注意安全!?。?!——(鍋爐火燃?xì)鉃?zāi)爆炸危險性分析及其預(yù)防措施)
隨著社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,鍋爐作為生產(chǎn)熱能和動力的工藝設(shè)備,在現(xiàn)代工業(yè)、電力及人民生活中普遍使用,而燃?xì)忮仩t以它優(yōu)質(zhì)、環(huán)保、清潔的特點滿足了人們對環(huán)境、安全、自動化的要求,所以很多家庭已經(jīng)采用了燃?xì)忮仩t作為其取暖設(shè)備。但由于各種原因,燃?xì)忮仩t爆炸事故的頻頻發(fā)生,它不僅在經(jīng)濟(jì)方面造成大量損失,嚴(yán)重的使人們在身心甚至生命都受到威脅。所以研究燃?xì)忮仩t爆炸危險性及其預(yù)防措施是十分必要的。

一、燃?xì)忮仩t及其應(yīng)用
1.1燃?xì)忮仩t結(jié)構(gòu)簡介
燃?xì)忮仩t包括燃?xì)馊紵O(shè)備和鍋爐本體兩個系統(tǒng)。燃?xì)馊紵O(shè)備主要指爐膛和燃燒器,也包括其他與燃燒過程有關(guān)的設(shè)備,它的主要作用是將一定數(shù)量的可燃?xì)怏w和空氣通入燃燒設(shè)備中,通過可燃?xì)怏w的燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽o鍋爐本體提供持續(xù)的熱能。鍋爐本體就是借助燃燒設(shè)備提供的熱能將水轉(zhuǎn)化為水蒸汽,使其成為一定數(shù)量和質(zhì)量(壓力和濕度)的蒸汽。整個鍋爐生產(chǎn)過程就是將一定數(shù)量的可燃?xì)怏w和相應(yīng)數(shù)量的空氣送入爐內(nèi)燃燒,燃燒所發(fā)出的熱量傳遞給水,使水在定壓下汽化而形成一定壓力和溫度的水蒸汽。
1.2燃?xì)忮仩t的應(yīng)用
燃?xì)忮仩t作為一種產(chǎn)生熱能和動力的工藝設(shè)備,廣泛地應(yīng)用于電力、機(jī)械、化工、紡織造紙等工業(yè)部門及賓館、居民區(qū)采暖供熱等方面。我國北方城市由于需要采暖供熱,在用鍋爐數(shù)量更大。燃?xì)忮仩t已經(jīng)逐步進(jìn)入人們生活的周圍。
2.燃?xì)忮仩t爆炸事故類型及其危害
燃?xì)忮仩t運行中出現(xiàn)的事故大致可分為三類:
(1)特大事故:鍋爐中的主要受壓部件——鍋筒、管板等發(fā)生破裂爆炸的事故,這種事故常導(dǎo)致設(shè)備、廠房破壞和人身傷亡,造成重大損失。
(2)重大事故:燃?xì)忮仩t無法維持正常運行而被迫停爐的事故,如缺水事故、爐膛爆炸事故等。這類事故雖不像特大事故嚴(yán)重,但也常常造成設(shè)備、房屋損壞和人身傷亡,并使燃?xì)忮仩t被迫停運,傷財傷命。
?。?)一般事故:在運行中可以排除的事故或經(jīng)過短暫停爐即可排除的事故,其影響和損失較小。
燃?xì)忮仩t事故屬于工業(yè)熱災(zāi)害三種主要事故類型中造成損失最大的爆炸事故。主要可分為兩種爆炸原因,一是爐膛爆炸,另一種是爐體爆炸。燃?xì)忮仩t發(fā)生爆炸事故頻率較高。

3.燃?xì)忮仩t的火災(zāi)危險性分析
3.1燃?xì)獾奈kU特性
燃?xì)忮仩t的燃料是可燃?xì)怏w,主要是天然氣或煤氣。天然氣和煤氣的主要成分都是甲烷,還攙雜一些簡單的烷烴,這些組分都是高度易燃易爆的氣體,天然氣的爆炸下限為4%,煤氣的爆炸下限為6.2%,極易發(fā)生爆炸事故。
3.2爐膛爆炸火災(zāi)危險性
爐膛爆炸是由于可燃?xì)怏w漏入并與空氣混合形成爆炸性混合物,這種混合物處在爆炸極限范圍時一接觸到適當(dāng)?shù)狞c火源就會發(fā)生爆炸事故。伴隨著化學(xué)變化,爐內(nèi)氣體壓力瞬時劇增,所產(chǎn)生的爆炸力超過結(jié)構(gòu)強度而造成向外爆炸,由于在極短時間內(nèi)大量能量在有限體積內(nèi)積聚,造成鍋爐爐膛處于非尋常的高壓或高溫狀態(tài),使周圍介質(zhì)發(fā)生震動或鄰近的物質(zhì)遭到破壞。爐膛爆炸主要由以下因素造成。
3.2.1點火不當(dāng)
在點火時,如啟動操作不當(dāng),出現(xiàn)熄火而又未及時切斷氣源、配氣管進(jìn)行可燃?xì)怏w吹掃,或吹掃不徹底、打開閥門時噴嘴也點不著火或者被吹滅,或其他可能使?fàn)t膛中存積大量高濃度可燃?xì)怏w并處于爆炸極限范圍內(nèi)的情況,則再次點火時引燃這些可燃?xì)怏w,引起爆炸。
3.2.2火焰不穩(wěn)定而熄滅
如果煤氣燃燒器出力過大,火焰就會脫開燃燒器,發(fā)生脫火現(xiàn)象;相反出力過小,火焰就會縮回燃燒器內(nèi),發(fā)生回火現(xiàn)象,使鍋爐運行中火焰不穩(wěn)定而熄滅,由于爐膛呈熾熱狀態(tài),達(dá)到或超過可燃?xì)怏w與空氣混合物的著火溫度,且繼續(xù)進(jìn)可燃?xì)怏w時,就有可能立即發(fā)生爆炸。
3.2.3設(shè)備不完善
因為閥門漏氣,設(shè)備不完善,沒有點火滅火保護(hù)裝置和火焰檢測裝置,可燃?xì)怏w充滿爐內(nèi)點火發(fā)生爆炸。
3.2.4輸氣管道泄漏
由于燃?xì)忮仩t輸氣管道龐大,可燃?xì)怏w消耗量大,有些管道已經(jīng)存在老化、腐蝕的情況,如不注意管道的維護(hù)和檢修,在輸氣過程中容易發(fā)生可燃?xì)怏w泄露,而造成爆炸事故。
3.2.5操作失誤
在鍋爐運行時,有些事故是可以避免的,但事故依然發(fā)生了,主要原因是操作人員在鍋爐運行時操作不合理,不按照規(guī)章制度操作,工作人員安全意識不足,工作不負(fù)責(zé)任,值班、檢修不按規(guī)定進(jìn)行,最終導(dǎo)致事故的發(fā)生。
3.3爐體爆炸的火災(zāi)危險性
燃?xì)忮仩t爐體爆炸是由于鍋爐設(shè)備材料質(zhì)量問題,受壓元件強度不夠或者嚴(yán)重缺水,持續(xù)加熱等因素造成的爆炸事故。
3.3.1燃?xì)忮仩t設(shè)計制造方面
設(shè)計不合理造成燃?xì)忮仩t結(jié)構(gòu)上的缺陷;材料不符合要求;焊接質(zhì)量粗糙;受壓元件強度不夠等,這些因素也是引起燃?xì)忮仩t爆炸的重要因素。
3.3.2鍋爐內(nèi)水被燒空造成爆炸
在鍋爐運行時,其中的水會被加熱慢慢減少,當(dāng)鍋爐內(nèi)的水過少甚至燒空時,可燃?xì)怏w燃燒所釋放的熱能直接加熱鍋爐設(shè)備本身,造成爐體過熱,發(fā)生爆炸事故。
由以上可看出燃?xì)忮仩t的爆炸火災(zāi)危險性大,因素多種多樣。
4.利用預(yù)先分析法評價燃?xì)忮仩t火災(zāi)危險性
為了更清晰說明燃?xì)忮仩t的火災(zāi)危險性,下面用預(yù)先分析法進(jìn)行分析討論:(具體表格見下頁)
燃?xì)忮仩t預(yù)先危險性分析

結(jié)果分析:從上表的燃?xì)忮仩t預(yù)先危險性分析可知預(yù)防燃?xì)忮仩t爆炸應(yīng)從以下幾方面加以注意:
一是點火前的預(yù)防。在鍋爐點火前,要確保鍋爐的各項性能符合標(biāo)準(zhǔn),做好安全檢查工作。
二是在鍋爐運行中的合理操作和監(jiān)督。這要求鍋爐操作者有較強的責(zé)任心,能及時發(fā)現(xiàn)問題并合理解決。
三是鍋爐設(shè)備的定期維護(hù)。鍋爐設(shè)備老化也是燃?xì)忮仩t爆炸危險性因素之一,也占事故中的一定比例

5.事例分析燃?xì)忮仩t爆炸
案例1:
1990年4月22日6時15分 ,北京人民大會堂一臺SZQ4—1.25型鍋爐發(fā)生爐膛爆炸,爐體南、北側(cè)和頂部發(fā)現(xiàn)有裂縫和部分凸起,爐膛保溫層遭到破壞,鍋爐房窗玻璃震壞,鍋爐房外東院停車場一輛小汽車的后玻璃被擊碎,另一輛汽車的尾燈玻璃也被擊碎。
當(dāng)天早晨6時10分,鍋爐房值班人員按規(guī)定啟動引風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī),排除爐內(nèi)氣體。約3—5分鐘后關(guān)閉鼓風(fēng)機(jī),接通電打火器的電源,打開上、下點火燃燒器的閥門。此時,因司爐工未認(rèn)真操作,在上點火燃燒器未點著火的情況下,先打開上主燃燒器的閥門,接著再打開下燃燒器的閥門。這時爐內(nèi)的氣體已達(dá)到了爆炸的臨界點,當(dāng)下主燃燒器一被點著,爐膛“轟”的一聲就立即發(fā)生了爆炸。由于主燃燒器的煤氣閥門只開了三團(tuán),進(jìn)氣量不大,加上爐體安全裝置起了作用,氣浪主要從兩個防爆門向東沖出,爐體破壞不大,但因鍋爐位于重要的場所,其影響和后果甚大。
案例2:
2003年1月3日19時10分 ,山東省勝利油田管理局河口社區(qū)西區(qū)鍋爐房,一臺熱煤氣發(fā)生爐壓力容器在調(diào)試運行階段,因故障處理不當(dāng),使煤氣發(fā)生爐夾套內(nèi)壁頂板處的使用溫度超溫、材料開裂,發(fā)生爆炸,死亡6人,受傷3人,直接經(jīng)濟(jì)損失43.5萬元。
案例3:
2008年6月12日18時46分 ,泉州晉江市福建鳳竹紡織科技有限公司導(dǎo)熱油鍋爐車間發(fā)生導(dǎo)熱油噴濺起火,意外的爆炸使15名消防官兵不同程度燒傷。
工作人員正在導(dǎo)熱油鍋爐車間啟動3#鍋爐對導(dǎo)熱油進(jìn)行加熱,當(dāng)導(dǎo)熱油溫度升至240度,準(zhǔn)備3#鍋爐加熱的導(dǎo)熱油接入廠區(qū)導(dǎo)熱油輸送主管道時,工人在開啟管道閥門的過程中,由于閥門發(fā)生故障破裂,導(dǎo)熱油噴濺而出,并立即氣化燃燒起火。
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山西新聞網(wǎng)忻州訊定襄縣藍(lán)天供熱公司南城站于1月3日晚七時左右,供暖鍋爐發(fā)生爆炸致兩死一傷。
本網(wǎng)記者現(xiàn)場了解到,事故發(fā)生后縣委書記劉婷芳、縣長王志東第一時間趕赴事發(fā)地親自坐陣指揮救援并對家屬進(jìn)行安撫,隨即起動應(yīng)急預(yù)案,一邊向上級匯報一邊聯(lián)合公安、消防、醫(yī)療、安監(jiān)、城建等多部門對傷員進(jìn)行及時搶救,以防再生事故的發(fā)生。
4日,據(jù)定襄縣新聞辦負(fù)責(zé)人稱:目前已成立事故調(diào)查組,專家介入事故各個環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)查。初步認(rèn)定,供暖水暖鍋爐爆炸引發(fā)火災(zāi),操作人員窒息死亡。時下定襄縣委、政府采取一邊搶修集中供暖鍋爐確保民生不受寒流襲擊,一邊成立事故調(diào)查、醫(yī)療救護(hù)等5個工作組開展工作。
陜西興平小區(qū)鍋爐爆炸居民徒手刨出被困者
http://www.fire.hc360.com2012年11月22日08:43 來源:慧聰消防網(wǎng)作者:代梓儀T|T
慧聰消防網(wǎng)訊21日的咸陽興平,如此黑色。9:40分,陜西興平福瑞花園小區(qū)天然氣采暖鍋爐房發(fā)生爆炸,導(dǎo)致6人死亡,1人受傷,死傷者為小區(qū)物業(yè)管理人員和小區(qū)居民。爆炸現(xiàn)場的三層樓房已經(jīng)出現(xiàn)坍塌。事故發(fā)生后,當(dāng)?shù)毓?、消防、安監(jiān)等部門趕往現(xiàn)場救援,傷者隨后被送往咸陽市醫(yī)院救治。
深圳80后-:11月21日9:40分,陜西興平福瑞花園小區(qū)天然氣采暖鍋爐房發(fā)生爆炸,導(dǎo)致6人死亡。鍋爐爆炸的原因無外乎超溫、超壓;缺水后在高溫下補水;安全閥失靈。
長白山老人參王:興平一小區(qū)自供暖鍋爐爆炸,6死一傷,咸陽將展開全市安全大檢查。為什么總是出事之后才大檢查,提前準(zhǔn)備,提前防范不行嗎?
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對上面案例分析可知,產(chǎn)生事故原因大致如下:
1.司爐對業(yè)務(wù)不熟悉,工作不認(rèn)真,雖然點火程序正確,但卻因判斷錯誤而誤操作。
2.鍋爐啟動時通氣時間過斷,不能使可燃?xì)怏w濃度降到爆炸極限以下,造成爆炸事故。
3.鍋爐本身設(shè)備老化,不能正常工作,缺乏安全性。
4.設(shè)備檢修不足,對存在的問題沒能及時的發(fā)現(xiàn)解決,隱患存在時間長,危險性大。
6.燃?xì)忮仩t火災(zāi)危險性預(yù)防措施
6.1鍋爐質(zhì)量要求
鍋爐的設(shè)計、制造、安裝、運行、檢修、改造、檢驗等必須符合《蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》及《熱水鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定。
6.2點火時的防火措施
?。?)在點火前,由于燃?xì)忮仩t內(nèi)已經(jīng)充滿了殘留的可燃?xì)怏w,所以在點火前,要做到先啟動送、引風(fēng)機(jī)強制通風(fēng)5-10分鐘,充分進(jìn)行爐膛內(nèi)的氣體置換,清除爐膛內(nèi)的可燃?xì)怏w才能正常點火升壓,一次點火未成功需要重新點火時,一定要在點火前再次給爐膛通風(fēng),充分清除可燃?xì)怏w。當(dāng)采用手動點火時,人工操作和調(diào)試很難保證準(zhǔn)確無誤,根據(jù)監(jiān)察規(guī)程規(guī)定,燃?xì)忮仩t要安裝自動保護(hù)裝置,包括自動點火、熄火保護(hù)、燃燒自動調(diào)節(jié)及必要的自動報警保護(hù)裝置。
?。?)當(dāng)爐內(nèi)溫度低或比較潮濕時,因點火困難,需采取適當(dāng)方法給爐內(nèi)預(yù)熱。
?。?)在可燃?xì)怏w噴嘴前的進(jìn)氣管上,應(yīng)裝置壓力表。
(4)如火焰熄滅,立即停止供入可燃?xì)怏w,只供空氣,換氣后,再進(jìn)行點火操作。
?。?)為了防止煤氣鍋爐在點火時發(fā)生爆炸,必須在點火前檢查進(jìn)氣管中的燃?xì)鈮毫?,?dāng)壓力符合要求時,再使用鼓風(fēng)機(jī)吹掃爐膛,清除爐膛內(nèi)的爆炸性混合物。在點火時應(yīng)嚴(yán)格遵守先點火,后開氣的原則。
6.3燃?xì)忮仩t工作時的防火措施
?。?)防止脫火:可燃?xì)怏w燃燒器出力過大,火焰會脫開燃燒器,過多的可燃?xì)怏w發(fā)生不完全燃燒,在爐膛內(nèi)存積大量的爆炸混合氣體,隨時存在爆炸危險。所以,應(yīng)注意脫火現(xiàn)象,具體方法有:a、實行火焰穩(wěn)定化;b、把空燃比調(diào)整到理論混合比附近;c、人為加大燃燒速度;d、使可燃?xì)怏w壓力保持穩(wěn)定;e、減小燃料的噴出速度。
?。?)防止回火:可燃?xì)怏w出力過小,火焰會回縮到燃燒器內(nèi),使鍋爐運行中火焰不穩(wěn)定而熄火。此時繼續(xù)通入可燃?xì)怏w,則達(dá)到可燃?xì)怏w爆炸極限后,爆炸一觸即發(fā)。防止回火現(xiàn)象的措施有:a、加大最小噴出速度;b、必須使燃料從噴嘴噴出的速度大于其燃燒速度,即爐膛保持正壓
?。?)點火后直到進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)的過程中,要很好的監(jiān)視燃燒工況,注意調(diào)節(jié)燃燒氣流量,穩(wěn)定燃燒器壓力,使火焰能夠穩(wěn)定的燃燒。
?。?)為減少煙囪冒煙,出火星和污染環(huán)境,對煙囪冒火應(yīng)進(jìn)行綜合治理,如安裝消煙除塵和火星熄滅裝置等。
(5)平時操作中,注意不能驟冷驟熱,以防發(fā)生爆裂。
6.4防止燃?xì)忮仩t中嚴(yán)重缺水
鍋爐中嚴(yán)重缺水或燒干事故是化工、石油生產(chǎn)用鍋爐、家用普遍發(fā)生的一種事故。司爐要在鍋爐運行時定期對水位嚴(yán)密監(jiān)視,定期上水,經(jīng)常檢查水位指示器是否工作正常,進(jìn)行排污排垢清洗處理。
6.5燃?xì)忮仩t的定期維護(hù)和檢修
(1)應(yīng)經(jīng)常檢查鍋爐水位表,壓力表,安全閥,水管堵塞等安全附件,確保它們的可靠性 。
(2)定期對鍋爐內(nèi)部進(jìn)行檢查,查看爐膛是否破裂,輸氣管路是否完好,保證管路不發(fā)生可燃?xì)怏w泄露。
6.6燃?xì)忮仩t周圍環(huán)境要求
?。?)禁止在鍋爐房堆放各種可燃物,也不準(zhǔn)在鍋爐本體和蒸汽管道上烘烤任何物品。擦拭設(shè)備的油棉紗、油抹布要妥善保管。
?。?) 禁止在鍋爐內(nèi)焚燒廢紙、廢木材、廢油氈等,以防造成煙囪飛火,引燃周圍可燃物。
(3)鍋爐周圍不能存在火源,鍋爐輸氣管不能靠近其他加熱設(shè)備。
6.7加強消防安全管理
燃?xì)忮仩t爆炸危險性大,影響因素復(fù)雜多樣,這就要求司爐熟悉燃?xì)忮仩t的工作原理和操作規(guī)范。不僅要保證不出現(xiàn)誤操作,更重要的是要具有在鍋爐出現(xiàn)問題時處理問題的能力。鍋爐的爆炸危險要求司爐有較強的責(zé)任心,熟悉業(yè)務(wù)。 鍋爐操作人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn),經(jīng)考試合格,持證上崗,否則,禁止進(jìn)鍋爐房操作。值班操作人員應(yīng)盡職盡責(zé),遵守有關(guān)鍋爐安全運行的各項制度。鍋爐房應(yīng)根據(jù)人員崗位情況制訂《崗位安全責(zé)任制》,每個操作人員應(yīng)達(dá)到"三懂三會"(即懂本崗位的火災(zāi)危險性,懂預(yù)防火災(zāi)的措施,懂撲救火災(zāi)方法;會使用滅火器材,會處理險情,會報警)。
6.8設(shè)置防火安全裝置
為了避免或減少燃?xì)忮仩t爆炸造成的傷亡事故及其造成的社會、經(jīng)濟(jì)損失,我們也可以采用更有效的鍋爐防爆報警系統(tǒng)。例如能夠檢測出可燃?xì)怏w泄露濃度的傳感器和報警器等。現(xiàn)在已經(jīng)研制出利用物質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)受氣體作用后發(fā)生變化的原理制作的氣體傳感器,可利用鍋爐爐膛內(nèi)可燃?xì)怏w檢漏、濃度測量來報警。而報警器采用靈敏度高、響應(yīng)時間快的半導(dǎo)體材料制成,氣敏元件感受到可燃?xì)怏w泄露立即發(fā)出警報。水噴淋系統(tǒng)也可作為鍋爐火災(zāi)爆炸初期預(yù)防措施。隨著科技的發(fā)展,人工智能等更多的高新技術(shù)將應(yīng)用到燃?xì)忮仩t爆炸預(yù)防中來。、
結(jié)論:
燃?xì)忮仩t火災(zāi)爆炸的發(fā)生通常要具備三個條件,即可燃?xì)怏w處于其爆炸極限范圍內(nèi),有火源存在,在一定的容器內(nèi)。防止燃?xì)忮仩t的火災(zāi)爆炸就是使上面的三個條件不能滿足。所以,預(yù)防燃?xì)忮仩t的防火防爆可控制其發(fā)生的三要素。通過對這三個要素的分析,增強對鍋爐爆炸事故的預(yù)防,這樣才能消除燃?xì)忮仩t爐膛爆炸事故的可能。防止鍋爐爆炸主要應(yīng)加強鍋爐設(shè)備質(zhì)量安全管理,在操作中杜絕缺水問題。在預(yù)防方面采取多種因素共同控制的方法,降低事故發(fā)生幾率。對燃?xì)忮仩t操作人員嚴(yán)格要求,保證操作正確,確保鍋爐的正常工況,進(jìn)一步降低燃?xì)忮仩t的火災(zāi)爆炸危險性。