预混式烧嘴（无焰），适用于高压、高热值煤 气 ¨故障：回火与脱火——受烧嘴大小、燃料种类 ，燃料与空气的混合比、温度等影响 ¨扩散式燃烧一般不回火，预混燃烧易回火 ¨脱火主要是操作不当，煤气空气流速过大 ¨实践：预混燃烧，煤气大于400摄氏度，空气 大于600摄氏度易发生回火 （2）隔断装置 ¨A 插板：可靠的隔断装置 ¨B 闸阀：必须与水封联合使用，才成为可靠的 切断装置。

¨因结构笨重，切断可靠性差，逐渐被球阀和蝶 阀取代 ¨C 密封蝶阀与球蝶阀（NK阀）：密封蝶阀必须 与水封联合使用，才成为可靠的切断装置球 蝶阀（NK阀）气密性高，往空腔注水保持溢 流就是可靠的煤气切断装置正逐步推广，取 代盲板抽堵的危险作业 ¨D 水封：只有装在其它隔断装置之后， 才是可靠的隔断装置 ¨E 眼镜阀、盘形阀和扇形阀：不宜单独 使用，应设在密封蝶阀或闸阀后面] ¨F 旋塞：一般用于快速切断的支管上 ¨G盲板：一般只用于煤气设施检修或扩建 延伸而多年仅操作数次的部位盲板作 业发生煤气中毒、着火、爆炸的频率高 ，国家提倡在新设计工程中应采用机械 操作的插板、眼镜阀等，而不应采用盲 板 （3）排水器： ¨A 管道按千分之二到千分之五的坡度， 一般每200-250米间距设置一个排水器， 水封有效高度为煤气计算压力加5000Pa ¨B 水封原理：当煤气压力P突破第一室水 封后， ¨第一室 P=H+P1 ¨第二室 P1=（H-h）+P0 ¨相对压力 P=2H-h P小于2H ¨达到平衡 四、煤气检测技术 1、浓度检测： ¨A 检测管，标尔卡法：CO与强氧化剂五 氧化二碘或亚硫酸铅钾等发生反应生成 碘或铅和二氧化碳，由其颜色变化进行 比长或比色阶来估算CO 浓度。

误差较大 且不能连续检测 ¨B 电化学检测仪：传感器寿命 响应时 间 检测范围 ¨C其它：半导体气敏型 红外线吸收型 气相色谱型 2、煤气区域作业时间： ¨CO 浓度 小于30毫克/立方米 长时 ¨ 小于50毫克/立方米 1小时 ¨ 小于100毫克/立方米 30分钟 ¨ 小于200毫克/立方米 15-20分钟 3、动火检测： ¨煤气爆发实验筒法： 点不着——空气 ¨ 爆鸣——爆炸性气体 ¨ 燃烧至筒底——煤气 ¨连续实验为合格 ¨实例：高炉煤气爆发实验 焦炉煤气管 道拆除动火 ¨ 灰分自燃事故 检测仪缺陷 4、动火审批： ¨一级：在运行的煤气管道及附属设施上 动火； ¨二级：在停运的煤气管道及附属设施上 动火； ¨三级：在煤气区域内动火 ¨实践：目前等级划分不科学性 五、煤气安全作业技术 1、停送煤气气体置换 ¨A直接置换：防止管道中的铁皮、氧化铁 皮摩擦起火； ¨B烟气置换：烟气中氧含量低于1%，一 氧化碳含量低于2%； ¨C惰性气体置换：氮气或二氧化碳； ¨D蒸汽置换：吹刷蒸汽耗量为管道容积的 3倍，蒸汽置换空气时，通煤气前切忌停 气，以免重新吸入空气，更不能关闭放 散管停气，以免管道出现真空抽瘪事故 。

2、加热炉送气点火略） 3、带煤气抽堵盲板 ¨带煤气抽堵盲板作业，劳动条件差，泄 漏煤气严重，中毒、着火和爆炸事故时 有发生，其特点是多发性、重复性，发 生频率高和人员（本人和他人）伤亡严 重程度大，所以国家一再要求以其它工 艺代替盲板抽堵，在限制条件下，尽可 能减少这种作业 ¨作业要求： ¨A 申请批准 ¨B 作业场所上风侧10米，下风侧40米的 扇形范围内设立专人警戒，严禁一切火 源和火种 ¨C 煤气压力保持稳定，并不低于1000Pa ，高炉煤气压力小于4500Pa，焦炉（混 合）煤气压力小于3500Pa； ¨D 尽量避免室内作业，禁止在焦炉地下 室作业； ¨E 加热炉前煤气管道顶有残余煤气的作 业，管道内必须通入蒸汽或氮气，保持 正压； ¨F 应使用铜制工具 ¨实例：公司目前状况 二轧爆炸事故 4、带煤气接管：人工开孔（钻 孔、搬眼） ¨机械开孔 5、漏煤气处理： ¨A 排水器冒气：关闭下水管阀门； ¨B 管道裂缝：小裂缝带压补焊； ¨ 大裂缝打铁卡子后再焊补； ¨C 管道腐蚀穿眼：木楔钉漏，再用铁板 包好后焊补； ¨D 法兰漏气：卸开螺丝，扎进石棉绳； ¨E 膨胀圈漏气：带压补焊或用上部带放 气头的保护套包焊。

六、煤气事故及预防 1、煤气中毒： ¨一氧化碳是剧毒性窒息性气体，主要是 破坏人体的供氧过程，从而引起缺氧窒 息的症状 （1）机理： ¨A 一氧化碳对血红蛋白的亲和力是氧对血红蛋 白亲和力的240倍左右； ¨B 碳氧血红蛋白解离速度慢，是氧合血红蛋白 的1/3600左右，并阻碍氧合血红蛋白的解离， 但吸入氧气后可使解离速度加快； ¨C 一氧化碳与肌红蛋白结合，使肌红蛋白对氧 的结合受阻； ¨D 一氧化碳本身不会引起特殊的病理损害，组 织损伤原因由缺氧所致 （2）中毒程度及症状： ¨A 轻度中毒：剧烈头痛、眩晕、心悸、胸闷、 恶心、呕吐、耳鸣、视物不清、全身无力两腿 沉重软弱，未晕厥或短时晕厥脱离有毒现场 ，吸入新鲜空气后，症状多能很快消失； ¨B 中度中毒：不能自救，继而嗜睡麻木，意识 模糊，大小便失禁，进而昏迷，可能出现抽搐 及全身强直昏迷多在6-8小时内恢复，一般不 伴有合并症出现，一般无后遗症； ¨C 重度中毒：意识丧失，昏迷达10小时以上， 常并发各种缺氧性损伤，治愈后常有后遗症发 生 （4）抢救： ¨A 统一指挥，施救人员防护，先抢后救 ，先救后送； ¨B 人工呼吸法，胸外心脏挤压法（苏生 器、高压氧）； ¨C 严防假死； （5）预防： ¨A 防止设备泄漏；采用自动化、机械化 新技术 ，加强验收责任，加强检测、监 控； ¨B 教育培训，多人作业。

2、煤气爆炸 （1）影响爆炸极限因素： ¨爆炸极限受容器直径、含氧量、压力、 温度等因素影响 （2）爆炸破坏主要形式： ¨直接爆破作用，冲击波，火灾 （3）预防： ¨A 采用防爆系统（防爆设备、工具，泄 压装置，紧急切断，检测仪表，防爆墙 等防护设施）； ¨B 严格禁止火源，严控含氧量； ¨C 控制事故后果，防止人员坠落，建筑 物倒塌等二次事故； ¨D 发生爆炸后，应立即切断煤气来源， 迅速处理残余煤气 ¨实例：工业炉点火程序 风机爆炸事故 3、煤气着火 ¨（1）燃烧三要素： ¨煤气与助燃气（空气或氧气）混合； ¨混合浓度达到着火极限； ¨足够能量的引火源或最小点火能量； （2）预防： ¨A 消除火源：明火、表面高温、自燃发 热、冲击摩擦、绝热压缩、电气火花、 静电火花、红外射线等； ¨B 蒸汽、氮气等稀释惰化装置； ¨C 带煤气作业必须使用铜制工具，铁制 工具必须涂黄油； ¨D 清理附近易燃易爆物品 （3）着火事故处理： ¨A 轻微着火，可用湿泥、湿麻袋覆盖或灭火器 灭火； ¨B 直径100毫米以下的煤气管道着火，可直接 关闭阀门； ¨C 直径大于100毫米的煤气管道着火，停止有 关用户，根据火苗长短逐渐关小阀门降低煤气 压力，通入蒸汽或氮气灭火，但煤气压力最低 不得低于100Pa，严禁突然完全切断气源，以 免回火爆炸； ¨D 煤气设备已烧红时，不得用水骤然冷却，以 防管道和设备急剧收。