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煤气安全知识
2010年9月
一、煤气性质
1、煤气成份：常见煤气的成分见表1-1。
表1—1 常见煤气的成分
成分%(积）
CO
CO2
H2
N2
O2
CmHn
CH4
其 他
焦炉煤气
6-9
2—3
56—60
2-4
0。4-0.62
2—2。6
24—26

高炉煤气
23—30
16—18
2—4
51—56
＜0.8
0—1
0.2-0。5

转炉煤气
50-70
15-20
＜1.5
10-20
＜2

发生炉煤气
25～30
2.2
8。4
56.4
0.40
0。4
1。8

水煤气
34.4
8。2
52
4。0
0.20

1.2

炭化炉煤气
17.0
5。0
56。0
2。0
0.30
1.7
18。0

2、煤气理化性质
表1—1 常见煤气的性质
性质
颜色
味道
毒性
易燃易爆
比重
热值（kcal/m3）
着火点(℃）
爆炸极限
焦炉煤气
无色
臭味
有毒
易燃易爆
0。36
4200
550
 4.5—35.8%
高炉煤气
无色
无味
有毒
易燃易爆
1.03
800
700
30.8-89.5％ 
转炉煤气
无色
无味
有毒
易燃易爆
1.04
1800
530
18。2-83。2% 
发生炉煤气
无色
臭味
有毒
易燃易爆
0.89
900—1500
530
15-75％
水煤气
无色
无味
有毒
易燃易爆
0。54
2400-5000
550
6.2-70.4%
3、CO：无色无味，分子量28,比重0.97，重度1.25Kg/Nm3，
着火点约600℃，毒性极强.
4、空气：无色无味，成分主要为氮气(约79%）和氧气(21%）。分子量约29，比重1。
空气中氧含量低于17%时，即可发生呼吸困难,低于10%时会引起昏迷，甚至死亡。
5、氧气：无色无味，分子量32,重度1。429Kg/Nm3
在氧气生产过程存在着氧气、氮气、氩气都可能产生中毒、窒息的危险。
    1 在常压下，吸入氧气浓度超过40％时，有可能发生氧中毒。
    2 吸入高浓度氮气时会产生窒息、中毒。
    3 高浓度氩气会使人窒息，当含氩量达75％会发生数分钟内死亡.
6、氮气：无色无味，分子量28，重度1.25Kg/Nm3；化学性质不活泼，不燃烧，空气中含量增加时会造成缺氧窒息。
7、压力、温度、热值基本概念
7.1 压力:绝对压力、相对压力（表压力）
绝对压力=大气压+表压
1MPa≈106Pa≈10Kg/cm2 1mmH2O≈10 Pa
7。2 温度：绝对温度（K）、摄氏温度(℃）
开氏度=摄氏度+273
7.3 热值：高热值、低热值
1Kcal=4.1868KJ
二、煤气中毒
1、有害气体
1。1 单纯性窒息气体：如甲烷、二氧化碳、氩气、氮气等。
人体缺氧症状与空气中氧含量的关系
氧浓度%
主要症状
17
静止状态无影响,工作时会引起喘息、呼吸困难、心跳加快
15
呼吸及心跳急促,耳鸣、目眩，感觉及判断力减弱,肌肉功能被破坏，失去劳动力
10~12
失去理智，时间稍长即有生命危险
6～9
失去知觉,呼吸停止，心脏在几分钟内还能跳动，如不进行急救会导致死亡（5～6分钟死亡）。
小于6
立即死亡
1.1。1天然气：甲烷含量在作业环境中的浓度达到10%以上时就会窒息；作业环境中丙烷浓度含量达到10%以上时，2~3分钟就会造成人体中毒死亡.
1。1。2二氧化碳：吸入人体内的量超过一定限度会引起窒息中毒。重度中毒者中枢神经受到抑制会引起窒息死亡。工业卫生允许二氧化碳浓度为9000mg/m3。
1.2 化学性窒息气体：如一氧化碳、氰化氢等。
一氧化碳对人体危害程度：引自宝山总厂能源部《煤气防护》。
空气中的浓度
时 间
人体反应
％
PPm
0。01
100
数小时后
有轻微症状
0。04
400
1小时后
呼吸障碍，感到呼吸困难
0。07
700
1小时后
有头重感觉
0。10
1000
0.5～1小时后
头疼
0。15
1500
0.5～1小时后
危险
0.20
2000
20~40分钟
危险
0.30
3000
10~30分钟
危险
0。50
5000
5~10分钟
致死
1.00
10000
1～2分钟
致死
1。3 刺激上呼吸道气体：如二氧化硫等。
1。4 对中枢神经有损伤的气体：如汽油等。
2、一氧化碳中毒机理
在生产过程中产生的煤气中含有较高的一氧化碳从煤气的生产到净化、回收、加压、输配、储存和使用及设备检修等，极易造成一氧化碳不同程度的中毒;既称为煤气中毒；甚至可导致死亡.所以煤气中毒即是一氧化碳中毒，而一氧化碳是一种无色、无味对呼吸道无刺激性气体。它与血红蛋白结合能力大于氧与血红蛋白结合的200-300倍。而碳氧血红蛋白不易分解，更不易排出体外，分解时却慢3000倍。故使体内的血红蛋白便失去与氧结合能力.即携氧能力。因而造成急性组织的缺氧.所以出现的煤气中毒分为轻、中、重的中毒症状。
3、煤气中毒表现
按照症状严重,通常分轻、中、重三级；按照中毒快慢分急性和慢性中毒.
（1)轻度中毒：头晕、眼花、剧烈头痛、恶心、呕吐、心悸、四肢无力等症状,血液中的碳氧血红蛋白在10-20％。
（2）中度中毒：轻度中毒逐渐加重,病人呈耆睡状态，并逐渐进入昏迷或出现虚脱，病人出现面色潮红,呼吸、脉搏加快可有抽搐、狂躁不安、大小便失禁,如抢救及时可能较快苏醒，一般不留后遗症。血液中的碳氧血红蛋白在30-40%。
(3）重度中毒：昏迷程度加深，出现呼吸困难及潮式呼吸，四肢冰凉、血压下降、脉搏细弱皮肤粘膜呈樱桃红色，常因呼吸循环衰竭而危及生命。并常伴有高热、脑水肿，此时血液中的碳氧血红蛋白在50%以上。严重病例治疗后尚有可能遗留中枢神经系统损害;精神失常；智力障碍；瘫痪失语等。
4、煤气中毒事故预防
(1）加强煤气安全管理，对于煤气作业人员，应进行生产操作及安全技术培训考核,合格后方准上岗工作。制定严格的岗位责任制，并确保实施。
（2）从生产设施的密闭式入手，提高系统的自动化程度，
防止和减少一氧化碳在生产环境中形成危及人的健康与安全的浓度。
（3）加强对生产环境的一氧化碳浓度监测和警报（煤气生产、使用单位的操作岗位，煤气操作室和重点区域应设置一氧化碳监测报警装置及醒目的安全警示标牌，报警装置应定期校验）,一氧化碳最高浓度不允许超过30mg/m3（24ppm）。
（4）设备或管道检修时，首先要把设备或管道内煤气吹扫干净；新建或大修的煤气设备及管道要进行强度或气密性试验。
（5）在煤气区域工作 ，须2人以上，并要携带便携式CO报警仪。一旦发生煤气泄漏，则要站在上风侧监视，严禁任何人进入危险区,同时立即通知有关单位处理。
（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。
5、工作环境一氧化碳含量及允许工作的时间
工作区域中CO浓度
允许工作时间
不超过30mg/m3(24ppm）
可较长时间工作
不超过50mg/m3（40ppm）
连续工作时间不得超过1小时
不超过100mg/m3（80ppm)
连续工作时间不得超过30分钟
不超过200mg/m3（160ppm）
连续工作时间不得超过15-20分钟
注：每次工作时间间隔至少2小时以上
1PPm=1。25 mg/m3
6、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)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。
(2） 中毒轻微者，如出现头痛、恶心、呕吐等症状，可直接送往附近卫生所急救。
(3） 中毒较重者,如出现失去知觉、口吐白沫等症状,应通知煤气防护站和附近卫生所赶到现场急救.
（4）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。
(5） 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。
（6） 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。
三、煤气着火
1、燃烧的条件:有可燃物质、助燃物质、火源。
上述三个条件在燃烧过程中缺一不可，统称燃烧三要素。三者共同作用才能发生燃烧。
2、煤气着火事故预防
（1）保证煤气设施的严密性,发现煤气泄漏及时处理。应经常检查：阀芯、法兰、膨胀器、焊缝口、计量导管、铸铁管接头、排水槽、煤气柜与活塞间、风机轴头、蝶阀轴头等。
（2）煤气设施要有良好的接地装置，对接地线要定期检查测试。
(3）严格执行煤气设施和煤气区域动火作业的管理制度，应事先办理动火证，应有防火措施，并经安全部门检查确认，按规定的要求、时间、地点动火。
(4）应尽量避免带煤气(指作业时有煤气泄出)作业，如必须进行则应在降低压力的状况下进行，并必须使用铜制工具.
（5）带煤气作业地点附近的裸露高温管道，应做绝热处理.
（6）煤气设施附近不准堆放易燃易爆物品。
3 煤气着火事故处理
煤气设施着火时，处理正确，能迅速灭火；若处理错误，则可能造成爆炸事故。灭火时，应设法降低煤气压力或局部停止使用煤气；往着火的设施内通入大量的蒸汽或氮气;保护周围设施不被烧红或烧坏。
（1）由于设施不严密而轻微泄漏引起的着火，可用湿泥、湿麻袋等堵住着火处，待火熄灭后再按有关规定补好泄漏处.
（2)煤气管道着火，管道直径在100mm以下者可直接切断煤气灭火；管道直径大于100mm者应逐渐降低煤气压力,但煤气压力不得低于49—98Pa，以防回火。煤气压力下降后引起的管道着火,可用黄泥、湿麻袋、石棉布等堵灭、捂灭，也可用蒸汽或灭火器扑灭。在通风不良的场所，煤气压力降低以前不要灭火，否则,灭火后煤气仍大量泄漏，会形成爆炸性气体，遇烧红的设施或火花，可能引起爆炸.
（11。3。1 煤气设施着火时，应逐渐降低煤气压力，通入大量蒸汽或氮气，但设施内煤气压力最低不得小于1OOpa（10.2mmH20）。不应突然关闭煤气闸阀或封水封,以防回火爆炸。直径小于或等于100mm的煤气管道起火，可直接关闭煤气阀门灭火。)
（3）煤气设施内沉积物(如萘、焦油、硫化铁等）着火时，可将设施的人孔、放散管等一切与大气相通的附属孔关闭,使其隔绝空气自燃灭火;同时应通入蒸汽或氮气.但灭火后不要立即停送蒸汽或氮气,以防设施内沉积物自燃引起爆炸。
（4)煤气设施已烧红时，不得用水骤然冷却,以防煤气设施急剧收缩造成变形断裂而泄漏出煤气。
（5）煤气阀、水封、压力表、蒸汽或氮气管头等,应有专人控制操作。
(11。3.2 煤气隔断装置、压力表或蒸汽、氮气接头，应有专人控制操作。）
（6）火警解除后恢复通气前,应仔细检查，保证管道设施完好并进行置换操作后才允许通气。
应该注意的是,如果扑灭了火焰，煤气不经过燃烧直接外泄，则危险区域的作业人员可能会发生中毒事故，处理不当还可能发生煤气爆炸事故。所以处理煤气燃烧事故，应由事故单位、消防队和煤气防护站共同组成临时指挥机构,以便统一指挥；应设立警戒范围，灭火人员要作好自我防护准备;对已被烧伤的病人，不可盲目处理创面,应由医务人员处理,并及时送医院诊治。
四、煤气爆炸
1、煤气爆炸的条件：
煤气爆炸是煤气燃烧的一种特殊形式，是瞬间(几千分之一秒内）发生的燃烧过程。煤气爆炸通常需要三个必备条件：
(1）是在一个有限的空间或容器内
(2)有助燃剂（空气或氧气）和煤气混合，浓度达到爆炸极限范围内
（3）要有明火、电火或达到煤气燃点以上的高温。
注：大多数有机气体与空气的混合物，其爆炸延滞时间约0.04~0.2秒，一些快速气体爆炸气体，如氢气、乙炔、乙烯等的爆炸延滞时间较短，一般小于0.02秒;通常煤气爆炸的冲击力会以每秒7000～10000米的速度传播。
2、煤气爆炸事故预防
煤气发生爆炸除了煤气与空气混合必须达到一定浓度（爆炸极限范围）外，还必须有限的空间或容器以及内激发能源。因此,杜绝这些条件同时出现,即可防止爆炸事故.
（1)对煤气爆炸危险源和危险区域进行辨识、判断、分级、并采取相应预防措施。
（2）容易泄漏煤气的场所，应禁止一切火种进入，并设置自动警报器，对自动报警器还要定期调校。
（3）各类设备及电器照明应为防爆型的。
(4)设置防爆膜与防爆阀,相关的建筑物应有符合规定的泄爆面积。
3 煤气爆炸事故处理
煤气设施一旦发生爆炸，不仅损坏设施本身，还有可能伤人，而且可能发生煤气中毒、着火事故，或者产生第二次爆炸。抢救爆炸事故应首先救人，救护人员进入有残余煤气区域时应戴防护面具，抢救组织者应采取有效措施防止事故扩大。
(1）对已经爆炸的煤气设施，应立即切断其煤气来源，迅速把煤气处理干净，防止第二爆炸。(11。4.1 发生煤气爆炸事故后，应立即切断煤气来源，迅速将剩余煤气处理干净。）
（2）对出事地点应加强警戒，以防发生煤气中毒事故。（11。4.2对爆炸地点应加强警戒.）
（3）在爆炸地点40m以内禁止火源,以防发生煤气着火事故。（11.4.3 在爆炸地点40m以内不应有火源。）
（4）迅速查明爆炸原因,在查明原因之前,不准送煤气。
五、煤气安全作业以及高危作业：
(一）停送煤气作业：是冶金企业煤气设备、设施的重要日常生产作业活动,根据国内事故案例发生事故的频率较高，必须制订严格的安全作业方案和技术要求。
1、煤气置换：煤气设备或管道停送煤气,都必须进行气体置换，这是停送煤气安全作业的重要环节.
置换方法：直接置换法、惰性气体置换法、蒸汽置换法、烟气置换法、空气置换法等,现在最常用的是惰性气体(安全可靠,一般用氮气)置换法和直接置换法（危险性较大，一般高炉煤气采用).
吹扫置换合格标准：一般量不超过1%。
2、停煤气作业：不但要停止煤气管道输气,而且要清除管道内部积存的煤气，使其与气源切断并与大气连通，为检修和改造创造正常作业和施工的安全条件。进入管道或设备内部作业必须经取样空气检验符合安全卫生标准方可作业。
3、送煤气作业:是将管道、设备内空气置换为生产使用的煤气。置换合格（氧含量一般不超过1%)后送煤气，在管道末端放散取样并取样做燃烧实验合格.
(二）煤气设备动火作业
1、煤气设备动火的分类：分为带煤气动火作业和停煤气动火作业；相比而言前者比后者安全。
带煤气动火作业(管道内氧含量要严格控制在1%以下）也用在负压煤气管道上,一般企业均为正压带煤气动火作业。
2、煤气动火作业是一种高危险作业，特别是停煤气动火作业发生了很多的事故案例，因此煤气动火作业要严格控制和管理，必须认真制定和落实安全作业方案,必须执行动火票制度,必须认真落实现场安全检测、确认、监护制度.特别要注意在焦炉煤气、转炉煤气或含有其成分的混合煤气管道必须用蒸汽或氮气进行清扫,同时在动火工程中，管道内必须带有适量蒸汽或氮气,以防管道内其它易燃物质发生同样危险
（三) 带煤气作业
（1)原则上夜间不适宜带煤气作业，特殊情况下，若在夜间进行,应设两处以上投光照明，照明应距离施工地点10米以上，并保证照明度。
(2）带煤气作业不准在低气压、雾天、雷雨天气进行。
（3）操作时有大量煤气冒出时，应注意警戒煤气对周围环境的影响,周围40米内为禁区，有风力吹向下风侧应视情况延长禁区范围.
(4）凡带压力进行的煤气危险作业，因压力过高影响施工,威胁到附近岗位人身安全和施工的顺利进行，应通知煤气管理单位和生产单位降低煤气压力。
（5）凡进行带煤气作业,应降低和维持煤气压力在1000Pa至2000Pa范围。
（6）凡在室内进行带煤气作业，对室内操作岗位，加热炉的高温火源、电火花等可能引起煤气火灾等危险源应有防范措施。
(7）带煤气作业不准穿钉子鞋、携带火柴、打火机等引火装置。
（8）高空带煤气作业地点应设斜梯、平台、围栏等安全实施，并符合标准要求。
(9)带煤气作业地点的现场负责人应配备对讲机，随时与总调、煤气生产、管理单位取得联系，以便掌握控制煤气压力波动,及时联系压力情况。
（10)凡带煤气作业所用工具为铜制品,如无铜制品应将工具涂抹铅油或甘油
（四)带煤气盲板作业（分为抽、堵盲板作业）
1、带煤气盲板作业，劳动条件差,泄漏煤气严重，国内冶金企业煤气中毒、着火和爆炸事故时有发生，其特点是多发性、重复性，发生频率高和人员伤亡严重程度大,因此一般不宜推荐或采用;如条件允许加装电动可靠切断装置取代盲板。
2、带煤气盲板作业应严格制定安全作业方案,严格执行盲板作业票制度。
盲板作业时煤气压力保持稳定,并不低于1000Pa。
高炉煤气盲板作业:压力不高于4500 Pa。
焦炉煤气盲板作业：压力不高于3500 Pa.
(五）煤气设备设施受限空间以及高处作业
根据国内冶金企业已发生的事故案例，煤气设备设施受限空间发生了多次特大人员中毒死亡事故，必须引起各单位的高度重视.如冶金企业高炉煤气洗涤塔内部、煤气管道内部、电除尘器内部、丝网脱水器内部、洗萘塔内部、气柜内部、高炉煤气干法布袋内部以及与煤气附属系统有关的地下水系统设施、高处煤气设施内部作业等均为煤气设备设施受限空间作业活动，其中地下、高处煤气设备设施内部作业活动的危害后果严重，企业必须严格执行受限空间作业管理程序，作业前严格制定和落实安全作业方案，严格执行作业票制度,严格作业安全检测、确认、监护以及应急管理制度.
（六）带煤气开口接管作业
带煤气开口接管作业是在正常生产运行的煤气管网上接出另一条管道，以满足生产需要.
带煤气开口接管施工作业危险性大、精确度要求高的作业,发生事故的频率高，因此不宜提倡带煤气开口接管作业。确需生产需要应在作业前严格落实现场作业和生产运行情况,严格制订和落实安全作业方案,严格落实好应急措施.
（七）煤气设备设施检修作业
1、进入煤气设备设施区域进行检修作业活动必须制定落实安全作业方案,严格落实安全检测、确认、监护制度，严格执行相关的安全管理规定，如现场监护人员或作业人员携带便携式煤气报警器。
2、煤气设备设施停煤气检修时必须可靠地切断煤气来源并将煤气处理干净。长期检修或停用的煤气设施必须打开上下人孔和放散等，保持设施内部的自然通风.
3、打开煤气加压机、脱硫、净化和贮存等煤气系统的设备和管道时，应采取防止硫化物等自燃的措施。特别是焦炉煤气、转炉煤气以及含有其成分的混合煤气。
4、进入煤气设备设施内部作业严格执行受限空间作业安全管理规定。
5、带煤气作业或煤气设备设施动火作业必须制定单独的作业方案和安全作业措施，要严格执行相关安全工作票制度,严格落实好相关的安全措施并严格执行安全检测、确认、监护、应急制度。
七、煤气管网设备设施故障的检查处理
严格落实检查、点检、巡检等制度：严格落实厂月检查、车间周检查和班组日巡查三级检查制度，特别是班组日巡查是煤气安全维护和操作的日常作业,也是煤气安全的基础工作，旨在及时发现和处理故障和隐患,实现安全生产。侧重于防漏、防火、防腐蚀、防超载和防失效，检查确认煤气水封等的安全可靠运行情况，甚至包括外来人员的不安全行为。对于检查发现的各类故障要及时汇报处理，确保煤气安全生产。
八、煤气安全检测仪器和防护设备设施
（一）煤气安全检测报警仪器：CO报警器（分固定和便携式)和多成分检测报警仪器（如四合一仪器：含测CO、氧气、氢气、硫化氢）。
1、有效利用CO、氧气含量检测做好煤气安全工作。
2、检测要求：安全取样检测分析时间不应早于动火作业或进入煤气设备受限空间作业前0。5小时；工作过程中应随时检测;工作中断恢复工作前应再次检测确认.
3、检测取样方法:取样检测应具有代表性，防止死角；当煤气比重大于空气时取中、下部各一气样；反之取中、下部各一气样。
（二）煤气防护设备设施：常用的有氧气呼吸器、空气呼吸器、速生器、防毒面具等.
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