典型應用情境：冶金過程中的高風險區域

冶金生產過程包括 原料處理、冶煉（高爐/轉爐/電弧爐）、精煉、連鑄、軋製和輔助系統（例如，儲氣罐、除塵設施）各階段的主要氣體風險點如下：

（1）原料處理及燒結區

● 主要風險燒結機（透過高溫燒結將鐵礦石粉末燒結成塊）燃燒燃料（例如焦炭、天然氣），由於燃燒不完全，可能會產生一氧化碳。原料中的硫在高溫下會分解成微量硫化氫。燒結礦石料倉或傳送帶底部等密閉空間可能會累積一氧化碳。

● 重點監控燒結機頭部/尾部（燃燒區）、礦倉內部（密閉空間）和燒結礦冷卻區（潛在的 CO 殘留物）。

（2）高爐煉鐵區

● 核心風險點：

1）高爐爐頂和風口平台高爐透過碳與氧氣/鼓風空氣的反應產生大量一氧化碳（佔混合氣體的20%～30%）。氣體管路（例如高爐煤氣管路）或閥門的洩漏會將一氧化碳擴散到平台及週邊區域。由於風口區域溫度高、氧氣含量高，局部不完全燃燒也會產生一氧化碳。

2）瓦斯管路和閥門室高爐煤氣（主要成分為CO、N₂、CO₂，其中CO含量約25%～30%）經由管道輸送至下游製程。由於腐蝕、振動或老化，接口、法蘭和減壓閥容易發生洩漏。

3）重力式除塵器/袋式除塵器用於清除高爐煤氣中的粉塵，積聚的粉塵可能因高溫或摩擦而燃燒，如果發生瓦斯洩漏，則可能造成爆炸危險。

● 監測氣體：CO（一次氣體）、氫氣（如果使用富氫還原技術）、甲烷（如果氣體含有雜質）。

（3）轉爐/電弧爐煉鋼區

● 轉爐煉鋼：

1）氧氣吹掃階段純氧被吹入轉爐，與熔融鐵中的碳反應，生成一氧化碳（每噸鋼150-200立方公尺）。爐口和出鋼口附近會出現高濃度的一氧化碳（數百至數千ppm）。爐襯損壞或氧氣噴槍漏水也可能產生氫氣（H₂）。

2）氣體回收系統轉化氣（含60%～70%一氧化碳，爆炸風險極高）經除塵後回收，並經由管線輸送。管路、閥門和儲氣罐（儲存轉化氣的壓力容器）均為高風險洩漏點。

● 電弧爐煉鋼廢鋼熔煉過程中，如果廢鋼表面殘留的油或塑膠（含碳氫化合物）在加熱過程中分解，可能會釋放出一氧化碳、氫氣和微量甲烷。爐蓋密封不良也可能導致一氧化碳洩漏到操作平台上。

● 監測氣體：CO（核心）、氫氣（轉換器）、甲烷（電爐廢料衍生）。

（4）精煉與連鑄區

● 精煉爐（例如，LF爐、VD爐）：透過氬氣吹掃和添加合金來調整鋼材成分。含硫合金或助熔劑可能會釋放微量H₂。用於屏蔽的惰性氣體（氬氣或氮氣）可能會洩漏，置換氧氣，導致局部缺氧（O₂

● 連鑄平台熔融鋼水的高溫輻射可能會分解周圍設備中的液壓油或潤滑劑，產生一氧化碳或其他易燃氣體。模具密封不良也可能導致一氧化碳積聚。

● 監測氣體：CO（精煉/連鑄）、H₂S（精煉）、氧氣（缺氧）、氮氣（如果用於屏蔽）。

（5）軋製和熱處理區

● 加熱爐（例如，浸水坑爐、步進梁爐）：以天然氣（CH₄）或高爐煤氣為燃料，不完全燃燒會產生一氧化碳（CO）。爐膛密封不良或管線洩漏會導致CH₄/CO累積。高溫可能導致潤滑劑或密封件分解，釋放揮發性有機化合物（例如苯系化合物）。

●退火爐/光亮退火爐使用氫氣作為保護氣氛（例如，用於不銹鋼光亮退火）會帶來很高的氫氣洩漏風險（爆炸極限：4%–75%）。氮氣/氬氣保護需要監測氧氣濃度以防止窒息。

● 監測氣體：CO（燃油爐）、CH₄（天然氣爐）、氫氣（保護氣氛爐）、氧氣（缺氧）、VOCs（有機揮發物）。

（6）輔助系統：儲氣槽、除塵及通風設施

● 儲氣槽（高爐/轉爐瓦斯儲存）儲存大量易燃氣體（高CO含量）。焊接處、密封件或閥門洩漏可能引發爆炸。氣體分層（CO沉澱於底部）需要進行多級濃度監測。

● 除塵設施（靜電除塵器、袋式除塵器）收集冶金粉塵。內部粉塵積聚可能自燃，或在發生氣體洩漏時引發爆炸。進出口管道的氣體濃度需要即時監測。

● 通風系統清除車間內的一氧化碳、氫氣和其他氣體。通風系統故障（例如風扇故障）會導致氣體濃度迅速升高，因此需要監測通風口和車間關鍵區域。