化工安全
KNOWLEDGE钢铁企业煤气安全问题、发展与对策
煤气是钢铁企业重要的能源介质，是节能降耗的关键所在。钢铁企业煤气回收、净化、使用量大面广，设备装置庞大，煤气管道遍布，煤气作业频繁，存在着诸多危险有害因素，容易导致中毒、着火和爆炸的群死群伤事故。近一段时期，钢铁企业连续发生重特大事故，如2008年12月24日，河北省遵化市港陆钢铁有限公司2号高炉重力除尘器泄爆板发生崩裂，导致44人煤气中毒，其中17人死亡、27人受伤；又如2009年8月21日，河北省邢台龙海集团4名工人到除尘器平台上进行开箱体阀门引煤气、关放散阀门等操作。由于煤气大量下泄，而4人又未按规定戴防毒面具，造成当场中毒熏倒，后又有3人盲目施救，相继中毒，共造成6人死亡、1人受伤，暴露出钢铁企业煤气安全技术和管理方面的诸多问题。
一、煤气安全的主要问题
钢铁企业带煤气作业（包括煤气设施检修、运行时动火焊接、抽堵盲板、开闭眼镜阀、操作插板、搬眼接管等），容易发生中毒、爆炸事故。由于生产任务紧迫，作业方案和安全措施不足，时常发生事故。如，未取得煤气防护站或安全主管部门的书面批准，煤气防护站人员现场监护不够；操作人员未正确佩戴呼吸器或通风式防毒面具；碟阀限压不够或关反；未使用不发火星的工具；未对火源进行控制；在具有高温源的炉窑等建、构筑物内进行带煤气作业或在狭小作业区域和通风不畅空间作业；工作场所没有必要的联系信号、煤气压力表及风向标志等。
煤气设施检修时常发生事故。停止运行或需要检修的煤气设施，未与生产运行的煤气设施进行可靠的隔断。常采用单一阀门或水封进行隔断（应堵盲板或两道阀门或闸阀加水封）。煤气设施内部的煤气未用惰性气体（氮气、蒸汽或合格烟气）而用空气吹扫置换。进人检修未确认CO 及O2浓度，也未限制作业时间；动火检修，未确认不存在爆炸性气体等。
高炉煤气和转炉煤气事故多发。高炉本体及各类煤气设备、设施问题较多，特别是煤气泄漏点多不易控制。炼铁高炉主要冷却设备--冷却壁的进、出水管因受高炉炉壳热剪切力的作用，新炉子一开炉或运行一段时间后在接口处经常跑煤气，多者几十处甚至上百处。重力除尘器放灰时卸灰阀未封住，大量煤气就会放出，或阀门回位不好，关闭不严，也造成大量煤气泄漏，严重时竟使高炉被迫拉风。
转炉煤气回收系统容易引发事故的部位有：活动烟罩、烟道氧枪及下料口、烟道与一文联结溢流盆、各脱水器排水管、一次风机下部、一次风机出口波纹管、三通阀、水封逆止阀、放散塔点火装置等。譬如，由于回收前期和后期CO浓度未达燃烧范围，而造成放散点火不着CO飘逸现象普遍存在。
加热炉、热风炉、锅炉、管式炉等煤气燃烧炉窑常发生爆炸事故。最常见的是炉膛存在煤气发生点火爆炸事故，如燃烧器供气管关闭不严、点火不着二次点火等；运行时空气压力低时，煤气压力高，煤气窜进助燃空气管道，煤气压力低时，助燃空气压力高，助燃空气将窜进管道等。
煤气管网事故主要发生于管网压力波动或水封高度不够造成排水器水封突破泄漏煤气；管道地基塌陷管道断裂、应力腐蚀穿孔泄漏煤气等。
二、煤气安全技术的发展
随着钢铁生产的快速发展及节能降耗的严格要求，煤气净化回收、使用的新技术新工艺不断涌现，煤气的安全也不断地发展。如比肖夫塔、TRT、CCPP、转炉LT等。
高炉煤气透平装置采用大通流面积、低圆周速度、平直粗壮叶型等方法；在结构上采用静叶可调、氮气轴封、低压喷水装置。完善提高了TRT装置的自控功能，主要包括启动联锁控制、自动升速控制、正常调顶压控制、正常停机控制、紧急停机控制等。
近年来高炉煤气用于发电成为现实，开发了全烧高炉煤气的电站锅炉及专烧高炉煤气的燃气－蒸汽联合循环(CCPP)，解决高炉煤气大量放散造成的污染问题上，起到了作为主要缓冲用户的作用，提高了管网运行安全，使钢铁厂副产煤气的利用更加的合理和高效，放散量接近为零，同时也为钢铁厂提供大量的电能和热能。过去多采用与焦炉煤气、转炉煤气混用的加热炉可以采用单一的低热值高炉煤气作燃料，提高了利用率。同时炉膛火焰在线监测、程序点火系统、炉膛压力检测系统、燃料供应执行装置、炉膛火焰视频监视、锅炉汽包水位视频监视等安全装置的可靠性也大幅度提升。
转炉煤气的吨钢回收量大幅度提高，有望实现负能炼钢。转炉煤气回收过程中大量采用了自动监测、调控技术：如，RD阀自动跟踪控制转炉炉口微差压；活动烟罩外侧、氧枪口及下料口外侧密封氮气或蒸汽压力自动监测、调控；一文后的烟气温度自动监控；CO/O2分析值实行自动监控；氧枪冷却水及汽化冷却系统的监控；放散塔自动点火及监控装置等。
煤气设施附属装置的安全性不断的改善和提高，出现了NK球阀、双闸板水封阀、节水型自动水位调节排水器、密封插板阀、电动液压眼睛阀、机械盲板等。
CO检测传感器稳定性、精确度及使用寿命大幅度提高，对煤气早期泄漏的有效检测和监控，保障了安全。对于低硫醇转炉煤气采用四氢噻吩（THT）为加臭剂，可弥补CO监测盲区。
三、煤气安全对策
1、健全和完善安全生产规章制度
钢铁企业要加强安全管理制度建设，依照有关法律法规和规章标准，修订和完善现行的煤气安全管理制度和操作规程，进一步加强和规范建设工程、设备检修、外来劳务人员教育培训、特种设备等方面的管理工作，坚决杜绝并及时纠正违章作业、违章指挥、违反劳动纪律等行为，确保煤气设施运行、检修、操作有章可依、措施到位。
2、加强煤气防护站（组）的建设，完善事故应急预案
凡生产、供应和使用煤气的企业，应设煤气防护站或煤气防护组，并配备必要的人员，建立紧急救护体系；煤气防护站（组）的危险作业用具和救援设施应齐全完好。煤气防护站（组）在企业安全部门的领导下，应经常组织隐患排查，严格审查带煤气作业方案，参与安排煤气危险作业并在实施过程中严格监护检查，及时提出安全措施。要制订和完善煤气中毒、着火及爆炸事故的应急预案、定期进行各种事故抢救演习，协助企业领导组织并进行煤气事故的救护工作，加强煤气危险作业和救援救护技能训练。定期开展事故案例警示教育、应急预案学习和演练，提高发现险情、避免危险、遇险逃生和自救互救能力。
3、深入开展安全生产隐患排查治理
钢铁企业进一步建立健全安全生产隐患排查治理工作制度，加强对煤气危险区（如焦炉地下室、烧结机、热风炉、加热炉、高炉风口及以上各层平台、转炉炉口以上各层平台、一次风机房、加压站、气柜区、净化设施等）的一氧化碳浓度的监测，有条件的要设远程在线监控。对煤气设施的压力、温度、流量等运行参数要实时监测监控，落实防火、防爆、防雷、防静电等安全措施，对照《工业企业煤气安全规程》等标准规范，对燃烧器、烘烤器、排水器、隔断装置、放散装置、泄压装置、吹扫装置、排污及水循环系统，排灰系统、压力流量监测计量装置等进行重点排查，发现问题，及时整改，不留隐患。
4、加强CO检测监控及煤气防护设施的维护与管理
对多点区域CO检测监控设施要经常检查和维护，防止高温高尘侵蚀，以致数据误传、形同虚设。便携式CO检测仪要定期校验，电源完好，时刻备用。空气呼吸器、救生器要确保气瓶压力，各连接部件正常。
5、加强对外承包工程及施工队伍的监督管理
钢铁企业要对煤气设施检修等类工程项目的承包单位进行统一安全管理，加强检修过程中施工队伍的监督管理和现场安全监控，确保现场处于受控的安全状态。要在与工程项目承包单位签订的书面承包协议中，明确规定双方的安全生产责任和义务，不得将工程项目承包给不具备相应资质的单位。
6、加快技术改造步伐、推广新技术新工艺
目前，我国仍有一批钢铁企业工艺落后，技术装备水平低下，安全生产存在大量隐患，我们要加快技术改造步伐、推广新技术新工艺，提高安全生产水平。同时，我们要通过技术创新和现代化安全管理保证安全生产。今后应加大安全生产科学技术的投入，使我国的钢铁安全科学技术水平再上一个新台阶。
一、煤气安全的主要问题
钢铁企业带煤气作业（包括煤气设施检修、运行时动火焊接、抽堵盲板、开闭眼镜阀、操作插板、搬眼接管等），容易发生中毒、爆炸事故。由于生产任务紧迫，作业方案和安全措施不足，时常发生事故。如，未取得煤气防护站或安全主管部门的书面批准，煤气防护站人员现场监护不够；操作人员未正确佩戴呼吸器或通风式防毒面具；碟阀限压不够或关反；未使用不发火星的工具；未对火源进行控制；在具有高温源的炉窑等建、构筑物内进行带煤气作业或在狭小作业区域和通风不畅空间作业；工作场所没有必要的联系信号、煤气压力表及风向标志等。
煤气设施检修时常发生事故。停止运行或需要检修的煤气设施，未与生产运行的煤气设施进行可靠的隔断。常采用单一阀门或水封进行隔断（应堵盲板或两道阀门或闸阀加水封）。煤气设施内部的煤气未用惰性气体（氮气、蒸汽或合格烟气）而用空气吹扫置换。进人检修未确认CO 及O2浓度，也未限制作业时间；动火检修，未确认不存在爆炸性气体等。
高炉煤气和转炉煤气事故多发。高炉本体及各类煤气设备、设施问题较多，特别是煤气泄漏点多不易控制。炼铁高炉主要冷却设备--冷却壁的进、出水管因受高炉炉壳热剪切力的作用，新炉子一开炉或运行一段时间后在接口处经常跑煤气，多者几十处甚至上百处。重力除尘器放灰时卸灰阀未封住，大量煤气就会放出，或阀门回位不好，关闭不严，也造成大量煤气泄漏，严重时竟使高炉被迫拉风。
转炉煤气回收系统容易引发事故的部位有：活动烟罩、烟道氧枪及下料口、烟道与一文联结溢流盆、各脱水器排水管、一次风机下部、一次风机出口波纹管、三通阀、水封逆止阀、放散塔点火装置等。譬如，由于回收前期和后期CO浓度未达燃烧范围，而造成放散点火不着CO飘逸现象普遍存在。
加热炉、热风炉、锅炉、管式炉等煤气燃烧炉窑常发生爆炸事故。最常见的是炉膛存在煤气发生点火爆炸事故，如燃烧器供气管关闭不严、点火不着二次点火等；运行时空气压力低时，煤气压力高，煤气窜进助燃空气管道，煤气压力低时，助燃空气压力高，助燃空气将窜进管道等。
煤气管网事故主要发生于管网压力波动或水封高度不够造成排水器水封突破泄漏煤气；管道地基塌陷管道断裂、应力腐蚀穿孔泄漏煤气等。
二、煤气安全技术的发展
随着钢铁生产的快速发展及节能降耗的严格要求，煤气净化回收、使用的新技术新工艺不断涌现，煤气的安全也不断地发展。如比肖夫塔、TRT、CCPP、转炉LT等。
高炉煤气透平装置采用大通流面积、低圆周速度、平直粗壮叶型等方法；在结构上采用静叶可调、氮气轴封、低压喷水装置。完善提高了TRT装置的自控功能，主要包括启动联锁控制、自动升速控制、正常调顶压控制、正常停机控制、紧急停机控制等。
近年来高炉煤气用于发电成为现实，开发了全烧高炉煤气的电站锅炉及专烧高炉煤气的燃气－蒸汽联合循环(CCPP)，解决高炉煤气大量放散造成的污染问题上，起到了作为主要缓冲用户的作用，提高了管网运行安全，使钢铁厂副产煤气的利用更加的合理和高效，放散量接近为零，同时也为钢铁厂提供大量的电能和热能。过去多采用与焦炉煤气、转炉煤气混用的加热炉可以采用单一的低热值高炉煤气作燃料，提高了利用率。同时炉膛火焰在线监测、程序点火系统、炉膛压力检测系统、燃料供应执行装置、炉膛火焰视频监视、锅炉汽包水位视频监视等安全装置的可靠性也大幅度提升。
转炉煤气的吨钢回收量大幅度提高，有望实现负能炼钢。转炉煤气回收过程中大量采用了自动监测、调控技术：如，RD阀自动跟踪控制转炉炉口微差压；活动烟罩外侧、氧枪口及下料口外侧密封氮气或蒸汽压力自动监测、调控；一文后的烟气温度自动监控；CO/O2分析值实行自动监控；氧枪冷却水及汽化冷却系统的监控；放散塔自动点火及监控装置等。
煤气设施附属装置的安全性不断的改善和提高，出现了NK球阀、双闸板水封阀、节水型自动水位调节排水器、密封插板阀、电动液压眼睛阀、机械盲板等。
CO检测传感器稳定性、精确度及使用寿命大幅度提高，对煤气早期泄漏的有效检测和监控，保障了安全。对于低硫醇转炉煤气采用四氢噻吩（THT）为加臭剂，可弥补CO监测盲区。
三、煤气安全对策
1、健全和完善安全生产规章制度
钢铁企业要加强安全管理制度建设，依照有关法律法规和规章标准，修订和完善现行的煤气安全管理制度和操作规程，进一步加强和规范建设工程、设备检修、外来劳务人员教育培训、特种设备等方面的管理工作，坚决杜绝并及时纠正违章作业、违章指挥、违反劳动纪律等行为，确保煤气设施运行、检修、操作有章可依、措施到位。
2、加强煤气防护站（组）的建设，完善事故应急预案
凡生产、供应和使用煤气的企业，应设煤气防护站或煤气防护组，并配备必要的人员，建立紧急救护体系；煤气防护站（组）的危险作业用具和救援设施应齐全完好。煤气防护站（组）在企业安全部门的领导下，应经常组织隐患排查，严格审查带煤气作业方案，参与安排煤气危险作业并在实施过程中严格监护检查，及时提出安全措施。要制订和完善煤气中毒、着火及爆炸事故的应急预案、定期进行各种事故抢救演习，协助企业领导组织并进行煤气事故的救护工作，加强煤气危险作业和救援救护技能训练。定期开展事故案例警示教育、应急预案学习和演练，提高发现险情、避免危险、遇险逃生和自救互救能力。
3、深入开展安全生产隐患排查治理
钢铁企业进一步建立健全安全生产隐患排查治理工作制度，加强对煤气危险区（如焦炉地下室、烧结机、热风炉、加热炉、高炉风口及以上各层平台、转炉炉口以上各层平台、一次风机房、加压站、气柜区、净化设施等）的一氧化碳浓度的监测，有条件的要设远程在线监控。对煤气设施的压力、温度、流量等运行参数要实时监测监控，落实防火、防爆、防雷、防静电等安全措施，对照《工业企业煤气安全规程》等标准规范，对燃烧器、烘烤器、排水器、隔断装置、放散装置、泄压装置、吹扫装置、排污及水循环系统，排灰系统、压力流量监测计量装置等进行重点排查，发现问题，及时整改，不留隐患。
4、加强CO检测监控及煤气防护设施的维护与管理
对多点区域CO检测监控设施要经常检查和维护，防止高温高尘侵蚀，以致数据误传、形同虚设。便携式CO检测仪要定期校验，电源完好，时刻备用。空气呼吸器、救生器要确保气瓶压力，各连接部件正常。
5、加强对外承包工程及施工队伍的监督管理
钢铁企业要对煤气设施检修等类工程项目的承包单位进行统一安全管理，加强检修过程中施工队伍的监督管理和现场安全监控，确保现场处于受控的安全状态。要在与工程项目承包单位签订的书面承包协议中，明确规定双方的安全生产责任和义务，不得将工程项目承包给不具备相应资质的单位。
6、加快技术改造步伐、推广新技术新工艺
目前，我国仍有一批钢铁企业工艺落后，技术装备水平低下，安全生产存在大量隐患，我们要加快技术改造步伐、推广新技术新工艺，提高安全生产水平。同时，我们要通过技术创新和现代化安全管理保证安全生产。今后应加大安全生产科学技术的投入，使我国的钢铁安全科学技术水平再上一个新台阶。
