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燃氣鍋爐爆炸危險及防火措施

時間:2019-06-18 10:22?? 作者:濰坊福來科技 點擊:
由于各種原因,燃氣鍋爐爆炸事故頻繁發生,不僅造成了大量的經濟損失,而且嚴重威脅著人們的生命甚至生命安全。因此,有必要對燃氣鍋爐的爆炸危險性及其預防措施進行研究。
一、燃氣鍋爐及其應用
1.1燃氣鍋爐結構簡介
   燃氣鍋爐包括燃氣燃燒裝置和鍋爐本體兩個系統。燃氣設備主要是指鍋爐、燃燒器以及與燃燒過程有關的其他設備。其主要功能是將一定量的可燃氣體和空氣送入燃燒設備,通過可燃氣體的燃燒將化學能轉化為熱能。為鍋爐本體提供持續的熱量。鍋爐本體利用燃燒設備提供的熱能將水轉化為水蒸氣,使其具有一定的蒸汽量和蒸汽質量(壓力和濕度)。整個鍋爐生產過程是將一定量的可燃氣體和相應量的空氣送入爐內燃燒,燃燒產生的熱量傳到水中,使水在恒壓下汽化,形成一定壓力和溫度的水蒸氣。
1.2燃氣鍋爐的應用
   燃氣鍋爐作為一種熱能和動力的生產工藝設備,廣泛應用于電力、機械、化工、紡織、造紙等工業部門,以及賓館、住宅區的供暖和供熱。在中國北方,由于供熱和供熱的需要,鍋爐的使用量較大。燃氣鍋爐已逐漸進入人們的生活。
2.燃氣鍋爐爆炸事故類型及危害
燃氣鍋爐運行中發生的事故大致可分為三類:
(1)特大事故:鍋爐主要受壓部件——汽包、管板等發生破裂、爆炸事故。這些事故往往導致設備和廠房的損壞和人身傷亡,造成重大損失。
(2)重大事故:燃氣鍋爐不能正常運行而被迫停爐的事故,如缺水事故、鍋爐爆炸事故等,雖然事故不嚴重,但往往造成設備和工廠的損壞和人身傷亡,燃氣鍋爐S被迫停止運行,導致蒸汽部分或全部停產,造成嚴重經濟損失。
(3)一般事故:在操作過程中可消除的事故或在爐內短暫停頓后可消除的事故,沖擊和損失較小。燃氣鍋爐事故是工業熱災害造成的三大事故類型之一。主要可分為兩種爆炸原因,一種是爐膛爆炸,另一種是爐膛爆炸。燃氣鍋爐的爆炸頻率很高。
3.燃氣鍋爐火災危險性分析
3.1氣體的危險特性
  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。
3.2爐膛爆炸火災危險
  爐膛爆炸是由于可燃氣體泄漏,與空氣混合形成爆炸性混合物而引起的。當混合氣在爆炸極限范圍內時,與適當的點火源接觸會發生爆炸。隨著化學成分的變化,爐內氣體壓力急劇升高,產生的爆炸力超過結構強度,引起向外爆炸。由于在很短的時間內有限體積內積累了大量的能量,鍋爐爐處于異常高壓或高溫狀態,引起周圍介質的振動或相鄰物質的破壞。
3.2.1點火不當
  點火時,如果啟動操作不當,發生熄火,氣源未及時切斷,配氣管道被可燃氣體吹掃,或吹掃不徹底,閥門打開時噴嘴未被點燃或吹掃,或大量高濃度可燃氣體被吹掃時可能引起其它事故。儲存在爐內,在爆炸極限范圍內,可燃氣體再次點燃后點燃,引起爆炸。
3.2.2火焰不穩定并熄滅
  如果燃氣燃燒器的輸出量過大,火焰將與燃燒器分離,并發生火災。相反,如果輸出量太小,火焰會縮回燃燒器并發生回火,導致火焰在鍋爐運行期間不穩定并熄滅。由于爐體處于高溫狀態,達到或超過可燃氣體和空氣混合物的著火溫度,繼續進入可燃氣體,可能會立即發生爆炸。
3.2.3設備不完善
  由于閥門泄漏,設備不完善,沒有點火防火裝置和火焰檢測裝置,可燃氣體在爐內充滿點火。
3.2.4燃氣管道泄漏
  由于燃氣鍋爐燃氣管道較大,可燃氣體消耗量大,部分管道已老化腐蝕。如果不進行維修保養,在輸氣過程中可能發生可燃氣體泄漏,導致爆炸事故。
3.2.5操作錯誤
  在鍋爐運行過程中,可以避免一些事故的發生,但事故仍然存在。主要原因是操作人員操作鍋爐不合理,不按規章制度操作,員工安全意識不強,工作不負責任,值班時未按規定進行檢修,最終導致事故發生。
3.3爐膛爆炸火災危險性
  燃氣鍋爐本體爆炸是由于鍋爐設備質量、壓力元件強度不足或缺水嚴重、連續加熱引起的。
3.3.1燃氣鍋爐設計制造方面
  設計不合理,造成燃氣鍋爐結構缺陷,材質不符合要求,焊接質量粗糙,壓力元件強度不夠,也是引起燃氣鍋爐爆炸的重要因素。
3.3.2鍋爐內的水燃燒爆炸
  當鍋爐運行時,加熱會使水慢慢減少。當鍋爐內的水太小甚至燒盡時,可燃氣體燃燒釋放的熱量直接加熱鍋爐設備本身,造成爐體過熱爆炸。
  由此可見,燃氣鍋爐的瓦斯爆炸是危險的,影響因素是多種多樣的。
  燃氣鍋爐火災危險性預防措施。
4.1鍋爐質量要求
  鍋爐的設計、制造、安裝、運行、維護、改造、檢驗等必須符合《汽輪機安全技術監察規程》和《熱水鍋爐安全技術監察規程》的規定。
4.2點火時的防火措施
(1)點火前,燃氣鍋爐已充滿殘余可燃氣體,點火前,必須啟動強制送風5-10分鐘,完全置換爐內氣體,并拆除爐內。里面的可燃氣體可以正常點燃和增壓。當點火不成功,需要重新點火時,必須在點火前重新通風,以完全清除可燃氣體。
采用手動點火時,難以保證手動操作和調試的準確性。根據檢驗規程,燃氣鍋爐應配備自動保護裝置,包括自動點火、熄火保護、自動燃燒調節和必要的自動報警保護裝置。
(2)當爐內溫度較低或較潮濕時,由于點火困難,有必要采取適當措施對爐進行預熱。
(3)可燃氣體噴嘴前的進氣管上應安裝壓力表。
(4)如果火焰熄滅,立即停止供應可燃氣體,只供應空氣,換氣后進行點火操作。
(5)為了防止燃氣鍋爐在點火時發生爆炸,點火前必須檢查進氣管內的氣壓。當壓力滿足要求時,用風機吹掃爐內的爆炸性混合物。點火時應嚴格遵守先點火后開風的原則。
4.3燃氣鍋爐運行中的防火措施
(1)防火:如果可燃氣體燃燒器的輸出量過大,火焰將脫離燃燒器,可燃氣體將發生過度燃燒,大量爆炸性混合氣體將積聚在爐內,隨時可能引起爆炸。因此,應注意火災現象,具體方法有:a.實施火焰穩定;b.調整空燃比至理論混合比附近;c.人工提高燃燒速度;d.保持可燃氣體壓力穩定;e.降低燃油排放速度;
(2)防止回火:可燃氣體出力過小,火焰會回縮到燃燒器內,使鍋爐運行中火焰不穩定而熄火。此時繼續通入可燃氣體,則達到可燃氣體爆炸極限后,爆炸一觸即發。防止回火現象的措施有:a、提高最小放電速度;b.燃料必須以比其燃燒速度更快的速度從噴嘴噴出,也就是說,熔爐保持正壓力。
(3)點火后,在進入穩定狀態前,要做好燃燒狀態監測,注意調節燃燒氣體流量,穩定燃燒器壓力,使火焰穩定燃燒。
(4)為了減少煙囪、火星和污染環境中的煙氣,煙囪應進行綜合治理,如安裝煙氣除塵裝置和火星滅火裝置。
(5)在正常操作過程中,小心不要熄滅熱量以防止爆裂。
4.4防止燃氣鍋爐嚴重缺水
  鍋爐嚴重缺水或燃燒事故是化工、石油生產鍋爐中常見的事故。鍋爐運行時應定期監測,定期給水。檢查水位計工作是否正常,進行污水和污水的清洗處理。
4.5燃氣鍋爐定期檢修
(1)鍋爐水位計、壓力表、安全閥等安全附件應經常檢查,確保其可靠性。
(2)定期檢查鍋爐內部,檢查爐體是否破裂,燃氣管道是否完好,確保管道不泄漏可燃氣體。
4.6燃氣鍋爐的環境要求
(1)禁止在鍋爐房內堆放各種可燃物,不得在鍋爐本體和蒸汽管道上烘烤任何物品。擦拭設備的油棉紗和油布應妥善保管。
(2)禁止在鍋爐內焚燒廢紙、廢木、廢油氈等,防止煙囪飛起,引燃周圍可燃物。
(3)鍋爐周圍不應有火源,鍋爐燃氣管道不應靠近其他加熱設備。
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