淺析煤氣發生爐裝置的安全設計要求

摘要煤氣發生爐是一種新型封閉、高效、節能、環保的燃燒系統，煤氣具有易燃易爆有毒的特點，火災爆炸等事故不容忽視，本文從主要危險有害因素分析、設施設備防火防爆防、電氣與消防安全、安全管理等方面對煤氣發生爐裝置的安全設計要求做了簡要分析。

關鍵詞煤氣發生爐 安全評價 安全防范措施

中圖分類號:TQ54文獻標識碼:A

煤氣發生爐是以煤為原料生產煤氣，供燃氣設備使用的裝置，熱效率可達80%以上，其綜合成本比直接燃煤更節能，是一種新型封閉、高效、節能、環保的燃燒系統。但由于煤氣發生爐裝置涉及的煤氣主要成分一氧化碳和氫氣、硫化氫均是第2.1類易燃氣體，火災爆炸等事故不容忽視，本文就以CG-2.4m煤氣發生爐和CG-3.0m煤氣發生爐系統為例，從主要危險有害因素分析、設施設備防火防爆防、電氣與消防安全、安全管理等方面對煤氣發生爐裝置的安全設計要求作一簡要分析。

1 煤氣發生爐裝置危險有害因素分析

1.1 涉及物資的危險特性

煤氣發生爐裝置涉及的最主要的危險物質是易燃易爆有毒的煤氣，其主要成分為一氧化碳(CO)、氫氣(H2)、氮氣，另外在生產過程中還會產生少量的二氧化碳(CO2)和硫化氫(H2S)等。而一氧化碳、氫氣屬于第2.1類易燃氣體，與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高熱極易燃燒爆炸。

1.2 生產過程中主要危險有害因素

火災爆炸:煤氣本身作為一氧化碳、氫氣等氣體的混合物，其爆炸極限低，泄漏氣體很可能與空氣形成爆炸性混合物，遇有明火甚至電氣或靜電火花等將發生火災爆炸事故。

煤氣中毒:煤氣作為一氧化碳、氮氣、氫氣、硫化氫等氣體的混合物，一旦泄漏將對人體產生綜合性健康危害，輕者發生頭暈缺氧，重者導致死亡。如果不采取通風防護措施，空氣中濃度過高也對人體有嚴重的危害。

靜電:煤氣在管道中流動時易產生和積聚靜電。靜電具有高電壓、靜電感應及尖端放電的特點，放電產生的靜電火花容易導致爆炸和火災事故。

電氣傷害:各種變配電室、操作控制室，各種以電力為能源的動力、照明和控制電器設備、電纜、設備等因故障、誤操作、過負荷、老化失修、雷擊等原因，不僅本身有可能發生火災爆炸等危險，而且可能引發人身觸電傷害和設備財產損失。

機械傷害:生產過程中高速旋轉或往復運動的機械零部件和固定機械設備、運輸設備、運送物料用的吊鉤及吊物等因防護不良、操作失誤、警示信號不靈或無防護，當人與其接觸時，會使人遭受打擊、擠壓、絞卷、碾壓等傷害。

其他危險有害因素:如墜落及落物、粉塵、噪聲、地震、雷擊等危險危害因素也應當采取積極防范措施。

2 煤氣發生爐裝置的安全設計要求

煤氣發生爐裝置的設計中應綜合考慮各方面的安全要求，做到全面明確，不遺不漏。

(1)選址及總體布局:選址時應布置在廠區主要建筑物和構筑物夏季最小頻率風向的上風側，平面布局應與其他生產車間的防火間距至少應達到15m，并應根據條件設置環形消防通道。廠房耐火等級至少應達到2級水平，操作平臺及豎直梯均應設置防護設置(護欄或護籠)。

(2)工藝布置和設備:設備應由正規單位制造、安裝，安裝完畢進行氣密性試驗;煤氣發生爐爐頂有探火孔時應設氣封，保證探火時不漏氣;煤氣發生爐的進口空氣管道應設逆止閥，空氣總管末端應設泄爆膜，煤氣發生爐的出口管道應設鐘罩閥安全放散裝置;水套集氣包進水軟管應裝逆止閥;

鐘罩閥、雙豎管、洗滌塔、電氣濾清器、脫硫塔均應設置直徑符合要求的泄壓放散管，電捕焦油器和洗滌塔上應設泄爆閥;加壓機后煤氣管道應設泄爆膜;煤氣加壓機和鼓風機、煤氣低壓總管壓力之間建議設置連鎖裝置。

當電氣濾清器出口煤氣壓力下降到設計值時，應有聲、光信號;當電氣濾清器絕緣子箱內的溫度下降到設計值時，應有聲、光信號;電氣濾清器宜裝設煤氣含氧量檢測裝置，當含氧量大于0.8%(體積比)時，應發出聲、光信號，當達到1%(體積比)時，應自動或手動切斷其高壓電源;煤氣排送機間應設事故排風裝置，事故排風裝置的開關應在室內外分別設置，并應便于操作，建議設置在線氧含量自動分析儀表。

(3)設施的操作與維修:煤氣設備均保持微正壓操作，吹掃和置換煤氣設施內部的煤氣，應用蒸汽、氮氣或煙氣為置換介質。吹掃或引氣過程中，周圍40m內嚴禁火源用蒸汽作為置換介質。進入煤氣設備內工作時，應取空氣樣作一氧化碳含量分析，并根據含量合理安排作業時間，采取防護措施并設專職監護人，所用照明電壓不得超過12V。打開煤氣加壓機、脫硫、凈化和貯存等煤氣系統設備和管道時，必須采取防止硫化物等自燃的措施。

(4)電氣與消防:建筑物和構筑物、室外煤氣設備、煤氣管道的均應采取防雷防靜電措施，并定期進行接地效果檢測;各個崗位和通道要設置應急照明燈，最好同時配備移動式應急照明設施;煤氣排送機的電動機，必須與空氣總管的空氣壓力傳感裝置或空氣鼓風機的電動機進行聯鎖，同時與煤氣排送機前低壓煤氣總管的煤氣壓力傳感裝置進行聯鎖，當壓力下降到允許值時，應自動停止煤氣排送機;選用符合防爆等級要求的防爆電機及電器，線路穿管保護;設置可燃氣體泄漏報警儀，第一時間采取安全措施;危險崗位設置防火安全警示標志，應設置事故柜，配備相應的安全防護用具，如:防毒面具、應急藥品等，并配備足量的消防栓、滅火器等消防設施。

(5)安全管理:應建立安全管理機構，成立安全領導小組，聘請有實踐經驗的技術人員負責本單位的煤氣管理工作;制訂各級各類人員、職能部門安全生產責任制，建立健全各項安全管理制度和各崗位安全操作規程;職工上崗前必須經過三級安全教育，特種作業人員必須持證上崗;根據煤氣發生爐周邊實際情況制定切實可行的安全事故應急救援預案，并定期進行演練，根據演練情況及時修訂。

煤氣發生爐生產裝置雖然危險性大，但現有工藝已成熟可靠，設計過程若做到硬件設施到位，嚴格執行安全三同時要求，并定期進行安全評價，針對安全評價過程中發現的問題及時整改排查，充分發揮現代化生產的優勢，將事故的事后處理變為事前預防，從源頭抓起，防患于未然，則煤氣發生爐裝置的安全生產是完全可以保證的。

參考文獻

[1]GB50195-94《發生爐煤氣站設計規范》

[2]GB 6222-86《工業企業煤氣安全規程》