燃?xì)忮仩t火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性分析

1、燃?xì)忮仩t火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)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(diǎn)滿足了人們對環(huán)境、安全、自動化的要求，所以很多工程已經(jīng)采用了燃?xì)忮仩t作為其加熱設(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(xiǎn)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 11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(gè)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

2、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?，給鍋爐本體提供持續(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(gè)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。 12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(yùn)行中

3、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(yùn)行而被迫停爐的事故，如缺水事故、爐膛爆炸事故等。這類事故雖不象特大事故嚴(yán)重，但也常常造成設(shè)備、廠房損壞和人身傷亡，并使燃?xì)忮仩t被迫停運(yùn)，導(dǎo)致用汽部門局部或全部停工停產(chǎn)，造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。（3） 一般事故：在運(yùn)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

4、爆炸事故頻率較高。3燃?xì)忮仩t的火災(zāi)危險(xiǎn)性分析31燃?xì)獾奈ｋU(xiǎn)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。32爐膛爆炸火災(zāi)危險(xiǎn)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(shí)一接觸到適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)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(shí)劇增，所產(chǎn)生的爆炸力超過結(jié)構(gòu)強(qiáng)度而造成向外爆炸，由于在極短時(shí)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

5、到破壞。爐膛爆炸主要由以下因素造成。321點(diǎn)火不當(dāng)在點(diǎn)火時(shí)，如啟動操作不當(dāng)，出現(xiàn)熄火而又未及時(shí)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(shí)噴嘴也點(diǎn)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(diǎn)火時(shí)引燃這些可燃?xì)怏w，引起爆炸。322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(yùn)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(shí)，就有可能立即發(fā)生爆炸。323設(shè)備不完善因?yàn)殚y門漏氣，設(shè)備不完善，沒有點(diǎn)火

6、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(diǎn)火發(fā)生爆炸。324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。325操作失誤在鍋爐運(yùn)行時(shí)，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(yùn)行時(shí)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。33爐體爆炸的火災(zāi)危險(xiǎn)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(qiáng)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。331燃?xì)忮仩t設(shè)計(jì)制造方面設(shè)計(jì)不

7、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(qiáng)度不夠等，這些因素也是引起燃?xì)忮仩t爆炸的重要因素。332鍋爐內(nèi)水被燒空造成爆炸在鍋爐運(yùn)行時(shí)，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(shí)，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(xiǎn)性大，因素多種多樣。4利用預(yù)先分析法評價(jià)燃?xì)忮仩t火災(zāi)危險(xiǎn)性為了更清晰說明燃?xì)忮仩t的火災(zāi)危險(xiǎn)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(xiǎn)性分析類 型故 障原 因危險(xiǎn)等級措 施爐膛爆炸煙囪冒黑煙1、燃料氣通入量過大2、空氣量不足3、燃料氣溫度過低4、爐管燒

8、壞21、關(guān)小燃料氣閥門2、開大進(jìn)風(fēng)閥門3、提高燃料氣溫度4、更換爐管出口溫度突然升高燃料氣閥門突然開的過大2減小火焰燃燒不穩(wěn)定1、燃料氣壓力不穩(wěn)定2、燃料氣溫度忽高忽低2調(diào)節(jié)燃料氣流量，穩(wěn)定燃料氣壓力出口溫度突然下降出口管線或干線突然斷裂3停爐，搶修管線和干線燃料氣中斷1、爐溫下降2、熄火21、聯(lián)系供氣站保證供氣2、及時(shí)向爐膛通入蒸汽吹掃爐管燒壞1、高溫氣體對爐管腐蝕2、操作壓力過高3緊急停產(chǎn)，針對不同情況進(jìn)行處理爆炸著火1、爐膛內(nèi)有一定量燃燒氣而點(diǎn)火2、操作不當(dāng)，導(dǎo)致燃燒不完全而產(chǎn)生過多可燃?xì)怏w3、過負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，燃料氣過多31、點(diǎn)火前通蒸汽吹掃不少于30min,爆炸氣分析成分2、保證正常操作3

9、、降低鍋爐負(fù)荷爆炸鍋爐爆炸著火鍋爐材料元件受壓強(qiáng)度不夠3鍋爐使用前嚴(yán)格檢查鍋爐嚴(yán)重缺水4在鍋爐運(yùn)行中經(jīng)常監(jiān)視，注意加水主要經(jīng)銷各類型滅火箱 滅火器 ABC干粉滅火器 二氧化碳滅火器手提式及推車式水基滅火器消防栓室內(nèi)消防栓蛋白泡沫液消防水帶水槍接口室內(nèi)消火栓及消火栓箱消防應(yīng)急燈個(gè)人裝備系列等全國名優(yōu)消防產(chǎn)品。并維修各類干粉滅火器、 CO2滅火器、輕水滅火器等鍋爐的危險(xiǎn)因素分析 根據(jù)工藝要求和可行性研究報(bào)告介紹，本工程鍋爐采用Q=65t/h燃煤蒸汽鍋爐3臺，本鍋爐系統(tǒng)屬于危險(xiǎn)單元，鍋爐發(fā)生事故的主要危險(xiǎn)因素有：1. 鍋爐爐管爆漏、受熱面腐蝕鍋爐水冷壁、過熱器和省煤器管道爆漏約占全部鍋爐設(shè)備事故的4

10、0%-60%，甚至70%，引起鍋爐爐管爆漏的原因較多，其中腐蝕、過熱、焊接質(zhì)量差是主要原因。鍋爐受熱面的腐蝕主要是管外的腐蝕和水品質(zhì)不合格引起的管內(nèi)化學(xué)腐蝕。當(dāng)腐蝕嚴(yán)重時(shí)，可導(dǎo)致腐蝕爆管事故發(fā)生。過熱器是鍋爐承壓受熱面中工質(zhì)溫度和金屬最高的部件，而汽側(cè)換熱效果又相對較差，所以過熱現(xiàn)象多出現(xiàn)在這個(gè)受熱面中。受熱面過熱后，管材金屬溫度超過允許使用的極限溫度，發(fā)生內(nèi)部組織變化，降低了許用應(yīng)力，管子在內(nèi)壓力下產(chǎn)生塑性變形，使用壽命明顯減少，最后導(dǎo)致超溫爆破。因此，超溫意味著降低安全系數(shù)或減少使用壽命，應(yīng)嚴(yán)格控制蒸汽溫度的上限。鍋爐主體是由焊接組裝起來的，每個(gè)受熱面的每一根管子都有多個(gè)焊口，一臺大型鍋爐

11、整個(gè)受熱面焊口數(shù)量多的達(dá)幾萬個(gè)。而受熱面又是承受高壓的設(shè)備，焊接缺陷主要有裂紋、未焊透、未熔合、咬邊、夾渣、氣孔等，這些缺陷存在于受熱面金屬基體中，使基體被割裂，產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。在介質(zhì)內(nèi)壓作用下微裂紋的尖端、末焊透、未熔合、咬邊、夾渣、氣孔等缺陷處的高應(yīng)力逐漸使基體開裂并發(fā)展成宏觀裂紋，最終貫穿受熱面管壁導(dǎo)致爆漏事故。因此，焊接質(zhì)量的好壞對鍋爐安全運(yùn)行有著重大的影響。 2.鍋爐滅火放炮鍋爐滅火放炮是指鍋爐滅火后，爐膛中積存的可燃混合物瞬間爆燃，使?fàn)t內(nèi)壓力突然升高，超過了爐墻設(shè)計(jì)承受能力，而造成冷壁、剛性梁及爐頂、爐墻破壞的現(xiàn)象。鍋爐滅火放炮嚴(yán)重影響安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，進(jìn)而造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。3.壓力

12、容器爆炸鍋爐系統(tǒng)中承壓容器很多，如疏水器，連排、定排擴(kuò)容器，換熱器等。這些容器發(fā)生事故不僅會造成經(jīng)濟(jì)和財(cái)產(chǎn)的巨大損失，甚至造成人員的傷亡。4.鍋爐運(yùn)行中的超溫、超壓、滿水、假水位。5.易燃物（如雷管等）危險(xiǎn)物品入爐。6.鍋爐嚴(yán)重缺水。7.鍋爐的安全附件不全或失靈。8.司爐人員的違章操作。9.對鍋爐本體進(jìn)行改造、焊接。10.爐水處理不好，使?fàn)t管內(nèi)結(jié)垢，造成爐管受熱不均，產(chǎn)生爆管。 綜合上述，一旦鍋爐系統(tǒng)出現(xiàn)故障或操作事故都將引起超溫、超壓、火災(zāi)爆炸，輕者可影響設(shè)備的正常運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)會造成設(shè)備損壞以及人員傷亡事故。鍋爐系統(tǒng)預(yù)先危險(xiǎn)性分析經(jīng)過對鍋爐系統(tǒng)進(jìn)行的危險(xiǎn)因素分析得知，一旦鍋爐系統(tǒng)出現(xiàn)系統(tǒng)故障

13、或操作事故都將引起超溫、超壓、火災(zāi)爆炸，輕者可影響設(shè)備的正常運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)會發(fā)生爆炸事故，將造成設(shè)備損壞以及人員傷亡。因此，在這里采用預(yù)先危險(xiǎn)性分析評價(jià)。 鍋爐系統(tǒng)預(yù)先危險(xiǎn)性分析表序號 主要危險(xiǎn)源位置 事故、故障類型 觸發(fā)條件 事故后果 危險(xiǎn)性等級 對策措施1.1 承壓部件 爆炸事故 鍋爐內(nèi)的飽和水與飽和蒸汽迅速膨脹；制造缺陷；壓力過高控制失靈，安全附件、自控保護(hù)裝置失靈或沒有。 人員傷害、設(shè)備損壞 1、 各類安全附件保持完好、靈敏可靠。2、操作人員持證上崗。3、嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)程。4、定期對鍋爐進(jìn)行檢驗(yàn)，對主要承壓部件進(jìn)行探傷檢查。5、做好交接班記錄、班中巡回檢查記錄6、強(qiáng)制水循環(huán)采用備用電

14、源7、保證鍋爐水質(zhì)質(zhì)量符合要求。8、加強(qiáng)設(shè)備管理和維護(hù)、完善滅火保護(hù)裝置、加強(qiáng)運(yùn)行管理。9、加強(qiáng)制度管理，在鍋爐大修、小修和臨修中，負(fù)責(zé)對受熱面磨損、管外腐蝕、脹粗和撕裂等情況做定期、有計(jì)劃的檢查。10、應(yīng)建立化學(xué)監(jiān)督體系保證減少或減緩管子內(nèi)部腐蝕、結(jié)垢造成的爆漏。11、應(yīng)建立金屬監(jiān)督體系在材料、焊口檢驗(yàn)等方面開展防磨防爆工作。12、采用與鍋爐相匹配的煤種，是防止?fàn)t膛結(jié)焦的重要措施。13、 爐膛結(jié)焦情況，一旦發(fā)現(xiàn)結(jié)焦，應(yīng)及時(shí)處理。14、受熱面及爐底等部位嚴(yán)重結(jié)渣，影響鍋爐安全運(yùn)行時(shí)，應(yīng)立即停爐處理。1.2 受壓部件、燃燒室 嚴(yán)重?fù)p傷事故 鍋爐缺水、水質(zhì)不良、給水含氧超標(biāo)，安全附件、自控保護(hù)裝置

15、失靈或沒有。 人員傷害、設(shè)備損壞 1.3 承壓部件 一般損壞事故 輕微損傷 設(shè)備損壞 1.4 承壓部件 嚴(yán)重?fù)p壞事故 外壓或內(nèi)壓 人員傷害、設(shè)備損壞 1.5 水冷壁 爆管事故 短時(shí)過熱爆管，主要是由于管內(nèi)水循環(huán)發(fā)生故障，內(nèi)部介質(zhì)冷卻條件惡化，管子壁溫急劇上升，材料強(qiáng)度大幅度下降；長時(shí)過熱爆管。 人員傷害、設(shè)備損壞 1.6 汽包 鍋爐滿水、缺水事故 運(yùn)行人員疏忽大意；水位表故障造成假水位；水位報(bào)警器或給水設(shè)備或給水管路故障，無法給水或水量不足；忘記關(guān)閉排污閥或排污閥泄漏。 人員傷害、設(shè)備損壞 1.7 汽包 汽水共騰 沒有嚴(yán)格監(jiān)視水位，在進(jìn)行負(fù)荷調(diào)整時(shí)，增加負(fù)荷過快。 人員傷害、設(shè)備損壞 1.8 省煤器 省煤器的損壞 （1）水質(zhì)不符合標(biāo)準(zhǔn)，含氧量較高，且補(bǔ)水量較大，產(chǎn)生氧腐蝕；（2）給水溫度及流量變化頻繁或運(yùn)行操作不當(dāng)；（3）給水溫度偏低，且燃料中硫分較高，省煤器管外壁產(chǎn)生低溫腐蝕；（4）材質(zhì)問題 1.9 過熱器管 過熱器管爆破 （1）水質(zhì)不合格；（2）在點(diǎn)火、升壓或長期低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，過熱器內(nèi)蒸汽流量