新煤气安全技术Microsoft PowerPoint 演示文稿

1、煤气安全技术肖桂明2012年10月目录 一、煤气安全基础知识 二、煤气回收净化安全 三、煤气输配安全 四、煤气储存安全 五、煤气使用安全 六、煤气操作与检修安全 七、煤气的检测与监控 八、煤气事故的抢救 九、煤气事故的分析 十、煤气调度室及煤气防护站煤气安全技术的重要性煤气在能源使用方面：钢铁企业煤占总能源的70%，付产煤气占总能耗32.2%。焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气和铁合金炉煤气等回收后可作为焦炉、热风炉和加热炉的燃料，焦炉煤气还作为民用燃气。可以说，这些副产煤气是一种清洁的二次能源。节能、提高效率、降低工作强度煤气事故仍然严重： 近几年，冶金煤气事故频发，2002年至2008年，工业企

2、业煤气事故发生35起，其中，冶金企业煤气事故24起，占总数的68.6%，死亡113人，占总数的74%，平均每起事故死亡4.7人。如2004年河北省邯郸新兴铸管公司发生煤气爆炸事故，死亡13人。巴州和静县新疆金特钢公司发生煤气管道泄漏事故26人中毒，其中死亡1人。2008年河北省唐山遵化市港陆钢铁公司2#高炉重力除尘器泄爆板爆裂泄漏，造成44人中毒，其中死亡17人。沙钢2006年和2009年煤气设备泄漏发生两起事故造成9人中毒，4人死亡。2006-07-2137月21日22时0分, 云南玉溪市络河钢铁有限公司在对5号高炉进行维修时，3名工作人员被煤气熏死。 2006-06-1166月11日13时

3、20分, 山东济南市济南钢铁集团总公司燃气发电厂二期工地煤气洗涤循环净水池内，3名清理建筑垃圾的民工中毒晕倒，济钢煤气防护站2名人员、发电厂1人携带呼吸器救人时也中毒晕倒。事故共造成6人死亡。 2006-02-1732月17日15时30分, 陕西渭南市蒲城县秦胜化工有限公司在检修设备时，发生煤气中毒，造成3人死亡。 2006-01-1041月10日9时0分, 云南曲靖市马龙县呈钢钢铁公司7名检修人员在对热风管道进行检修过程中，由于管道内有残留煤气，导致7名检修人员煤气中毒。经过抢救，救出4人，死亡3人。施救人员在施救过程中由于防护措施不当，1人死亡。此次事故共造成4人死亡，6人重伤。 2005

4、-11-05511月5日14时0分, 内蒙包头市大安钢铁公司6名检修人员在检修高炉过程中，高炉车间的布袋除尘防爆膜发生爆裂，造成5人煤气中毒死亡，1人受伤。2005-10-26910月26日15时40分, 北京市辖区石景山区首钢公司动力厂在抢修阀门过程中发生煤气泄漏，现场9名职工中毒死亡。2005-09-2339月23日7时45分, 山西太原市和平北路汇丰行政执法大队门口的煤气管道发生泄漏，造成3人死亡，8人受伤。 煤气性质 煤气我们通常所说的煤气是指人工煤气，它是由一些单一气体混合而组成的，其中可燃成分有CO、H2、CH4等，不可燃成分有CO2 、N2和少量助燃成分O2，除此之外还含有水蒸汽

5、、焦油和一些固体粉尘微粒。由于制气原料和煤气的生产、回收方法不同，所以各种煤气的组成部分及占的百分比也不同。常见煤气的成分见表1-1所示。 煤气理化性质（1）焦炉煤气：净化后的焦炉煤气是无色、有臭味、有毒的易燃易爆气体，重度0.450.55Kg/m3，热值1680018900KJ/m3，着火温度为550650，爆炸极限440%，理论燃烧温度为2100，理论燃烧空气需要量4.2m3/ m3，燃烧火焰:棕红色。（2）高炉煤气：净化后的高炉煤气是无色、无味、剧毒的易燃易爆可燃气体，重度1.3Kg/m3,热值33004200KJ/m3。理论燃烧温度1500，着火温度700，爆炸极限3089%，理论燃烧

6、空气需要量0.595m3/m3,燃烧火焰：浅蓝色。（3）转炉煤气：净化后的转炉煤气是无色、无味、有剧毒的易燃易爆气体，重度1.33Kg/m3，热值70008400KJ/m3。理论燃烧温度1700，着火温度600650，爆炸极限1884%，理论燃烧空气需要量1.45m3/m3，燃烧火焰：浅蓝色。（4）混合煤气：是将高炉煤气与焦炉煤气或者将高炉煤气与转炉煤气或三者按一定比例混合之后的可燃气体。 城市燃气的要求： 成分：华白指数波动不超过7；燃烧性能的其它指标与燃烧设备的性能相适应。CO小于20体积比， 加臭：有毒成分泄漏到空气中达到对人体允许的的有害浓度之前，应能察觉；无毒气体泄漏达到爆炸下限的2

7、0时应能察觉。 W华白指数、H燃气的热值、S火焰的传播速度、 W比值I不大于510%可以直接互换：煤气中单一气体理化性质（1）一氧化碳：分子式为，无色、无臭,分子量28.01,重度1.25Kg/m3,低发热值为16269KJ/m3,爆炸极限12.574.2%。,着火温度是644658,火焰呈微光,在气体混合物中含有少量的水,可降低着火温度,火焰呈蓝色。CO毒性极强，空气中含量达到0.06%即有害于人体，含量0.2%即可使人失去知觉，含量0.4%即可使人迅速死亡。空气中可允许的CO浓度不得超过0.0024%(24ppm )（2）甲烷：分子式为CH4，无色、有微量葱臭味，分子量16，重度0.715

8、 Kg/m3，难溶于水，低发热值为35671KJ/m3，爆炸极限为5.415%，着火温度为650，燃烧火焰微弱亮光。当空气中甲烷浓度达到25%30%时才会使人中毒。（3）氢气分子式H2，无色无臭气体，分子量2，重度0.0899Kg/m3，难溶于水，低发热值为10747.5KJ/m3，爆炸极限为4.274%，着火温度580590煤气中单一气体理化性质（4）硫化氢分子式H2S，有浓厚的臭鸡蛋味，属于剧毒气体，分子量34，重度1.52Kg/m3，易溶于水。低发热值为23668.6 KJ/m3，爆炸极限为4.345.6%，着火温度为364，火焰呈蓝色。在大气中最大允许浓度为0.01 g/m3，当浓度达

9、到0.04%时有害于人体，0.1%可以致人死亡。（5）二氧化碳分子式为CO2，略有气味的无色，不可燃的气体，分子量为44，重度为1.977Kg/m3，易溶于水。空气中达25mg/升时对人体即有危害，高浓度时会刺激呼吸系统，引起呼吸加快、呼吸困难并有窒息、中毒的危险。（6）氮气分子式为N2：无色、不可燃气体，分子量28，重度1.25Kg/m3。化学性质不活泼，空气中含量增加时缺氧会使人窒息。（7）氧气分子式为O2：无色无味助燃气体，空气中含有21%，分子量32，重度1.429Kg/m3。 煤气安全管理基本要求（1）煤气工程的设计应做到安全可靠，对于笨重体力劳动及危险作业，应优先采用机械化、自动化

10、措施。（2）煤气工程设计，应由持有国家或省、自治区、直辖市有关部门颁发的有效的设计许可证的设计单位设计。设计审查应有当地公安消防部门、安全生产监督管理部门和煤气设施使用单位的安全部门参加。设计和制造应有完整的技术文件。煤气工程的设计人员，必须经有关部门考核，不合格者，不得独立进行设计工作。(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GB50235的规定。(4)施工应按设计进行，如有修改应经设计单位书面同意。工程的隐藏部分，应经煤气使用单位与施工单位共同检查合格后，才能封闭。施工完毕，应由施工单位编制竣工说明书及竣工图，交付使用单位存档。(5)

11、新建、改建和大修后的煤气设施应经过检查验收，证明符合安全要求并建立、健全安全规章制度后，才能投入运行。煤气设施的验收必须有煤气使用单位的安全部门参加。(6)现有企业的煤气设施达不到本规程要求者，应在改建、扩建、大修或技术改造中解决，为解决前应采取安全措施，并报省、自治区、直辖市安全生产监督管理部门或其授权的安全生产监督管理部门备案。(7)煤气设施应明确划分管理区域，明确责任。(8)各种主要的煤气设备、阀门、放散管、管道支架等应编号，号码应编在明显的地方。煤气管理部门应备有煤气工艺流程图，图上标明设备及附属装置的号码。(9)有煤气设施的单位应建立以下制度：煤气设施技术档案管理制度，将设备图纸、技

12、术文件、设备检验报告、竣工说明书、竣工图等完整资料归档保存；煤气设施大修、中修、及重大故障情况的记录档案管理制度；煤气设施运行情况的记录档案管理制度；建立煤气设施的日、季和年度检查制度，对于设备腐蚀情况、管道壁厚、支架标高等每年重点检查一次，并将检查情况记录备查。(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检测装置。作业环境一氧化碳最高允许浓度为30mg/m3(24ppm).(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，体检结果记入

13、“职工健康监护卡片”，不符合要求者，不应从事煤气作业。(12)凡有煤气设施的单位应设专职或兼职的技术人员负责本单位的煤气安全管理工作。(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。(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。(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。走梯、栏杆和平台（含检修平台）应符合、的规定煤气安全措施（一）安全技术措施1、贯彻执行安全生产的法律法规：中华人民共和国安全生产法、劳动法、消防法、工业企业煤气安全规程（GB62222005）、焦化安全规程（GB127102006

14、）、炼铁安全规程（AQ20022004）、炼钢安全规程（AQ20012004）、轧钢安全规程（AQ20032004）、爆炸性气体环境用电气设备通用要求（GB3836.12000）、建筑设计防火规范（GB500162003）、爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范（GB5005692）、建筑物防雷设计规范（GB500572000）、城镇燃气设计规范（GB5002893）。煤气安全管理 2、建立和健全各项规章制度 各单位应根据有关的安全法律法规，结合本单位的生产特点，建立和健全各项规章制度，使安全工作有制度、有措施、有布置、有检查、恪尽职守，责任分明。公司的煤气规章制度有燃气安全管理程序、三级动火管理

15、制度、点巡检制度、燃气检测及防护器材管理办法。 各种制度应随着管理状态的变化而不断变化，不定期修订，使多项制度基本达到完善。煤气安全管理 3、加强煤气防毒防火防爆管理 配置相应的劳动保护和安全卫生设施，认真做好防毒工作，保护职工的安全健康，实现安全、文明生产。加强防护器具的管理，对于个人防护器具，如空气呼吸器、氧气呼吸器、过滤式防毒面具、防护面罩、一氧化碳报警仪、苏生器、防护工作服等，需要妥善保管并会正确使用。 对所有煤气管道和设备，都应严格管理，防止发生火灾爆炸事故。煤气安全管理4、煤气调度管理为保证煤气系统正常安全运行，应实施煤气生产运行的调度指挥，树立调度指挥生产的绝对权威。煤气调度的主

16、要任务是实施有预见的煤气产、供分配平衡指挥，以及有关煤气产生、处理、压送、贮存、使用设备的开停和负荷的调整，来保证各煤气系统产销的动态平衡，从而保持系统压力在质量标准规定的范围以内。为保证煤气系统安全，煤气调度指挥场所、都必须有相应、符合现场实际的（即动态的）详细的煤气工艺流程图，用以指导生产操作，应有各种煤气主管的压力表；各种煤气发生量和煤气机的机位、储量等。 煤气安全管理 5、安全标志和安全色管理工业企业煤气安全规程规定，所有可能泄漏煤气的地方均应挂有提醒人们注意的警告标志，厂区主要煤气管道应标有明显的煤气流向和种类的标志。 工业管路的基本颜色规定，氧气为天蓝色、水为绿色、煤气为灰色（新钢

17、为黑色）、氮气为黄色、蒸气为红色。煤气安全管理煤气生产(回收）安全1、高炉煤气 （1）高炉煤气回收原理 高炉煤气是高炉炼铁过程中产生的一种副产品。 高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石)，从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料）中的碳同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。铁矿石中不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。 焦炭和喷吹物在风口燃烧，是在有过剩碳素和

18、高温下按下列反应进行的： C+O2=CO2 CO2+C=2CO 生成了由CO、N2和少量H2组成的煤气，称为炉缸煤气，而炉缸煤气在向炉顶上升过程中，一部分CO被氧化物氧化成CO2。所以。最终出炉的高炉煤气由CO、CO2、 N2和少量H2组成，称为高炉煤气。布置要求（1）区域布置 1）厂区距居民区应不小于1000m 2）除尘器应位于高炉铁口、渣口10m以外的地方 3）应避免设置常有人工作的地沟 4）厂区办公室、生活室在厂区下风侧，离高炉100m以外 5）操作室、仪器仪表室在厂区下风侧，不在易漏煤气区 6）净化设备间、与建筑屋间的净距不应少于2m和3m 并罐式无料钟炉顶 串罐式无钟炉顶 （2）设备

19、结构 1）高炉本体 2）重力除尘器 3）洗涤塔、文氏管洗涤器和灰泥捕集器 4）电除尘器 5）布袋除尘器 6）高炉煤气余压透平发电装置 7）清洗系统的气密性试验压力 （2）高炉煤气的设备结构 1）高炉本体高炉冷却设备与炉壳、风口、渣口以及各水套均应密封严密；软探尺的箱体、检修孔盖的法兰、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： a 炉顶双钟设备的大、小钟钟杆之间应用蒸汽或氮气密封； b 料钟与料斗之间的接触面应采用耐磨材料制造，经过研磨并检验合格； c 无料钟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 d 旋转布料

20、器外壳与固定支座之间应密封严密； e 炉喉应有蒸汽或氮气喷头 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5m以上。放散管的放散阀的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。应有蒸汽或氮气喷头 2）重力除尘器除尘器应设置蒸汽或氮气的管接头；除尘器顶端至切断阀之间，应有蒸汽、氮气管接头。除尘器顶及各煤气管道最高点应设放散阀。 3）洗涤塔、文氏管洗涤器和灰泥捕集器常压高炉的洗涤塔、文氏管洗涤器、灰泥捕集器和脱水器的污水排出管的水封有效高度，应为高炉炉顶最高压力的1.5倍

21、，且不小于3m；高压高炉的洗涤塔、文氏管洗涤器、灰泥捕集器下面的浮标箱和脱水器，应使用符合高压煤气要求的排水控制装置，并有可靠的水位指示器和水位报警器。水位指示器和水位报警器均应在管理室反映出来；各种洗涤装置应装有蒸汽或氮气管接头。在洗涤器上部，应装有安全泄压放散装置，并能在地面操作； a 洗涤塔每层喷水嘴处，都应设有对开人孔。每层喷嘴应设栏杆和平台； b 可调文氏管、减压阀组必须采用可靠的严密的轴封，并设较宽的检修平台； c 每座高炉煤气净化设施与净煤气总管之间，应设可靠的隔断装置比肖夫环隙洗涤塔4）电除尘器电除尘器应设有当煤气压力低于5102Pa（51mmH2O）时，能自动切断高压电源并发

22、出声光信号的装置；电除尘器应设有当高炉煤气含氧量达到1%时，能自动切断电源的装置； 5）布袋除尘器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。6）高炉煤气余压透平发电装置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，

23、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起动、停机装置除在控制室内和机旁设有外，还可根据需要增设。煤气作业类别一般按下列情况划分 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，检查大小钟，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，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，堵抽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，休风后焊大小钟、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，

24、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、铸铁及其他有煤气地点的作业。休风（或坐料）应遵守下列规定：应事先同燃气（煤气主管部门）、氧气、鼓风、热风和喷吹等单位联系，征得燃气部门同意，方可休风（或坐料）；炉顶及除尘器，应通入足够的蒸汽或氮气；切断煤气（关切断阀）之后，炉顶、除尘器和煤气管道均应保持正压；炉顶放散阀应保持全开；长期休风应进行炉顶点火，并保持长明火；长期休风或检修除尘器、煤气管道，应用蒸汽或氮气驱赶残余煤气；因事故紧急休风时，应在紧急处理事故的同时，迅速通知燃气、氧气、鼓风、热风、喷吹等有关单位采取相应的紧急措施；正

25、常生产时休风（或坐料），应在渣、铁出净后进行，非工作人员应离开风口周围；休风之前如遇悬料，应处理完毕再休风；休风（或坐料）期间，除尘器不应清灰；有计划的休风，应事前将除尘器的积灰清尽休风前及休风期间，应检查冷却设备，如有损坏应及时更换或采取有效措施，防止漏水入炉；休风期间或短期休风之后，不应停鼓风机或关闭风机出口风门，冷风管道应保持正压；如需停风机，应事先堵严风口，卸下直吹管或冷风管道，进行水封；休风检修完毕，应经休风负责人同意，方可送风。 热风炉热风炉煤气总管应有符合GB6222的要求的可靠隔断装置。煤气支管应有煤气自动切断阀，当燃烧器风机停止运转，或助燃空气切断阀关闭，或煤气压力过低时，该

26、切断阀应能自动切断煤气，并发出警报。煤气管道应有煤气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。在热风炉混风调节阀之前应设切断阀，一旦高炉风压小于0.05MPa，应关闭混风切断阀。热风炉应有倒流管，作为休风时倒流之用。无倒流管的热风炉，用于倒流的热风炉炉顶温度应超过1000，倒流时间不应超过1h。多座热风炉不应同时倒流，不应用刚倒流的热风炉送风。硅砖热风炉不应用于倒流。炼铁安全规程（AQ2001-2004）规定 检修热风炉时，应用盲板或其他可靠的切断装置防止煤气从邻近煤气管道窜入，并严格执行操作牌制度；煤气防护人员应在现场监护。 进行热风炉内部检修、清理时，应遵守下列

27、规定：煤气管道应用盲板隔绝，除烟道阀门外的所有阀门应关死，并切断阀门电源；（烟道阀门也应关死）炉内应通风良好，一氧化碳浓度应在24ppm以下，含氧量应在19%21%（体积浓度）之间，每2h应分析一次气体成分；修补热风炉隔墙时，应用钢材支撑好隔棚，防止上部砖脱落 4、焦炉煤气 （1）焦炉煤气生产净化原理 焦炉煤气是炼焦过程中煤在高温干馏时的气态产物。高温炼焦（950-1050OC）的固态产物是焦碳。焦碳按用途可分为冶金焦、气化焦和电石用焦。冶金焦是高炉焦、铸造焦、铁合金焦和有色金属用焦的统称，其中90%用于高炉炼铁。炼焦过程中产生的粗煤气经过回收、加工提取焦油、氨、萘、硫化氢、粗苯等产品，并获得

28、净焦炉煤气。煤焦油、粗苯精制加工和深度加工后，可以制取苯、甲苯、二甲苯、二硫化碳等。净焦炉煤气可供民用和作工业燃料。煤气中的氨可用来制造硫酸氨、浓氨水、无水氨等。炼焦化学工业已能从焦炉煤气、焦油和粗苯中制取一百多种化学产品。焦炉、煤气回收与净化的布置 （1）区域布置 1）厂区距居民区应不小于1000m，中间防护林带 2）焦炉组纵轴与最大频率风向夹角最小 3）办公、生活和卫生设施在最小频率风向的下风侧（2）煤气冷却及净化区域布置 1）距焦炉炉体边线应不小于40m 2）铁路、道路、消防车道 非专用铁路、道路不得穿越站区、专用与共用消防车道 3）初冷器与抽气机室的距离，各种塔器与铁路 、道路的距离

29、2) 焦炉煤气设备结构 （1）煤气回收系统的设备结构装煤车的装煤漏斗口上应有防止煤气、烟尘泄漏的设施。炭化室装煤孔盖与 盖座间，炉门与炉门门框间应保持严密；上升管内应设氨水、蒸汽等喷射设施；根集气管应设两个放散管，分别设在吸气弯管的两侧；并应高出集气管走台5m以上，放散管的开闭应能在集气管走台上操作；集气管一端应装有事故用工业水管；集气管上部应设清扫孔，其间距以及平台的结构要求，均应便于清扫全部管道，并应保持清扫孔严密不漏；设有汽化冷却的上升管的设计和制造，应符合现行有关锅炉压力容器安全管理规定；焦炉地下室、焦炉烟道走廊、煤塔炉间台底层、交换机仪表室等地，应按2区选用电气设备，并应设有事故照明

30、。 焦炉煤气导出系统焦炉煤气上升管、桥管、集气管焦炉煤气净化工艺采用双集气管的焦炉，其横贯管高度应能使装煤车安全通过和操作，在对着上升管口的横贯管管段下部设防火罩在吸气弯管上应设自动压力调节翻板和手动压力调节翻板；焦炉地下室应加强通风，两端应有安全出口，并应设有斜梯。地下室煤气分配管的净空高度不小于1.8m；交换装置应按先关煤气，后交换空气、废气，最后开煤气的顺序动作。要确保炉内气流方向符合焦炉加热系统图。交换后应确保炉内气流方向与交换前完全相反，交换装置的煤气部件应保持严密；废气瓣的调节翻板（或插板）全关时，应留有适当的空隙，在任何情况下都应使燃烧系统具有一定的吸力焦炉地下室、机焦两侧烟道走

31、廊、煤塔底层的仪表室、煤塔炉间台底层、集气室、仪表间，都属于甲类火灾危险厂房；2）煤气冷却、净化系统的设备结构 煤气冷却及净化系统中的各种塔器，应设有吹扫用的蒸汽管；各种塔器的入口和出口管道上应设有压力计和温度计；塔器的排油管应装阀门，油管浸入溢油槽中，其油封有效高度为计算压力加500mm；电捕焦油器设在抽气机前 时，煤气入口压力允许负压，可不设泄爆装置。在鼓风机后，应设泄爆装置，设自动的连续式氧含量分析仪，煤气含氧量达1%时报警，达2%时切断电源。6、转炉煤气（1）转炉煤气回收原理 1）转炉炼钢中CO的产生 在转炉内,把铁水炼成钢的过程,主要是降碳、升温、脱磷、脱硫以及脱氧和合金化等高温物理

32、化学反应过程,其工艺操作是控制供氧、造渣、温度及加入合金料等,以获得所要求的钢液。由于炼钢采用精料、铁水预处理、炉外精炼技术等，转炉炼钢任务将趋向于脱碳和升温。氧气顶吹法吹入纯度大于99的高压氧气流，氧气直接跟高温的铁水发生氧化反应，使部分铁就成了氧化亚铁，并放出大量的热之后，生成的氧化亚铁再把铁水里的硅、锰、碳等依次氧化，如： 2Fe+O2 2FeO+Q C+FeO C0-Q 生成的一氧化碳气体，能从铁水里直接排出；生成的二氧化硅和氧化锰以 及生铁里的硫、磷跟造渣材料生石灰相互作用成为炉渣排出。在吹炼过程中,碳氧反应是冶炼过程始终存在的一个重要反应,反应的生成物主要是C0气体(浓度约为85%

33、90%),但也有少量碳与氧直接作用生成CO2,其化学反应式为 ：2C+O22CO 2C+2O22CO2 2CO+O22CO2 在冶炼过程中炉内处于高温,碳氧反应形成的CO气体也称转炉煤气,温度约在1600。此时高温转炉煤气的能量约为1GJ/t,其中煤气显热能约占1/5,其余4/5为潜能(燃烧时转化为热能,不燃烧时为化学能) 转炉煤气的回收与净化区域布置区域布置 1）设备、机房、煤气柜在主厂房最小频率风向的上风侧。 2）各单体设备之间以及与墙壁之间的净距应不小于1m。 3）煤气抽气机室和加压站厂房2）未燃法回收煤气的流程未燃法 a=0.1 0.3 炉气温度 1500 18000C 燃烧法 a=1

34、 炉气温度 25000C 烟气量炉气中含CO为80%,其中10%燃烧成CO2 CO+1/2O2+1/2*79/21N2=CO2+1.88 N2最大烟气量 Qmax=Vmax+(80%*10%*1.88) Vmax=1.16 Vmax烟尘 炉气产尘量约占金属装入量的0.81.5% 烟气中含尘量为15120g/m3(排放标准100mg/m3） 含铁60% 粒度1020um 占72%回收 CO 25% O22% 微正压 020Pa 吨钢可产煤气110m3，现平均回收5060m3 转炉煤气回收流程(OG法)转炉煤气回收流程(新OG法)（2）转炉结构安全要求 1) 转炉煤气活动烟罩或固定烟罩应采用水冷却

35、，罩口内外压差保持稳定的微正压。烟罩上的加料孔。氧枪、副枪插入孔和料仓等应密封充氮，保持正压。 2) 转炉煤气回收设施应设充氮装置及微氧量和一氧化碳含量的连续测定装置。当煤气含氧量超过2%或煤气柜位高度达到上限时应停止回收。 3) 每座转炉的煤气管道与煤气总管之间应设可靠的隔断装置。 4) 转炉煤气抽气机应一炉一机，放散管应一炉一个，并应间断充氮，不回收煤气时，应点燃放散。 5) 湿法净化装置的供水系统应保持畅通，确保喷水能熄灭高温气流的火焰和炽热尘粒。脱水器应设泄爆膜。 6) 采用半干半湿和干法净化的系统，排灰装置应保持严密。（3）回收设备结构的安全要求 1）转炉煤气活动烟罩或固定烟罩应采用

36、水冷却，罩口内外压差保持稳定的微正压。烟罩上的加料孔。氧枪、副枪插入孔和料仓等应密封充氮，保持正压。 2）转炉煤气回收设施应设充氮装置及微氧量和一氧化碳含量的连续测定装置。当煤气含氧量超过2%或煤气柜位高度达到上限时应停止回收。煤气的回收与放散，应采用自动切换阀，若煤气不能回收而向大气排放，烟囱上部应设点火装置。 3）每座转炉的煤气管道与煤气总管之间应设可靠的隔断装置。 4）转炉煤气抽气机应一炉一机，放散管应一炉一个，并应间断充氮，不回收煤气时，应点燃放散。 5）湿法净化装置的供水系统应保持畅通，确保喷水能熄灭高温气流的火焰和炽热尘粒。脱水器应设泄爆膜。采用半干半湿和干法净化的系统，排灰装置应

37、保持严密。 6）煤气回收净化系统应采用两路电源供电。 7）活动烟罩的升降和转炉的转动应联锁，并应设有断电时的事故提升装置 。 8）转炉煤气抽风机应适应转炉烟气的特点，在调节抽气量时，其压力变化不大，同时风机在小风量运转时不喘震，应具有良好的密封性和防爆性能。 9）转炉操作室和抽气机室、加压机房之间应设直通电话和声光讯号，加压机房和煤气调度之间设调度电话。 10）转炉煤气回收净化区域应设消防通道。 11）转炉回收各单体设备之间以及它们与墙壁之间的净距应不小于1m。 12）转炉煤气电除尘器应符合下列规定 电除尘器入口、出口管道应设可靠的隔断装置； 电除尘器应设有当转炉煤气含氧量达到1%时，能自动切

38、断电源的装置。 电除尘器应设有放散管及泄爆装置。（4）转炉煤气回收过程中的防爆措施 1）RD阀自动跟踪控制转炉炉口微差压，实行+20Pa微正压操作，活动烟罩外侧采取蒸汽密封，避免空气被吸入烟罩内； 2）汽化冷却烟道出口的900950的高温烟气经一文灭火洗涤后烟气温度降至7585，一文后的烟气温度实行自动监控与人工监控，防止进入系统的烟气温度高于610(CO的最低着火温度)； 3）氧枪口及下料口用0.45MPa的N2密封，防止生产过程中外界空气被吸入烟道内（CO与空气混合达12.5%75%会导致爆炸）； 4）预防吹氧过程中的氧枪、烟道大量漏水，减少高温烟气中的含氢量，（水煤气的爆炸上限为72%）

39、，预防氧枪冷却水及汽化冷却系统突然泄压，一旦其突然泄压立即提枪停止吹氧； 5）溢流盆保持溢流水位，控制锯齿圈均匀溢流，防止外界空气被吸入一文内；溢流水封也是爆炸泄压通道； 6）新OG法在斜烟道顶部设置水封式安全阀，一旦烟道内因煤气燃烧或其他原因产生压力急剧升高，立即从安全阀进行放散； 7）操作上采取吹氧前后期燃烧放散，中期回收的制度；8）严格操作制度，尽量减少喷溅，加强吹氧过程监控，防止氧枪漏氧；9）消灭系统火种，防止因静电等因素产生的火种，保持烟气管道可靠接地；10）CO/O2分析值实行自动监控与人工监控，防止高氧煤气进入气柜（CO中的O2含量1.5%立即停止煤气回收，三通阀立即倒放散位实施

40、点火燃烧放散）。11）氮气自动吹扫安全控制 当转炉吹炼开始时，自动对放散塔进行氮气吹扫，排出放散塔内空气，防止吹炼产生的烟气与放散塔内空气混合而产生爆炸。当满足煤气回收条件，三通阀从放散侧打到回收侧时，立刻对放散塔进行氮气吹扫，快速排出放散塔内残留煤气，防止产生煤气回火爆炸。在烟气放散时，在三通阀与水封逆止阀之间的管道内，不间断地吹入氮气，使这段管道内始终保持微正压，防止空气从三通阀进入管道。（5）转炉煤气回收过程中的防毒措施 1）加强安全教育，严格点检、巡检、专业和回收岗位操作制度； 2）控制转炉炉口微正压操作（+20Pa），尽量减少烟气外溢，保持吹氧过程中的二次烟尘负压扑集，二次烟气放散烟

41、囱高于周围建筑物， 3）在转炉高层厂房内的烟道开孔处、人孔法兰处及排污器至天沟处等易泄漏煤气部位放置鸽子及实行固定式CO报警仪适时监测报警，吹氧期间进入上述区域点检、作业时携带便携式CO报警仪及手持式对讲机（作业点CO200PPm时，停留时间不超过15分钟） 4）转炉炉子跨炉口以上的各层平台，宜设煤气检测与报警装置；上述各层平台，人员不应长时间停留，以防煤气中毒；确需长时间停留，应与有关方面协调，并采取可靠的安全措施。 5）氧枪氮封及下料口保持正常运行（N20.4MPa）；分钟。作业点CO300PPm时，要佩带氧或空气呼吸器）； 6）一次风机房风机下部机后水封、CO/O2分析室、风机点检部位、

42、三通阀、水封逆止阀、操作室等易泄漏煤气部位放置鸽子及实行固定式CO报警仪适时监测报警，进入上述区域点检、作业携带便携式CO报警仪及手持式对讲机（作业点CO200PPm时，要站在上风口，停留时间不超过15 7）放散塔自动点火装置保持正常运行（点火头置于防风罩内，煤气放散前后60秒及放散过程中伴烧火头正常燃烧）；8）设备检修前，风机高速抽风半小时以上，水封逆止阀处于最高水封位，同时用N2对水封逆止阀内的残余CO进行置换（对所有作业部位进行检测，CO为零后才能进行检修作业）；9）保持风机房、操作室等部位通风装置正常运行，加强地沟、气柜及加压站区域CO及通风状况检查（遇有紧急情况立即实施“CO泄漏紧急

43、预案”，确保人员安全）。10）在辅料槽、氧枪孔、放散烟囱等转炉煤气易于与大气接触的地方，设计多道氮封装置，实施连续或间断性氮气吹扫，避免出现泄漏和爆炸事故。11）在除尘污水排水槽上设置排气风机，避免污水中散发出的CO对人体的危害。（5）LT电除尘器故障控制措施 1）卸压阀故障处理的方法： 电除尘器入口和出口均安装有3 或4 个卸压阀（根据转炉的容量而订），电场内压力超过卸爆极限时，此阀打开，压力恢复正常，此阀关闭。为安全起见，每个卸压阀的关闭位置由3 个光电检测开关监控。卸压阀上的光电检测开关信号是不可短接的，因为它的密闭性要求非常高，如果卸压阀没有归位，此时短接该阀的检测信号，继续炼钢就会在

44、ESP 的高压电场内引起剧烈的燃烧，从而使ESP（电除尘）受到毁灭性的爆炸，无法修复。建议在ESP 出口安装一支热电偶进行在线检测，若在画面发现其ESP 出口温度高于200，并且查看烟道上的激光分析仪检测的CO 和O2 含量是否将达到燃烧爆炸的危险极限，通过查看，操作工可以点击HMI 画面上的事故提枪的连锁按钮，迫使转炉停止吹氧，去现场查看卸压阀的密闭性，来进行保护整个系统的安全性。2）减少高压电场卸爆和阴极线的断裂的措施和建议： 合理控制EC 系统的水和蒸汽量，根据EC 进出口温度进行调节，保障高压电场除尘的灰是干的。并且想尽一切办法，严格控制转炉吹氧中的氧枪提枪次数， 因为只要转炉在炼钢中

45、提枪，再进行后吹就会使得碳氧反应剧烈，造成电场卸爆，间接影响阴极线的使用寿命。在ESP 本体控制柜内，增加四个高压电场短路时， 进行屏蔽电场的单联开关，使得处理时间会更短，保证转炉的生产节奏。炼钢厂煤气柜爆炸事故 1事故概况 某钢铁公司5104m3威金斯煤气柜，建于1995年10月，主要用于回收炼钢厂4座30t转炉产生的煤气，自投产以来一直运行正常。 事故当天煤气柜值班人员8点接班后检查设备和仪表信号，一切正常。当时柜高19m，柜容30000m3，煤气柜后的3号加压机运行时出口压力58kPa，向用户送出量1.6108mah。8时30分对煤气柜出口取样化验，O2：体积分数为l、CO体积分数为40

46、%、CO2体积分数为23.8，气柜内煤气成分在合格范围内。煤气柜值班人员接班后通知炼钢厂要求回收煤气，但柜高、柜容显示始终呈下降趋势，9时25分柜容下降至1.0104m3报警，接着柜高5m的下限报警，为防止活塞着床，值班人员调整煤气加压机出口压力，由5.8kPa降至2.4kPa，煤气送出量减至6000m3h，并通过公司总调要求炼钢厂抓紧回收煤气，柜容最低达到5000m3。9时33分值班人员看见柜高显示呈上升趋势，确认炼钢厂开始回收煤气。9时40分当柜容升到8000m。，值班人员感觉到地在震动，接着听到轰的一声巨响，煤气柜爆炸事故发生了。与此同时柜高显示23m多，柜容在3.0104m3以上，瞬间

47、又降至10m多，柜容在18104m3左右。值班人员跑到操作室外，发现煤气柜顶一股烟尘冲向天空，气柜配重块有的掉下 2. 事故处理 事故发生后，值班人员迅速通知炼钢厂停止回收煤气，紧急停止煤压机运行，关闭气柜进出口阀门，封柜前u形水封，切断气柜与煤气系统的联系。并通知相关领导和主管部门，做好事故应急处理，对气柜周围环境进行煤气检测和警戒。 事故后连续3次取样化验柜内煤气成分0：体积分数为零，co体积分数分别为22.8、23、23，C02体积分数分别为29、29.6、29.8。 气柜爆炸后对设备造成一定程度的破坏，直接经济损失约70多万元。经检查、气囊胶帘未有大的破损，转炉煤气无大量外泄，未造成人

48、员中毒和柜外燃爆事故，没有造成人员伤亡。3. 事故原因根据现场勘查和事故前后柜高、柜容记录数据以及煤气进出口煤气成分分析结果，可以证明此事故为转炉煤气燃爆事故，燃炸点发生在气柜气囊内。 （1）发生事故时，现场值班人员反映，听到柜内沉闷轰响，柜高由5m（柜容8000m3）突然上升到23m多(柜容310m。以上)，然后又降至l0m多，事故是在转炉煤气回收过程中，柜容由5000m。上升至8000m。时发生的。事故后检查发现，在气柜内壁高23m处有严重自下而上的刮痕，深度为lmm，刮掉的油漆还垂直悬挂在上面，相对应活塞部位也残存有漆皮，说明爆炸时气柜活塞是由下往上运动，爆炸发生在气囊内。（2）事故发生

49、后，曾连续3次取气柜内煤气样化验，CO体积分数为23左右，氧含量未检出，事故前气柜出口o：体积分数为l，co体积分数为40，说明气囊发生了2CO+O：=2C0：的化学反应，O：被消耗掉，CO体积分数下降属化学件爆性。（3）柜内检查发现，对着煤气柜进出口附近的气囊有过火现象，胶帘大面积鼓包和烧损，有的胶皮烧掉露出尼龙线，离开此范围烧损情况减缓，损坏的煤气进口管上波纹节也有过火现象，这些都说明气囊发生了爆炸。（4）气柜的损坏，是由于气囊内发生燃爆，气柜活塞高速上升，活塞至柜顶空间，空气急剧压缩，造成柜顶在薄弱部位的物理性爆炸，同时活塞的不均衡向上运动、；卡巨壁的力，造成52条地脚螺栓，有47条滑扣

50、脱落，4个螺杆拔起1个螺杆折断，柜底与基础分离裂缝约100mm。（5） 气囊爆炸的原因 气柜内回收运行的介质是转炉煤气，转炉煤气的主要成分是C0，是有毒的可燃气体，CO体积分数为6070的转炉煤气爆炸极限18.2283.22，爆炸范围宽下限偏低，危险性大。 氧化剂系气柜内转炉煤气回收过程中产生的，由于炼钢厂在回收煤气过程中没有O2，CO在线连续自动监测分析，致使O：含量超标达到爆炸范围的不合格转炉煤气进入气柜。 激发能源是煤气管道内有的焊条头、焊渣、焊瘤等异物的摩擦碰撞和煤气中低燃点的硫、磷、化学性强的FeO的存在。通过对气柜内更换下的煤气管道和除尘风机出口等处取样分析，确认转炉煤气灰尘中含有

51、硫、磷和FeO。在空气中能自燃的磷往往成为点火源。硫易燃，化学活性强的氧化亚铁还能降低点燃能量。根据有的钢厂介绍，转炉煤气灰尘见空气后能冒烟自燃，并发出刺鼻的SO2气味。根据气囊过火现象分析，胶帘被高温灼烧，鼓包脱皮的严重部位对着气柜煤气进口范围，可以判断燃爆的激发能源诱发点在气柜煤气进口附近。4. 经验与教训(1)通过对气柜爆炸前煤气中O2体积分数为1%、CO体积分数为40%，爆炸后气囊内煤气中O2含量未检出、CO约23%的数据分析，以及气囊内发生的化学性爆炸的事实，说明在9时33分至9时40分回收煤气的过程中，02含量超标达到爆炸极限不合格的转炉煤气进入气柜，是引起气柜爆炸事故的直接原因。

52、(2)控制燃爆事故，要防止燃爆“三要素”同时齐备的关键，在于严格控制转炉煤气中氧含量不能超标（2%）。(3)转炉煤气回收系统必须设置煤气O2含量，CO连续自动分析仪，在线监测，连锁控制，O2含量超标时煤气自动放散，严禁不合格煤气进入气柜。 (4) 加强对煤气在线o：含量自动分析仪的维护与保养，定期巡检，发现问题及时处理，确保运行正常，不得在没有O2含量在线检测下的情况下凭经验回收煤气。(5) 加强转炉煤气回收、净化系统的管理与控制，保证设备运行状况良好，防止系统不严吸入空气，杜绝煤气氧含量超标，减少煤气含尘量。，(6) 严格检修施工作业，加强关键部位监控管理，在煤气柜和管道施工完毕后，内部要清

53、理干净不留异物，并经有关部门检查确认。二 、煤气输配安全 1、煤气管道 （1）管道连接 煤气管道和附件可采用法兰、螺纹连接，其他部位应尽量采用焊接；煤气管道的垂直焊缝距支座边端不小于300mm，水平焊缝应位于支座的上方。 （2）煤气管道的管径 d0=(Q0/2826V0)1/2 或 d0=0.018(Q0/V0)1/2 式中：Q0标准状态下煤气流量 V0经济流速类 别煤 气 计 算 量 （m3/h） 厂区总管用户煤气耗量的1.5倍 车间总管车间工业炉小时最大耗量及平均耗量的结合 车间支管每座工业炉小时最大耗量 A煤气计算量管道直径mm200400500800900120013001500160

54、020002000以上高炉煤气（m/s）466109121114121614以上焦炉煤气（m/s）6108141218142016以上16以上B煤气管道流速煤气管道推荐壁厚管径 mm400500 2200 1500 2200 2400 280030003400高炉煤气4.5 5 6 78 焦炉煤气5 6 7混合煤气56 7 89（5）煤气管道的铺设 1)煤气管道应采取消除静电和防雷的措施； 2)高炉煤气和转炉煤气等管道不应埋地敷设，煤气管道不应穿过不使用煤气的建构筑物； 3)在已敷设的煤气管道下面，不得修建无关的建筑物和存放易燃、易爆物品； 4)架空管道要防止高温热源辐射； 5)煤气管道的架设

55、要防止被车辆碰撞；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， 6)煤气输送防止压力波动，安全运行压力不低于500Pa； 7)煤气管道要防止地基沉陷、应力拉伸; 8)厂房内的煤气管道架空敷设有困难时，可敷设在地沟内,宜采用坚固的炉篦式盖板；应尽可能避免装置附件、法兰盘等架空煤气管道与铁路、道路、其他管线交叉时的最小垂直净距架空煤气管道与铁路、道路、其他管线交叉时的最小垂直净距，应遵守下表的规定序号建筑物和管线名称 最小垂直净距，m 管道下 管道上1 厂区铁路轨顶面 5.5 2 厂区道路路面 5 3 人行道路面 2.2 4 架空电力线路 电压1kV以下 1.5

56、3 电压1-20kV 3 3.5 电压35-110kV 不允许架设 45 架空索道(至小车最低部分) 36 电车道的架空线 1.5 7 与其他管道 同管道直径 同管道直径 管径300mm 但不小于0.1 但不小于0.1 管径300mm 0.3 0.3注：表中序号1不包括行驶电气机车的铁路。 架空电力线路与煤气管道的交叉垂直净距，应考虑导线的最 架空高度 架空高度 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；新建、改建的高炉脏煤气、半净煤气、净煤气总管一般架设高度：管底至地面净距不低于8m(如该管道的隔断装置操作时不外泄煤气，可低至6

57、m)，小型高炉脏煤气、半净煤气、净煤气总管可低至6m；新建焦炉冷却及净化区室外煤气管道的管底至地面净距不小于4.5m，与净化设备连接的局部管段可低于4.5m；水煤气管道在车间外部，管底距地面净空一般不低于4.5m，在车间内部或多层厂房的楼板下敷设时可以适当降低，但要有通风措施，不应形成死角。 埋地煤气管道厂房内敷设、地沟要求 厂房内的煤气管道架空敷设有困难时，可敷设在地沟内，并应遵守下列规定： A.沟内除敷设供同一炉的空气管道外，禁止敷设其他管道及电缆； B.地沟盖板宜采用坚固的炉篦式盖板； C.沟内的煤气管道应尽可能避免装置附件、法兰盘等； D.沟的宽度应便于检查和维修，进入地沟内工作前，应

58、先检查空气中的一氧化碳浓度； E.沟内横穿其他管道时，应把横穿的管道放入密闭套管中，套管伸出沟两壁的长度不宜小于200mm； F.应防止沟内积水。埋地煤气管道 A.水平净距、垂直净距 应遵守GB50028城镇燃气设计规范的有关规定。 B.排水器 管道应设有排水器，排出的冷凝水应集中处理。 C.地面标记 地下管道排水器、阀门及转弯处应在地面上设有明显的标志。 D.阀门井 地下管道法兰应设在阀门井内 (6)煤气管道的试验 1) 对新建、扩建、改建或大修后的煤气设备或管道在投产前必须进行试验，合格后方可投产；105Pa 应做强度试验+严密性试验，105Pa 可只做严密性试验。 2）严密性试验要求 严

59、密性试验压力应符合要求 对管道各处连接部位和焊缝，经检查合格后，才能进行试验，试验前不得涂漆和保温； 各种管道附件、装置等，应分别单独按照出厂技术条件进行试验； 管道以闸阀隔断的各个部位，应分别进行单独试验，不应同时试验相邻的两段； 管道以闸阀隔断的各个部位，应分别进行单独试验，不应同时试 验相邻的两段； 试验前应将不能参与试验的系统、设备、仪表及管道附件等加以隔断；安全阀、泄爆阀应拆卸，设置盲板部位应有明显标记和记录； 3）严密性试验允许泄漏率标准 4）架空煤气管道严密性试验实际泄露率计算式： A= 管道计算压力 Pa(kgf/cm2) 管道环境 试验时间 h 每小时平均泄漏率 备注P实2、

60、管道附属装置（1）隔断装置凡经常检修的部位应设可靠的隔断装置。焦炉煤气、发生炉煤气、水煤气(半水煤气)管道的隔断装置不得使用带铜质部件寒冷地区的隔断装置，应根据当地的气温条件采取防冻措施。1）插板 插板是可靠的隔断装置。安设的插板，管道底部离地面的净空距：金属密封面的插板不小于8m，非金属密封面的插板不小于6m，在煤气不易扩散地区须适当加高。封闭式插板的安设高度可适当降低2）水封水封装在其他隔断装置之后并用时，才是可靠的隔断装置。水封的有效高度为煤气计算压力加500mm。 水封的给水管上应设U型给水封和逆止阀。煤气管道直径较大的水封，可就地设泵给水，水封应在5-15min内灌满禁止将排水管、满