燃氣中毒和爆炸事故的預防

李洪君 張洪剛

摘要:燃氣作為燃料,具有使用方便、火力強、熱效率高、環境污染小,易實現生產自動化及提高產品質量等優點,但同時具有毒性、爆炸性等缺點,因此在應用燃氣時必須采取必要的安全技術措施防止中毒和爆炸等事故的發生。本文對如何防止燃氣中毒和爆炸,以及減小爆炸力的措施進行一些探討。

關鍵詞:燃氣;中毒;爆炸

1 防止中毒的措施

為了防止燃氣對人身體的毒害,在氣源方面,應減少有毒成分CO、H2S含量,采取加臭措施;采用先進合理的燃燒裝置。下面著重講防止漏氣及其排除方法。

1.1 防止漏氣

漏氣是引起中毒、爆炸及火災的主要根源,安全措施的主要任務之一就是防止漏氣。必須保證燃氣管道、閥門和連接件有一定的強度,有良好的氣密性,不允許燃氣泄漏,其措施如下:管材與閥門要采用高質量材料,并進行技術檢查;嚴格檢查施工質量(如管道鋪設、焊接及絕緣等);按安全技術規程進行強度和氣密性試驗,發現問題,及時處理;定期進行安全檢查,發現隱患,及時排除。

1.2 合理布置管道、設備及加強維護

工業企業優先采用地上鋪設,這樣容易檢查與發現漏氣,比地下敷設安全;地下燃氣管道距構筑物要有一定距離,不要與其他管道鋪設在一起,特別是不要靠近下水道和熱力管溝,因為下水道和熱力管溝很不嚴密,燃氣泄露易擴散進去;設計與安裝燃氣設備時,要遵守安全技術規程;帶氣作業時,要嚴格遵守操作規程;對燃氣運行負責人和使用單位負責人進行燃氣事故急救培訓。

2 燃氣與空氣混合物的爆炸

如果燃氣與一定量的空氣混合,達到爆炸極限范圍以內,充滿在密閉空間內,在遇點火源的情況下,就會發生爆炸。

燃氣管道內的爆炸,在管道內燃氣供應不足的情況下,容易造成負壓吸入空氣,形成易爆可燃混合物。為避免燃氣管道爆炸的危險,規定管內壓力不低于200Pa,同時要經常注意用氣壓力變化,在有可能產生易爆混合物時,嚴禁火種靠近。

燃燒室和煙道內的爆炸,由于燃燒器前閥門不嚴密,或是操作人員違反操作規程,先打開燃燒器前燃氣閥門,使燃氣進入冷爐膛或煙道內,可能形成有爆炸危險的燃氣空氣混合物,如遇火種,就會發生爆炸。這類爆炸比較常見,應當引起注意。

空氣管道內爆炸,在鼓風式燃燒器進風管道中,當鼓風機停止時,空氣壓力迅速降低,這時燃氣可能倒流入空氣管道內,形成具有爆炸性混合物,如遇火種(鼓風機葉片轉動未停穩時產生的火花)也會引起爆炸。因此,如遇鼓風機停止工作時,應立即關閉燃氣閥門,同時也應關閉空氣閥門。最好采用自控裝置。

操作空間內的爆炸,當燃氣漏入封閉或通風不良的操作空間內,就可能在其中形成爆炸性混合物,如遇火種就會爆炸。因此,應保持廠房的良好通風。

綜上所述,必須貫徹預防為主的方針,首先應防止爆炸混合物的形成。各種燃氣的爆炸力不同,它受很多因素的影響。天然氣-空氣混合物爆炸時,所產生的壓力,一般不超過1MPa,但天然氣-氧氣混合物爆炸力卻大得多,因為天然氣在氧氣中燃燒溫度更高。

3 爆炸的預防

3.1 合理設計爐前管道

燃氣工業爐的燃燒系統原則上包括爐前管道,燃燒裝置和燃燒安全裝置三大部分。以安全技術觀點看,爐前管道部分是關鍵。一般工業鍋爐前的管道系統采用兩個安全切斷閥串聯,并在兩閥之間的燃氣管道上裝有放散閥和放散管。這就保證在停爐期間配管系統中始終有一無壓管段,燃氣就不會漏進爐內。另外,中壓引射式燃燒器和中壓鼓風式燃燒器的爐前管道系統的安全裝置,將針對所對應燃燒器的特點和管道系統采取相應的安全技術裝置。

3.2 保證施工安裝質量

燃氣應用設備一定要按設計要求施工。采用的材料,設備必須符合質量要求,有相應的質量合格證,檢查合格后,方可使用。施工安裝完畢,需要按程序進行嚴格的驗收,合格后,方可進行調試。經調試達到設計要求后,才能投入正常運行。

3.3 合理運行和安全操作

為了防止燃氣管道爆炸事故產生,新建管道與長期停止用氣的燃氣管道,在通氣之前要檢查管道氣密性,檢查所有開著或未關嚴孔或閥,檢查所有法蘭連接是否合格。然后打開吹掃閥,確信在燃氣管道內沒有存在火種時,直接用燃氣將空氣置換,取樣分析,以燃氣中含氧量不超過1%為合格,吹掃結束后,關閉吹掃閥。絕對禁止經過燃燒裝置或煙囪來放散燃氣管道中的燃氣。

燃氣應用設備的點火操作十分重要,一般可按下列原則進行:

點火前對應用設備通過煙囪通風換氣,換氣時間視燃燒室、煙道與煙囪容積大小而定,一般為5-10分鐘。

開動鼓風機,把風量調小,點燃點火器放入爐內,在燃氣管道內具有正壓的條件下,慢慢的開動燃氣管道閥門,將燃氣送到燃燒室。如果燃氣點不然,則應立即關閉燃氣閥門,并應遵照以上程序重新換氣、點火。

4 減少燃氣破壞力的措施

在燃氣應用設備上設置防爆門。防爆門本身并不能防止爆炸,但它可以迅速排泄高溫煙氣,降低爆炸波在爐內或煙道內的破壞力,保護設備不致損壞。工業爐的工作溫度高,而且有很多操作孔和沒有轉變的排煙道,因此可以安裝防爆門。

使用燃氣的房間應有足夠的向外開的門窗面積。從安全角度,每100平米的房間容積的防爆總面積不應小于5平方米。

為了防爆,應用燃氣的動力車間通常為單層廠房。

結語

在實際工作中,只要我們針對燃氣管道燃燒系統的各自特點,在設計、安裝、運行各個環節采取有效的安全措施,嚴格執行合理的規章制度,危險事故是完全可以避免的。

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