冶金行業(yè)煤氣全作業(yè)課件.ppt

1、冶金行業(yè)煤氣安全作業(yè)煤氣的基礎(chǔ)知識日照市東港職業(yè)培訓(xùn)學(xué)校主要內(nèi)容：1、煤氣的基礎(chǔ)知識2、煤氣的分類及性質(zhì)3、煤氣的危險性1.1 煤氣的定義： 煤氣是由一些單一氣體組成的氣體燃料。其中的主要燃料有：CO，H2，CH4，碳?xì)浠衔铮–mHn)。不可燃成分有：CO2，N2以及少量氧氣。1、煤氣的基礎(chǔ)知識1.2 幾個基本概念：1.2.1壓力：我們所說的壓力，實際上是壓強(qiáng)，表示單位面積上所承受的壓力。它反應(yīng)了煤氣中物理能量儲備的多少。單位主要有：帕斯卡（Pa），KPa，Mpa公斤/cm2（kgf/cm2)毫米水柱（mm H2O）1、煤氣的基礎(chǔ)知識幾個壓力單位間的轉(zhuǎn)換關(guān)系：1Mpa=1000KPa=106

2、Pa=10kgf/cm21mm H2O=10pa1105mmH2O= 10m H2O=1Mpa1、煤氣的基礎(chǔ)知識1.2.2流量：單位時間內(nèi)流過固定橫截面的氣體體積。單位：m3/h1、煤氣的基礎(chǔ)知識1.2.3發(fā)熱量（熱值）：煤氣的發(fā)熱量是指完全燃燒一標(biāo)準(zhǔn)立方米煤氣時所釋放的熱量。單位：MJ/m3 kcal/m31J=0.24cal 1cal=4.18J1、煤氣的基礎(chǔ)知識發(fā)熱量又可分為低位發(fā)熱量和高位發(fā)熱量。 低位發(fā)熱量是指燃燒過程中除去水介質(zhì)中水轉(zhuǎn)換為水蒸汽所吸收的熱量，反之則為高位發(fā)熱量。一般用低位發(fā)熱量來表示煤氣的熱值1、煤氣的基礎(chǔ)知識1.2.4濃度：一般用來表示煤氣中CO含量占總體積的百分

3、比。用%或ppm來表示。ppm(百萬分比濃度）1%=10000ppm1、煤氣的基礎(chǔ)知識1.2.4著火溫度：可燃混合物達(dá)到自然著火的最低溫度。1、煤氣的基礎(chǔ)知識1.2.4爆炸極限：是指可以發(fā)生爆炸的煤氣與空氣混合物中煤氣所占比例的范圍。1、煤氣的基礎(chǔ)知識1.2.5取氣化驗：是指在煤氣設(shè)備上動火前對設(shè)備內(nèi)經(jīng)安全隔斷進(jìn)行吹掃置換后的設(shè)備內(nèi)的氣體進(jìn)行成分化驗。一般化驗混合氣體的CO含量。目的是保證管道內(nèi)無煤氣，以保證檢修的安全進(jìn)行。試驗需要取氣后到專業(yè)化驗室化驗。1、煤氣的基礎(chǔ)知識1.2.6爆發(fā)試驗：是指在設(shè)備點火前對已經(jīng)送來的管道內(nèi)的煤氣進(jìn)行試驗。目的是確保送到燒嘴的煤氣為可燃性氣體，而非爆炸性氣體

4、。本試驗在現(xiàn)場進(jìn)行。1、煤氣的基礎(chǔ)知識2.1煤氣的分類：按煤氣產(chǎn)生方式及來源可分為以下幾類：焦?fàn)t煤氣，高爐煤氣，轉(zhuǎn)爐煤氣，發(fā)生爐煤氣，民用煤氣，混合煤氣按煤氣的壓力等級可分為：低壓煤氣（3KPa)高壓煤氣（0.6MPa)2、煤氣的分類及性質(zhì)2.2焦?fàn)t煤氣性質(zhì)：焦?fàn)t煤氣成分（%）H2O2CH4CmHnCOCO2N256600.4 0.622 262.2 2.66 92 32 4黃色，有味，比重：0.450.55kg/m3，熱值：4000kcal/m3(1617MJ/m3) 從以上具體參數(shù)可以看出，焦?fàn)t煤氣的可燃成分達(dá)到90%，因此發(fā)熱量是最高的，同時也極易著火和爆炸，由于CO含量較少，所以中毒危

5、險相對高爐煤氣來說比較輕微。爆炸極限為5.630.4%2、煤氣的分類及性質(zhì)焦?fàn)t煤氣可燃物多，屬于高熱值煤氣。發(fā)熱量較高，一般為16300-18500KJ/立方米左右。焦?fàn)t煤氣是無色、無味、微有臭味的有毒氣體，焦?fàn)t煤氣的CO含量比高爐煤氣少，但仍會造成人身中毒。1t干煤在煉焦過程中可以得到730-780kg焦炭和300-350立方米焦?fàn)t煤氣。理論燃燒溫度為2150，焦?fàn)t煤氣含有較多的碳?xì)浠衔?，極易燃燒。焦?fàn)t煤氣與空氣或氧氣混合到一定比例，與明火或650左右的高溫就會發(fā)生強(qiáng)烈的爆炸，屬甲類爆炸危險級。2.2高爐煤氣性質(zhì)：高爐煤氣成分（%）H2O2CH4CmHnCOCO2N21.51.80.50.

6、527 308 1255 57無色無味無臭，比重：1.3/m3 熱值：1000kcal/m3 從以上具體參數(shù)可以看出，焦?fàn)t煤氣的可燃成分比較低，因此發(fā)熱量是最低的。由于CO的含量比較高，極易中毒，同時也極易著火和爆炸，爆炸極限為4668%2、煤氣的分類及性質(zhì)高爐煤氣質(zhì)量較差，但產(chǎn)量很大，每生產(chǎn)1t生鐵大約可得到1800立高爐煤氣，即高爐燃料的熱量約有60%轉(zhuǎn)移到了高爐煤氣中。因此，充分有效的利用這一煤氣資源對節(jié)約能源有重要意義。在冶金企業(yè)中，單獨采用高爐煤氣作為燃料的煤氣用戶主要有高爐熱風(fēng)爐、燒結(jié)球團(tuán)、焦?fàn)t、鍋爐等。在使用高爐煤氣時，為了提高其燃燒溫度，一般與高熱值煤氣混合使用，有時也把空氣和

7、煤氣都預(yù)熱到較高的溫度以達(dá)到需要的燃燒溫度。高爐煤氣如與空氣或氧氣混合到一定比例（爆炸極限30.8%-89.5%），遇明火或700 左右的高溫就會爆炸，屬乙類爆炸危險級。2.2轉(zhuǎn)爐煤氣性質(zhì)：轉(zhuǎn)爐煤氣成分（%）H2O2CH4CmHnCOCO2N21.50.440.3756.7 61.218.9 17.922.419.03無色無味無臭，比重：1.36/m3 熱值：1800kcal/m3 從以上具體參數(shù)可以看出，由于CO的含量比較高，轉(zhuǎn)爐煤氣極易中毒，同時也極易著火和爆炸，爆炸極限為2171.5%2、煤氣的分類及性質(zhì)氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐在吹煉過程中排出的大量的紅棕色濃煙氣，即是轉(zhuǎn)爐煤氣，含有80%左右的CO

8、、20%左右的CO2、氮氣以及微量氧氣和氧化物。在未經(jīng)過除塵凈化之前，轉(zhuǎn)爐爐氣中每標(biāo)準(zhǔn)立方米含塵量達(dá)150-200g左右，即使經(jīng)過除塵后，尚含有一定的爐塵，為簡便統(tǒng)稱為轉(zhuǎn)爐煤氣。轉(zhuǎn)爐煤氣的主要成分CO含量高達(dá)60%-80%，熱值約為7500-9300KJ/立方米。轉(zhuǎn)爐煤氣是無色、無味、有劇毒的可燃?xì)怏w，凈化后轉(zhuǎn)爐煤氣極易造成人身中毒。每煉1噸鋼可以回收轉(zhuǎn)爐煤氣50-70立方米，回收轉(zhuǎn)爐爐塵15-20千克。2.2發(fā)生爐煤氣性質(zhì)：發(fā)生爐煤氣成分（ %）H2O2CH4CmHnCOCO2N29103626 311.5355有色有味，比重：1.15/m3 熱值：1800kcal/m3 從以上具體參數(shù)可以

9、看出，由于CO的含量比較高，發(fā)生爐煤氣極易中毒，同時也極易著火和爆炸，爆炸極限為4070%2、煤氣的分類及性質(zhì)3、煤氣的危險性3.1煤氣的三大特性：1.易燃 煤氣中含有H2、CO、CH4 、CmHm 等可燃性氣體，當(dāng)生產(chǎn)、儲存、運(yùn)輸煤氣的設(shè)備和管道發(fā)生煤氣泄漏，在遇到明火、高溫、摩擦撞擊、靜電火花、電火花、雷擊等火源時易引起著火事故。2.易爆 由于管道動火前、設(shè)備停送氣前吹掃不徹底，閥門不嚴(yán)、水封及其它設(shè)備和煤氣泄漏或者煤氣空氣倒流等原因造成煤氣與空氣混合達(dá)到爆炸極限，遇到火源或者其他激發(fā)能源時引起爆炸。3.易中毒 無論哪種煤氣都含有CO， CO屬于二類毒物，但不屬于劇毒物，煤氣中CO含量越高

10、，其發(fā)生煤氣中毒的危險性越大。3.3煤氣中單一物質(zhì)的理化性質(zhì)：氣體名稱物理性質(zhì)CO無色、無味分子量28，密度1.25kg/m3，自然點608.89，遇明火或熱會爆炸，毒性極強(qiáng)CH4無色、有微量蔥臭味，分子量16，密度0.715kg/m3 難溶于水，著火溫度650-750，空氣中濃度達(dá)25%-30%時易中毒。H2無色、無味，分子量2，密度0.0899kg/m3 ，難溶于水，著火溫度580-590，遇明火或熱會爆炸。N2無色、無味，分子量28，密度1.25kg/m3 ，化學(xué)性質(zhì)不活潑，不燃燒，空氣中含量增加時會造成窒息，空氣中含量78%CO2無色、無味，不可燃，分子量44，密度1.977kg/m3

11、 ，高濃度時會刺激呼吸系統(tǒng)，引起呼吸加快、困難，并有窒息、中毒的危險O2無色無味助燃，分子量32，密度1.429kg/m3 ，空氣中含量21%3、煤氣的危險性3.2煤氣作業(yè)場所空氣中CO含量對人的影響：CO濃度mg/m3 (ppm)作業(yè)時間人體反應(yīng)30（24 ppm）8小時無反應(yīng)50（40 ppm）2小時無明顯后果100（80 ppm）1小時頭痛惡心200（160ppm）30分鐘頭痛眩暈500（400 ppm）20分鐘中毒嚴(yán)重或致死1000（800 ppm）1-2分鐘中毒死亡3、煤氣的危險性煤氣中毒的概念在勞動過程中，工業(yè)毒物引起的中毒叫職業(yè)中毒。煤氣從產(chǎn)生到凈化、輸送加壓以及到用戶使用，不僅

12、煤氣設(shè)備的分布廣，而且接觸煤氣的職工在各單位占很大的比例。按照國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，在工作環(huán)境中CO最高允許含量為0.0024%（即24ppm，相當(dāng)于30mg/m3），當(dāng)空氣中CO含量高于國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)時，則因含量和接觸時間的不同，會導(dǎo)致接觸者輕微、較重、嚴(yán)重煤氣中毒，甚至死亡。一氧化碳中毒的機(jī)理 CO為無色、無臭、無刺激性氣體，所以空氣中散布有CO時，很難被人發(fā)覺，而且相對密度（0.967）與空氣接近，能長時間的混合在空氣中。 CO被人體吸入后，經(jīng)肺泡進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)。由于它與血液中的血紅蛋白（Hb）的親和力比O2大200-300倍（240倍），故人體吸入CO后，即與血紅蛋白結(jié)合，生成碳氧血紅蛋白（H

13、bCO）。碳氧血紅蛋白無攜氧能力，又不易解離，解離速度比氧和血紅蛋白（HbO2）慢3600倍，且HbCO的存在影響氧和血紅蛋白的解離，阻礙了氧的釋放，造成全身各組織缺氧，甚至窒息死亡。煤氣的燃燒速度 燃燒速度又稱為正?；鹧?zhèn)鞑ニ俣?，用來表示燃?xì)馊紵目炻；鹧嫜鼗鹧驿h面垂直方向向未然氣體傳播的速度稱為火焰?zhèn)鞑ニ俣龋鋯挝粸閙/s。它也是單位時間內(nèi)在單位火焰面積上所燒掉的氣體體積，故也叫燃燒速度。 燃燒速度的大小，與可燃?xì)怏w種類、濃度、壓力、溫度等條件有關(guān)。（1）可燃?xì)怏w成分中碳、氫、硫、磷等可燃元素的相對含量越多，燃燒速度越快。（2）混合氣體中，惰性氣體濃度增加時，火焰?zhèn)鞑ニ俣冉档?；惰性氣體的熱容越大，火焰?zhèn)鞑ニ俣冉档驮娇?，甚至?xí)够鹧嫦?。?）可燃?xì)怏w混合物起始溫度越高，燃燒后放熱越多，火焰?zhèn)鞑ニ俣仍娇?。?）與可燃?xì)怏w的濃度