煤气安全风险分析课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2024/11/16,1,煤气安全风险分析,2016,年,8,月,1,2023/7/311煤气安全风险分析1,2024/11/16,2,一、煤气的风险特性,二、工艺过程风险分析,三、煤气事故的风险分析,2023/7/312 一、煤,2024/11/16,3,钢铁企业在生产过程中副产的高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气等都是优质的气体燃料，是宝贵的能源财富。合理地利用煤气等二次能源，为企业节能降耗，提高产品的竞争力，有重要的作用。,然而，煤气具有易燃、易爆、易中毒的特点。冶金企业常常发生煤气事故，造成较大的人身伤亡和经济损失，严重影响生产进行。,我们必须提升煤气安全管理水平，加强煤气技术保障，降低煤气安全风险，保护劳动者身心健康，促进经济建设发展。,2023/7/313 钢铁企业在生产过程中副产,2024/11/16,4,风险是指危险概率及后果的综合量度期望值，具有不合意或不希望结果的含义，用于描述未来随机事件的危险可能性或事故可能性，直接与潜在危险变成事故的频率强度和持续时间的概率有关。,广义上的风险，可写为：,R=(H,P,L),其中：,R,为风险；,H,为危险；,P,为危险发生的概率；,L,为危险发生导致的损失。,狭义的风险，可写为：,R=E(L),其中：,L,为危险发生导致的损失。,2023/7/314 风险是指危险概率及后,2024/11/16,5,1,、煤气的风险特性,煤气为可燃性混合气体，是由可燃气体，如一氧化碳、氢气、甲烷和不可燃气体，如氮气、二氧化碳等组成。煤气和空气在一定比例下混合达到爆炸极限，遇激发能源（机械能、热能、光能、电能等）即产生爆炸；煤气中含有大量一氧化碳，散发在作业场所时，容易使人中毒；天然气含有甲烷，散发在作业点或厂房内，易爆炸或使人窒息。煤气中毒、着火和爆炸，是安全生产面临的主要风险。,2023/7/315 1、煤气的风险特性,2024/11/16,6,2,、煤气的输送,将煤气通过管道送往用户，保证接点压力和用量要求，保持管网压力稳定。煤气输送的风险特性是：管网延伸长，区域广，受外力破坏的机率高。控制点：管道腐蚀穿孔泄露；管道附属装置泄露、管网稳压泄压失效，管道焊接质量差，管道严密性不符要求等。,2023/7/316 2、煤气的输送,2024/11/16,7,事故案例,自卸车车斗未落下撞断煤气管,1995,年,3,月,30,日,15,时,30,分，马钢股份有限公司汽车运输公司二队驾驶员赵某（男，,25,岁）驾驶马钢自编,2-504,号载重,15,吨上海大通牌自卸车（装装联锁自控装置）到马钢股份有限公司二钢厂承担运输钢渣生产任务，当其将第二车钢渣运到二钢厂钢渣场卸完后，在车斗未复原位的情况下，即驾驶自卸车返回。,18,时,50,分左右，当车行驶至马钢铁合金厂门西侧渣山路与铁道交叉处时，未落下的车斗将横跨厂区道路上方离地面净空高,4.3,米,直径,610,毫米的由二钢厂通往铁合金厂的一根高炉煤气管道撞断，造成煤气大量外泄，同时还将煤气管上方并排的氮气、焦炉煤气、蒸气三根管道撞弯。经治金部、省治金厅及马鞍山市有关部门机关组成的事故调查组检测确认，高炉煤气泄漏是约,9461,立方米，煤气外泄密集区面积为,1250,平方米，受影响区域,3305,平方米，致使过往行人及附近居民的,66,人煤气中毒，其中,11,人死亡。,事故原因：,1,）司机在车斗未复原位，不下车观察的情况下，即驾车返回，忽视安全，违反自卸车的操作规程。,2,）横跨道路煤气管道净高仅为,4.3,米，不符标准要求。,2023/7/317事故案例自卸车车斗未落下撞断煤气管,2024/11/16,8,事故案例,贵港钢铁公司管网超压煤气泄漏事故,2011,年,7,月,28,日，贵钢公司使用高炉煤气的轧钢厂、炼铁厂烧结车间按计划限电停产，煤气用量减少。,18,时，因泥炮机无法正常使用，,1080,立方米高炉采取减风方式生产；,18,时,30,分左右，高炉加风生产，煤气量加大，造成该公司三台自备余热煤气锅炉因空气与煤气比例失衡全部熄火，电厂组织切断了进电厂煤气，导致煤气总管净煤气压力超过正常压力。,18,时,40,分，设在轧钢厂的非标准设计的“防爆水封”被击穿，随后轧钢厂组织人员对“防爆水封”进行注水，煤气压力持续超压；,19,时,40,分左右，“防爆水封”被完全冲开，煤气大量泄漏。,20,时,30,分左右，煤气停止泄漏。因煤气外泄，导致轧钢厂附近作业人员及居民煤气中毒,114,人入院就诊，无死亡。,2023/7/318事故案例贵港钢铁公司管网超压煤气泄漏,2024/11/16,9,三,、煤气事故的风险分析,了解煤气事故的风险因素，将煤气控制在可接受的风险范围内，才能用好煤气这个二次能源，遏制煤气事故的发生。,1,、煤气中毒风险,（,1,）,CO,的毒性,煤气中毒有时也被称为一氧化碳中毒。由于,CO,具有多种引起缺氧的作用，其与血红蛋白（,Hb,）生成碳氧血红蛋白（,HbCO,）的能力要比,O,2,与血红蛋白（,Hb,）生成氧合血红蛋白（,HbO,2,）的能力大,200300,倍，阻断了血液输氧，是煤气中毒的罪魁祸首。,9,2023/7/319三、煤气事故的风险分析,2024/11/16,10,CO,浓度,mg,m,3,（,PPM,）,作业时间,人体反应,30,（,24,PPM,）,8,小时,无反应,50,（,40,PPM,）,2,小时,无明显后果,100,（,80,PPM,）,1,小时,头痛恶心,200,（,160,PPM,）,30,分钟,头痛晕眩,500,（,400,PPM,）,20,分钟,中毒严重或致死,1000,（,800,PPM,）,12,分钟,中毒死亡,10,（,2,）,CO,响应浓度,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%,。当,HbCO10%,时，为轻度中毒；,HbCO30%,时，为中度中毒；,HbCO50%,时，为重度中毒；我国作业场所最高允许浓度为,30mg,m,3,（,24PPM,）。按,CO,响应浓度，控制作用时间。,2023/7/3110CO浓度 mgm3（PPM）作业时间,2024/11/16,11,11,（,3,）车间,CO,的工业卫生标准,1,）我国 最高允许浓度为,30mg/m3,日本、美国、德国的有关团体推荐值为,50ppm,2,）换算关系：,标准状态：,ppm=(mg/m,3,)/M22.4,或,mg/m,3,=(ppm)/22.4M,室温下：,ppm=(mg/m,3,)/M24.,或,mg/m,3,=(ppm)/24.5M,式中：,MCO,的分子量，按,M=28,计。,2023/7/311111（3）车间CO的工业卫生标准,2024/11/16,12,12,（,4,）中毒事故树（,FTA),分析,（,1,）检修作业煤气中毒事故树,检修作业煤气中毒事故,检修设备中煤气浓度超标,作业人员没有个体防护,煤气窜入设备,煤气积聚,无检测或监测,设备释放煤气,设备未充分吹扫,未可靠隔断运行设备,未戴防护面具,未正确佩戴防护面具,自然通风不好,无机械通风,放散管、人孔关闭,报警装置失效,没有进行检测或监测,T,A,1,A,2,B,1,B,2,B,3,X,1,X,2,X,3,X,4,X,5,X,9,X,10,X,6,X,7,X,8,2023/7/311212（4）中毒事故树（FTA)分析（1,2024/11/16,13,13,求最小割集：,T=A1A2,T=B1B2B3(X1+X2),=(X3+X4+X5)(X6+X7+X8)(X9+X10)(X1+X2),=X3X6X9X1+X3X6X9X2+X3X6X10X1+X3X6X10X2+X3X7X9X1+X3X7X9X2+X3X7X10X1+X3X7X10X2+X3X8X9X1+X3X8X9X2+X3X8X10X1+X3X8X10X2+X4X6X9X1+X4X6X9X2+X4X6X10X1+X4X6X10X2+X4X7X9X1+X4X7X9X2+X4X7X10X1+X4X7X10X2+X4X8X9X1+X4X8X9X2+X4X8X10X1+X4X8X10X2+X5X6X9X1+X5X6X9X2+X5X6X10X1+X5X6X10X2+X5X7X9X1+X5X7X9X2+X5X7X10X1+X5X7X10X2+X5X8X9X1+X5X8X9X2+X5X8X10X1+X5X8X10X2,由以上式子可以看出，该事故树共有,36,个最小割集，即发生人员煤气中毒事故共有,36,个途径。,2023/7/311313求最小割集：,2024/11/16,14,14,结构重要度分析：,由公式：,I(3)=I(4)=I(5)=I(6)=I(7)=I(8)=1/2,4-1,12=1.5,I(9)=I(10)=I(1)=I(2)=1/2,4-1,18=2.25,则，,I(9)=I(10)=I(1)=I(2)I(3)=I(4)=I(5)=I(6)=I(7)=I(8),危险因素中，最重要的因素是报警装置失效、,没有进行检测或监测,、未戴防护面具及,未正确佩戴防护面具,。,2023/7/311414结构重要度分析：,2024/11/16,15,15,（,5,）常见的煤气中毒危险因素,（,1,）检修设备与运行的煤气设备未可靠切断，煤气窜入；,（,2,）检修设备未充分置换，残存煤气；,（,3,）带煤气作业（抽堵盲板、开闭眼睛阀、操作插板等）不戴呼吸器,（,4,）作业前，对于作业区域的,CO,浓度未检测；作业中，也未予监测，,(5,）在超过卫生标准的煤气区域长时间工作；,(6,）在可能泄漏的煤气设备附近长时间工作或停留；,(7,）由于煤气倒窜到停运的蒸汽及水管内，引起汽、水用户中毒事故；,(8,）管网系统压力波动过大，超过水封安全要求造成水封压穿，煤气泄露；,(9),排水器或集液池水封高度不够，煤气窜出；,(10,）放散的煤气飘逸、积聚于人员活动处,.,2023/7/311515（5）常见的煤气中毒危险因素,2024/11/16,16,2,、煤气的爆炸,风险,煤气浓度进入爆炸范围，就有爆炸的可能。通常认为，煤气的爆炸下限越低，爆炸的可能性越大。,各类煤气的爆炸范围取决于各组分的爆炸极限与浓度,。,（,1,）煤气的爆炸范围,成分,煤气种类,CO,H,2,CH,4,爆炸范围,焦炉煤气,69,5860,2225,4.535.8,高炉煤气,2629,2.03.0,0.10.4,35.072.0,转炉煤气,6366,2.03.0,12.574.0,铁合金炉煤气,6063,1315,0.50.8,7.875.07,发生炉煤气,2731,710,1618,21.567.5,16,2023/7/3116 2、煤气的爆炸风险,2024/11/16,17,17,（,2,）爆炸极限的计算,2023/7/311717（2）爆炸极限的计算,2024/11/16,18,（,3,）爆炸范围的影响,1,）爆炸上限,爆炸下限,2,）爆炸范围的影响因素,温度的影响,：温度越高，爆炸范围变大，,即下限降低，上限提高,压力的影响：压力增高，爆炸范围变大，但下限变化不大，上限提高,临界压力：,压力降低，上限与下限重合时的压力，此压力时，气体不爆炸,惰性气体影响,：惰性气体含量增加，范围变窄,爆炸危险度,H=(,爆炸上限,-,爆炸下限,)/,爆炸下限,H10,危险性大,1,级,10H4,危险性中,2,级 如,H,焦炉煤气,=6.87 H,转炉煤气,=4.92,HI(x,1,)=I(x,2,)I(x,10,)=I(x,11,)=I(x,13,)=I(x,14,)=I(x,15,)=I(x,16,)=I(x,17,)I(x,3,)=I(x,4,)=I(x,5,)=I(x,6,)=I(x,7,)=I(x,8,)=I(x,9,),这个顺序说明，,X,12,(,动火作业,)