冶金煤气事故预防与控制

冶金煤气事故预防与控制煤气如何产生的高炉煤气生产工艺

〔高炉煤气干法除尘流程图〕2〕高炉煤气的危险性高炉煤气CO含量在23~30%，爆炸极限在31~72%，高炉煤气事故在钢铁企业的各类煤气事故中位居前列1〕鞍钢91~97年发生煤气中毒事故80起，中毒人数218人〔含9人死亡〕其中，炼铁区域发生煤气中毒事故37起，中毒人数120人〔含4人死亡〕，分别占总数的46.3%和55%。2〕太钢1980~1994年218起中毒事故共520人，高炉煤气中毒事故占88.5%，中毒人数占93%，其中高炉系统的检修作业占98%。3〕据鞍钢炼铁厂煤气中毒事故统计分析，1969~1983年192人次煤气中毒：①渣口、铁口、风口作业，占27.4%，炉顶作业占19.8%;②维修工、炉前工和煤气工共占%。

高炉煤气的分布及使用情况高炉：产生煤气的主体高炉卷扬机系统：涉及平常作业喷煤车间余热电站烧结车间转炉〔自产煤气〕、汽化〔转炉煤气〕、装滑、混铁炉、砌包、风机房轧钢加热炉煤气水封：隔断水封、缸式水封、U形水封三种。高炉煤气的特性易燃易爆

焦炉煤气爆炸下限在5.5%，接近甲烷、氢气易中毒

转炉煤气、铁合金煤气的CO含量在60~70%，极具毒性具有压力、温度

高炉煤气出炉压力可达0.35~0.4Mpa,发生炉煤气出炉温度在600OC以上，高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气出炉温度可达1000OC煤气中毒机理煤气中毒主要指一氧化碳、液化石油气、管道煤气、天然气中毒，煤气中毒即一氧化碳中毒。一氧化碳是一种无色无味的气体，不易觉察。血液中血红蛋白与一氧化碳的结合能力比与氧的结合能力要强200多倍，而且，血红蛋白与氧的别离速度却很慢。所以，人一旦吸入一氧化碳，氧便失去了与血红蛋白结合的时机，使组织细胞无法从血液中获得足够的氧气，致使呼吸困难。大局部病人迅速发生抽痉、昏迷，两颊、前胸皮肤及口唇呈樱桃红色，如救治不及时，可很快呼吸抑制而死亡。一氧化碳攻击性很强，特别是在睡眠中不知不觉侵入呼吸道，通过肺泡的气体交换，进入血流，并散布全身，造成中毒。空气中含0.04%～0.06%或以上浓度很快进入血流，在较短的时间内强占人体内所有的红细胞，紧紧抓住红细胞中的血红蛋白不放，使其形成碳氧血红蛋白，取代正常情况下氧气与血红蛋白结合成的氧合血红蛋白，使血红蛋白失去输送氧气的功能。一氧化碳与血红蛋白的结合力比氧与血红蛋白的结合力大300倍。一氧化碳中毒后人体血液不能及时供给全身组织器官充分的氧气，这时，血中含氧量明显下降。大脑是最需要氧气的器官之一，一旦断绝氧气供给，由于体内的氧气只够消耗10分钟，很快造成人的昏迷并危及生命。煤气中毒类型介绍轻型中毒时间短，血液中碳氧血红蛋白为10％～20％。表现为中毒的早期病症，头痛眩晕、心悸、恶心、呕吐、四肢无力，甚至出现短暂的昏厥，一般神志尚清醒，吸入新鲜空气，脱离中毒环境后，病症迅速消失，一般不留后遗症。中型中毒时间稍长，血液中碳氧血红蛋白占30％～40％，在轻型病症的根底上，可出现多汗、烦躁、走路不稳、皮肤苍白、意识模糊、困倦乏力、虚脱或昏迷等病症，皮肤和粘膜呈现煤气中毒特有的樱桃红色。如抢救及时，可迅速清醒，数天内完全恢复，一般无后遗病症。重型发现时间过晚，吸入煤气过多，或在短时间内吸入高浓度的一氧化碳，血液碳氧血红蛋白浓度常在50％以上，病人呈现深度昏迷，各种反射消失，大小便失禁，四肢厥冷，血压下降，呼吸急促，会很快死亡。一般昏迷时间越长，预后越严重，常留有痴呆、记忆力和理解力减退、肢体瘫痪等后遗症。特别是在夜间睡眠中引起中毒，日上三竿才被觉察，此时多已神志不清，牙关紧闭，全身抽动，大小便失禁，面色口唇呈现樱红色，呼吸脉搏增快，血压上升，心律不齐，肺部有罗音，体温可能上升。极度危重者，持续深度昏迷，脉细弱，不规那么呼吸，血压下降，也可出现高热40℃，此时生命垂危，死亡率高。即使有幸未死，遗留严重的后遗症如呆、瘫痪，丧失工作、生活能力。煤气事故处理将中毒者迅速及时地救出煤气危险区域，抬到空气新鲜的地方，解除一切阻碍呼吸的衣物，并注意保暖。抢救场所应保持清静、通风，并指派专人维持秩序。中毒轻微者，如出现头痛、恶心、呕吐等病症，可直接送往附近卫生所急救。中毒较重者，如出现失去知觉、口吐白沫等病症，应通知煤气防护站和附近卫生所赶到现场急救。中毒者已停止呼吸，应在现场立即做人工呼吸并使用苏生器，同时通知煤气防护站和附近卫生所赶到现场抢救。中毒者未恢复知觉前，不得用急救车送往较远医院急救，就近送往医院抢救时，途中应采取有效的急救措施，并应有医务人员护送。有条件的企业应设高压氧仓，对煤气中毒者进行抢救和治疗。一、煤气事故案例分析

1、山西临汾志强钢铁公司“8.24〞高炉煤气中毒事故事故概况2021年8月24日，1#高炉烘炉由2#高炉供煤气转为3#高炉供煤气，2#高炉休风以后，3#高炉煤气管道需翻开向1#高炉供煤气。在关闭3#高炉煤气管道的煤气蝶阀后，翻开其后的眼睛阀的作业过程中，4个作业人员中毒，监护人和赶来救援的值班工长也中毒。其中3人死亡,重度中毒1人。事故要点：1、4#煤气蝶阀关闭以后，煤气压力表显示2KPa，技师顺手将煤气压力表下面的排污阀开了一下〔煤气压力表、排污阀通过三通连接〕，然后再关闭，此时煤气压力显示为零，就开始组织热风工上高位平台，进行翻3#眼睛阀操作；2、四名热风工带上煤气报警器、两套防毒面具上到了3#眼睛阀平台〔平台距地面，面积约4平方米〕，现场测试煤气报警器不报警，带着防毒面具工作不方便，就摘掉了防毒面具3、控制眼睛阀的两根丝杠松开，大锤砸管钳拧不动丝杠眼睛阀松动了10cm左右，突然一股煤气从松动的法兰处喷出；4、1人叫“快撤〞，但为时已晚，没有地方躲，此人就趴到了平台的西边，另3人中毒倒在了平台的东面；5、在下监护的人发现情况不正常，便爬上无护笼的直梯去抢救，中毒摔在地上6、值班工长带着人到现场抢救，在系绳子〔用绳子将中毒者放下来〕过程中也中毒，从约6米高度掉了下来事故原因分析1、违反“冒煤气作业，操作人员应佩戴呼吸器或通风式防毒面具〞的规定；2、眼睛阀没有完全切断，错误地判断煤气管道内没有压力；3、作业场所没有逃生及救援通道2、河北武安市普阳钢铁公司“1.4〞煤气中毒事故事故概况：2021年1月4日，河北省武安市普阳钢铁公司南平炼钢分厂的2号转炉与1号转炉的煤气管道完成了连接后，未采取可靠的煤气切断措施，使转炉气柜煤气泄漏到2号转炉系统中，造成正在2号转炉进行砌炉作业的人员中毒。事故造成21人死亡、9人受伤。

普阳钢铁事故图示插板阀碟阀1#风机放散塔三通阀3#风机水封逆止阀U型水封盲板煤气柜2号转炉1号转炉插板阀蝶阀总回收管道人孔事故要点：1〕运行中的1#转炉煤气回收系统与在建的2#转炉煤气回收系统共用一个煤气柜；2〕与在建的2#转炉连通的的水封逆止阀、三通阀、电动蝶阀、电动插板阀〔眼镜阀〕仍处于安装调试状态；3〕1月3日上午，1#转炉停产，为使2#转炉煤气回收系统与现系统实现工程连通，约10时30分，三叶公司在将3#风机和2#风机煤气入柜总管间的盲板起隔断作用的盲板切割出约500mmx500mm的方孔时，发生2人中毒死亡事故，施工人员随即停工。4〕事故现场处置后，当班维修工封焊3#风机入柜煤气管道上的人孔，〔未对盲板上切开的方孔进行焊补〕;5)当班风机房操作工给3#风机管道U型水封进行注水，见溢流口流出水后，关闭上水阀门；6〕1月3日13时左右1#转炉重新开炉生产；1月4日上午，2#转炉同时进行砌炉作业。7〕1月4日约10时50分，应炉内砌砖人员要求，到炉外提升机小平台来取炉砖尺寸人员突然晕倒，小平台上一起工作的2名人员去拉但未拉动，并感到头晕，同时意识到可能是煤气中毒，马上呼救。事故原因分析1〕在2#转炉回收系统不具备使用条件的情况下，割除煤气管道中的盲板，煤气柜内〔事故时1#转炉未回收〕煤气通过盲板上新切割500mmx500mm的方孔击穿U型水封，经仍处于安装调试状态的水封逆止阀、三通阀、电动蝶阀、电动插板阀充满2#转炉〔正在砌炉作业〕煤气回收管道，约10时50分，煤气从3#风机入口人孔、2#转炉一文溢流水封和斜烟道口等多个部位逸出；2〕U型水封排水阀门封闭不严，水封失效，导致此次事故的发生〔从1月3日13时注水完毕至1月4日10时20分左右，经过约21小时的持续漏水，U型水封内水位下降，水位差小于〔煤气柜柜内压力为2.75KPa〕，失去阻断煤气的作用〕警示：煤气是一种易燃、易爆、易中毒的危险物质，在煤气生产〔回收〕、净化、输配、储存和使用的各个环节，都有发生煤气事故的可能性，尤其是在生产检修阶段。煤气在冶金企业具有十分重要的地位，是节能降耗的关键所在。我们必须做好煤气事故预防与控制，遏制煤气事故的发生。二、煤气事故的控制要素了解煤气事故的控制要素，只有将煤气控制在可接受的平安范围内，才能用好煤气这个二次能源，遏制煤气事故的发生。1、煤气中毒事故〔1〕CO的毒性煤气中毒有时也被称为一氧化碳中毒。由于CO具有多种引起缺氧的作用，其与血红蛋白〔Hb〕生成碳氧血红蛋白〔HbCO〕的能力要比O2与血红蛋白〔Hb〕生成氧合血红蛋白〔HbO2〕的能力大200~300倍，阻断了血液输氧，是煤气中毒的罪魁祸首。CO浓度mg／m3（PPM）作业时间人体反应30（24PPM）8小时无反应50（40PPM）2小时无明显后果100（80PPM）1小时头痛恶心200（160PPM）30分钟头痛晕眩500（400PPM）20分钟中毒严重或致死1000（800PPM）1—2分钟中毒死亡〔2〕CO响应浓度煤气中毒程度取决于CO进入人体后血液中产生的HbCO含量。人体内正常水平的HbCO含量为0.5%左右，平安阈值约为10%。当HbCO含量到达25%～30%时，显示中毒病症，几小时后陷入昏迷。当HbCO含量到达70%时，即刻死亡。我国作业场所最高允许浓度为30mg／m3〔24PPM〕2、煤气的爆炸事故煤气浓度进入爆炸范围，就有爆炸的可能。通常认为，煤气的爆炸下限越低，爆炸的可能性越大。各类煤气的爆炸范围取决于各组分的爆炸极限与浓度。〔1〕煤气的爆炸范围成分煤气种类

CO

H2CH4

爆炸范围焦炉煤气6~958~6022~254.5~35.8

高炉煤气26~292.0~3.00.1~0.435.0~72.0

转炉煤气63~662.0~3.012.5~74.0铁合金炉煤气60~6313~150.5~0.87.8~75.07发生炉煤气27~317~1016~1821.5~67.53、煤气着火事故〔1)燃烧三要素：可燃物、助燃物、引火源可用一个燃烧三角形来表示，三要素缺一燃烧不会发生；可燃物

助燃物引火源〔温度〕

〔2)煤气的着火温度：

焦炉煤气：550-650℃：密度为0.45-0.50Kg/Nm3高炉煤气：~750℃左右：密度为3转炉煤气：~530℃：密度为／Nm3。。混合煤气：650～750℃密度依高焦煤气之比发生炉煤气：~650℃：密度为3四、煤气事故的预防技术措施：封——严密性，钢管材质、焊缝质量；耐压设计〔材料、结构〕隔——设可靠隔断装置、逆止装置、紧急迫断装置；堵——设汽封、氮封，保持压力；防爆电气泄——设防爆阀、爆破膜、防爆水封、平安阀、泄爆M2/M3不小于1/10，门窗外开；放——设事故放散、调压放散装置、通风排气装置控——含氧量、CO、压力、温度、流量、柜位、液位检测监控；2、系统的可靠隔离〔1〕可靠隔断装置1〕盲板主要适用于煤气设施检修或扩建延伸的部位。盲板应用钢板制成并无砂眼，两面光滑，边缘无毛刺，盲板的厚度按使用目的经计算后确定。堵盲板的地方应有撑铁，便于撑开。2〕插板

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〕有条件可靠隔断装置1〕水封装在其他隔断装置之后并用时，才是可靠的隔断装置。2〕密封蝶阀不能作为可靠的隔断装置，只有和水封、插板、眼镜阀等并用时才是可靠的隔断装置。3〕平行双闸板切断阀、NK阀注水压力为煤气计算压力至少加5000Pa，并能全闭到位，保证煤气不泄漏到被隔断的一侧的双板切断阀是可