2018年1月31日19時30分左右，位於貴州省六盤水市的首鋼水城鋼鐵

2018年2月5日凌晨3時左右，位於廣東省韶關市的韶鋼松山有限公司在7#高爐餘壓發電檢修作業完成後，引送煤氣開啟盲板閥過程中，發生煤氣洩漏中毒較大事故，造成8人死亡、4人重傷、6人輕傷，事故原因正在調查中。

2010年1月4日10時50分，河北某鋼廠發生重大煤氣中毒事故，造成21人死亡、9人受傷。事故的直接原因是在2#轉爐煤氣回收系統不具備使用條件的情況下，割除煤氣管道中的盲板，U型水封未按圖紙施工，存在設備隱患，U型水封排水閥門封閉不嚴，水封失效，且沒有采取U型水封與其它隔斷裝置並用的可靠措施。

2009 年 12 月 6 日，江西某鋼企焦化廠 2#幹熄焦的旋轉密封閥出現故障， 三名協助處理故障的焦爐當班工人中毒死亡；1 人未佩戴呼吸器進行施救，中毒死亡；最終 共導致 4 人死亡、1 人受傷。 事故原因：三名焦爐當班工人在巡檢工還未關閉平板閥門的情況下打開 2#幹熄焦旋轉密封閥人孔進行故障處理，造成中毒事故。

在鋼鐵廠，存在的這三種形式的煤氣：焦爐煤氣、高爐煤氣、轉爐煤氣。常常被稱為鋼鐵廠殺人不眨眼的“三兄弟”。在鋼廠工作的每一位員工都非常有必要對這“三兄弟”有一個全面深刻的認識！

“三兄弟”的來源

煤氣是鋼鐵廠生產的副產品和重要能源，生產和使用量大。煤氣主要有焦爐煤氣、高爐煤氣、轉爐煤氣。煉焦炭時產生的煤氣叫焦爐煤氣；將焦炭送到高爐去鍊鐵，它是作為還原劑使用的，把鐵礦石中的鐵還原出來，焦炭就生成了煤氣--高爐煤氣；還原過程中有多的炭浸入，鐵含炭高，需要脫炭，脫炭即為鍊鋼，脫炭產生煤氣--轉爐煤氣。煉焦、鍊鐵、鍊鋼過程中煤氣的發生量很大：

焦爐煤氣：500m3-600m3/t

高爐煤氣：1000m3-1400m3/t

回收轉爐煤氣：50m3-100m3/t

“三兄弟”的脾氣

煤氣是混合物，由於成份不一樣，煤氣體現的危險性不一樣。從安全的角度，最關心的是一氧化炭、氫氣、甲烷三種成份，它們既是危險成份，也是有用成份，具有較高的熱值。體現煤氣的毒性上，實際主要是一氧化炭。煤氣中毒，主要是一氧化炭中毒。煤氣中的氫氣和甲烷具有爆炸性，爆炸極限越低，煤氣爆炸性越強。見下表：

成分

煤氣種類

CO

H2

CH4

爆炸範圍（%）

焦爐煤氣

6-9

58-60

22-25

4.5-35.8

高爐煤氣

26-29

2.0-3.0

0.1-0.4

35.0-72.0

轉爐煤氣

63-66

2.0-3.0

12.5-74.0

鐵合金爐煤氣

60-63

13-15

0.5-0.8

7.8-75.07

發生爐煤氣

27-31

7-10

16-18

21.5-67.5

通過這個表格看出來，焦爐煤氣中CO含量比較底，“毒性”（注：此“毒性”非指醫學、化學上的毒性，下面不再加引號）。相對最小，但爆炸性下限最低，爆炸性很強；轉爐煤氣CO含量最高，佔60-70％，毒性相對最大。高爐煤氣二者居中。

“三兄弟”殺人都有高招

1

焦爐煤氣容易爆炸（毒性相對較低）

焦爐煤氣爆炸下限5.5%左右，接近甲烷、氫氣。

2

轉爐煤氣極具毒性

轉爐煤氣的CO含量在60-70%。有轉爐煤氣通過煙囪放散，空中經過的小鳥“撲騰”一下就會中毒栽下來。

3

高爐煤氣壓力高，溫度高

高爐煤氣出爐壓力可達0.35-0.4Mpa（大型高爐出爐壓力可達4公斤，為了強化冶煉效果，提高產量）, 爐頂煤氣溫度可達300OC。

煤氣的安全重點在哪裡？

高爐安全重點

高爐煤氣是焦炭和鐵礦石在爐內起化學反應產生的。焦炭主要是還原劑，焦炭和鐵礦石從爐頂逐步往下走，焦炭走到風口與被補進去的熱風一起燃燒，生成CO2，CO2再往上走碰到落下來的焦炭生成CO，CO碰到鐵礦石，將Fe2O3逐步變成Fe3O4、FeO，即鐵水。

CO不斷生產，並聚集在爐的項部，通過爐子的上升管把煤氣引出，這就是鍊鋼的副主品。高爐涉及到什麼安全問題呢？對，爐內煤氣不能隨便跑出來。煤氣有幾個地方可能跑出來，一是爐頂裝料的地方。目前採取的是分段下料，分步隔離，堵住煤氣，讓料能下來，但堵不好就會冒煤氣。

高爐風口、鐵口、渣口套接不嚴冒煤氣。供風給爐內，進風口也易冒煤氣；鐵口、渣口不出鐵不出鋼時應堵住。所以從安全上要檢測這些地方的煤氣濃度，看看是否超標。

高爐爐頂裝料系統不嚴冒煤氣。爐頂裝料系統採取氮氣密封，保持高於爐內0.05 Mpa壓力，大小鐘拉桿、料罐的齒輪箱等處。

高爐冷卻系統進出爐壁不嚴冒煤氣。要有明確的警示標誌，一般人不能去，安全檢查也不能上去。

高爐風口以上各層平臺煤氣危險區。要有明確的警示標誌，一般人不能去，安全檢查也不能上去。

還要控制爐內壓力。爐頂有一個放散裝置，叫洩壓，洩壓不好，會導致事故。檢查時要到中控室檢查氮氣的密封壓力、齒輪箱的密封情況、冷卻水進出水溫度是不是正常，有沒有限制、報警等等。

轉爐安全重點

高爐內是一個還原反應，相反，轉爐內是一個氧化反應，它是把鐵水中的炭氧化（脫）掉，採取的辦法是用氧槍向爐內的鐵水吹氧，吹氧的過程就產生一氧化炭。回收爐內一氧化炭採用的是外延法，爐口不蓋嚴，外面的空氣會進來，產生的一氧化炭全部燒掉了，此方法叫燃燒法。轉爐鍊鋼的前期和後期爐蓋是打開的。回收煤氣是在中間一段，煙罩落下來，不讓外面的空氣進去。

安全重點：

轉爐煙罩氧槍、副槍插入孔冒煤氣。固定煙罩和活動煙罩應密封好，密封的方法有多種，如沙、水、機械密封等。

轉爐加料系統冒煤氣。加料口加造渣、浠釋，去雜加石灰時，容易漏煤氣，這裡也要用氮氣氣封，要考慮密封的壓力，壓力有沒有報警等。

轉爐氧槍冷卻進出不嚴冒煤氣。壓力太大，煤氣會跑出來，壓力太小，空氣會進取。

轉爐爐口以上各層平臺煤氣危險區。也是不讓人隨便上去的，在這些區域作業是否按規定執行，有沒有制度，有無單人作業情況，作業是不是隨身攜帶一氧化炭報警器等。還要關注氧槍冷卻水洩漏、噴濺問題。

焦爐安全重點

焦爐煤氣的發生機理與前兩種不一樣，它是物理作用，是煤在在炭化室內（兩側是燃燒室）隔絕空氣的情況下加熱，經乾餾，使煤含有的一些有機物質蒸發出來，即為焦爐煤氣（如圖），通過上升管、集氣管（有調壓系統、煤氣放散系統），又引入下方作為加熱燃料。因此，焦爐煤氣安全主要有以下兩個重點區域：

焦爐地下室煤氣危險區。要監測濃度，易爆區，不能動火作業。

焦爐爐頂煤氣危險區。主要含裝煤孔作業，上升管不能堵塞，集氣管壓力不能太大，也不能太小。

高爐煤氣回收安全重點

煤氣必須要淨化，它從爐內出來時的含塵量為每立方米10克左右，到用戶需要達到10毫克左右，所以必須要把塵去掉。目前除塵有兩大類方法，一類是溼法，一類是幹法。不管是顯法還是幹法，都要先經過重力除塵器把大顆粒塵除掉。某鋼鐵廠事故情況：爐頂放散正常情況下，爐頂壓力是0.6公斤左右，事故時是1.2公斤，而放散閥的配重超過設計20%，放散閥沒有動作，重力除塵器放散閥配重多加了超過正常的73.5公斤，超設計20%，也沒有動作，壓力通過頂部的防爆板（規程沒有要求設置）洩漏，除塵器離廠房高度和直線距離為9米多（都不夠），煤氣擴散到出鐵廠，出鐵廠正出鐵，導致現場人員中毒。

高爐溼法除塵防止排汙系統冒煤氣，循環水系統帶煤氣。淨化水池，如果有管道，水位高時壓力可封住煤氣，當清洗水池時人員就會中毒）。2006年6月11日，某鋼鐵廠清洗水池時就發生了事故，地溝串入煤氣。

高爐幹法除塵防止出灰系統冒煤氣、電除塵控制煤氣含氧量不超過1%。防塵要密封，最好調溼。不要放幹灰。在重力除塵器處放幹灰，往往是出煤氣再關掉，非常危險，這種違章行為較普遍。

轉爐煤氣回收安全重點

轉爐煤氣回收有兩種工藝，一種叫OG法（如下圖），是一種溼法除塵，也就是雙文法（兩級文氏管）。文氏管是一種變徑管，當煤氣通過變徑管時，由小口徑通過大口徑時，壓力能變為動能，速度會增加，兩邊有水噴淋，汽水霧把塵粒粘住了。一級文氏管是一種液流文氏管，液流起洩爆作用，同時液流可滅煤氣帶來的火星。二級文氏管是一種可調口徑文氏管，調節口徑，可控制爐口的微正壓（5毫米水柱）。煙罩提升時，叫煙氣淨化，淨化的煙氣通過三通閥打向煙窗。

從安全考慮，轉爐（系統）煤氣間歇式回收，保持系統惰性（不回收也要充氮氣保持系統壓力，防止煤氣倒罐，所以有一個水封逆止閥）。第一、二級文氏管都在轉爐平臺以上，檢查時看不到，只能看風機房、後面的三通閥、水封閥、放散管，可檢查放散管高度是否符合要求，煤氣點燃了沒有，因為煤氣毒性很大，所以放散管必須高於30米。放散管必須防雷，下面要接地，水封、防止封隔斷時有沒有液流。

轉爐煤氣回收(LT法)安全重點

LT法是轉爐淨化的方向，是電除塵。煤氣通過煙罩、蒸發冷卻器（水蒸氣和水噴進去，降煤氣的溫度），通過電除塵器（一般4個電場）除塵，再通過煤氣冷卻器把溫度進一步降下來，再送到煤氣櫃。除塵器收下來的幹灰密封輸送，作為燒結原料。電除塵要嚴格控制進到電除塵系統的氧含量，控制煤氣櫃含氧量不超過2% ；轉爐LT法控制煤氣含氧量不超過1%。下圖系統中裝有氧含量激光分析儀。

另外，煤氣冷卻器的冷卻水要保持高低位報警。

轉爐煤氣回收流程(LT法)

焦爐煤氣回收安全重點

焦爐

焦爐煤氣回收的物質是沒有燃燒過的有機物質，價值很高，比煤氣的價值還高。所以焦爐煤氣回收有淨化回收車間、苯精製等等後續工藝。從集氣管收集起來的粗煤氣要初冷，把溫度保持在28攝氏度左右，通過鼓風機輸送到後面工藝。鼓風機前是負壓系統，鼓風機後是正壓系統。通過電捕焦油器（類似電除塵）除焦油，再脫炭、脫硫、脫氰，回收氨，再把溫度進一步降低（脫硫時溫度上升了），再用洗油洗煤氣，回收裡面的苯。此時煤氣淨化過程基本完成了。

淨化過程中有許多塔，如反應塔、洗滌塔，脫硫塔、洗苯塔，也涉及到很多介質，如水、洗油等等。介質有一個排放的問題，有一個水封、油封的高度問題，一定要保持工作壓力在500毫米水柱以上。還有一個就是含氧量的控制，電捕焦油是高壓的電場，氧含量高會產生爆炸。

脫硫塔

淨化回收設備的安全重點

淨化回收設備之間與管網要可靠隔斷，因為淨化回收設備要經常檢修，要與系統脫離。

重力除塵器最高點應設放散閥。

布袋除塵器應設有煤氣高、低溫報警和低壓報警裝置，各箱體應設洩爆裝置。

電除塵器應設氧含量超標斷電控制。

溼法洗滌塔汙水排出管要保持水封有效高度。

高爐煤氣TRT入口管道上還應設有緊急切斷閥，應設有可靠、嚴密的軸封裝置。

管網輸送安全重點

管道

煤氣管道應採取消除靜電和防雷的措施。

高爐煤氣和轉爐煤氣等管道不應埋地敷設（如管道埋地敷設，管道腐蝕後，滲出的煤氣可能會洩漏到其他建築物內，導致事故），煤氣管道不應穿過不使用煤氣的建構築物。

在架空的煤氣管道下面，不得修建無關的建築物和存放易燃、易爆物品。

架空管道要防止高溫熱源輻射（鋼水及車輛通過或停於下方是不允許的）。

煤氣管道的架設要防止被車輛碰撞（高度一般不低於5米）；煤氣管道要防止地基沉陷、應力拉伸。

隔斷裝置安全重點

隔斷裝置失效是造成煤氣洩漏事故的主要因素之一。

可靠隔斷裝置有插板、盲板。

視為可靠的隔斷形式有：閥門+水封、閘閥（密封蝶閥）+眼鏡閥(扇形閥)；閥門應有開度及方向的標誌。

水封要保持水封高度和溢流現象。寒冷地區應採取防凍措施（通蒸氣保溫）。

燃燒裝置安全重點

爐窯點火必須先點火、後開煤氣（先吹一吹，查看煤氣開關是否處於關閉位置）。

煤氣燃燒要防止回火、吹脫（對壓力有要求，還要求管道上有緊急切斷閥，當壓力低它就會關閉）。

煤氣管上應裝逆止裝置或緊急切斷閥、在空氣管道上應設洩爆膜。

煤氣、空氣管道應安裝低壓警報裝置。

煤氣燒嘴應有火焰監測裝置（火滅時將信號傳給繼電器，關閉閥門）。

煤氣燃燒器要有常明火（小火）。

放散裝置安全重點

防止人為中毒事故，一種方式是人工吹掃，通過放散管將其引走。吹刷煤氣放散管必須安設在煤氣設備和管道的最高處；或煤氣管道以及臥式設備的末端；放散管口必須高出煤氣管道、設備和走臺4m，離地面不小於10m。

調壓煤氣放散管管口高度應高出周圍建築物，一般距離地面不小於30m，所放散的煤氣必須點燃，並有滅火設施。

排水器安全重點

排水器是事故常發部位。

有人值守的值班室、操作室等不應設在排水器旁，排水器應有明顯的警告標誌；排水器的滿流管口應保持溢流。

煤氣櫃安全重點

煤氣櫃

煤氣櫃是重大危險源（臨界量5噸）。

煤氣櫃不應建設在居民稠密區；煤氣櫃周圍應設有圍牆（隔絕）、消防車道和消防設施，櫃頂應設防雷裝置。

煤氣櫃上應有容積指示裝置，櫃位達到上限時應關閉煤氣入口閥，並設有放散設施，還應有煤氣櫃位降到下限時，自動停止向外輸出煤氣或自動充壓的裝置。煤氣櫃應設操作室，室內設有壓力計、流量計、高度指示計，容積上、下限聲光訊號裝置和聯繫電話。

煤氣加壓站與混合站安全重點

重點監控、關鍵部位。焦爐煤氣鼓風機—加壓機房被視為心臟，是易爆場所，照明燈具、開關、佈線必須防爆，門窗要向外開，門窗面積不能小於容積的十分之一，平時和事故狀態下都要有通風等。

站房內設一氧化碳監測裝置，並把信號傳送到管理室內；站房內應有通風換氣裝置。

煤氣加壓機械應有兩路電源供電。

煤氣加壓機、抽氣機的排水器應按機組各自配置。

每臺煤氣加壓機、抽氣機前後應設可靠的隔斷裝置（1987年6月30日，某鋼鐵廠轉爐6萬立方氣櫃加壓機僅靠一個水封隔斷，爐氣串入值班室，站房的監測裝置失效，4人聽到煤氣衝破水封的聲音，沒有意識到是煤氣洩漏而去檢查，中毒死亡）。

其他附屬裝置安全重點

一些附屬裝置容易成為安全盲點，如：

蒸汽管、氮氣管（伴隨煤氣管）。停用時必須與煤氣設施斷開或堵盲板（防止斷氣時，閥門關閉不可靠，煤氣沿蒸汽管串入澡堂、食堂、辦公樓，歷史上發生多次此類事故。

補償器：宜選用耐腐蝕材料製造；廠房內不得使用帶填料的補償器。

洩爆閥不應正對建築物的門窗和走道。

管道標誌（要有介質、流向標誌，煤氣為灰色，管道還要有標高）和警示牌（所有的水封都要掛煤氣危險的警示牌，防過路人在此處停靠、休息）。

煤氣設施的人孔、閥門、儀表等經常有人操作的部位，均應設置固定平臺。

鋼鐵廠煤氣安全管理務實

在煤氣使用單位較多的企業中，應設煤氣調度室（生產、使用是波動的，還要停修，發生煤氣事故在緊急調度關閉，所以應設煤氣防護站，並半軍事化管理，設施按標準設置，並經常作應急演習）。

鋼鐵企業應設煤氣防護站或煤氣防護組，按計劃定期進行各種事故搶救演習。

煤氣設施應明確劃分管理區域，明確責任（哪個閥門該誰管都要明確），建立嚴格的制度。

煤氣管網、設施應建立技術檔案（如管網的走向、大中修記錄、設計圖紙、俊交工資料等等）。

煤氣危險區的一氧化碳濃度應定期測定，在關鍵部位應設置固定的一氧化碳監測裝置。作業環境一氧化碳最高允許濃度為30mg/m3(24ppm)（8小時允許濃度，高了時間要縮短工作時間，有一個一氧化碳在身體內積累的問題）。

應對煤氣工作人員進行安全技術培訓，經考試合格的人員才準上崗作業。

有條件的企業應設高壓氧倉，對煤氣中毒者進行搶救和治療。

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