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煤气安全知识培训第一部分概述近几年，冶金煤气事故频发，2002年至2008年，工业企业煤气事故发生35起，其中冶金企业煤气事故24起，占总数的68.6%，死亡113人，占总数的74.4%，平均每起事故死亡4.7人。在冶金行业，发生较大及以上事故类别主要为中毒窒息、高空坠落、爆炸、灼烫等事故。近年来，冶金企业煤气中毒事故频发，且重复性煤气事故多发，在抢救过程中往往造成事故扩大化，导致更大伤亡，因此，加强冶金煤气安全管理是一项十分迫切的工作。第一部分概述从事故伤害类型看，全省2010年共发生煤气中毒、爆炸事故5起，死亡36人，占全省冶金行业工亡事故总量的29.4%，事故死亡人数的72%；发生氮气窒息事故1起，死亡3人，占全省冶金行业工亡事故总量的5.9%，事故死亡人数的6%；从分析结果看，气体中毒、爆炸、窒息事故是我省冶金行业群死群伤事故的主要事故类型。第一部分概述从事故致因分析看，因建设项目施工、设施设备检维修管理不到位而导致较大以上责任事故5起，死亡37人，占全省冶金行业工亡事故总量的29.4%，事故死亡人数的74%；因“三违”作业导致事故9起，死亡21人，占全省冶金行业工亡事故总量的52.9%，事故死亡人数的42%。“三违”作业，建设项目施工、设施设备检维修管理不到位是造成我省冶金行业事故多发的主要原因。第一部分概述警示：煤气是一种易燃、易爆、易中毒的危险物质，在煤气生产（回收）、净化、输配、储存和使用的各个环节，都有发生煤气事故的可能性，尤其是在生产检修阶段。煤气在冶金企业具有十分重要的地位，是节能降耗的关键所在。我们必须做好煤气事故预防与控制，遏制煤气事故的发生。第二部分煤气安全基础知识煤气与燃气，泛指一般的可燃气体。通常指固体燃料（或重油）经干馏、气化或者其他方法所获得的气体产物，主要成分为可燃气体，如氢、一氧化碳、碳氢化合物等，并含有氮、二氧化碳等不可燃气体；煤气有高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气、发生炉煤气等。燃烧：气体燃料中可燃成分（H2、CO、CmHn和H2S等）在一定条件下，与氧气发生激烈氧化反应，产生大量热和光的物理化学过程称为燃烧。燃气的燃烧特性人们使用燃气就是利用燃气燃烧时放出大量的热量的原理。燃烧三要素——必须具备以下三个条件，缺一不可：着火源火燃烧的四种类型：（1）闪燃指遇火能产生一闪即灭的燃烧现象，是一种瞬间现象。闪点是产生闪燃的最低温度，是表示可燃液体性质的指标之一。（2）着火指可燃物质在空气中与火源接触，达到某一温度时，开始产生有火焰的燃烧，并在火源移去后仍能持续燃烧的现象。燃点是一种物质燃烧时放出的燃烧热，使该物质能蒸发出足够的蒸气来维持其燃烧所需的最低温度。一切可燃液体的燃点都高于闪点。（3）自燃指可燃物质在没有外部火花、火焰等火源的作用，因受热或自身发热积热不散引起的燃烧。（4）爆炸指物质由一种状态迅速转变为另一种状态，并在瞬间以机械能的形式释放出巨大能量，或者是气体、蒸气在瞬间发生剧烈膨胀等现象。特殊的燃烧——爆炸爆炸：爆炸是指由于物质急剧氧化或分解反应，使温度、压力急剧增加或使两者同时急剧增加的现象。爆炸可分为：物理爆炸、化学爆炸和核爆炸。物理爆炸：由于液体变成蒸气或者气体迅速膨胀，压力急速增加，并大大超过容器的极限压力而发生的爆炸。如蒸气锅炉、液化气钢瓶等的爆炸。化学爆炸：因物质本身起化学反应，产生大量气体和高温而发生的爆炸。如炸药的爆炸，可燃气体、液体蒸气和粉尘与空气混合物的爆炸等。化学爆炸是消防工作中防止爆炸的重点。燃气爆炸一般是化学爆炸。爆炸与火灾爆炸是物质在瞬间以机械功的形式释放出大量气体和能量的现象，压力的瞬时急剧升高是爆炸的主要特征。爆炸事故具有很大的破坏作用，爆炸的冲击波容易造成重大伤亡。同时，受限空间发生爆炸、火灾，往往瞬间或很快耗尽受限空间的氧气，并产生大量的有毒有害气体，造成严重后果。如瓦斯爆炸事故中相有当部分人员为一氧化碳中毒死亡，不仅仅是爆炸冲击波造成死亡。可燃气体的泄漏、可燃液体的挥发和可燃固体产生的粉尘等和空气混合后，遇到电弧、电火花、电热、设备漏电、静电、闪电等点火能源后，高于爆炸上限时会引起火灾，在受限空间内可燃性气体容易积聚达到爆炸极限，遇到点火源则造成爆炸，造成对受限空间内作业人员及附近人员的严重伤害。爆炸极限：爆炸极限是指可燃气体、蒸汽或粉尘与空气混合后，遇火产生爆炸的最高或最低浓度。通常以体积百分数表示。只有在这个浓度范围内，才有可能发生爆炸。任何一种燃气都有相应的爆炸极限，有上限值、下限值。高炉煤气的爆炸极限为12.5－74%。如果燃气泄漏，与空气混合后，就非常容易达到爆炸极限。遇到引爆源就会发生爆炸。因此防止燃气泄漏是避免爆炸发生的关键。部分易燃气体或蒸汽的爆炸浓度范围（在空气中的体积百分比）可燃气体的爆炸极限越宽，爆炸下限越低越危险!煤气压力压强：垂直作业在物体单位面积上的力称为压力强度，简称压强，也称为压力。国际单位为“帕”，以符合Pa表示。煤气压力用单位面积上所受的力来表示，单位：kg/cm2液柱表示法，用盛有蒸馏水或水银的玻璃管的垂直高度来表示，用蒸馏水则称水柱高，单位mmH2O，用水银则称水银柱高，单位mmHg。大气压：大气的重量对地表面的压力称为大气压力。标准大气压：国际上规定纬度45°海洋平面上全年平均大气压为760mmHg，为标准大气压力，也可用atm来表示。工程大气压：工程上用1Kg/cm2单位为1工程大气压，一般简称大气压，也可用at来表示。压力各种单位的换算关系如下：单位PakPaMPabarkgf/cm2mmH2OmmHgPa110-310-610-510.2×10-6101.97×10-37.5×10-3MPa10610311010.2101.97×1037.5×103bar10510210-111.0210.2×103750.06kgf/cm298066.598.0798.07×10-30.98110000735.56mmH2O9.8079.807×10-39.807×10-698.07×10-610-4173.56×10-3mmHg133.32133.32×10-3133.32×10-61.33×10-31.36×10-313.61atm101325101.3250.1013251.0131.03310333760表压力，绝对压力和真空度煤气表压是指工业炉、烟道和管道在一截面处所测出的压力，而表压力与该点大气压力之和，称为绝对压力。正压或负压是指炉子或管道，当压力表测出压力大于零，即炉内压力或管道内压力高于外界大气压，称为正压，相反为负压。在真空技术中，把低于一个大气压的气体状态，统称为真空。与正常的大气相比，这是一种较稀薄的气体状态。真空中残存气体的稀薄程度就是真空程度的高低，即真空度真空度越高，则气体的压力越低，炉内气体分子数目也越少；反之，气体压力越高，意味着真空度越低。可见，压强的大小与真空度的高低成反比。各种煤气成分煤气是混合物，由于成份不一样，煤气体现的危险性不一样。从安全的角度，最关心的是一氧化炭、氢气、甲烷三种成份，他们既是危险成份，也是有用成份，具有较高的热值。体现煤气的毒性上，实际主要是一氧化炭，煤气中毒，主要是一氧化炭中毒。煤气中的氢气和甲烷具有爆炸危险性，爆炸极限越低，煤气爆炸危险性越强。见下表：成分煤气种类COH2CH4爆炸范围焦炉煤气6-958-6022-254.5-35.8高炉煤气26-292.0-3.00.1-0.435.0-72.0转炉煤气50-7012.5-74.0发生炉煤气27-317-1021.5-67.5通过这个表格看出来，所有的煤气都具有毒性和火灾爆炸危险性。焦炉煤气中CO含量比较低，毒性相对较低，但爆炸性下限最低，接近甲烷、氢气，爆炸危险性很强；转炉煤气CO最高，含量占50-70％，极具毒性。高炉煤气压力高，温度高高炉煤气出炉压力可达0.21-0.23Mpa（大型高炉出炉压力可达4kg/cm2），炉顶煤气温度可达250℃。由于高炉有这个特点，生产中要回收高炉压力，就出现了TRT（利用高炉炉顶煤气余压发电的设备）。中毒、窒息毒物侵入机体引起全身性疾病称为中毒。受限空间内产生或积聚的一定浓度的有毒气体被作业人员吸入后会引起人体中毒事故，常见的有毒气体有氯气、光气、硫化氢、氨气、氮氧化物、氟化氢、氰化氢、二氧化硫、煤气（主要有毒成分为一氧化碳）、甲醛气体等。一定浓度的这些气体被吸入后会引起人体急性中毒。引起人体组织处于缺氧状态的过程称为窒息。可导致人体产生窒息的气体称为窒息性气体。窒息性气体分类（1）单纯窒息性气体如氮气、二氧化碳、甲烷、乙烷、水蒸气等，这类气体的本身毒性很小或无毒，但因它们在空气中含量高，使氧的相对含量大大降低，吸入这类气体会造成作业人员动脉血氧分压下降，导致机体缺氧而窒息。（2）血液窒息性气体如一氧化碳、苯胺蒸气、硝基苯蒸气等，主要通过对红血球血红蛋白发生毒性作用，减少对细胞的氧气供给，造成机体窒息。（3）细胞窒息性气体如氰化氢、氟化氢、硫化氢等气体，主要作用于细胞内的呼吸酶，使之失去活性，从而造成组织细胞的缺氧。血液窒息性气体、细胞窒息性气体能使氧在人的机体内运送和机体组织利用氧的功能发生障碍，造成全身组织缺氧。大脑对缺氧最为敏感，所以窒息性气体中毒首先主要表现为中枢神经系统缺氧的一系列症状，如头晕，头痛，烦躁不安，定向力障碍，呕吐，嗜睡，昏迷，抽搐等。CO性质一氧化碳的分子式：CO；在通常状况下,一氧化碳是无色、无臭、无味、有毒的气体；比重0.97；微溶于水，溶于乙醇、苯等多数有机溶剂；对神经系统有剧毒作用；属于易燃易爆有毒气体，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。CO中毒机理CO主要通过呼吸道进入体内，吸入肺胞后，通过交换作用进入血循环，并与血红蛋白结合生成碳氧血红蛋白（HbCO），血红蛋白所能结合的CO数量与它所能结合的氧数量相同，结合的部位也相同，而且碳氧血红蛋白与氧合血红蛋白一样是可以解离的化合物，当停止吸入CO时，即肺胞气中的CO分压小于血液中的CO分压时，碳氧血红蛋白中的CO与血红蛋白解离，从血中逸出，，随呼吸排出体外。CO之所以是剧毒性的窒息性气体，其原因：⑴CO的毒性作用是引起组织缺氧，CO对血红蛋白的亲和力是氧对血红蛋白亲和力的200～300倍，当CO浓度约为0.08%时，就可使全身一半的血液丧失携氧功能。⑵碳氧血红蛋白的解离速度是氧合血红蛋白的1/3600左右，当停止吸入CO后，吸入正常的空气，其血液循环中的碳氧血红蛋白减少一半所需的时间约为320min，全部解离需一昼夜。如吸入氧气，可加快，排出一半吸入CO的时间减为80min，数小时内可全部解离。⑶碳氧血红蛋白不仅自身失去携氧功能，而且还可阻碍氧合血红蛋白的解离，使其虽然携带氧，也不能释出供组织器官利用，从而更加重组织缺氧。⑷CO对二价铁具有高度亲和力，进入细胞与还原型细胞色素氧化酶的二价铁结合，直接抑制细胞呼吸。CO还可与机体内的其他含有二价铁物质结合，如血浆铁蛋白、肌红蛋白等，降低肌肉的储气量，故CO中毒，即使神志仍清醒，但全身乏力极为明显。⑸CO中毒受损最严重的是那些对缺氧最敏感的组织，如脑、心、肺及消化系统、肾脏等。还应注意，一些人对CO敏感型人（如甲亢病人、儿童、孕妇、贫血病人等）受气压低和同时存在其他有毒气体的影响。煤气中毒程度取决于CO进入人体后血液中产生的HbCO含量。人体内正常水平的HbCO含量为0.5%左右，安全阈值约为10%。CO中毒症状轻度中毒多因持续吸入低浓度的CO而引起，出现全身缺氧反应，如头痛、头晕、心悸、恶心、呕吐、全身无力等，血液碳氧血红蛋白浓度多在20％以下；中度中毒长期停留在低浓度或短期吸入较高浓度的CO，前述症状加重，如剧烈头痛、无力晕眩、恶心、呕吐、虚脱等，此时虽想离开危险区域，已力不从心，不能自救，进而昏迷，血液碳氧血红蛋白浓度多在30％～40%；重度中毒其特点昏迷程度较深，持续时间较长（多持续10～12小时以上），出现