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1、煤气安全知识,煤气特种作业培训课件,目 录,第一章、冶金煤气安全生产、回收与净化安全 第一节、冶金煤气概述 第二节、冶金煤气生产、回收与净化安全 第二章、煤气储存、加压和混合设施运行与维护安全 第一节、煤气柜 第二节、煤气加压站、混合站 第三章、煤气管网输送安全 第一节、煤气管道的性能参数 第二节、煤气管道敷设要求 第三节、煤气管道的试验 第四节、煤气管网压力平衡 第五节、煤气管道附属装置 第六节、煤气管网检查与维护,目 录,第四章、煤气设施的检修安全 第一节、基本要求 第二节、停、送气安全 第三节、动火作业安全 第四节、抽插盲板安全 第五节、进入煤气设施内作业安全 第五章、煤气事故应急救援
2、第一节、应急救援预案 第二节、煤气中毒者抢救及预防中毒措施 第三节、煤气着火（爆炸）事故的产生原因、处理和预防 第四节、煤气事故预防的技术措施,第一章、煤气生产、回收与净化安全,第一节 冶金煤气概述 一、冶金煤气来源 煤气是冶金生产的副产品和重要能源，生产和使用量大。冶金煤气主要有焦炉煤气、高炉煤气和转炉煤气，炼焦炭时产生的煤气叫焦炉煤气；将焦炭送到高炉去炼铁，碳作为还原剂与铁矿石中的氧化铁发生氧化还原反应，矿石中的氧化铁被还原为铁，碳主要被氧化生成了一氧化碳、一氧化碳是高炉煤气的主要成分；还原过程中有许多碳浸入铁中，从铁中脱碳的过程是炼钢，脱碳时产生的煤气即为转炉煤气。 冶金煤气在冶金能耗中
3、所占比例较大，约占53%，冶金煤气是冶金生产的副产品，有效利用冶金煤气也是企业节能降耗的重要途径之一。如转炉煤气若回收得好，则可以实现负能炼钢。冶金煤气产出及应用流程如图21所示。,第一章、煤气生产、回收与净化安全,第一章、煤气生产、回收与净化安全,二、冶金煤气的危险性 1毒性、易燃性和易爆性 冶金煤气是混合物，由于成分不一样，煤气体现的危险性也不一样。 从安全的角度出发，我们最关注的是一氧化碳、氢气和甲烷三种成分， 它们既是危险成分，也是有用成分，具有较高的热值。煤气的毒性主要 体现在一氧化碳上，煤气中毒主要是一氧化碳中毒。一氧化碳兼具毒性 和爆炸性，煤气中的氢气和甲烷也具有爆炸性。冶金煤气
4、成分、热值及 爆炸极限见表2-1。,第一章、煤气生产、回收与净化安全,第二节 冶金煤气生产、回收与净化安全,一、高炉煤气系统安全 高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂（石灰石），从炉子下部风口吹入热风。在高温下焦炭、煤粉中的碳与鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中未还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣，从渣口排出。产生的煤气从炉顶导出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料使用 高炉生产流程见图22。,第一章、煤气生产、回收与净化安全,（一）高炉本体煤气安全 对于高炉炉窑本体要特别注意的是炉内
5、煤气不能随便释放出来。 煤气有几个可能释放出来的地方： (1)高炉炉顶装料系统不严冒煤气。 防范措施：保持炉顶装料系统密封氮气压力高于炉内0. 05 MPa压力，检查封堵情况。 (2)高炉风口、铁口、渣口套接不严冒煤气；供风给炉内时，进风口也易冒煤气。 防范措施：铁口、渣口不出铁时应堵住。随时监管这些地方的煤气浓度，若浓度超标及时进行处理。 (3)高炉冷却系统进出炉壁不严冒煤气。 防范措施：要有明确的警示标志，随时监测、监管。 (4)高炉风口以上各层平台煤气危险区。 防范措施：要有明确的警示标志，一般人不得进入危险区，检查人员须带防护用具。,第一章、煤气生产、回收与净化安全,(5)炉顶放散装置
6、，泄压不好，容易导致事故。 防范措施：控制炉内压力。检查氮气的密封压力、齿轮箱的密封情况、冷却水进出温度是否正常，是否有限制、报警等。 （二）高炉煤气净化回收工艺过程的安全 高炉煤气无色、无味，密度约1. 334 kgm3，着火温度约750，理论燃烧温度1500左右。高炉煤气中一氧化碳和其他气体成分含量随所炼铁的种类不同略有差别，如炼生铁、铸铁、锰铁，一氧化碳含量分别为23%-26%、27%-29%、35%-40%。 因煤气中含有大量的粉尘，故需净化方可回收利用。早期的净化主要采用洗涤塔、文氏管等湿法洗涤除尘。但该方法系统设备复杂、耗水量大，并有二次污染、洗涤设备腐蚀严重、煤气中含水等缺点，从
7、而阻碍了湿法净化工艺的应用。目前较多采用的是干法脉冲袋式除尘系统。,第一章、煤气生产、回收与净化安全,1高炉煤气净化回收系统工艺流程,第一章、煤气生产、回收与净化安全,2系统各部分特点 煤气管道：考虑温度变化，管道均配置波纹管补偿器，以抵消膨胀而产生的变形。 重力除尘器：一是去除大颗粒粉尘，降低含尘浓度，保护滤袋；二是降低荒煤气温度。 热交换器：当重力除尘器出来的煤气温度超过220度时，启动热交换器给煤气降温。 布袋除尘器：采用分筒长袋低压脉冲除尘器，其清灰气源为氮气，圆筒有利于耐压和密封。 电气控制：控制系统以PLC为核心，含检测仪表和中央控制两部分。检测仪表主要检测温度、流量、压力、一氧化
8、碳含量等参数，并将信号送至计算机处理。 配套阀门：阀门有特殊的耐热耐压要求。 输灰系统：由刮板输送机和粉尘加湿机组成，将除尘器收集的粉尘输送到运输车内。,第一章、煤气生产、回收与净化安全,(三)高炉煤气的回收与净化区域布置和设备结构要求 工业企业煤气安全规程中对于高炉煤气生产、回收与净化的区域布置、设备结构等做出明确要求。 1、区域布置要求 (1)新建高炉应布置在居民区常年最小频率风向的上风侧，且厂区边缘距居民区边缘的距离应不小于1000m。 (2)新建高炉的除尘器应位于高炉铁口、渣口10m以外的地方。旧有设备不符合上述规定的，应在改建时予以解决。 (3)新建高炉煤气区附近应避免设置常有人工作
9、的地沟，如必须设置，应使沟内空气流通，防止积存煤气。 (4)厂区办公室、生活室宜设置在厂区常年最小频率风向的下风侧，离高炉100m以外的地点。炉前休息室、浴室、更衣室可不受此限。 (5)厂区内的操作室、仪器仪表室应设在厂区夏季最小频率风向的下风侧，不应设在经常可能泄漏煤气的设备附近。,第一章、煤气生产、回收与净化安全,(6)新建的高炉煤气净化设备应布置在宽敞的地区，保证设备问有良好的通风。各单独设备（洗涤塔、除尘器等）间的净距不应少于2m，设备与建筑物间的净距不应少于3m。 2、设备结构要求 (1)高炉应符合下列规定： 高炉冷却设备与炉壳、风口、渣口以及各水套应密封严密； 软探尺的箱体、检修孔
10、盖的法兰、链轮或绳轮的转轴轴承应密封严密； 硬探尺与探尺孔之间应用蒸汽或氮气密封； 高炉炉顶装料设备应符合下列要求： -炉顶的料罐上下密封阀，应采用耐热材料的软密封和硬质合金的硬密封。 -旋转布料器外壳与固定支座之间应密封严密。 -炉喉应有蒸汽或氮气喷头。,第一章、煤气生产、回收与净化安全,新建、改建高炉放散管的放散能力，在正常压力下，应能放散全部煤气，高炉休风时应能尽快将煤气排出。 炉顶放散管的高度应高出卷扬机绳轮工作台5 m以上。放散管的放散阀安装位置应便于在炉台上操作。放散阀座和阀盘之间应保持接触严密，接触面宜采用外接触。 (2)重力除尘器应符合下列规定： 除尘器应设置蒸汽或氮气的管接头
11、； 除尘器顶端至切断阀之间，应有蒸汽、氮气管接头。除尘器顶部及各煤气管道最高点应设放散阀。 (3)布袋除尘器应符合下列规定： 布袋除尘器每个出入口应设有可靠的隔断装置； 布袋除尘器每个箱体应设有放散管； 布袋除尘器应设有煤气高、低温报警和低压报警装置；,布袋除尘器箱体应采用泄爆装置； 布袋除尘器反吹清灰时，不应采用在正常操作时用粗煤气向大气反吹的方法； 布袋箱体向外界卸灰时，应有防止煤气外泄的措施。 (4)高炉煤气余压透平发电装置应符合下列规定： 余压透平进出口煤气管道上应设有可靠的隔断装置。入口管道上还应设有紧急切断阀，当需紧急停机时，能在1s内使煤气切断，透平自动停车； 余压透平应设有可靠
12、的严密的轴封装置； 余压透平发电装置应有可靠的并网和电气保护装置，以及调节、监测、自动控制仪表和必要的联络信号； 余压透平的启动、停机装置除在控制室内和机旁设有外，还可根据需要增设。,第一章、煤气生产、回收与净化安全,第一章、煤气生产、回收与净化安全,4高炉煤气作业类别划分 一类煤气作业：风口平台、渣铁口区域、除尘器卸灰平台及热风炉周围，检查布料溜槽，更换探尺，炉身打眼，炉身外焊接水槽，焊补炉皮，焊、割冷却器，检查冷却水管泄漏，疏通上升管，煤气取样，处理炉顶阀门，炉顶人孔、炉喉人孔、除尘器人孔、料罐、齿轮箱，抽堵煤气管道盲板以及其他带煤气的维修作业。 二类煤气作业：炉顶清灰、加（注）油，休风后
13、焊补大小钟、更换密封阀胶圈，检修时往炉顶或炉身运送设备及工具，休风时炉喉点火，水封的放水，检修上升管和下降管，检修热风炉炉顶及燃烧器，在斜桥上部、出铁场屋顶、炉身平台、除尘器上面和喷煤、碾泥干燥炉周围作业。 三类煤气作业：值班室、槽下、卷扬机室、铸铁及其他带煤气地点的作业。,第一章、煤气生产、回收与净化安全,5煤气作业人员安全操作要点 煤气区的作业，应遵守工业企业煤气安全规程的规定。各类带煤气作业地点，应悬挂醒目的警告标志。在一类煤气作业场所及有泄漏煤气危险的平台、工作间等，均应设置方向相对的两个出入口。 煤气危险区（如热风炉、煤气发生设施附近）的一氧化碳浓度应定期测定。人员经常停留或作业的煤
14、气区域，需设置固定式一氧化碳监测报警装置，对作业环境进行监测。到煤气区域作业的人员，应配备便携式一氧化碳报警仪。一氧化碳报警装嚣应定期检验。 无关人员不应在风口平台以上的地点逗留。通往炉顶的走梯口，应设立“煤气危险区，禁止单独工作！”的警告标志。,处理炉顶设备故障，应有专人携带一氧化碳和含氧量检测仪同行监护，以防止人员发生煤气中毒和氮气窒息。到炉顶作业时，应注意风向及氮气阀门和均压阀门是否有泄露现象。 高炉休风（指小于等于4h的休风），炉顶及除尘器应通入足够的蒸汽或氮气，(关闭煤气切断阀）之后，炉顶、除尘器和煤气管道采用管网净煤气保压；炉顶放散阀应保持全开。 高炉长期休风（休风时问超过4 h）
15、应进行炉顶点火，并保持长明火；长期休风或检修时煤气管道应用蒸汽或氮气驱赶残余煤气。 正常生产时休风，应在渣铁出净后进行，非工作人员应离开风口周围；体风之前如遇悬料，应处理完毕再休风。 热风炉煤气总管应有符合GB 6222要求的可靠隔断装置。煤气支管应有煤气自动切断阀。煤气管道应有流量检测及调节装置。管道最高处和燃烧阀与煤气切断阀之间应设煤气放散管。,第一章、煤气生产、回收与净化安全,第一章、煤气生产、回收与净化安全,二、转炉煤气系统安全 转炉炼钢过程中，铁水中的碳在高温下和吹入的氧生成一氧化碳和少量二氧化碳的混合气体。一氧化碳60% - 80 % ，二氧化碳15 % - 20%，以及氮、氢和微
16、量氧。纯氧顶吹炼钢转炉结构如图2-4所示。转炉煤气无色、无味，密度约1.396kg/m3着火温度530。,第一章、煤气生产、回收与净化安全,（一）转炉本体煤气安全 高炉内的反应是一个还原反应，而转炉内的反应则是一个氧化反应，它是把铁水中的碳氧化（脱）掉，采取的办法是用氧枪向炉内的铁水吹氧，吹氧的过程就是产生一氧化碳的过程。回收炉内一氧化碳采用的是外延法，炉口不盖严，外面的空气会进来，产生的一氧化碳会被烧掉，此方法叫燃烧法。转炉炼钢的前期和后期炉盖均是打开的。回收煤气是在中间一段，炉罩落下来，不让外面的冷气迸入。 转炉煤气是钢铁企业内部中等热值的气体燃料，可以单独作为工业窑炉的燃料使用，也可和焦炉煤气、高炉煤气、发生炉煤气配合成各种不同热值的混合煤气使用。转炉煤气含有大量一氧化碳，毒性很大，在储存、输送以及使用过程中必须严防泄漏。,第一章、煤气生产、回收与净化安全,（二）转炉煤气净化、回收工艺过程的安全 1转炉煤气净化、回收系统 回收系统通常由活动烟罩、密封
