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氣體安全防護知識
來源:四川職業健康網整理 作者:編輯部 日期:2019-4-3 頁面功能【字體:放大 縮小】【打印】【投稿】【評論

  一、煤氣基礎知識

  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

  ①高爐煤氣,是高爐煉鐵生產的副產煤氣,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焦爐煤氣,是生產焦炭時的副產煤氣,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轉爐煤氣,是轉爐吹氧煉鋼時的副產煤氣,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:

  成分 發熱量 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

  轉煤 CO(≥55) 6200-8300 前二者間 530 18.22-83.22

  得出:

  毒性:轉爐煤氣>高爐煤氣>焦爐煤氣

  熱值:焦爐煤氣>轉爐煤氣>高爐煤氣

  2、煤氣中毒

  (1)CO中毒機理:當空氣中含有大量的CO被人吸入時,CO與血紅蛋白結合阻礙O2與血紅蛋白結合,而CO與血紅蛋白的結合速度比O2與血紅蛋白結合的速度快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,受損最嚴重的是對缺氧最敏感的中樞神經系統及心肌。

  (2)煤氣中毒表現:

  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補氧,其癥狀即可消失。經觀察有異常表現時,可送至醫院治療。

  中度中毒:兩腿不聽使喚,產生意志障礙或喪失,口吐白沫,大小便失禁等癥狀。應采取以下措施:將中毒者雙肩墊高15cm四肢伸開,頭部盡量后仰,面部轉向一側,以利于呼吸暢通;適當保暖,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。應在現場立即做人工呼吸,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)煤氣中毒事故預防

  A、加強煤氣安全管理,對煤氣作業人員,應進行生產操作及安全技術培訓考核,合格后方可上崗,制定嚴格的崗位責任制,并確保實施。

  B、從生產設施的密閉式入手,提高CO生產系統的自動化程度,防止和減少CO在生產環境中形成危及人的健康與安全的濃度。

  C、加強對生產環境的CO濃度的檢測和報警。CO濃度不超過24ppm。

  D、設備和管道檢修時,首先要把設備和管道內煤氣吹掃干凈,新建或大修的煤氣設備及管道要進行強度和密封性試驗。

  E、在煤氣區域作業,必須2人以上作業,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,與氧氣發生激烈的氧化還原反應,并產生大量的光和熱的化學過程稱為燃燒。

  2)燃燒必須具備的三個條件:有可燃物質存在、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,是表示物質吸熱或放熱多少的物理量。煤氣熱值就是指每一標準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燃燒現象叫著火,使可燃物燃燒的的最低溫度。

  (2)煤氣著火事故預防

  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)保證煤氣管道及設備的嚴密性,經常檢查發現泄漏及時處理。

  2)煤氣區域及煤氣作業區要有嚴格的火源管理制度。

  3)在煤氣設備上動火,需要先辦好動火證,并檢查動火前的準備工作是否按規定的要求去辦,要有齊全的預防措施,并有安全部門檢查確認,否則不準動火。

  4)設備管道要有良好的接地線,電氣設備要有良好的絕緣及接地裝置,地線要定期檢查測試。

  5)帶焦爐煤氣作業時,必須使用銅器工具,在鐵制工具上涂黃油,防止作業時與設備的碰撞產生火花。

  6)煤氣設備及管道附近嚴禁堆放易燃,易爆物品。

  7)凡在停產的煤氣設備上動火,必須做到:

  ①可靠的切斷煤氣來源,并認真的處理完殘余煤氣。

  ②檢測管道及設備內氣體合格。

  ③對設備內可燃物質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

  爆炸是系統的一種非常迅速的物理的化學的能量釋放過程,爆炸過程是系統內物質所含的能量迅速轉變為機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的壓力發生激烈突變,造成介質一系列不尋常的移動或破壞、振動,發出巨大聲響。

  (2)燃燒與爆炸的區別

  ● 燃燒時化學反應區域的能量是通過傳導、熱輻射以及燃燒產物的擴散作用傳入反應物中,而爆炸能量的傳播是借助沖擊波對爆炸物質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毫米到數米,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千米。

  ● 燃燒過程中燃燒反應區內產物的質量運動方向與燃燒波方向相反,燃燒波面的壓力較低,而爆炸反應區內產物的質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用

  當可燃性氣體、蒸汽或可燃粉塵與空氣(氧氣)在一定濃度范圍內均勻混合,遇到火源發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危險性大小;

  ●爆炸極限可用于確定可燃氣體的火災危險性類別的標準,爆炸下線﹤10%的可燃氣體,其火災危險性列為甲類;

  ●爆炸極限還可用于確定建筑物的耐火等級,評定氣體生產、儲存的火災類別及設計廠房通風系統、防爆電器的選型等;

  ●爆炸極限可作為制定安全生產操作規程的依據。

  (4)煤氣爆炸事故的預防

  煤氣發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,即可防止煤氣爆炸事故。

  預防措施

  ●對煤氣危險區域進行辨識、分級,并采取相應預防措施。

  ●容易泄漏煤氣的場所,應禁止一切火種進入,并設置自動報警器。

  ●煤氣危險區域設置的各類照明設備應為防爆型的。

  ●煤氣設施設置防爆膜與防爆閥。

  5、煤氣危險區域

  (1)凡具有下列情況之一者,均屬煤氣危險區域:

  ●空氣中一氧化碳含量超過30mg/m3(24ppm)的場所。

  ●運行的煤氣設備、管道、附屬設施及設備設施5米范圍內。

  ●可能存在或滲入煤氣的備用設備、備用管道、煤氣管道、酚水井或地溝。

  ●在室外有煤氣泄漏的地點進行作業時,應事先劃定危險區域。一般當風向穩定時危險區域為煤氣漏泄處的下風側不小于40m半徑1/8圓周的區域;若風向經常變動,危險區域不小于40m半徑的整個圓周內。

  (2)煤氣區域安全管理要求

  ●煤氣危險區域應設安全警示標識。

  ●凡有煤氣設備的廠房內須通風良好,作業人員進入煤氣區域時用一氧化碳報警器對區域內進行檢測。

  ●煤氣區域施工現場、煤氣崗位的設備、設施上的各種煤氣壓力表、流量計導管及接頭、焊縫、密封點,可用肥皂水檢漏或用一氧化碳報警器檢測,確保嚴密不漏氣。

  ●煤氣設備與管道均要有良好的接地裝置。

  ●未經氣體防護人員監測許可,嚴禁在煤氣設備、設施上及煤氣區域動火。

  ●吹掃和置換煤氣管道、設備及設施內的煤氣,必須用蒸汽、氮氣或合格煙氣,不允許用空氣直接置換煤氣。

  ●進入設備、環境空氣中CO含量超過24ppm作業時,不能佩帶呼吸器,須遵守下表的規定:

  一氧化碳濃度(ppm) 作業時間(分鐘)

  ≤40ppm ≤60分鐘

  ≤80ppm ≤30分鐘

  ≤160ppm ≤15-20分鐘

  >160ppm 嚴禁作業

  (3)進入煤氣設備或管道內作業的安全要求

  ●必須可靠切斷煤氣來源。

  ●用水封切斷時必須在水封處掛上安全警示標識,設專人自始至終的看守水封,以保證意外情況發生時采取補救措施。

  ●作業人員旁邊應設有急救的呼吸器,設專人監護。

  ●在工作區域經常用CO報警器檢測是否有煤氣泄漏,同時檢測氧含量在19.5%-23%之間。

  ●照明用具的電壓不能高于12伏,燈泡應有保護罩,軟線絕緣良好,室內移動電壓不得高于36伏。

  ●工作現場必須有防護站人員監護。

  ●進入設備或管段深處的工作人員要佩帶安全帶,以便監護人員給予幫助。

  6、其它氣體知識

  (1)氧、氮、氬基本知識及安全注意事項

  ●氧氣是一種無色、無嗅、無味的氣體,當空氣中氧氣濃度增到25%時,已能激起活潑的燃燒反應,氧濃度達到27%時,有火星就能發展到活潑的火焰。所以氧氣區域要嚴禁煙火。當衣服被氧氣飽和時,遇到明火即迅速燃燒。特別是沾染油脂的衣服遇氧可能自燃。因此,被氧氣飽和的衣服應立即到室外通風稀釋。

  ●氧氣管道中氧氣的流速過大,純高壓氧氣與鋼管壁的磨擦,雜質顆粒與管道碰撞,會引起氧氣管道溫升,造成燃爆事故。此外,氧氣工作壓力越高,危險性也越大。

  ●在操作氧氣閥門過程中,使用的工具及工作服、手套嚴禁帶有油脂,不得用明火對氧氣管道進行烘烤,不得用金屬物品對氧氣管道進行敲打。

  ●氧氣放散時,在放散口附近嚴禁煙火。氧氣的各種放散管,均應引出室外,并放散至安全處。

  ●手動氧氣閥門的開啟應緩慢進行,操作時人員應站在閥門的側面。

  ●操作帶旁通閥的氧氣閥門時,應先開啟旁通閥,使下游側先充壓,當主閥兩側壓差小于等于0.3MPa時再開主閥。

  ●禁止將非調節閥門作調節使用。

  ●氧氣管道、閥門等與氧氣接觸的一切部件,安裝前、檢修后須進行嚴格的除銹、脫脂,并應用紫外線檢查法或溶劑分析法進行檢查,直到合格為止。

  ●氧氣管道檢修前,操作人員必須用潔凈無油的氮氣或空氣吹掃置換,檢測管道內的氧含量低于23%時方可允許檢修人員動火。

  ●對氧氣管道進行動火作業前,須先制定動火方案。其內容包含負責人、作業流程圖、操作方案、安全措施、人員分工、監護人、檢測人等,并經有關部門確認后方可進行。

  ●氧氣管道的彎頭、分岔頭不應與閥門出口直接相連。閥門出口側的碳鋼管、不銹鋼管宜有長度不小于5倍管外徑且不小于1.5m的直管段。

  (2)氮氣、氬氣區域管理要求及應注意事項

  ●氮氣本身對人體無危害,但空氣中氮含量增高時,就減少了其中的氧含量,使人呼吸困難,若吸入純氮氣時,會因嚴重缺氧而窒息以致死亡。

  ●在氮氣和氬氣區域內作業,須采取防止窒息措施,作業區內氣體經檢測含氧不低于19.5%方準作業。在含氧量低于19.5%的氮氣、氬氣區域內作業,須戴氧氣呼吸器或空氣呼吸器。

  ●氮氣、氬氣管道不準敷設在人員通行地溝內。

  ●凡氮氣、氬氣排放口、放散管口附近應掛警示牌,對地坑排放應設置警戒線,并懸掛 “禁止入內”標志牌。

  ●不得將純氮氣、氬氣排到室內,并且宜高空排放,放散管應伸出廠房墻外,并高出附近操作面4m以上。

  ●生產、使用氮氣、氬氣的現場,要通風換氣良好,必要時設通風機強制換氣。

  ●為避免質量事故或安全事故,管道氬氣嚴禁亂接亂用,更不允許與其它介質串接。

  (3)氫氣區域管理要求及應注意事項

  ●氫氣使用區域應通風良好。保證空氣中氫氣最高含量不超過1%(體積)。采用機械通風的建筑物,進風口應設在建筑物下方,排風口設在上方。

  ●氫氣有可能積聚處或氫氣濃度可能增加處宜設置固定式可燃氣體檢測報警儀。

  ●氫氣灌(充)裝站、供氫站周邊至少10 m內不得有明火。

  ●氫氣系統停運后,應用盲板或其他有效隔離措施隔斷與運行設備的聯系,應使用符合安全要求的惰性氣體(其氧氣體積分數不得超過3%)進行置換吹掃。

  ●氫氣系統中氫氣中氧的體積分數不得超過0.5%,氫氣系統應設有氧含量小于3%的惰性氣體置換吹掃設施。

  ●氫氣系統設備運行時,禁止敲擊、帶壓維修和緊固,不得超壓。禁止處于負壓狀態。

  ●氫氣管道應設置分析取樣口、吹掃口,其位置應能滿足氫氣管道內氣體取樣、吹掃、置換要求;最高點應設置排放管,并在管口處設阻火器。

  ●在氫氣管道與其相連的裝置、設備之間應安裝止回閥,界區間閥門宜設置有效隔離措施,防止來自裝置、設備的外部火焰回火至氫氣系統。氫氣作焊接、切割、燃料和保護氣等使用時,每臺(組)用氫設備的支管上應設阻火器。

  ●作業人員上崗時應穿符合規定的阻燃、防靜電工作服和符合規定的防靜電鞋。嚴禁在爆炸危險區域穿脫衣服、帽子或類似物。嚴禁攜帶火種、非防爆電子設備進入爆炸危險區域。

  ●氫氣管道、閥門及水封等出現凍結時,作業人員應使用熱水或蒸汽加熱進行解凍,且應帶面罩進行操作。禁止使用明火烘烤或使用錘子等工具敲擊。

  ●動火作業應實行安全部門主管書面審批制度。氫氣系統動火檢修,應先置換合格,氫氣含量不超過100ppm方可動火,運行設備旁嚴禁動火。

  ●不準在室內排放氫氣。吹洗置換,放空降壓,須通過放空管排放。

  7、天然氣

  天然氣是一種多組分的混合氣體,主要成分是烷烴(CnH2n+2),其中甲烷占絕大多數含量90%以上,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般還含有硫化氫(H2S) 、CO2、N2和水氣,以及微量的惰性氣體,如氦和氬等。

  天然氣的特性:主要成分為CH4,比重0.65,比空氣輕,具有無色、無味、無毒之特性。甲烷本身并無毒性,但當其在空氣中的含量達到一定濃度時(10%),能夠使人窒息。同時,天然氣中的硫化氫有毒氣體,能夠使人中毒。天然氣在空氣中濃度為5%~15%的范圍內,遇明火即可發生爆炸。

  天然氣的安全管理要求:

  (1)作業人員必須穿戴防靜電工作服、防靜電鞋上崗,進入天然氣站應先在門口靜電泄導器釋放靜電。

  (2)進入站區的人員不準攜帶打火機、火柴、鑰匙、手機、對講機、照相機及其它電子產品。

  (3)作業人員在進入LNG(液態天然氣)泄漏區域時,必須戴棉手套、面罩和呼吸器,防止低溫灼傷、凍傷、肺部傷害、窒息等,須配備棉被、棉大衣。

  (4)操作時應防止工具的掉落或撞擊,在使用工具或器具前,還應先接地放電或連接一些地線等。嚴禁使用鋁制工具,防止發生鋁熱反應產生火花。在日常作業或檢修時使用防爆工具。

  (5)作業人員在進行日常操作、點檢或檢修作業時,應隨身攜帶可燃氣體報警器與氧含量報警器。

  (6)嚴禁在天然氣危險區域內逗留、休息、睡覺、煙火。

  (7)天然氣設備與管道均要有合格的接地裝置。

  (8)未經氣體防護人員檢測許可,嚴禁在天然氣設備、設施、管道及區域內動火或檢修。

  (9)天然氣消防裝備主要使用化學干粉滅火器、高膨脹泡沫滅火器。

  (10)有天然氣流體的建筑物內,須具有良好的通風設施,防止天然氣聚集而產生燃爆。

  (11)天然氣的儲罐(或管路)需要用惰性氣體置換,氧含量不超過 2%。

  (12)天然氣設備接頭處一般不采用鋁、銅和銅合金等材料和鑄鐵類的管道。

  8、從事危險氣體作業人員要求:

  1)從事煤氣作業人員必須進行煤氣、危化品特殊作業培訓,經考試合格才準上崗工作,以后每兩年進行一次復審。

  2)作業人員應熟知本崗位安全生產規章制度、操作規程,并嚴格貫徹執行。

  3)危險氣體區域嚴禁逗留、休息、睡覺、煙火等與作業無關的行為。

  4)禁止用危險氣體吹掃身上的灰塵或用作與作業無關的事情。

  5)作業人員應熟練掌握各類氣體報警器及空氣呼吸器、氧氣呼吸器等各種防護器具的使用,掌握中毒、窒息的應急救護方法與常識。

  9、應急救護

  煤氣事故的處理方法

  ●發生煤氣中毒、著火、爆炸和大量泄漏煤氣等事故,應立即報告能源調度室和防護站。發生事故后應迅速查明事故情況,采取相應措施,防止事故擴大。

  ●事故現場應劃出危險區域,布置崗哨,阻止非搶救人員進入。進人煤氣危險區的搶救人員應佩帶呼吸器,不應用紗布口罩或其他不適合防止煤氣中毒的器具。

  ●未查明事故原因和采取必要安全措施前,不應向煤氣設施恢復送氣。

  煤氣中毒處理:

  ●將中毒者迅速及時地救出煤氣危險區域,抬到空氣新鮮的地方,解除一切阻礙呼吸的衣物,并注意保暖。

  ●中毒輕微者,如出現頭痛、惡心、嘔吐等癥狀,可直接送往醫院。

  ●中毒較重者,如出現失去知覺、口吐白沫等癥狀,應通知氣體防護站和醫院趕到現場急救。

  ●中毒者已停止呼吸,應在現場立即做人工呼吸或并使用蘇生器。

  ●中毒者未恢復知覺前,不得用急救車送往醫院急救,送往醫院搶救時,途中應采取有效的急救措施,并應有醫務人員護送。

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