一、煤氣基礎(chǔ)知識
??? 什么是煤氣:煤氣是混合氣體,其中,可燃氣體成分有,CO、H2、CH4、CmHn等。不可燃氣體成分有:CO2、N2、水蒸氣和少量氧氣。
??? 1、煤氣的分類及性質(zhì)
??? ①高爐煤氣,是高爐煉鐵生產(chǎn)的副產(chǎn)煤氣,CO含量23%~30%,無色、無味,劇毒,易燃易爆,熱值3300~4200KJ/m3,理論燃燒溫度1500℃。著火溫度700℃左右,爆炸極限為30.84%~89.49%。
??? ②焦?fàn)t煤氣,是生產(chǎn)焦炭時的副產(chǎn)煤氣,主要成分H2含量56~60%,CH4含量22~26%,CO含量6~9%,無色、有臭味,有毒,易燃易爆,熱值15000~18000KJ/m3,著火溫度550℃-650℃,理論燃燒溫度2150℃,爆炸極限為4.72%-37.59%。
??? ③轉(zhuǎn)爐煤氣,是轉(zhuǎn)爐吹氧煉鋼時的副產(chǎn)煤氣,主要成分CO含量在55%以上,無色、無味,劇毒,易燃易爆,熱值6280-8373KJ/m3,著火溫度530℃,爆炸極限為18.22%-83.22%。
??? 通過以上煤氣的分類及性質(zhì):
???? ?成分?發(fā)熱量?理論燃燒溫度(℃)?著火點(℃) ?爆炸極限(體積比)?
??? 焦煤?H2(56-60) ?16000-18000?2150?550-650?4.72-37.59?
??? ?CH4(22-26) ?????
??? ?CO(6-9)?????
??? 高煤?CO(23-30)?3300-4250?1500?700?30.84-89.49?
??? 轉(zhuǎn)煤?CO(≥55) ?6200-8300?前二者間?530?18.22-83.22?
??? 得出:
??? 毒性:轉(zhuǎn)爐煤氣>高爐煤氣>焦?fàn)t煤氣
??? 熱值:焦?fàn)t煤氣>轉(zhuǎn)爐煤氣>高爐煤氣
??? 2、煤氣中毒
??? (1)CO中毒機理:當(dāng)空氣中含有大量的CO被人吸入時,CO與血紅蛋白結(jié)合阻礙O2與血紅蛋白結(jié)合,而CO與血紅蛋白的結(jié)合速度比O2與血紅蛋白結(jié)合的速度快300倍,釋放速度慢3600倍,故使人體得不到充足的氧氣而使人中毒。CO中毒后,受損最嚴(yán)重的是對缺氧最敏感的中樞神經(jīng)系統(tǒng)及心肌。
??? (2)煤氣中毒表現(xiàn):
?????? 輕度中毒:有頭痛、眩暈、耳鳴、惡心、嘔吐、情緒煩躁等癥狀。采取吸入新鮮空氣或進行適當(dāng)補氧,其癥狀即可消失。經(jīng)觀察有異常表現(xiàn)時,可送至醫(yī)院治療。
?????? 中度中毒:兩腿不聽使喚,產(chǎn)生意志障礙或喪失,口吐白沫,大小便失禁等癥狀。應(yīng)采取以下措施:將中毒者雙肩墊高15cm四肢伸開,頭部盡量后仰,面部轉(zhuǎn)向一側(cè),以利于呼吸暢通;適當(dāng)保暖,以防受涼;在中毒者有自主呼吸的情況下,使中毒者吸氧氣,使用蘇生器的自主呼吸功能調(diào)整好進氣量,觀察中毒者的吸氧情況。
??? 重度中毒:昏迷不醒、意志完全喪失、呼吸微弱或停止、脈搏停止等癥狀,中毒者處于假死狀態(tài)。應(yīng)在現(xiàn)場立即做人工呼吸,搶救者要避免吸入中毒者呼出的氣體。使用蘇生器的強制呼吸功能。
??? (3)煤氣中毒事故預(yù)防
??? A、加強煤氣安全管理,對煤氣作業(yè)人員,應(yīng)進行生產(chǎn)操作及安全技術(shù)培訓(xùn)考核,合格后方可上崗,制定嚴(yán)格的崗位責(zé)任制,并確保實施。
??? B、從生產(chǎn)設(shè)施的密閉式入手,提高CO生產(chǎn)系統(tǒng)的自動化程度,防止和減少CO在生產(chǎn)環(huán)境中形成危及人的健康與安全的濃度。
??? C、加強對生產(chǎn)環(huán)境的CO濃度的檢測和報警。CO濃度不超過24ppm。
??? D、設(shè)備和管道檢修時,首先要把設(shè)備和管道內(nèi)煤氣吹掃干凈,新建或大修的煤氣設(shè)備及管道要進行強度和密封性試驗。
??? E、在煤氣區(qū)域作業(yè),必須2人以上作業(yè),并要通知防護人員定期做CO含量分析。
??? F、建立煤氣中毒事故的搶救和急救體制,配備必備的防護器具和急救器材,平時要經(jīng)常檢查,確保器具有效。
??? 3、煤氣的燃燒
??? (1)煤氣燃燒機理
??? 1)燃燒定義:煤氣等各種可燃氣體,在一定條件下,與氧氣發(fā)生激烈的氧化還原反應(yīng),并產(chǎn)生大量的光和熱的化學(xué)過程稱為燃燒。
??? 2)燃燒必須具備的三個條件:有可燃物質(zhì)存在、足夠的空氣或氧氣、達到著火溫度或有明火。
??? 3)熱值:即燃燒熱,是表示物質(zhì)吸熱或放熱多少的物理量。煤氣熱值就是指每一標(biāo)準(zhǔn)立方米燃氣完全燃燒時放出的熱量。
??? 4)著火與著火點:可燃物質(zhì)在有足夠助燃物的情況下,受到外界火源的直接作用而引起的持續(xù)燃燒現(xiàn)象叫著火,使可燃物燃燒的的最低溫度。
??? (2)煤氣著火事故預(yù)防
??????? 煤氣著火燃燒與其它燃燒一樣,必須具備一定的條件,一是要有足夠的空氣及氧氣。二是明火、電火或達到各種煤氣不同的著火溫度,這二個條件缺一不可。
???? 1)保證煤氣管道及設(shè)備的嚴(yán)密性,經(jīng)常檢查發(fā)現(xiàn)泄漏及時處理。
???? 2)煤氣區(qū)域及煤氣作業(yè)區(qū)要有嚴(yán)格的火源管理制度。
???? 3)在煤氣設(shè)備上動火,需要先辦好動火證,并檢查動火前的準(zhǔn)備工作是否按規(guī)定的要求去辦,要有齊全的預(yù)防措施,并有安全部門檢查確認(rèn),否則不準(zhǔn)動火。
??? 4)設(shè)備管道要有良好的接地線,電氣設(shè)備要有良好的絕緣及接地裝置,地線要定期檢查測試。
??? 5)帶焦?fàn)t煤氣作業(yè)時,必須使用銅器工具,在鐵制工具上涂黃油,防止作業(yè)時與設(shè)備的碰撞產(chǎn)生火花。
??? 6)煤氣設(shè)備及管道附近嚴(yán)禁堆放易燃,易爆物品。
??? 7)凡在停產(chǎn)的煤氣設(shè)備上動火,必須做到:
??? ①可靠的切斷煤氣來源,并認(rèn)真的處理完殘余煤氣。
??? ②檢測管道及設(shè)備內(nèi)氣體合格。
??? ③對設(shè)備內(nèi)可燃物質(zhì)清掃干凈或通入蒸汽流、動火,始終不能中斷蒸汽。
??? 4、煤氣爆炸
??? (1)煤氣爆炸機理
???????? 爆炸是系統(tǒng)的一種非常迅速的物理的化學(xué)的能量釋放過程,爆炸過程是系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)所含的能量迅速轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能以及熱和光的輻射。
??????? 爆炸有三大特性,即放熱性、瞬時性和放出大量氣體。爆炸時由于爆炸點周圍介質(zhì)的壓力發(fā)生激烈突變,造成介質(zhì)一系列不尋常的移動或破壞、振動,發(fā)出巨大聲響。
??? (2)燃燒與爆炸的區(qū)別
?????? ● 燃燒時化學(xué)反應(yīng)區(qū)域的能量是通過傳導(dǎo)、熱輻射以及燃燒產(chǎn)物的擴散作用傳入反應(yīng)物中,而爆炸能量的傳播是借助沖擊波對爆炸物質(zhì)的強烈沖擊壓縮作用而進行的;
????? ● 燃燒波與沖擊波的波速不同,燃燒波的傳播速度月為每秒數(shù)毫米到數(shù)米,而爆炸時沖擊波的傳播速度超過聲波,甚至可以達到每秒數(shù)千米。
??? ● 燃燒過程中燃燒反應(yīng)區(qū)內(nèi)產(chǎn)物的質(zhì)量運動方向與燃燒波方向相反,燃燒波面的壓力較低,而爆炸反應(yīng)區(qū)內(nèi)產(chǎn)物的質(zhì)量運動方向與沖擊波的傳播方向一致,沖擊波的壓力夜較高。
??? (3)爆炸極限及其在安全工作中的應(yīng)用
??????? 當(dāng)可燃性氣體、蒸汽或可燃粉塵與空氣(氧氣)在一定濃度范圍內(nèi)均勻混合,遇到火源發(fā)生爆炸的濃度范圍稱為爆炸濃度極限,簡稱爆炸極限。
??? 爆炸極限概述:
??? ●爆炸極限可以用于評定可燃氣體的火災(zāi)危險性大??;
??? ●爆炸極限可用于確定可燃氣體的火災(zāi)危險性類別的標(biāo)準(zhǔn),爆炸下線﹤10%的可燃氣體,其火災(zāi)危險性列為甲類;
??? ●爆炸極限還可用于確定建筑物的耐火等級,評定氣體生產(chǎn)、儲存的火災(zāi)類別及設(shè)計廠房通風(fēng)系統(tǒng)、防爆電器的選型等;
??? ●爆炸極限可作為制定安全生產(chǎn)操作規(guī)程的依據(jù)。
??? (4)煤氣爆炸事故的預(yù)防
??????? 煤氣發(fā)生爆炸除了煤氣與空氣混合必須達到一定濃度(爆炸極限)外,還必須有一定的溫度(著火溫度)。因此,杜絕這兩個條件同時出現(xiàn),即可防止煤氣爆炸事故。
??? 預(yù)防措施
??? ●對煤氣危險區(qū)域進行辨識、分級,并采取相應(yīng)預(yù)防措施。
??? ●容易泄漏煤氣的場所,應(yīng)禁止一切火種進入,并設(shè)置自動報警器。
??? ●煤氣危險區(qū)域設(shè)置的各類照明設(shè)備應(yīng)為防爆型的。
??? ●煤氣設(shè)施設(shè)置防爆膜與防爆閥。