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無錫華光鍋爐工程師就燃氣鍋爐的火災爆炸危險性及爆炸原因分析
無錫華光鍋爐工程師就燃氣鍋爐的火災爆炸危險性及爆炸原因分析

1、鍋爐屬於特種設備的管理範疇
依據《特種設備安全監察條例》第九十九條 本條例下列用語的含義是:鍋爐,是指利用各種燃料、電或者其他能源,將所盛裝的液體加熱到一定的參數,並對外輸出熱能的設備,其範圍規定為容積大於或者等於30L的承壓蒸汽鍋爐;出口水壓大於或者等於0.1MPa(表壓),且額定功率大於或者等於0.1MW的承壓熱水鍋爐;有機熱載體鍋爐。
鍋爐屬於特種設備的管理範疇,依據《特種設備安全監察條例》第二條 本條例所稱特種設備是指涉及生命安全、危險性較大的鍋爐、壓力容器(含氣瓶,下同)、壓力管道、電梯、起重機械、客運索道、大型遊樂設施和場(廠)內專用機動車輛。
2、燃氣鍋爐
燃氣鍋爐包括燃氣燃燒設備和鍋爐本體兩個係統。燃氣燃燒設備主要指爐膛和燃燒器,也包括其他與燃燒過程有關的設備,它的主要作用是將一定數量的可燃氣體和空氣通入燃燒設備中,通過可燃氣體的燃燒將化學能轉變為熱能,給鍋爐本體提供持續的熱能。鍋爐本體就是借助燃燒設備提供的熱能將水轉化為水蒸汽,使其成為一定數量和質量(壓力和濕度)的蒸汽。整個鍋爐生產過程就是將一定數量的可燃氣體和相應數量的空氣送入爐內燃燒,燃燒所發出的熱量傳遞給水,使水在定壓下汽化而形成一定壓力和溫度的水蒸汽。
鍋爐作為一種熱能動力設備,廣泛地應用於電力、機械、化工、紡織造紙等工業部門及賓館、居民區采暖供熱等方麵,與人民的日常生產生活息息相關。但是近來國內鍋爐發生爆炸事故時有發生,造成了嚴重的危害。
燃氣鍋爐的火災爆炸危險性及爆炸原因分析
在工業熱災害主要事故類型中,鍋爐事故是造成損失最大的爆炸事故。鍋爐爆炸主要為爐膛爆炸和爐體爆炸。而燃氣鍋爐的燃料是可燃氣體,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%,極易發生爆炸事故。因此對燃氣鍋爐的火災危險性及爆炸原因進行分析,對預防和減少燃氣鍋爐爆炸事故的發生,確保燃氣鍋爐的安全生產運行有著非常現實的指導意義。
1、爐膛爆炸火災危險性及原因分析
爐膛爆炸是由於可燃氣體漏入並與空氣混合形成爆炸性混合物,這種混合物處在爆炸極限範圍時一接觸到適當的點火源就會發生爆炸事故。伴隨著化學變化,爐內氣體壓力瞬時劇增,所產生的爆炸力超過結構強度而造成向外爆炸,由於在極短時間內大量能量在有限體積內積聚,造成鍋爐爐膛處於非尋常的高壓或高溫狀態,使周圍介質發生震動或鄰近的物質遭到破壞。燃氣鍋爐爐膛爆炸的原因主要有以下幾個方麵造成:
(1)點火不當
在點火時,如啟動操作不當,出現熄火而又未及時切斷氣源、配氣管進行可燃氣體吹掃,或吹掃不徹底、打開閥門時噴嘴也點不著火或者被吹滅,或其他可能使爐膛中存積大量高濃度可燃氣體並處於爆炸極限範圍內的情況,則再次點火時引燃這些可燃氣體,引起爆炸。
(2)火焰不穩定而熄滅
如果煤氣燃燒器出力過大,火焰就會脫開燃燒器,發生脫火現象;相反出力過小,火焰就會縮回燃燒器內,發生回火現象,使鍋爐運行中火焰不穩定而熄滅,由於爐膛呈熾熱狀態,達到或超過可燃氣體與空氣混合物的著火溫度,且繼續進可燃氣體時,就有可能立即發生爆炸。
(3)設備不完善
因為閥門漏氣,設備不完善,沒有點火滅火保護裝置和火焰檢測裝置,可燃氣體充滿爐內點火發生爆炸。
(4)輸氣管道泄漏
由於燃氣鍋爐輸氣管道龐大,可燃氣體消耗量大,有些管道已經存在老化、腐蝕的情況,如不注意管道的維護和檢修,在輸氣過程中容易發生可燃氣體泄露,而造成爆炸事故。
(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,不按照規章製度操作,工作人員安全意識不足,工作不負責任,值班、檢修不按規定進行,最終導致事故的發生。
2、爐體爆炸的火災危險性
燃氣鍋爐爐體爆炸主要是由於鍋爐設備材料質量問題,受壓元件強度不夠或者嚴重缺水,持續加熱等因素造成的爆炸事故。
(1)燃氣鍋爐設計製造方麵
設計不合理造成燃氣鍋爐結構上的缺陷;材料不符合要求;焊接質量粗糙;受壓元件強度不夠等,這些因素也是引起燃氣鍋爐爆炸的重要因素。
(2)鍋爐內水被燒空造成爆炸
在鍋爐運行時,其中的水會被加熱慢慢減少,當鍋爐內的水過少甚至燒空時,可燃氣體燃燒所釋放的熱能直接加熱鍋爐設備本身,造成爐體過熱,發生爆炸事故。
如何預防燃氣鍋爐火災爆炸事故的發生
燃氣鍋爐在生產運行過程中發生爆炸事故,往往是存在質量、設備腐蝕、運行操作等等原因造成的,因此預防燃氣鍋爐火災爆炸事故的發生,從以下幾個方麵進行管理。
1、加強鍋爐質量的監控,從源頭上做到本質安全
燃氣鍋爐屬於特種設備鍋爐的範疇,因此鍋爐的設計、製造、安裝、運行、檢修、改造、檢驗等必須符合《蒸汽鍋爐安全技術監察規程》及《熱水鍋爐安全技術監察規程》的規定。燃氣鍋爐要安裝自動保護裝置,包括自動點火、熄火保護、燃燒自動調節及必要的自動報警保護裝置。
2、規範燃氣鍋爐的安全操作及生產運行過程的監控
(1)應該嚴格按照鍋爐安全操作規程進行鍋爐的開機、停機及生產運行的安全操作。在點火前,由於燃氣鍋爐內已經充滿了殘留的可燃氣體,所以在點火前,要做到先啟動送、引風機強製通風5-10分鍾,充分進行爐膛內的氣體置換,清除爐膛內的可燃氣體才能正常點火升壓。如火焰熄滅,立即停止供入可燃氣體,隻供空氣,換氣後,再進行點火操作。
(2)為了防止煤氣鍋爐在點火時發生爆炸,必須在點火前檢查進氣管中的燃氣壓力,當壓力符合要求時,再使用鼓風機吹掃爐膛,清除爐膛內的爆炸性混合物。在點火時應嚴格遵守先點火,後開氣的原則。
(3)在鍋爐生產運行過程中,防止超壓、過熱運行,應該加強對鍋爐的生產運行監控,定期進行調校、正確維護安全闊、壓力表、水位表,衝洗水位表,防止缺水,防止結垢和異物、油脂進入鍋筒。
(4)做操作鍋爐和鍋爐在運行過程中,要防止槽裂,不驟冷驟熱,減少交變應力,檢查易起槽部位,及時修理。防止鍋爐產生脫火、回火現象。
(5)在鍋爐生產運行過程中,防止燃氣鍋爐中嚴重缺水。
鍋爐中嚴重缺水或燒幹事故是化工、石油生產用鍋爐普遍發生的一種事故。司爐要在鍋爐運行時定期對水位嚴密監視,定期上水,經常檢查水位指示器是否工作正常,進行排汙排垢清洗處理。
3、應該加強燃氣鍋爐的定期維護和檢修工作。
我們應經常檢查鍋爐水位表,壓力表,安全閥等安全附件,確保它們的可靠性,定期對鍋爐內部進行檢查,查看爐膛是否破裂,輸氣管路是否完好,保證管路不發生可燃氣體泄露。
4、加強燃氣鍋爐的消防安全管理
因為燃氣鍋爐爆炸危險性大,鍋爐操作人員和管理人員應該熟悉和掌握燃氣鍋爐的工作原理和操作規範。嚴格執行鍋爐安全操作規程進行開停爐操作,對鍋爐出現問題能快速的處理。鍋爐操作人員必須經過專門培訓,經考試合格,持證上崗。值班操作人員應盡職盡責,遵守有關鍋爐安全運行的各項製度。每個操作人員應達到”三懂三會”。

在國家進行環境汙染治理,大力推行“鍋爐煤改氣”工程,燃氣鍋爐的安全生產運行顯得尤為重要。因此預防和減少燃氣鍋爐爆炸事故的發生,應該加強燃氣鍋爐的安全管理,即加強鍋爐從設計、製造、安裝、運行、檢修、改造、檢驗等,提高設備質量安全管理,做到本質安全;鍋爐操作人員和管理人員做到持證上崗,嚴格按照安全操作規程操作,在操作中杜絕缺水問題,加強鍋爐運行的巡檢和監控;定期對鍋爐進行維護、檢修、檢定。因此在預防方麵采取多種因素共同控製的方法,降低事故發生幾率。對燃氣鍋爐操作人員嚴格要求,保證操作正確,確保鍋爐的正常工況,進一步降低燃氣鍋爐的火災爆炸危險性。
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