冶金煤氣安全知識

冶金煤氣安全知識近幾年，冶金煤氣事故頻發(fā)，2002年至2008年，工業(yè)企業(yè)煤 氣事故發(fā)生35起，其中冶金企業(yè)煤氣事故24起，占總數(shù)的68.6%, 死亡113人，占總數(shù)的74.4%，平均每起事故死亡4.7人2004年 9月23日河北省邯鄲市新興鑄管有限責任公司發(fā)生煤氣爆炸事 故，13人死亡2004年12月16日20時50分，巴州和靜縣新疆 金特鋼鐵股份有限公司員工在作業(yè)時發(fā)生煤氣管道煤氣泄漏事故， 26人中毒，死亡1人，重度中毒4人，輕度中毒21人2008年12 月24日，河北唐山遵化市港陸鋼鐵有限公司2號高爐重力除塵器頂 部泄爆板爆裂致使煤氣泄漏，造成44人中毒，其中17人死亡，27 人受傷因此，加強冶金煤氣方面的安全生產(chǎn)工作是一項十分迫切 的工作我們根據(jù)國家知名冶金安全專家的講座，整理編寫了《冶 金煤氣安全知識》資料，希望對全區(qū)冶金煤氣安全工作能夠有所裨 益一、 冶金煤氣的來源煤氣是冶金生產(chǎn)的副產(chǎn)品和重要能源，生產(chǎn)和使用量大冶金 煤氣主要有焦爐煤氣、高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣煉焦炭時產(chǎn)生的煤氣 叫焦爐煤氣；將焦炭送到高爐去煉鐵，它是作為還原劑使用的，把 鐵礦石中的鐵還原出來，焦炭就生成了煤氣 高爐煤氣；還原過程中有多的炭浸入，鐵含炭高，需要脫炭，脫炭即為煉鋼，脫炭產(chǎn) 生煤氣 轉(zhuǎn)爐煤氣。

煉焦、煉鐵、煉鋼過程中煤氣的發(fā)生量很大：焦爐煤氣：500m3-600m3/t高爐煤氣：1000m3-1400m3/t回收轉(zhuǎn)爐煤氣：50m3-100m3/t冶金煤氣是冶金能耗的大頭，占能耗的53%，冶金煤氣是冶金 企業(yè)的副產(chǎn)品，有效利用冶金煤氣也是企業(yè)節(jié)能降耗的重要途徑 如轉(zhuǎn)爐回收得好，可以實現(xiàn)負能煉鋼二、 冶金煤氣的危險性煤氣是混合物，由于成份不一樣，煤氣體現(xiàn)的危險性不一樣從安全的角度，最關(guān)心的是一氧化炭、氫氣、甲烷三種成份，他們既 是危險成份，也是有用成份，具有較高的熱值體現(xiàn)煤氣的毒性上, 實際主要是一氧化炭，煤氣中毒，主要是一氧化炭中毒煤氣中的 氫氣和甲烷具有爆炸性，爆炸極限越低，煤氣爆炸性越強見下表:成分CO HCH爆炸范圍煤氣種類24焦爐煤氣6-9 58-6022-254.5-35.8高爐煤氣26-29 2.0-3.00.1-0.435.0-72.0轉(zhuǎn)爐煤氣63-66 2.0-3.012.5-74.0鐵合金爐煤氣60-63 13-150.5-0.87.8-75.07發(fā)生爐煤氣27-31 7-1016-1821.5-67.5通過這個表格看出來，焦爐煤氣中CO含量比較底，毒性最小,但爆炸性下限最低,爆炸性很強;轉(zhuǎn)爐煤氣CO最高,含量占60-70 %, 毒性相當厲害。

高爐煤氣既有毒性，又有爆炸性，但有所區(qū)別所有的煤氣都具有毒性和火災爆炸危險性■焦爐煤氣容易爆炸（毒性相對較低）焦爐煤氣爆炸下限5.5%左右，接近甲烷、氫氣■轉(zhuǎn)爐煤氣極具毒性轉(zhuǎn)爐煤氣、鐵合金煤氣的CO含量在60-70%有轉(zhuǎn)爐煤氣通過 煙囪放散，空中經(jīng)過的小鳥就中毒掉下來的案例■高爐煤氣壓力高，溫度高高爐煤氣出爐壓力可達0.35-0.4Mpa （大型高爐出爐壓力可達4 公斤，如寶鋼，基本都是高壓操作，為了強化冶煉，提高產(chǎn)量），爐 頂煤氣溫度可達300oC由于高爐有這個特點，生產(chǎn)中要回收高爐壓 力，就出現(xiàn)了 TRT （高爐余壓發(fā)電）三、冶金煤氣安全重點（一）爐窯本體的安全1. 高爐安全高爐煤氣是焦炭: 還原劑，焦炭和鐵礦; 的熱風一起燃燒，生,石在爐內(nèi)起化 頂逐步往CO再往下走，上走碰co不斷生產(chǎn)，并聚集在爐的項部，通過出，這就是煉鋼的副主品高爐涉及到什么… 不能隨便跑出來煤氣有幾個地方可能跑出來，一是爐頂裝料的地丄產(chǎn)生的焦炭主要是 走到風口與被補進去 下來的焦炭生成co, CO碰到鐵礦石，將Fe?逐步變成FeR、FeO,即鐵水出2 3 "" 轡的上升管把煤氣引"全問題呢，爐內(nèi)煤氣方目前采取的是分段下料，分步隔離（大鐘小鐘，或叫串罐或并 罐料罐裝料）堵住煤氣，讓料能下來，堵不好就會冒煤氣。

高爐風口、鐵口、渣口套接不嚴冒煤氣（供風給爐內(nèi)，進風口 也易冒煤氣；鐵口、渣口不出鐵不出鋼時應堵住所以從監(jiān)管上要 關(guān)心這此地方的煤氣濃度，看是否超標）；高爐爐頂裝料系統(tǒng)不嚴冒煤氣（爐頂裝料系統(tǒng)采取氮氣密封，保 持高于爐內(nèi)0.05 Mpa壓力，大小鐘拉桿、料罐的齒輪箱等處）；高爐冷卻系統(tǒng)進出爐壁不嚴冒煤氣（要有明確的警示標志，一 般人不能去，安監(jiān)檢查也不能上去）；高爐風口以上各層平臺煤氣危險區(qū)（要有明確的警示標志，一 般人不能去，安監(jiān)檢查也不能上去）還要控制爐內(nèi)壓力爐頂有一個放散裝置，叫泄壓，泄壓不好, 會導致事故檢查時要到中控室檢查氮氣的密封壓力、齒輪箱的密封情況、冷卻水進出水溫度是不是正常，有沒有限制、報警等等2. 轉(zhuǎn)爐安全高爐內(nèi)是一個還原反應，相反，轉(zhuǎn)爐內(nèi)是一個氧化反應，它是把 鐵水中的炭氧化（脫）掉，采取的辦法是用氧槍向爐內(nèi)的鐵水吹氧, 吹氧的過程就產(chǎn)生一氧化炭回收爐內(nèi)一氧化炭采用的是外延法， 爐口不蓋嚴，外面的空氣會進來，產(chǎn)生的一氧化炭會部燒掉了，此 方法叫燃燒法轉(zhuǎn)爐煉鋼的前期和后期爐蓋是打開的回收煤氣是 在中間一段，煙罩落下來，不讓外面的空氣進去封好排氣罩氧氣噴槍 爐體耐火磚層 出鋼口 一 爐膛——煙罩氧槍、 的方法有 轉(zhuǎn)爐加料系統(tǒng)冒 容易漏煤氣，這里也 有報警等）；加料口袴卻水環(huán)形通道氧氣通道重以［煙罩和活動煙罩應密氧氣入口 進水管 出水管氧氣噴顯噴氧孔」械密封等）; 造渣、 用氮氣卞^要考慮入浠釋，去雜加石灰時， 密封的壓力，壓力有沒轉(zhuǎn)爐氧槍冷卻進出不嚴冒煤氣（壓力太大，煤氣會跑出來，壓力太小，空氣會進?。?；轉(zhuǎn)爐爐口以上各層平臺煤氣危險區(qū)（也是不讓人隨便上去的，在這些區(qū)域作業(yè)是否按規(guī)定執(zhí)行，有沒有制度，有無單人作業(yè)情況，作業(yè)是不是隨身攜帶一氧化炭報警器等）。

還要關(guān)注氧槍冷卻水泄漏、噴濺問題3. 焦爐安全焦爐煤氣的發(fā)生機理與前兩種不一樣，它是物理作用，是煤在 在炭化室內(nèi)（兩側(cè)是燃燒室）隔絕空氣的情況下加熱，經(jīng)干餾，使 煤含有的一些有機物質(zhì)蒸發(fā)出來，即為焦爐煤氣（如圖），通過上升 管、集氣管（有調(diào)壓系統(tǒng)、煤氣放散系統(tǒng)）又引入下方作為加熱燃 料因此，焦爐煤氣安全主要有以下兩個重點區(qū)域：焦爐地下室煤氣危險區(qū)（要監(jiān)測濃度，易爆區(qū)，不能動火作業(yè)）;焦爐爐頂煤氣危險區(qū)（主要含裝煤孔作業(yè)、上升管不能堵塞、 集氣管壓力不能太大，也不能太?。t內(nèi)出來 到用「前除塵有兩大類方法，一戶只到10毫 _ _類是濕法，-類是干法不管是顯法還是干法，都要先經(jīng)過重力除 塵器把大顆粒塵除掉港陸事故情況：爐頂放散正常情況下，爐頂 壓力是0.6公斤左右，事故時是1.2公斤，而放散閥的配重超過設 計20%，放散閥沒有動作，重力除塵器放散閥配重多加了超過正常 的73.5公斤，超設計20%,也沒有動作，壓力通過頂部的防爆板（規(guī) 程沒有要求設置）泄漏，除塵器離廠房高度和直線距離為9米多（都 不夠），煤氣擴散到出鐵廠出鐵廠正出鐵，有煙霧、水氣，掩蓋了 飄過來的煤氣，導致現(xiàn)場人員中毒高爐濕法除塵防止排污系統(tǒng)冒煤氣，循環(huán)水系統(tǒng)帶煤氣，凈化 水池（如果是管道，水位高時壓力可封住煤氣，當清洗水池時人員 就會中毒）。

2006年6月11日，齊鋼清洗水池時就發(fā)生了事故、地 溝就會串入煤氣高爐干法除塵防止出灰系統(tǒng)冒煤氣、電除塵控制煤氣含氧量不 超過1%防塵要密封，最好調(diào)濕不要放干灰在重力除塵器處放 干灰，往往是出煤氣再關(guān)掉，非常危險，這種違章行為較普遍送風系統(tǒng)煤氣回o 轉(zhuǎn)^煤氣回收有兩 秒，也就是雙烽黒級文氏管）文氏奄一 〔變徑管時［由小堂通過大口徑時，壓力能 ■HHHH霧把塵粒粘住級，同時液流可滅煤氣帶來的火星二級 管，調(diào)節(jié)口徑，可控制爐口的微正壓（5OG除L通過變增加，兩邊 流文氏文氏管是一種可調(diào)口徑起泄?9兩-圖），是一種濕法變徑當煤氣■原料系統(tǒng)毫米水柱）煙罩提升時，叫煙氣凈化，凈化的煙氣通過三通閥打向 煙窗從安全考慮，轉(zhuǎn)爐（系統(tǒng)）煤氣間歇式回收，保持系統(tǒng)惰性（不 回收也要充氮氣保持系統(tǒng)壓力，防止煤氣倒罐，所以有一個水封逆 止閥）第一、二級文氏管都在轉(zhuǎn)爐平臺以上，檢查時看不到，只能 看風機房、后面的三通閥、水封閥、放散管，可檢查放散管高度是 否符合要求，煤氣點燃了沒有，因為煤氣毒性很大，所以放散管必 須高于30,有的廠現(xiàn)在高于60必須防雷，下面要接地，水封、防 止封隔斷時有沒有液流一級文氏洗滌器轉(zhuǎn)爐廢熱 鍋爐恥°穹頭除水器90*彎頭除水器n文管流量計引風機二通閥t 水封閥一遇冏水封逆止閥口旁通閥煙囪轉(zhuǎn)爐 煤氣柜二級文氏洗滌器轉(zhuǎn)爐煤氣回收流程（0G法）另外一種方法，LT法是轉(zhuǎn)爐凈化的方向，是電除塵。

煤氣通過 煙罩、蒸發(fā)冷卻器（水蒸氣和水噴進去，降煤氣的溫度）通過電除 塵器（一般4個電場）除塵，再通過煤氣冷卻器把溫度進一步降下 來，再送到煤氣柜除塵器收下來的干灰密封輸送，作為燒結(jié)原料 電除塵要嚴格控制進到電除塵系統(tǒng)的氧含量，控制煤氣柜含氧量不 超過2% ；轉(zhuǎn)爐LT法控制煤氣含氧量不超過1%下圖系統(tǒng)中裝有氧 含量激光分析儀另外，煤氣冷卻器的冷卻水要保持高低位報警1J_「煤芯冷卻妾 廠眼鎮(zhèn)閥用戶iD/nm02滋光井析狡汽優(yōu)拎卻煙道一月收側(cè)許帶徊=放散更制險閥2 櫛■&*邨土屯際工髯3?焦爐煤氣回收焦爐煤氣回收的物質(zhì)是沒有燃燒過的有機物質(zhì)，價值很高，比煤氣的價值還高所以焦爐煤氣回收有凈化回收車間、苯精制等等后 續(xù)工藝從集氣管收集起來的粗煤氣要初冷，把溫度保持在28度左 右，通過鼓風機輸送到后面工藝鼓風機前叫負壓系統(tǒng)，鼓風機后 叫正壓系統(tǒng)通過電捕焦油器（類似電除塵）除焦油，再脫炭、脫 硫、脫氰，回收氨，再把溫度進一步冷卻（脫硫時溫度上升了）再 用洗油洗煤氣，回收里面的苯此時煤氣凈化過程基本完成了凈化過程中有許多塔，如反應塔、洗滌塔，脫硫塔、洗苯塔， 也涉及到很多介質(zhì)，如水、洗油等等介質(zhì)有一個排放的問題，有 一個水封、油封的高度問題，一定要保持工作壓力加500毫米水柱。

還有一個就是含氧量的控制，電捕焦油是高壓的電場，氧含量高會 產(chǎn)生爆炸煤焦油焦油氨水分離（三）凈化回收設備的安全?凈化回收設備之間與管網(wǎng)要可靠隔斷（因為凈化回收設備要經(jīng)常檢修，要與系統(tǒng)脫離）；?重力除塵器最高點應設放散閥;?布袋除塵器應設有煤氣高、低溫報警和低壓報警裝置，各箱體應設泄爆裝置（濾代耐溫一般280度以下）;?電除塵器應設氧含量超標斷電控制;?濕法洗滌塔（包括比肖夫）污水排出管要保持水封有效高度;?高爐煤氣TRT入口管道上還應設有緊急切斷閥（一旦煤氣壓力 供應緊急切斷），應設有可靠、嚴密的軸封裝置四）管網(wǎng)輸送安全煤氣管網(wǎng)分布區(qū)域廣、危險源點多?煤氣管道應采取消除靜電和防雷的措施；?高爐煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣等管道不應埋地敷設（含煤氣10%以上的 管道不應埋地敷設，因埋地腐蝕后，滲出的氣沿地逢串，串到 休息室、值班室導致事故城市用氣含煤氣小10%），煤氣管 道不應穿過不使用煤氣的建構(gòu)筑物；?在已敷設的煤氣管道下面，不得修建無關(guān)的建筑物和存放易 燃、易爆物品；?架空管道要防止高溫熱源輻射（鋼水及車輛通過或停于下方是 不允許的）；?煤氣管道的架設要防止被車輛碰撞（高度一般不低于5米）； 煤氣輸送防止壓力波動，安全運行壓力不低于500Pa（規(guī)范沒 有定，是建議值，普遍采用，低了通蒸氣、氮氣保壓）；?煤氣管道要防止地基沉陷、應力拉伸。

五）隔斷裝f---隔斷裝置失效是煤氣事故的主要因素?可靠隔斷裝置有插板、盲板；?視為可靠的隔斷形式有：閥門+水封、閘閥（密封蝶閥）+眼鏡閥（扇形閥）；?閥門應有開度及方向的標志；?水封要保持水封高度和溢流現(xiàn)象寒冷地區(qū)應采取防凍措施 （通蒸氣保溫）爆炸事故的防控重點?爐窯點火必須先點火、后開煤氣（先吹一吹，查看煤氣開關(guān)是 否處于關(guān)閉位置）；?煤氣燃燒要防止回火、吹脫（對壓力有要求，還要求管道上有 緊急切斷閥，當壓力低它就會關(guān)閉）；?煤氣管上應裝逆止裝置或緊急切斷閥、在空氣管道上應設泄爆 膜；?煤氣、空氣管道應安裝低壓警報裝置；?煤氣燒嘴應有火焰監(jiān)測裝置（火滅時將信號傳給繼電器，關(guān)閉 閥門）煤氣燃燒器要有常明火（小火），j；in±te2f m a-e 、 裁閉訓 QJ（七）放散裝置 防止人為中毒事故,中方式是吹掃，通過放散管將其引走吹刷煤氣放散管必須安設在煤氣設備和辱的最高處；或煤氣 管道以及臥啪備的末端；放散管口必須臺4m,離地面不小于10m—調(diào)壓煤氣放散管管口高度應高出周圍建筑物，一般距離地面不小于30m，所放散的煤氣必須點燃，并有滅火設施煤氣管道、設備和走吹ifi電扱式安全峯S2T（八）排水器 匕_ 排水器是事故常發(fā)部位。

^ p/予*有人值守的值班室-、操作室等不應設在排水器旁,排水器應有劇余煤^放散栽矍示鳶I一熾燒器；蠱一闡保z—at■最扎明顯的警告標志；?排水器的滿流管口應保持溢流l-K￡Vr z-efttf； 4"#flRi 6*t6M（九）煤氣柜煤氣柜是重大危險源（臨界量5噸） ?煤氣柜不應建設在居民稠密區(qū)；?煤氣柜周圍應設有圍墻（隔絕）、消防車道和消防設施，柜頂應設防雷裝置；?煤氣柜上應有容積指示裝置，柜位達到上限時應關(guān)閉煤氣入口 閥，并設有放散設施，還應有煤氣柜位降到下限時，自動停止 向外輸出煤氣或自動充壓的裝置煤氣柜應設操作室，室內(nèi) 設有壓力計、流量計、高度指示計，容積上、下限聲光訊號裝 置和聯(lián)系電話要防止干擾信號，重鋼2006年11月3日， 電焊機地線搭接在進口不到二十米的地方，產(chǎn)生干擾信號，造 成放散被誤打開，緊急疏散900多人，75分鐘十）煤氣加壓站與混合站重點監(jiān)控、關(guān)鍵部位（焦爐煤氣鼓風機一加壓機房被視為心臟， 是易爆場所，照明燈具、開關(guān)、布線必須防爆，門窗要向外開，門 窗面積不能小于容積的十分之一，平時和事故狀態(tài)下都要有通風 等）?站房內(nèi)宜設有一氧化碳監(jiān)測裝置，并把信號傳送到管理室內(nèi)；?站房內(nèi)應有通風換氣裝置；?煤氣加壓機械應有兩路電源供電；?煤氣加壓機、抽氣機的排水器應按機組各自配置；?每臺煤氣加壓機、抽氣機前后應設可靠的隔斷裝置（1987年6 月30日，馬鋼轉(zhuǎn)爐6萬立方氣柜加壓機僅靠一個水封隔斷， 爐氣串入值班室，站房的監(jiān)測裝置失效，4人聽到煤氣沖破水 封的聲音，沒有意識到是煤氣泄漏而去檢查，中毒死亡）。

十一）其他附屬裝置一些附屬裝置容易成為安全盲點，如:?蒸汽管、氮氣管（伴隨煤氣管）；停用時必須與煤氣設施斷開或堵盲板（防止斷氣時，閥門關(guān)閉不可靠，煤氣沿蒸汽管串入 澡堂、食堂、辦公樓，歷史上發(fā)生多次此類事故?補償器：宜選用耐腐蝕材料制造；廠房內(nèi)不得使用帶填料的補償器;?泄爆閥不應正對建筑物的門窗和走道；?管道標志（要有介質(zhì)、流向標志，煤氣為灰色，管道還要有標 高）和警示牌（所有的水封都要掛煤氣危險的警示牌，防過路 人在此處?？俊⑿菹ⅲ?；煤氣設施的人孔、閥門、儀表等經(jīng)常有人操作的部位，均應設 置固定平臺四、 冶金煤氣安全管理要務（一） 在煤氣使用單位較多的企業(yè)中，應設煤氣調(diào)度室（生產(chǎn)、 使用是波動的，還要停修，發(fā)生煤氣事故在緊急調(diào)度關(guān)閉，所以應 設煤氣防護站，并半軍事化管理，設施按標準設置，并經(jīng)常作應急 演習）二） 鋼鐵企業(yè)應設煤氣防護站或煤氣防護組，按計劃定期進 行各種事故搶救演習三） 煤氣設施應明確劃分管理區(qū)域，明確責任（哪個閥門該 誰管都要明確），建立嚴格的制度四） 煤氣管網(wǎng)、設施應建立技術(shù)檔案（如管網(wǎng)的走向、大中 修記錄、設計圖紙、俊交工資料等等）五） 煤氣危險區(qū)的一氧化碳濃度應定期測定，在關(guān)鍵部位應 設置固定的一氧化碳監(jiān)測裝置。

作業(yè)環(huán)境一氧化碳最高允許濃度為 30mg/m3（24ppm） （ 8小時允許濃度，高了時間要縮短工作時間，有一 個一氧化碳在身體內(nèi)積累的問題）六） 應對煤氣工作人員進行安全技術(shù)培訓，經(jīng)考試合格的人 員才準上崗作業(yè)七） 有條件的企業(yè)應設高壓氧倉，對煤氣中毒者進行搶救和 治療五、 冶金煤氣安全的有關(guān)標準（一） GB6222-2005《工業(yè)企業(yè)煤氣安全規(guī)程》（二） GB 12710-91《焦化安全規(guī)程》（三） AQ2001-2004《煉鐵安全規(guī)程》（四） AQ2002-2004《煉鋼安全規(guī)程》（五） AQ2003-2004《軋鋼安全規(guī)程》15。