1、冶金行业煤气安全作业,主要内容：1、煤气的基础知识2、煤气的分类及性质3、煤气的危险性,1.1 煤气的定义：煤气是由一些单一气体组成的气体燃料。其中的主要燃料有：CO，H2，CH4，碳氢化合物（CmHn)。不可燃成分有：CO2，N2以及少量氧气,1、煤气的基础知识,1.2 几个基本概念：1.2.1压力：我们所说的压力，实际上是压强，表示单位面积上所承受的压力。它反应了煤气中物理能量储备的多少。单位主要有：帕斯卡（Pa），KPa，Mpa公斤/cm2（kgf/cm2)毫米水柱（mm H2O）,1、煤气的基础知识,几个压力单位间的转换关系：1Mpa=1000KPa=106Pa=10kgf/cm21m2、m H2O=10pa1105mmH2O=10m H2O=1Mpa,1、煤气的基础知识,1.2.2流量：单位时间内流过固定横截面的气体体积。单位：m3/h,1、煤气的基础知识,1.2.3发热量（热值）：煤气的发热量是指完全燃烧一标准立方米煤气时所释放的热量。单位：MJ/m3 kcal/m31J=0.24cal 1cal=4.18J,1、煤气的基础知识,发热量又可分为低位发热量和高位发热量。低位发热量是指燃烧过程中除去水介质中水转换为水蒸汽所吸收的热量，反之则为高位发热量。,一般用低位发热量来表示煤气的热值,1、煤气的基础知识,1.2.4浓度：一般用来表示煤气中CO含量占总体积的百分比。用%或pp3、m来表示。,ppm(百万分比浓度）1%=10000ppm,1、煤气的基础知识,1.2.4着火温度：可燃混合物达到自然着火的最低温度。,1、煤气的基础知识,1.2.4爆炸极限：是指可以发生爆炸的煤气与空气混合物中煤气所占比例的范围。,1、煤气的基础知识,1.2.5取气化验：是指在煤气设备上动火前对设备内经安全隔断进行吹扫置换后的设备内的气体进行成分化验。一般化验混合气体的CO含量。目的是保证管道内无煤气，以保证检修的安全进行。试验需要取气后到专业化验室化验。,1、煤气的基础知识,1.2.6爆发试验：是指在设备点火前对已经送来的管道内的煤气进行试验。目的是确保送到烧嘴的煤气为可燃性气体，而非爆炸性4、气体。本试验在现场进行。,1、煤气的基础知识,2.1煤气的分类：按煤气产生方式及来源可分为以下几类：焦炉煤气，高炉煤气，转炉煤气，发生炉煤气，民用煤气，混合煤气按煤气的压力等级可分为：低压煤气（3KPa)高压煤气（0.6MPa),2、煤气的分类及性质,2.2焦炉煤气性质：,2、煤气的分类及性质,焦炉煤气可燃物多，属于高热值煤气。发热量较高，一般为16300-18500KJ/立方米左右。焦炉煤气是无色、无味、微有臭味的有毒气体，焦炉煤气的CO含量比高炉煤气少，但仍会造成人身中毒。1t干煤在炼焦过程中可以得到730-780kg焦炭和300-350立方米焦炉煤气。理论燃烧温度为2150，焦炉煤气含有5、较多的碳氢化合物，极易燃烧。焦炉煤气与空气或氧气混合到一定比例，与明火或650左右的高温就会发生强烈的爆炸，属甲类爆炸危险级。,2.2高炉煤气性质：,2、煤气的分类及性质,高炉煤气质量较差，但产量很大，每生产1t生铁大约可得到1800立高炉煤气，即高炉燃料的热量约有60%转移到了高炉煤气中。因此，充分有效的利用这一煤气资源对节约能源有重要意义。在冶金企业中，单独采用高炉煤气作为燃料的煤气用户主要有高炉热风炉、烧结球团、焦炉、锅炉等。在使用高炉煤气时，为了提高其燃烧温度，一般与高热值煤气混合使用，有时也把空气和煤气都预热到较高的温度以达到需要的燃烧温度。高炉煤气如与空气或氧气混合到一定比例（爆炸6、极限30.8%-89.5%），遇明火或700 左右的高温就会爆炸，属乙类爆炸危险级。,2.2转炉煤气性质：,2、煤气的分类及性质,氧气顶吹转炉在吹炼过程中排出的大量的红棕色浓烟气，即是转炉煤气，含有80%左右的CO、20%左右的CO2、氮气以及微量氧气和氧化物。在未经过除尘净化之前，转炉炉气中每标准立方米含尘量达150-200g左右，即使经过除尘后，尚含有一定的炉尘，为简便统称为转炉煤气。转炉煤气的主要成分CO含量高达60%-80%，热值约为7500-9300KJ/立方米。转炉煤气是无色、无味、有剧毒的可燃气体，净化后转炉煤气极易造成人身中毒。每炼1吨钢可以回收转炉煤气50-70立方米，回收转7、炉炉尘15-20千克。,2.2发生炉煤气性质：,2、煤气的分类及性质,3、煤气的危险性,3.1煤气的三大特性：1.易燃 煤气中含有H2、CO、CH4、CmHm 等可燃性气体，当生产、储存、运输煤气的设备和管道发生煤气泄漏，在遇到明火、高温、摩擦撞击、静电火花、电火花、雷击等火源时易引起着火事故。2.易爆 由于管道动火前、设备停送气前吹扫不彻底，阀门不严、水封及其它设备和煤气泄漏或者煤气空气倒流等原因造成煤气与空气混合达到爆炸极限，遇到火源或者其他激发能源时引起爆炸。3.易中毒 无论哪种煤气都含有CO，CO属于二类毒物，但不属于剧毒物，煤气中CO含量越高，其发生煤气中毒的危险性越大。,3.3煤气8、中单一物质的理化性质：,3、煤气的危险性,3.2煤气作业场所空气中CO含量对人的影响：,3、煤气的危险性,煤气中毒的概念在劳动过程中，工业毒物引起的中毒叫职业中毒。煤气从产生到净化、输送加压以及到用户使用，不仅煤气设备的分布广，而且接触煤气的职工在各单位占很大的比例。按照国家卫生标准，在工作环境中CO最高允许含量为0.0024%（即24ppm，相当于30mg/m3），当空气中CO含量高于国家卫生标准时，则因含量和接触时间的不同，会导致接触者轻微、较重、严重煤气中毒，甚至死亡。,一氧化碳中毒的机理 CO为无色、无臭、无刺激性气体，所以空气中散布有CO时，很难被人发觉，而且相对密度（0.967）与9、空气接近，能长时间的混合在空气中。CO被人体吸入后，经肺泡进入血液循环系统。由于它与血液中的血红蛋白（Hb）的亲和力比O2大200-300倍（240倍），故人体吸入CO后，即与血红蛋白结合，生成碳氧血红蛋白（HbCO）。碳氧血红蛋白无携氧能力，又不易解离，解离速度比氧和血红蛋白（HbO2）慢3600倍，且HbCO的存在影响氧和血红蛋白的解离，阻碍了氧的释放，造成全身各组织缺氧，甚至窒息死亡。,煤气的燃烧速度 燃烧速度又称为正常火焰传播速度，用来表示燃气燃烧的快慢。火焰沿火焰锋面垂直方向向未然气体传播的速度称为火焰传播速度，其单位为m/s。它也是单位时间内在单位火焰面积上所烧掉的气体体积，故也叫10、燃烧速度。燃烧速度的大小，与可燃气体种类、浓度、压力、温度等条件有关。（1）可燃气体成分中碳、氢、硫、磷等可燃元素的相对含量越多，燃烧速度越快。（2）混合气体中，惰性气体浓度增加时，火焰传播速度降低；惰性气体的热容越大，火焰传播速度降低越快，甚至会使火焰熄灭。,（3）可燃气体混合物起始温度越高，燃烧后放热越多，火焰传播速度越快。（4）与可燃气体的浓度有关。从理论上讲，火焰传播速度应在化学当量浓度时达到最大值。但实际测试表明，可燃气体浓度稍高于化学当量浓度燃烧时达最大值。（5）与火焰传播方向有关。即是向上最快，横向次之，向下最慢。（6）与管径有关。随着管径的减小，火焰传播速度随之减小，小到某个极限直径时，火焰就不能传播，此时管径称为临界直径；当大于临界直径时，随管径的增加，火焰传播速度增大，但当达到某个极限数值时，火焰传播速度就不再增大，此时即为最大燃烧速度。,