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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?cè)谏硇纳踔辽际艿酵{。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

　　1.1燃?xì)忮仩t結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(guò)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(guò)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(guò)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(dòng)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(mén)及賓館、居民區(qū)采暖供熱等方面。我國(guó)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?chē)?/p>

　　2.燃?xì)忮仩t爆炸事故類(lèi)型及其危害

　　燃?xì)忮仩t運(yùn)行中出現(xiàn)的事故大致可分為三類(lèi)：

　　(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(wú)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(lèi)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(mén)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(guò)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(lèi)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(xiǎn)性分析

　　3.1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(jiǎn)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(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(huì)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(guò)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?chē)橘|(zhì)發(fā)生震動(dòng)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(diǎn)火不當(dāng)

　　在點(diǎn)火時(shí)，如啟動(dòng)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(kāi)閥門(mén)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。

　　3.2.2火焰不穩(wěn)定而熄滅

　　如果煤氣燃燒器出力過(guò)大，火焰就會(huì)脫開(kāi)燃燒器，發(fā)生脫火現(xiàn)象;相反出力過(guò)小，火焰就會(huì)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(guò)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。

　　3.2.3設(shè)備不完善

　　因?yàn)殚y門(mén)漏氣，設(shè)備不完善，沒(méi)有點(diǎn)火滅火保護(hù)裝置和火焰檢測(cè)裝置，可燃?xì)怏w充滿爐內(nèi)點(diǎn)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(guò)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(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(shí)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(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(wèn)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。

　　3.3.1燃?xì)忮仩t設(shè)計(jì)制造方面

　　設(shè)計(jì)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(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。

　　3.3.2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(huì)被加熱慢慢減少，當(dāng)鍋爐內(nèi)的水過(guò)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(guò)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。

　　燃?xì)忮仩t火災(zāi)危險(xiǎn)性預(yù)防措施

　　6.1鍋爐質(zhì)量要求

　　鍋爐的設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行、檢修、改造、檢驗(yàn)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(diǎn)火時(shí)的防火措施

　　(1)在點(diǎn)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(diǎn)火前，要做到先啟動(dòng)送、引風(fēng)機(jī)強(qiáng)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(diǎn)火升壓，一次點(diǎn)火未成功需要重新點(diǎn)火時(shí)，一定要在點(diǎn)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(dòng)點(diǎn)火時(shí)，人工操作和調(diào)試很難保證準(zhǔn)確無(wú)誤，根據(jù)監(jiān)察規(guī)程規(guī)定，燃?xì)忮仩t要安裝自動(dòng)保護(hù)裝置，包括自動(dòng)點(diǎn)火、熄火保護(hù)、燃燒自動(dòng)調(diào)節(jié)及必要的自動(dòng)報(bào)警保護(hù)裝置。

　　(2)當(dāng)爐內(nèi)溫度低或比較潮濕時(shí)，因點(diǎn)火困難，需采取適當(dāng)方法給爐內(nèi)預(yù)熱。

　　(3)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(diǎn)火操作。

　　(5)為了防止煤氣鍋爐在點(diǎn)火時(shí)發(fā)生爆炸，必須在點(diǎn)火前檢查進(jìn)氣管中的燃?xì)鈮毫?，?dāng)壓力符合要求時(shí)，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(diǎn)火時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守先點(diǎn)火，后開(kāi)氣的原則。

　　6.3燃?xì)忮仩t工作時(shí)的防火措施

　　(1)防止脫火：可燃?xì)怏w燃燒器出力過(guò)大，火焰會(huì)脫開(kāi)燃燒器，過(guò)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(shí)存在爆炸危險(xiǎn)。所以，應(yīng)注意脫火現(xiàn)象，具體方法有：a、實(shí)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。

　　(2)防止回火：可燃?xì)怏w出力過(guò)小，火焰會(huì)回縮到燃燒器內(nèi)，使鍋爐運(yùn)行中火焰不穩(wěn)定而熄火。此時(shí)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

　　(3)點(diǎn)火后直到進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)的過(guò)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。

　　(4)為減少煙囪冒煙，出火星和污染環(huán)境，對(duì)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(shí)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)用鍋爐普遍發(fā)生的一種事故。司爐要在鍋爐運(yùn)行時(shí)定期對(duì)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，安全閥等安全附件，確保它們的可靠性。

　　(2)定期對(duì)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?chē)h(huán)境要求

　　(1)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。

　　(2)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?chē)扇嘉铩?/p>

　　(3)鍋爐周?chē)荒艽嬖诨鹪?，鍋爐輸氣管不能靠近其他加熱設(shè)備。

　　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(huì)、經(jīng)濟(jì)損失，我們也可以采用更有效的鍋爐防爆報(bào)警系統(tǒng)。例如能夠檢測(cè)出可燃?xì)怏w泄露濃度的傳感器和報(bào)警器等?，F(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(cè)量來(lái)報(bào)警。而報(bào)警器采用靈敏度高、響應(yīng)時(shí)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(bào)。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(lái)。