工业煤气知识安全培训课件

1煤气平安根底知识1.1煤气性质1.1.1煤气成分我们通常所说的煤气是指人工煤气，含有多种气体成分，为可燃性混合气体。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局部及所占的百分比也不同，常见的有焦炉煤气、发生炉煤气、连续式直立炭化炉煤气、高炉煤气、转炉煤气等。常见煤气的成分见表1-1。表1-1常见煤气的成分成分%(积)COCO2H2N2O2CmHnCH4其他焦炉煤气5-81.5-355-603-50.4-0.82-423-28高炉煤气23-3016-182-451-56＜0.8-10.2-0.5转炉煤气60-7015-20＜1.510-20＜2煤气种类有害气体侵入人体的途径有以下几种：①吸入②由皮肤侵入③吞入〔2〕一氧化碳中毒机理CO具有多种引起缺氧的作用，是一种较强的窒息性毒物。正常时人体中HbO2〔氧合血红蛋白〕和其他正铁血红素的分解产生的CO反响生成HbCO〔碳氧血红蛋白〕，其浓度为0.5%。只要HbCO不严重地干扰血液中O2的运输，即HbCO的浓度低于20%，是相对无害的。CO与Hb〔血红蛋白〕结合成HbCO，CO与Hb之间的亲合力要比O2与Hb的亲和力大。CO与Hb结合的速度比O2与Hb结合的速度快。当吸入CO后，血浆中CO便迅速把HbO2中的O2排挤出来，形成HbCO。CO亦和肌红蛋白〔Mb〕结合，其化学亲和力比和氧的大。一旦结合后也形成HbCO和MbCO，CO的解离是较缓慢的，排出方式主要是通过肺。在常压下，HbCO脱离速度仅为HbO2的1/3600，空气中CO由血液释放的半量排除期平均为320分钟；如吸入一个大气压的纯氧可缩短排除期至80.3分钟，吸入三个大气压的纯氧可缩短到23.3分钟。这是高压氧治疗CO中毒的理论根底。〔6〕建立煤气中毒事故的抢救和急救体制，配备必要的防护器具和急救器材，如CO监测仪、空气呼吸器等，平时要经常检查，确保器具有效。佩戴时，也须认真检查，尤其注意不准在煤气危害区摘掉口罩、鼻卡或面具。进入高浓度一氧化碳环境中工作时，一定要戴好防毒面具，并有足够的监护和抢救措施。1.2.3煤气中毒事故抢救煤气中毒事故的现场与一般事故发生后的现场不同，爆炸、坍塌、机械事故等发生后现场不保持原有的危险状态，而中毒事故发生后现场一般保持原有的危险状态。所以，进行中毒事故现场抢救时，救护人员首先应做好个人自身的防护。1.2.3.1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。1.2.3.2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。1.2.3.3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。着火助燃物可燃物点火源〔18〕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GB4053.1、GB4053.2、GB4053.3、GB4053.4的规定。3煤气管道3.1管网的分布及敷设要求工业企业的煤气管道应架空敷设，这样便于维护检修、泄漏煤气时也可及时发现处理，还可防止地面杂散电流腐蚀管道。假设架空敷设有困难，也可埋地敷设。但是，高炉煤气、转炉煤气的管道严禁埋地敷设，因其CO含量比较高。〔煤气管道应架空敷设。假设架空有困难，可埋地敷设，但应遵守规定。一氧化碳(CO)含量较高的，如发生炉煤气、水煤气、半水煤气、高炉煤气和转炉煤气等管道不应埋地敷设。〕3.1.1架空敷设管道的要求〔1〕煤气管道架空敷设应遵守以下规定：——应敷设在非燃烧体的支柱或栈桥上；——不应在存放易燃易爆物品的堆场和仓库区内敷设；——不应穿过不使用煤气的建筑物、办公室、进风道、配电室、变电所、碎煤室以及通风不良的地点等。如需要穿过不使用煤气的其他生活间；应设有套管；——架空管道靠近高温热源敷设以及管道下面经常有装载炽热物件的车辆停留时，应采取隔热措施；——在寒冷地区可能造成管道冻塞时，应采取防冻措施；——在已敷设的煤气管道下面，不应修建与煤气管道无关的建筑物和存放易燃、易爆物品；——在索道下通过的煤气管道，其上方应设防护网；——厂区架空煤气管道与架空电力线路交叉时，煤气管道如敷设在电力线路下面，应在煤气管道上设置防护网及阻止通行的横向栏杆。交叉处的煤气管道应可靠接地；——架空煤气管道根据实际情况确定倾斜度；——通过企业内铁路调车场的煤气管道不应设管道附属装置。〕〔2〕煤气分配主管，应尽量于室外沿外墙敷设，距墙壁不小于500mm；沿屋顶敷设，那么离屋面不小于800mm。〔3〕工业管线，除动力电缆、电线和腐蚀性介质管道外，可共架敷设，但要求垂直净距≥250mm，水平净距≥300mm。〔4〕架空敷设管道与建构筑物水平净距不小于表6-1规定。〔5〕架空煤气管道高度〔管底至地面的净距〕应符合表6-2的规定。3.1.2埋地敷设管道的要求3.2煤气管道的防腐在煤气生产和使用过程中，许多介质具有强烈的腐蚀性质，对煤气设备和管道产生严重的腐蚀。腐蚀的结果使设备、管道使用寿命大大缩短，并造成跑、冒、滴、漏现象，不但使操作环境变坏，而且也易危害工人身体健康。因此，积极开展防腐蚀工作有着十分重要的意义。3.2.1腐蚀的概念金属由于外界介质的化学作用或电化学作用而引起的破坏称为腐蚀。腐蚀与防腐蚀通常是指碳钢铸铁的腐蚀与防腐蚀。材料的耐蚀性是相对的及有条件的，绝对的耐腐蚀材料并不存在，一定的材料仅适用于一定的条件。材料的腐蚀总是从外表开始，再逐步向内部扩展或同时向外表其他局部蔓延。3.2.2影响腐蚀的因素影响腐蚀的因素较多，比较复杂，总的可分为内因和外因两方面。材料本身的物理化学性质、组成、外表状态、有无变形应力存在等属于内因。外因的影响主要有：〔1〕腐蚀介质的影响。〔2〕温度和压力对腐蚀的影响。〔3〕溶介运动速度对腐蚀的影响。腐蚀速度一般随着溶液运动速度的增大而增大。〔4〕设备结构的影响。3.2.3煤气管道的防腐蚀方法〔1〕架空管道的防腐架空管道，钢管制造完毕后，内壁(设计有要求者)和外外表应涂刷防锈涂料。管道安装完毕试验合格后，全部管道外表应再涂刷防锈涂料。管道外外表每隔四至五年应重新涂刷一次防锈涂料。〔2〕埋地管道的防腐钢管外外表的防腐，按加强绝缘级处理。在外表防腐蚀的同时，宜采用相应的阴极保护措施。铸铁管道外外表可只浸涂沥青。防腐的目的是将腐蚀控制到完全切实可行的、与设施的现状和周围环境相符合的程度。燃烧装置的煤气、空气管道应安装低压警报装置；煤气管道的末端应设有放散管，放散管应引到室外；燃烧装置采用强制送风的烧嘴时，煤气支管上应设逆止装置或自动隔断阀，空气管道上应设泄爆膜。4.1.1当燃烧装置采用强制送风的燃烧嘴时，煤气支管上应装止回装置或自动隔断阀。在空气管道上应设泄爆膜。4.1.2煤气、空气管道应安装低压警报装置。4.1.3空气管道的末端应设有放散管，放散管应引到厂房外。4.2隔断装置煤气隔断装置是重要的生产装置，也是重要的安装装置。对煤气管道用的隔断装置的根本要求是：平安可靠，操作灵活，便于控制，经久耐用，维修方便，防止干扰。工厂常用的隔断装置有：闸阀，插板，蝶阀，水封，眼镜阀，扇形阀，旋塞，盘形阀和盲板等。4.2.1一般规定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〕管道的隔断装置不应使用带铜质部件。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〕插板插板是可靠的隔断装置。因操作时大量冒出煤气，故装设插板的管道底部距地面应有一定的距离，如果使用金属封面的插板，管道底部距离地面应不小于8m；使用非金属密封面的插板，那么应不小于6m；在煤气不易扩散的地区，上述数值还应适当提高。中小型高炉煤气净化系统，使用叶形插板。4.2.2闸阀4.2.2.1单独使用闸阀不能作为可靠的隔断装置。4.2.2.2所用闸阀的耐压强度应超过煤气总体试验的要求。4.2.2.3煤气管道上使用的明杆闸阀，其手轮上应有“开〞或“关〞的字样和箭头，螺杆上应有保护套。图4-14.2.7.1眼镜阀和扇形阀不宜单独使用，应设在密封蝶阀或闸阀后面。4.2.7.2敞开眼镜阀和扇形阀应安设在厂房外，如设在厂房内，应离炉子10m以上。4.2.8旋塞旋塞一般用于需快速切断的支管上。一般的旋塞头部都有明显的开关标志。4.2.9盲板盲板主要用于煤气设施检修或扩建延伸而且多年仅操作数次的部位。盲板是整圆板，其石棉绳的垫圈用两圈φ3mm的铁丝点焊于盲板上，并用铁丝扎紧。制造盲板时要求使用钢板，材质要求无砂眼、两面光滑、边缘无毛刺。4.2.9.1盲板主要适用于煤气设施检修或扩建延伸的部位。4.2.9.2盲板应用钢板制成，并无砂眼，两面光滑，边缘无毛刺。盲板尺寸应与法兰有正确的配合，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。〕4.3排水器工厂副产煤气，目前普遍采用湿式净化工艺，煤气管道输送的是水蒸气饱和煤气，还含有气流携带的机械水，以及酚、氰、萘、油雾等杂质和固体尘粒，因此在管道输送过程中产生大量冷凝液，这会加速煤气管壁的电化学腐蚀；冷凝液较多时，被煤气流推动，还将产生潮涌，造成煤气压力波动；冷凝液的积聚会使管道断面减小，增加压力降，在低洼段形成水封使输气停止；严重的甚至造成管道荷载过大或管道震晃而倒塌。煤气冷凝物中萘的凝降影响煤气输送最为突出，尤其是焦炉煤气输送，萘是冷凝液中主要的凝取物。在冬季，管径较小而输送距离较近的情况下，萘与油蒸气相溶形成稠度较大的胶体粘附管壁，甚至会堵塞管道。因此，工厂室外煤气管道，每200m～250m间距应设置一个排水器，阀门后的车间煤气管道也应设置排水器，以排出管网中的冷凝水、杂质和污物。排水器水封的有效高度为煤气计算压力至少加500mm，但高压高炉从过剩煤气放散管算起300m以内的净煤气总管，其排水器水封的有效高度应不小于3000mm。排水器结构见图4-2〔h为水封有效高度〕。排水器可分低压〔＜1000mmH2O、高压〔1000～3000mmH2O〕和自动〔用于地下管器〕三种。由于煤气压力不同，排水器的水封可采取单式水封和复式水封两种。煤气排水器的水封有效高度或有效压头＜1000mmH2O的，可采用单式的单室水封〔见图4-2〕；水封有效高度＞1000mmH2O的，可采用复式的双室或多室水封。复式水封的原理，见图4-3。以双室水封为例，当煤气压力P突破第一室水封后，在第一室水面上空间聚焦形成P1压力，如P1压力缺乏，以突破第二室水封高度，那么形成以下压力平衡：1-溢流管；2-检查管；3-闸阀；4-水封筒；5-排污管；6-托架图4-2排水器排水器不应设在生活间窗外或附近地区，以免煤气泄漏，造成人员中毒；设于室内的排水器，应有良好的通风条件；排水应设有清扫孔和放水的闸阀或旋塞；每只排水器均应设检查管头；溢流管口均应设漏斗；排水管应设闸阀或旋塞；两条或两条以上的煤气管道及同一煤气管道隔断装置的两侧，宜单独设置排水器，如设同一排水器，其中水封有效高度应按最高压力计算；寒冷地区设在露天的排水器应有防冻措施。排水器下水管堵塞的主要原因及应采取的措施：排水器长期没有清扫，致使筒体内污物沉积太多发生堵塞时，应清扫排水器，并通过筒体手孔振动或敲打下水管，畅通后，重新注水运行；煤气中焦油、萘等大多造成下水管下半部堵塞时，应将下水管头道闸阀关上，通过试验头通入大量蒸汽，待下水管畅通后，打开排水器手孔上的放水头，将筒体污水放净，然后重新注满水投入运行；上半部堵塞时，应将水管第二道闸阀关上，通过试验头通入蒸汽处理；假设管道施工检修时遗留物品造成排水器下水管堵塞，通常采用钻眼的方法取出，或在头道阀门处堵盲板后处理。4.4.2事故〔非常〕放散管当活塞到达上部极限位置而煤气仍继续向煤气柜内输入时，为了不再让活塞继续上升，以保护煤气柜设备的平安，可在煤气柜的侧壁上部设置非常用煤气放散管，将这些煤气放散到大气中去。4.4.3吹刷放散管是煤气设备和煤气管道置换时的吹刷装置。吹刷放散管供置换气体时用，平时处在常闭位置，绝不允许作放散煤气用。在煤气设备及煤气管道最高处、煤气管道及卧式设备的末端、煤气设备和管道的隔断装置的前面以及管道易积聚煤气而吹不尽的部位，均应安设吹刷用的放散管。放散管口必须高出煤气管道、设备和走台4m，距离地面不小于10m。放散管的闸阀前应装设做爆发试验的取样管。放散管口应采取防雨、防堵塞措施。煤气设施的吹刷放散管不能共用。禁止在厂房内或向厂房内放散煤气。4.5蒸汽管、氮气管在煤气设备及管道上安设蒸汽管或氮气管主要有三个作用：置换、保压、清扫。蒸汽或氮气管接头应安装在煤气管道的上面或侧面，管接头上应安旋塞或闸阀。为防止煤气串入蒸汽或氮气管内，只有在通蒸汽或氮气时才能把蒸汽管或氮气管与煤气管道连通，停用时必须及时断开或堵盲板。蒸汽、氮气等辅助管线与煤气设备或管线连接时，假设有发生倒流的可能，那么应在辅助管线上安装逆止阀。另外，生产与生活用管线或生产与置换、吹扫用管线，最好能分开，各成系统，防止互窜酿成事故。4.6防爆装置煤气设备上经常使用的防爆装置有平安阀和防爆片。4.6.1平安阀平安阀是在高压设备和容器内的压力超过一定限度时能自动开启排泄气体，降低压力，防止设备和容器破裂爆炸的一种装置。平安阀的检验期为6-12个月，由计量部门批准的单位负责检验，检验时要有标准的试验台，合格的平安阀必须加铅封，并附合格证。4.6.2防爆片防爆片是在设备、管道压力升高可能引起爆炸的情况下，通过自身破坏〔即自行破裂〕来到达压力降低，防止设备容器爆炸的一种常用泄压装置，在有重大爆炸危险性的设备、容器和管道中，均应安装。防爆片的防爆效果取决于它的材质和厚度。5.3轨梁加压站主要设备离心式煤气鼓风机〔共3台，一般一用二备〕型号：D1150加压介质：高、焦炉混合煤气进口流量：1150m3/min进口压力：3kPa出口压力：11kPa进口煤气温度：13～35℃加压机工作转速：1470r/min介质重度：0.98kg/Nm3配用电机型号：YB400-4电机额定功率：250KW电机额定电压：6000V转数：1470r/min

5.3.3调节原理和调节系统煤气混合站一般采用流量配比调节系统和热值指数调节系统。流量配比调节系统根据混合煤气的压力和两种煤气流量的配比，进行自动调节的系统，其方法是保持两种煤气的体积混合比和混合后的煤气压力根本稳定。对于两种煤气进行混合，通常采用四蝶阀和三蝶阀的流量配比调节系统。四蝶阀调节系统的调节原理简述如下：在每组需要混合的煤气管道上，为使两种不同发热值的煤气流量成一定比例及保持混合后煤气压力的稳定，设有两套压力调节蝶阀和两套流量调节蝶阀。其中高炉煤气第二道调节蝶阀和焦炉煤气第二道调节蝶阀具有相同的流量特性。以高炉煤气一、二道调节蝶阀之间的实测压力与设定值的比较来控制高炉煤气第一道调节蝶阀的开度，以稳定高炉煤气压力；以焦炉煤气一、二道调节蝶阀之间的实测压力与设定值的比较来控制焦炉煤气第一道调节蝶阀的开度，以稳定焦炉煤气压力；以混合煤气压力与设定值的比较来控制高炉煤气第二道调节蝶阀的开度，以稳定混合煤气压力；通过检测高炉煤气、焦炉煤气流量计算其比值，再与设定值进行比较来调整焦炉煤气第二道调节蝶阀的开度，从而控制焦炉煤气流量，以到达控制混合煤气热值的目的。此过程不断循环，从而稳定混合煤气压力、热值。三蝶阀调节系统的调节原理简述如下：与四蝶阀调节原理相同，只是因为某一种煤气的管网压力比较稳定，那么其第一道调节蝶阀即可取消。假设焦炉煤气管网压力稳定，那么取消焦炉煤气支管第一道调节蝶阀；假设高炉煤气管网压力稳定，那么取消高炉煤气支管第一道调节蝶阀；假设两种煤气管道压力都稳定，那么将两者第一道调节蝶阀都取消，就形成二蝶阀调节系统。5.3.3.2热值指数调节系统：在一般情况下，钢铁企业副产品煤气的发热量是经常变化的。混合中，虽然保持一定的体积混合比，有同等的煤气流量通过混合站，但由于发热量的波动，供给用户的热量仍然发生较大的变化，对用户的热工制度产生不良的影响。采用热值指数调节系统，是根据混合煤气发热量的变化，自动调节高发热量〔或低发热量〕煤气的配入量，以保持混合煤气的发热量不变。通常采用的热值指数调节系统有两蝶阀和三蝶阀热值指数调节系统。两蝶阀系统动作原理：在热值指数调节系统中，用两种煤气配比调节作为主环，同时增加了热值指数作为副环的串级调节。以混合煤气压力与设定值的比较来控制高炉煤气流量调节蝶阀的开度，以稳定混合煤气压力；通过检测高炉煤气、焦炉煤气流量计算其比值，再与设定值进行比较来调整焦炉煤气流量调节蝶阀的开度，从而控制焦炉煤气流量，以到达控制混合煤气热值的目的。当混合煤气的发热量发生变化时，通过修正焦炉煤气流量配入比例，作用于焦炉煤气流量调节蝶阀，使焦炉煤气蝶阀开大或关小，增加或减少焦炉煤气的配入量。此过程不断循环，从而稳定混合煤气压力、热值，所以它是对流量配比调节系统的修正和完善。三蝶阀热值指数调节系统的动作原理与两蝶阀系统动作原理相同。5.3.4煤气混合系统投运原那么混合系统分大组和小组，其投运原那么如下:5.3.4.1先投运能力较大的大组混合系统。5.3.4.2