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(3)煤气安全检查
(4)煤气区域作业安全管理
国内外煤气分类有许多方法,有按煤气压力分的,也有按煤气成因分的。
我国一般按其成因分,可分为天然气、人工煤气和液化石油气三类,详细如下:
煤
气
分
类
天
然
气田气或纯天然气:
其主要成份为CH4,热值为8000—8700kcal/m3。
油田伴生气:
其成份CH4占80%,热值为10000kcal/m3。
煤矿矿井气:
热值为3000—4500kcal/m3。
人
工
固体燃料干馏煤气:
如焦炉煤气,热值在4000kcal/m3以上
固体燃料气化煤气:
按气化剂种类不同又分为空气煤气、水煤气和混合发生炉煤气,热值为1300—2500kcal/m3。
我厂的发生炉煤气为混合发生炉煤气。
油制气:
利用重油制取的煤气,热值为10000kcal/m3。
液化石油气
它是开采和炼油过程中的副产品,其热值为20000—27000kcal/m。
2、冶金企业中常用的煤气
冶金企业中常用的煤气主要有焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气、铁合金煤气、发生炉煤气、液化石油气等。
3、煤气的性质
(1)煤气的成份
煤气是由一些单一气体组成的混合气体,主要成份有CO、H2、CH4、CnHm、H2S、CO2、N2、水蒸汽和氧气。
其中CO、H2、CH4、CnHm、H2S为可燃成份。
CO2、N2、水蒸汽和氧气为是不可燃成份。
煤气是无色无味的可燃气体,不溶于水,具有很强的毒性和爆炸性。
煤气的燃烧性及其热值取决于其所含的可燃成份的种类和含量的多少。
(2)燃烧三要素
可燃物燃烧需要具备三要素:
可燃物,助燃物即空气或氧气。
当然并不是具有上述三要素就可发生燃烧,只有一定浓度的可燃物和一定浓度的空气或氧气相混合,遇到一定的能量才能发生燃烧。
燃烧过程伴有放热、发光和生成新物质三大特征。
可燃物根据存在的状态有固体、液体和气体三种。
虽然固体、液体和气体可燃物同样需要具备“三要素”、伴有同样的三大特征,但燃烧过程不一样。
热积累
(3)煤气的可燃性
煤气的热值是由煤气中可燃成份的种类和含量决定的,含量越多,其热值越大,着火温度越低,着火性能越好。
部分气体的爆炸极限、着火温度及热值
项目
名称
爆炸极限
(%)
着火温度
(℃)
热值
(kcal/m3)
H2
4.0----75.9
580----590
2578
CH4
5.0----15.0
650----750
8530低
CO
12.5---74.2
644----658
3020低
H2S
4.3-----45.5
364
5660低
C2H6
5----12.0
520---630
15230低
我厂目前使用的煤气有高炉煤气、焦炉煤气高、焦混合煤气,这三种煤气的主要可燃成份含量、爆炸极限和着火温度见下表。
我公司使用煤气的热值及爆炸极限表
主要可燃成份含量(%)
爆炸极限
着火温度
下
上
发生炉煤气
8.4
30.4
1.8
21.5
67.5
650--700
900—1500
高炉煤气
2.7
28.0
0.3
35.0
72.0
650—700
800—1200
焦炉煤气
59.2
8.6
23.4
4.5
35.8
550--650
4000--4600
转炉煤气
2.5
60-80
18.2
83.2
530
1700--2500
(4)煤气的爆炸性
煤气燃烧分为正常燃烧(稳定燃烧)和非正常燃烧(不稳定燃烧)。
当煤气燃烧放热的速度与周围环境散热的速度不平衡,远远大于散热速度时,燃烧温度急剧上升,燃烧气体急剧膨胀,对周围产生很大压力,并伴有爆鸣声,这时非正常燃烧(不稳定燃烧),也就是我们通常所说的爆炸。
若爆炸继续发展到继有效火焰的加速甚至超过音速,扩展到未反应的气体中继续进行剧烈的放热反应,并伴有冲击波和很高压力,则爆炸变成了爆轰。
燃烧、爆炸、爆轰即的共同点,也有本质的区别,共同点即都是以化学反应进行的,区别是传播速度不同。
详见下图。
正常燃烧不正常燃烧有效火焰加速燃烧
燃烧爆燃爆轰
爆炸更大爆炸
很大压力、爆鸣声冲击波、高压力、与火焰形成爆轰波
比音速低比音速高
燃烧的传播速度为每秒数毫米至数米。
爆炸的传播速度为每秒十米至数百米。
爆轰的传播速度为每秒一千米至一万米。
可燃物的爆炸极限范围越宽、着火温度越低、含量越多,则煤气的燃烧、爆炸性则越强。
在爆炸极限范围之内,遇明火或温度超过可燃物的闪点,就会发生爆炸。
在爆炸极限以上可燃物只燃烧,不爆炸,在爆炸极限以下,可燃物不燃烧不爆炸。
爆炸极限并不是一成不变的,它随温度、压力和氧气浓度的变化而变化。
爆炸极限随温度升高而变宽。
随氧气浓度增大爆炸上限变宽,下限不变。
爆炸极限与压力变化之间的关系比较复杂,在1个大气压附近变化时,爆炸极限的变化不大,压力增大时,爆炸下限先变窄,压力上升到10-20个大气压时,下限最窄,压力继续上升,下限再变宽。
上限一般随压力的变化而变宽。
当然CO比较特殊,它的爆炸极限随压力的变化只略微变窄。
(5)煤气的毒性
煤气的毒性与煤气中含有的有毒成份CO、H2S、CO2、N2的含量有关,其毒性主要表现为使人窒息,是窒息性气体。
其中CO、H2S(有剧毒),含量越多,则煤气的毒性越大。
窒息性气体可分为单纯窒息性气体主要分为单纯窒息性气体(N2、Ar、甲烷、乙烷、乙烯等)、血液窒息性气体(CO)、细胞窒息性气体(H2S、HCH)。
CO的中毒为血液性窒息,中毒机理是,正常情况下,氧与血液中的血红蛋白结合形成氧合血红蛋白,到达各组织后氧合血红蛋白分解析出氧供机体组织利用。
CO与血液中血红蛋白的亲合力比氧气与血红蛋白的结合力大240多倍,当吸入煤气后,CO就率先与血液中的血红蛋白结合成碳氧血红蛋白,使氧气失去与血红蛋白的结合机会,阻碍血液携带氧,使人缺氧,同时,碳氧血红蛋白不仅阻碍血液携带氧,而且还阻碍氧合血红蛋白的解离,使血液即使携带氧气,也无法解析出供组织利用,从而更加重组织缺氧。
CO还可与体内其它含有二价铁的物质结合,如与肌红蛋白结合后,阻碍肌红蛋白与氧气的结合,从而大降低肌肉的储氧量,减低肌肉的慢缩功能,故煤气中毒后,全身乏力。
我公司生产上使用的煤气有高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气和高、焦混合煤气,家庭使用的是液化石油气。
其来源及数量大体如下:
高炉煤气是1#380m3高炉和2#450m3高炉冶炼过程中的副产品,1#高炉的煤气产量约86000-94000m3/h,2#高炉的煤气产量约为145000--150000m3/h。
高炉煤气中含有大量粉尘,必须经重力除尘器和煤气布袋除尘器处理后方可使用。
焦炉煤气是泰山焦化公司的副产品,通过管道输送到我厂,输送量大约6000m3/h。
转炉煤气是转炉炼钢的副产品,转炉煤气的回收是间断性的,烟气中的氧含量必须小于2%,CO含量大于35%才能回收。
大约吨钢回收煤气80-100m3。
转炉煤气中也含有大量粉尘,必须经一级文氏管、重力脱水器、二级文氏管、湿旋脱水器处理。
由于左面回收转炉煤气压力低,须先送进转炉煤气柜,经煤气加压机加压后送用户使用。
高、焦混合煤气是高炉煤气和焦炉煤气按一定比例混合后的煤气。
在这三种煤气中,其燃烧、爆炸性焦炉煤气最强,发生炉煤气次之,高炉煤气最弱;
其毒性发生炉煤气最强,高炉煤气次之,焦炉煤气最弱。
目前,高炉煤气、转炉煤气和焦炉煤气已联成一个大的系统,煤气已成为公司生产重要能源之一,且煤气是一只无形的杀手,易引发大的安全事故。
煤气安全管理工作做的好,则煤气系统安全、稳定运行,生产顺行,如果管理不善,就会造成煤气泄漏,进而引发煤气中毒、着火和爆炸事故。
(1)煤气中毒的原因
引起煤气中毒的原因主要有两方面:
一方面是工作环境中存在高浓度一氧化碳的气体。
导致工作环境中存在高浓度一氧化碳气体的原因有很多,如图一所示。
归结起来原因不外乎以下几类:
煤气放散装置不符合安全要求,高度低,阴雨天放散,造成放散点周围环境中煤气浓度超过安全标准要求。
煤气设施存在缺陷、煤气设施老化,点检、维护不及时,造成煤气泄漏。
煤气压力不稳,突然升高,造成煤气管线的水封被击穿,或者突然降低,煤气用户熄火未及时关闭,再度送气时造成煤气泄漏。
另一方面是人体吸入高浓度的一氧化碳气体。
造成人体吸入一氧化碳气体的原因归结起来不外乎以下几方面,如后图二所示。
工作人员对煤气的危害性认识不足,自我保护意识差,心存侥幸,盲目作业,致使吸入煤气,造成中毒。
不带煤气作业没按程序置换合格或没有置换,进入工作场所工作,引起煤气中毒。
带煤气作业,没按规定戴防护器具或防护器具不能满足工作需要。
(2)煤气中毒症状
我们常说的煤气中毒主要是指CO中毒。
煤气中毒分为轻度、中度和重度煤气中毒。
其症状如下:
轻度煤气中毒,常出现头痛、恶心、眩晕、呕吐、浑身无力等症状;
中度煤气中毒,常出现意识模糊,口吐白沫等症状;
重度煤气中毒,常出现失去知觉,呼吸停止等症状。
(3)煤气中毒预防
针对上述两方面引发煤气中毒的原因,要做好煤气中毒的预防工作,应着重做好以下几方面:
煤气设施新建、扩建和改建项目,严格按照《工业企业煤气安全规程》的要求设计、施工、验收,凡不符合规程要求的坚决推倒重来,将事故隐患消灭在建设过程中,杜绝产生新的煤气安全隐患,从源头上杜绝产生煤气事故隐患。
制定完善的煤气设施点检、维护制度,并严格执行,发现问题及时处理,将事故隐患消灭在萌芽之中,杜绝带病运行,避免由于煤气设施老化、维护不及时和煤气设施维护不当而造成煤气泄漏,引发煤气中毒事故。
加强对从事煤气作业及煤气相关作业人员的安全教育培训工作,严格执行煤气设施安全操作规程和设备操作规程,正确、熟练操作,避免人为操作失误而引发煤气中毒事故。
配备完备的煤气防护检测仪表,并使之处开完好状态,做到煤气泄漏早发现,早预防、早处理。
(4)煤气中毒抢救
我公司制定下发了《煤气事故应急处理原则》,其中包括煤气中毒抢救。
煤气中毒抢救要快速、正确,因为,据有关资料介绍,人在心脏停止跳动4分钟内开始复苏抢救,成功的机率可达50%,在心脏停止跳动4-6分钟开始抢救,成功的机率只有10%,超过6分钟开始抢救,成功率仅有4%,10分钟以上开始抢救,几乎无成功可能。
所以发生中毒后,不要等,要立即采取防护措施,进行抢救。
煤气中毒分为轻度、中度和重度中毒,判断中毒症状,对症治疗。
对轻度中毒患者,如出现头痛、恶心、眩晕、呕吐等症状,迅速使其脱离中毒现场,安置在空气新鲜的地方,吸入新鲜空气或进行适当补氧,其症状即可消失,恢复后喝点浓茶,加快血液循环,以减轻症状。
对中度中毒患者,如出现意识模糊,口吐白沫等症状,迅速使其脱离中毒现场,安置在空气新鲜的地方,解开衣扣、腰带(有湿衣时应脱掉),冬季应注意保暖,进行现场输氧,待中毒者恢复知觉,呼吸正常后,再送往医院进行治疗。
对重度中毒患者,如出现失去知觉,呼吸停止等症状,应迅速使其脱离中毒现场,安置在空气新鲜的地方,解开衣扣、腰带(有湿衣时应脱掉,冬季应注意保暖),立即进行人工呼吸或强制苏生,在中毒者未恢复知觉前,尽量在现场进行抢救或可在医护人员的护理下送往医院进行治疗。
在抢救过程中未经医务人员允许,不得停止抢救。
(5)现场急救方法
出现下列情况应立即进行现场急救:
神志不清、呼吸停止、呼吸困难。
迅速使患者脱离事故现场,安置在空气新鲜的地方。
打开呼吸道:
让患者仰卧,托住其脖子,一手按前额,鼻孔朝天,头向后仰,下颌前伸,口张开(为保持这一姿势应在肩胛骨下垫衣服或其他软质物品约10-12cm)。
清理口腔内异物(如食物、粘液及呕吐物等):
让患者侧身,抢救者用膝盖顶住患者的肩,然后用纱布或手绢缠到手指上擦抹口腔和咽喉(如牙咬的紧可用开口器和拉舌器)。
进行人工呼吸(口对口呼吸法):
跪在患者一侧,一手托脖,一手捏鼻孔,深吸一口气,对着患者的口吹气,松口,靠患者胸腔回缩呼吸;
再吸气,再吹气,反复进行。
吹气用2秒,患者呼气用3秒。
胸外心脏挤压:
先确定按压点(胸骨下部1/3处心口窝上方尖状软骨上二横指处,也就是心脏的部位)。
两手扣住掌指向下,压下3-4cm,反复进行,每秒1次,直到复苏。
(配合人工呼吸:
一人抢救,先吹气2次,再按压15次;
两人抢救,按压5次,吹气1次;
注意:
吹气时不可按压)。
(1)引起煤气着火事、爆炸事故的原因
设备泄漏煤气遇明火引起。
煤气爆炸事故引起着火。
煤气设备、管网动火措施不到位。
静电、雷击或电火花遇上泄漏煤气而着火。
铁器具碰撞的火花遇煤气而着火。
煤气泄漏处附近生火或吸烟而引起。
(2)煤气着火、爆炸事故的预防
保证煤气设备及管道的严密性,经常检查,发现泄漏及时处理。
严格动火制度的管理,强化防火措施的落实。
严格煤气区域及煤气作业区火源管理。
设备管道要有良好的接地线,电器设备要有良好的绝缘及接地装置,对接地线定期检查测试。
带煤气工作时,必须使用铜制工具,如果是钢制工具,要涂黄油,防止工作时与设备碰撞产生火花。
对设备内可燃物物质清扫干净或通入蒸汽、氮气,动火始终不能中断蒸汽或氮气。
(3)煤气着火事故的处理
由于设备不严密而轻微小漏引起着火可用湿泥、湿麻袋等堵住着火处灭火,火熄灭后,再按有关规定补漏。
直径小于100mm的管道着火时,可直接关闭阀门,切断煤气灭火。
直径大于100mm的管道着火,严禁突然把煤气阀门关死,以防回火爆炸。
煤气大量泄漏引起着火时,采用渐关阀门降压并通入蒸气或氮气灭火。
在降压时,必须派专人监视控制室内或现场100米范围内安装的临时压力表,使压力逐渐下降,不致造成突然关死阀门引起回火爆炸。
煤气压力不能低于100Pa。
煤气设备烧红时,不得用水骤然冷却,以防管道和设备急剧收缩造成变形和断裂。
煤气设备附近着火,影响煤气设备温度升高,但还未引起煤气着火和设备烧坏时,可正常供气生产,但必须采取措施将火源隔开并及时灭火。
当煤气设备温度不高时,可用水冷却设备。
煤气设备内沉积物如萘、焦油等着火时,可将设备的人孔、放散阀等一切与大气相通的附属孔关闭,使其隔绝空气自然熄灭或通入蒸汽、氮气灭火,熄灭后切断煤气来源,再按有关规程处理。
(4)煤气爆炸事故的处理
立即通知煤气供应单位按有关规程停止供气,煤气使用单位停用煤气,并迅速用氮气或蒸汽把煤气处理干净。
在出事地点40米外设立警戒线,区内禁止火源,禁止通行,以防引发着火、人员中毒事故。
迅速查明事故原因,在未查明事故原因和采取可靠措施前,不准送煤气。
爆炸事故发生后,引发着火事故的,按着火事故处理;
引发煤气中毒事故的,按煤气中毒事故处理。
1、煤气安全管理的目的
保证煤气系统安全、稳定运行,防止发生煤气中毒、着火、爆炸事故,为公司生产经营服务。
涉及煤气单位的专、兼安全员是本单位煤气安全综合协调、监督管理人员,对公司(厂)煤气安全管理制度上传下达,检查本单位煤气安全管理制度的制定、落实、执行情况,检查煤气设施的安全状况。
3、煤气安全管理的内容
(1)新建煤气设施、现有煤气设施技术改造煤气安全管理
要求煤气安全设施必须做到“三同时”,杜绝产生新的安全隐患。
使用前吹扫。
(2)煤气防护器具的安全管理
制定煤气防护器具使用管理办法,
根据工作需要提出煤气防护器具的配置计划,
对岗位人员进行煤气防护器具使用进行培训并抽查使用正确、熟练性,
督促相关人员定期进行防护器具校验,
组织本单位煤气应急事故演练。
(3)煤气安全检查
本车间岗位人员安全操作情况,
组织制定煤气设施安全检查制度、检查表及检查执行情况,
检查煤气设施的安全状况。
(4)煤气区域作业安全管理
这是一项很重要的工作,我公司以前发生的煤气中毒事故大部分都是发生在检修施工作业中。
要求在煤气区域施工无论是动火作业,还是不动火作业都必须办理施工审批手续,落实安全措施后方可施工。
在煤气区域进行施工不同于在油库、气体公司一样,只是施工动火时才办理审批手续,因为在煤气区域施工,不但要防止发生煤气着火、爆炸事故,更增重要的还要防止人员发生煤气中毒。
人员发生煤气中毒的浓度远远小于着火、爆炸的浓度。
在煤气区域施工大体可分为三类:
带煤气作业和不带煤气作业。
作业不同,安全要求、安全防护措施也不一样。
A、不带煤气进行煤气设施维修作业
施工前可靠切断煤气来源,用氮气或蒸汽吹扫、置换合格。
用蒸汽吹扫时看见放散管放散蒸汽约5分钟后即可,施工过程中不能关闭放散阀,用氮气进行吹扫时,要检测放散气体中CO浓度。
根据CO浓度,按照《工作环境中一氧化碳浓度与工作方式表》正确选择工作时间和工作方式。
进入煤气设施内部施工前,要同时检测设施内部CO浓度和氧气的含量。
CO浓度在满足6.5项要求的前提下,氧气含量必须大于18%后方可进入。
施工过程中煤气作业现场必须配备煤气检测报警器和氧气测试仪,安排专人监护,出现问题迅速抢救并报告。
当工作现场煤气浓度突然急骤升高或煤气浓度超过300PPM或氧气浓度<18%时,施工人员要撒出工作现场。
B、带煤气进行煤气设施维修作业
应在附近安装压力表或在值班室内观察压力表,保持煤气压力稳定在1000Pa-2000Pa之间,施工现场应配置灭火器。
作业时,作业人员应配戴煤气防护器具,辅助人员撒至安全区域。
作业时,不准穿钉子鞋,禁带火种,所用工具必须安全可靠,谨慎操作,严禁产生火花。
作业人员严禁在煤气区域睡觉,严禁在煤气设施周围取暖。
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