燃气导热油炉、蒸汽锅炉的火灾爆炸危险性剖析及其预防措施参考方案
燃气导热油炉的燃料是可燃气体,主要是_气或煤气._气和煤气的主要成分都是甲烷,还搀杂一些简单的烷烃,这些组分都是高度易燃易爆的气体,_气的爆炸下限为4%,煤气的爆炸下限为6.2%,极易发生爆炸事故.
炉膛爆炸火灾危险性
炉膛爆炸是由于可燃气体漏入并与空气混合形成爆炸性混合物,这种混合物处在爆炸_范围时一接触到适当的点火源_会发生爆炸事故.伴随着化学变化,炉内气 体压力瞬时剧增,所产生的爆炸力_过结构强度而造成向外爆炸,由于在极短时间内大量能量在有限体积内积聚,造成锅炉炉膛处于非寻常的高压或高温状态,使周 围介质发生震动或邻近的物质遭到破坏.炉膛爆炸主要由以下因素造成.
点火不当
在点火时,如启动操作不当,出现熄火而又未及时切断气源、配气管进行可燃气体吹扫,或吹扫不_、打开阀门时喷嘴也点不着火或者被吹灭,或其他可能使炉膛中存积大量高浓度可燃气体并处于爆炸_范围内的情况,则再次点火时引燃这些可燃气体,引起爆炸.
火焰不稳定而熄灭
如果煤气燃烧器出力过大,火焰_会脱开燃烧器,发生脱火现象；相反出力过小,火焰_会缩回燃烧器内,发生回火现象,使锅炉运行中火焰不稳定而熄灭,由于炉膛呈炽热状态,达到或_过可燃气体与空气混合物的着火温度,且继续进可燃气体时,_有可能立即发生爆炸.
设备不完善
因为阀门漏气,设备不完善,没有点火灭火保护装置和火焰检测装置,可燃气体充满炉内点火发生爆炸.
输气管道泄漏
由于燃气导热油炉输气管道庞大,可燃气体消耗量大,有些管道已经存在老化、腐蚀的情况,如不注意管道的维护和检修,在输气过程中容易发生可燃气体泄露,而造成爆炸事故.
操作失误
在锅炉运行时,有些事故是可以避免的,但事故依然发生了,主要原因是操作人员在锅炉运行时操作不合理,不按照规章制度操作,工作人员安全意识不足,工作不负责任,值班、检修不按规定进行,_终导致事故的发生.
炉体爆炸的火灾危险性
燃气锅炉炉体爆炸是由于锅炉设备材料质量问题,受压元件强度不够或者严重缺水,持续加热等因素造成的爆炸事故.
燃气导热油炉炉设计制造方面
设计不合理造成燃气锅炉结构上的缺陷；材料不符合要求；焊接质量粗糙；受压元件强度不够等,这些因素也是引起燃气锅炉爆炸的重要因素.
锅炉内水被烧空造成爆炸
在锅炉运行时,其中的水会被加热慢慢减少,当锅炉内的水过少甚至烧空时,可燃气体燃烧所释放的热能直接加热锅炉设备本身,造成炉体过热,发生爆炸事故.
由以上可看出燃气锅炉的爆炸火灾危险性大,因素多种多样.
利用预先分析法评价燃气锅炉火灾危险性为了更清晰说明燃气锅炉的火灾危险性,下面用预先分析法进行分析讨论
炉膛爆炸火灾危险性
炉膛爆炸是由于可燃气体漏入并与空气混合形成爆炸性混合物,这种混合物处在爆炸_范围时一接触到适当的点火源_会发生爆炸事故.伴随着化学变化,炉内气 体压力瞬时剧增,所产生的爆炸力_过结构强度而造成向外爆炸,由于在极短时间内大量能量在有限体积内积聚,造成锅炉炉膛处于非寻常的高压或高温状态,使周 围介质发生震动或邻近的物质遭到破坏.炉膛爆炸主要由以下因素造成.
点火不当
在点火时,如启动操作不当,出现熄火而又未及时切断气源、配气管进行可燃气体吹扫,或吹扫不_、打开阀门时喷嘴也点不着火或者被吹灭,或其他可能使炉膛中存积大量高浓度可燃气体并处于爆炸_范围内的情况,则再次点火时引燃这些可燃气体,引起爆炸.
火焰不稳定而熄灭
如果煤气燃烧器出力过大,火焰_会脱开燃烧器,发生脱火现象；相反出力过小,火焰_会缩回燃烧器内,发生回火现象,使锅炉运行中火焰不稳定而熄灭,由于炉膛呈炽热状态,达到或_过可燃气体与空气混合物的着火温度,且继续进可燃气体时,_有可能立即发生爆炸.
设备不完善
因为阀门漏气,设备不完善,没有点火灭火保护装置和火焰检测装置,可燃气体充满炉内点火发生爆炸.
输气管道泄漏
由于燃气导热油炉输气管道庞大,可燃气体消耗量大,有些管道已经存在老化、腐蚀的情况,如不注意管道的维护和检修,在输气过程中容易发生可燃气体泄露,而造成爆炸事故.
操作失误
在锅炉运行时,有些事故是可以避免的,但事故依然发生了,主要原因是操作人员在锅炉运行时操作不合理,不按照规章制度操作,工作人员安全意识不足,工作不负责任,值班、检修不按规定进行,_终导致事故的发生.
炉体爆炸的火灾危险性
燃气锅炉炉体爆炸是由于锅炉设备材料质量问题,受压元件强度不够或者严重缺水,持续加热等因素造成的爆炸事故.
燃气导热油炉炉设计制造方面
设计不合理造成燃气锅炉结构上的缺陷；材料不符合要求；焊接质量粗糙；受压元件强度不够等,这些因素也是引起燃气锅炉爆炸的重要因素.
锅炉内水被烧空造成爆炸
在锅炉运行时,其中的水会被加热慢慢减少,当锅炉内的水过少甚至烧空时,可燃气体燃烧所释放的热能直接加热锅炉设备本身,造成炉体过热,发生爆炸事故.
由以上可看出燃气锅炉的爆炸火灾危险性大,因素多种多样.
利用预先分析法评价燃气锅炉火灾危险性为了更清晰说明燃气锅炉的火灾危险性,下面用预先分析法进行分析讨论
类型 | 故障 | 原因 | 危险等级 | 措施 |
炉膛爆炸 | 烟囱冒黑烟 | 1、燃料气通入量过大2、空气量不足3、燃料气温度过低4、炉管烧坏 | 2 | 1、关小燃料气阀门2、开大进风阀门3、提高燃料气温度4、更换炉管 |
出口温度突然升高 | 燃料气阀门突然开的过大 | 2 | 减小火焰 | |
燃烧不稳定 | 1、燃料气压力不稳定2、燃料气温度忽高忽低 | 2 | 调节燃料气流量,稳定燃料气压力 | |
出口温度突然下降 | 出口管线或干线突然断裂 | 3 | 停炉,抢修管线和干线 | |
燃料气中断 | 1、炉温下降2、熄火 | 2 | 1、联系供气站_供气2、及时向炉膛通入蒸汽吹扫 | |
炉管烧坏 | 1、高温气体对炉管腐蚀2、操作压力过高 | 3 | 紧急停产,针对不同情况进行处理 | |
爆炸着火 | 1、炉膛内有一定量燃烧气而点火2、操作不当,导致燃烧不完全而产生过多可燃气体3、过负荷运转,燃料气过多 | 3 | 1、点火前通蒸汽吹扫不少于30min,爆炸气分析成分2、_正常操作3、降低锅炉负荷 | |
锅炉爆炸 | 爆炸着火 | 锅炉材料元件受压强度不够 | 3 | 锅炉使用前严格检查 |
|
| 锅炉严重缺水 | 4 | 在锅炉运行中经常监视,注意加水 |
结果分析：从上表的燃气锅炉预先危险性分析可知预防燃气锅炉爆炸应从以下几方面加以注意：
一是点火前的预防.在锅炉点火前,要确保锅炉的各项性能符合标准,做好安全检查工作.
二是在锅炉运行中的合理操作和监督.这要求锅炉操作者有较强的责任心,能及时发现问题并合理解决.
三是锅炉设备的定期维护.锅炉设备老化也是燃气锅炉爆炸危险性因素之一,也占事故中的一定比例
5．燃气锅炉火灾危险性预防措施
5．1锅炉质量要求
锅炉的设计、制造、安装、运行、检修、改造、检验等必须符合《蒸汽锅炉安全技术监察规程》及《热水锅炉安全技术监察规程》的规定.
5．2点火时的防火措施
（1）在点火前,由于燃气锅炉内已经充满了残留的可燃气体,所以在点火前,要做到先启动送、引风机强制通风5-10分钟,充分进行炉膛内的气体置换,_ 炉膛内的可燃气体才能正常点火升压,一次点火未成功需要重新点火时,一定要在点火前再次给炉膛通风,充分_可燃气体.当采用手动点火时,人工操作和调试 很难_准确无误,根据监察规程规定,燃气锅炉要安装自动保护装置,包括自动点火、熄火保护、燃烧自动调节及必要的自动报警保护装置.
（2）当炉内温度低或比较潮湿时,因点火困难,需采取适当方法给炉内预热.
（3）在可燃气体喷嘴前的进气管上,应装置压力表.
（4）如火焰熄灭,立即停止供入可燃气体,只供空气,换气后,再进行点火操作.
（5）为了防止煤气锅炉在点火时发生爆炸,必须在点火前检查进气管中的燃气压力,当压力符合要求时,再使用鼓风机吹扫炉膛,_炉膛内的爆炸性混合物.在点火时应严格遵守先点火,后开气的原则.
5．3燃气锅炉工作时的防火措施
（1）防止脱火：可燃气体燃烧器出力过大,火焰会脱开燃烧器,过多的可燃气体发生不完全燃烧,在炉膛内存积大量的爆炸混合气体,随时存在爆炸危险.所以, 应注意脱火现象,具体方法有：a、实行火焰稳定化；b、把空燃比调整到理论混合比附近；c、人为加大燃烧速度；d、使可燃气体压力保持稳定；e、减小燃料 的喷出速度.
（2）防止回火：可燃气体出力过小,火焰会回缩到燃烧器内,使锅炉运行中火焰不稳定而熄火.此时继续通入可燃气体,则达到可燃气体爆炸_后,爆炸一触即发.防止回火现象的措施有：a、加大_小喷出速度；b、必须使燃料从喷嘴喷出的速度大于其燃烧速度,即炉膛保持正压
（3）点火后直到进入稳定状态的过程中,要很好的监视燃烧工况,注意调节燃烧气流量,稳定燃烧器压力,使火焰能够稳定的燃烧.
（4）为减少烟囱冒烟,出火星和污染环境,对烟囱冒火应进行综合治理,如安装消烟除尘和火星熄灭装置等.
（5）平时操作中,注意不能骤冷骤热,以防发生爆裂.
5．4防止燃气锅炉中严重缺水
锅炉中严重缺水或烧干事故是化工、石油生产用锅炉普遍发生的一种事故.司炉要在锅炉运行时定期对水位严密监视,定期上水,经常检查水位指示器是否工作正常,进行排污排垢清洗处理.
5．5燃气锅炉的定期维护和检修
（1）应经常检查锅炉水位表,压力表,安全阀等安全附件,确保它们的可靠性 .
（2）定期对锅炉内部进行检查,查看炉膛是否破裂,输气管路是否完好,_管路不发生可燃气体泄露.
5．6燃气锅炉周围环境要求
（1）禁止在锅炉房堆放各种可燃物,也不准在锅炉本体和蒸汽管道上烘烤_物品.擦拭设备的油棉纱、油抹布要妥善保管.
（2） 禁止在锅炉内焚烧废纸、废木材、废油毡等,以防造成烟囱飞火,引燃周围可燃物.
（3）锅炉周围不能存在火源,锅炉输气管不能靠近其他加热设备.
5．7加强消防安全管理
燃气锅炉爆炸危险性大,影响因素复杂多样,这_要求司炉熟悉燃气锅炉的工作原理和操作规范.不仅要_不出现误操作,更重要的是要具有在锅炉出现问题时处 理问题的能力.锅炉的爆炸危险要求司炉有较强的责任心,熟悉业务. 锅炉操作人员必须经过专门培训,经考试合格,持证上岗,否则,禁止进锅炉房操作.值班操作人员应尽职尽责,遵守有关锅炉安全运行的各项制度.锅炉房应根据 人员岗位情况制订《岗位安全责任制》,每个操作人员应达到"三懂三会"（即懂本岗位的火灾危险性,懂预防火灾的措施,懂扑救火灾方法；会使用灭火器材,会 处理险情,会报警）.
5．8设置防火安全装置
为了避免或减少燃气锅炉爆炸造成的伤亡事故及其造成的社会、经济损失,我们也可以采用更有效的锅炉防爆报警系统.例如能够检测出可燃气体泄露浓度的传感器 和报警器等.现在已经研制出利用物质的物理和化学性质受气体作用后发生变化的原理制作的气体传感器,可利用锅炉炉膛内可燃气体检漏、浓度测量来报警.而报 警器采用灵敏度高、响应时间快的半导体材料制成,气敏元件感受到可燃气体泄露立即发出警报.水喷淋系统也可作为锅炉火灾爆炸初期预防措施.随着科技的发 展,人工智能等更多的高新技术将应用到燃气锅炉爆炸预防中来.
结论：
燃气锅炉火灾爆炸的发生通常要具备三个条件,即可燃气体处于其爆炸_范围内,有火源存在,在一定的容器内.防止燃气锅炉的火灾爆炸_是使上面的三个条件 不能满足.所以,预防燃气锅炉的防火防爆可控制其发生的三要素.通过对这三个要素的分析,增强对锅炉爆炸事故的预防,这样才能消除燃气锅炉炉膛爆炸事故的 可能.防止锅炉爆炸主要应加强锅炉设备质量安全管理,在操作中杜绝缺水问题.在预防方面采取多种因素共同控制的方法,降低事故发生几率.对燃气锅炉操作人 员严格要求,_操作正确,确保锅炉的正常工况,进一步降低燃气锅炉的火灾爆炸危险性.
一是点火前的预防.在锅炉点火前,要确保锅炉的各项性能符合标准,做好安全检查工作.
二是在锅炉运行中的合理操作和监督.这要求锅炉操作者有较强的责任心,能及时发现问题并合理解决.
三是锅炉设备的定期维护.锅炉设备老化也是燃气锅炉爆炸危险性因素之一,也占事故中的一定比例
5．燃气锅炉火灾危险性预防措施
5．1锅炉质量要求
锅炉的设计、制造、安装、运行、检修、改造、检验等必须符合《蒸汽锅炉安全技术监察规程》及《热水锅炉安全技术监察规程》的规定.
5．2点火时的防火措施
（1）在点火前,由于燃气锅炉内已经充满了残留的可燃气体,所以在点火前,要做到先启动送、引风机强制通风5-10分钟,充分进行炉膛内的气体置换,_ 炉膛内的可燃气体才能正常点火升压,一次点火未成功需要重新点火时,一定要在点火前再次给炉膛通风,充分_可燃气体.当采用手动点火时,人工操作和调试 很难_准确无误,根据监察规程规定,燃气锅炉要安装自动保护装置,包括自动点火、熄火保护、燃烧自动调节及必要的自动报警保护装置.
（2）当炉内温度低或比较潮湿时,因点火困难,需采取适当方法给炉内预热.
（3）在可燃气体喷嘴前的进气管上,应装置压力表.
（4）如火焰熄灭,立即停止供入可燃气体,只供空气,换气后,再进行点火操作.
（5）为了防止煤气锅炉在点火时发生爆炸,必须在点火前检查进气管中的燃气压力,当压力符合要求时,再使用鼓风机吹扫炉膛,_炉膛内的爆炸性混合物.在点火时应严格遵守先点火,后开气的原则.
5．3燃气锅炉工作时的防火措施
（1）防止脱火：可燃气体燃烧器出力过大,火焰会脱开燃烧器,过多的可燃气体发生不完全燃烧,在炉膛内存积大量的爆炸混合气体,随时存在爆炸危险.所以, 应注意脱火现象,具体方法有：a、实行火焰稳定化；b、把空燃比调整到理论混合比附近；c、人为加大燃烧速度；d、使可燃气体压力保持稳定；e、减小燃料 的喷出速度.
（2）防止回火：可燃气体出力过小,火焰会回缩到燃烧器内,使锅炉运行中火焰不稳定而熄火.此时继续通入可燃气体,则达到可燃气体爆炸_后,爆炸一触即发.防止回火现象的措施有：a、加大_小喷出速度；b、必须使燃料从喷嘴喷出的速度大于其燃烧速度,即炉膛保持正压
（3）点火后直到进入稳定状态的过程中,要很好的监视燃烧工况,注意调节燃烧气流量,稳定燃烧器压力,使火焰能够稳定的燃烧.
（4）为减少烟囱冒烟,出火星和污染环境,对烟囱冒火应进行综合治理,如安装消烟除尘和火星熄灭装置等.
（5）平时操作中,注意不能骤冷骤热,以防发生爆裂.
5．4防止燃气锅炉中严重缺水
锅炉中严重缺水或烧干事故是化工、石油生产用锅炉普遍发生的一种事故.司炉要在锅炉运行时定期对水位严密监视,定期上水,经常检查水位指示器是否工作正常,进行排污排垢清洗处理.
5．5燃气锅炉的定期维护和检修
（1）应经常检查锅炉水位表,压力表,安全阀等安全附件,确保它们的可靠性 .
（2）定期对锅炉内部进行检查,查看炉膛是否破裂,输气管路是否完好,_管路不发生可燃气体泄露.
5．6燃气锅炉周围环境要求
（1）禁止在锅炉房堆放各种可燃物,也不准在锅炉本体和蒸汽管道上烘烤_物品.擦拭设备的油棉纱、油抹布要妥善保管.
（2） 禁止在锅炉内焚烧废纸、废木材、废油毡等,以防造成烟囱飞火,引燃周围可燃物.
（3）锅炉周围不能存在火源,锅炉输气管不能靠近其他加热设备.
5．7加强消防安全管理
燃气锅炉爆炸危险性大,影响因素复杂多样,这_要求司炉熟悉燃气锅炉的工作原理和操作规范.不仅要_不出现误操作,更重要的是要具有在锅炉出现问题时处 理问题的能力.锅炉的爆炸危险要求司炉有较强的责任心,熟悉业务. 锅炉操作人员必须经过专门培训,经考试合格,持证上岗,否则,禁止进锅炉房操作.值班操作人员应尽职尽责,遵守有关锅炉安全运行的各项制度.锅炉房应根据 人员岗位情况制订《岗位安全责任制》,每个操作人员应达到"三懂三会"（即懂本岗位的火灾危险性,懂预防火灾的措施,懂扑救火灾方法；会使用灭火器材,会 处理险情,会报警）.
5．8设置防火安全装置
为了避免或减少燃气锅炉爆炸造成的伤亡事故及其造成的社会、经济损失,我们也可以采用更有效的锅炉防爆报警系统.例如能够检测出可燃气体泄露浓度的传感器 和报警器等.现在已经研制出利用物质的物理和化学性质受气体作用后发生变化的原理制作的气体传感器,可利用锅炉炉膛内可燃气体检漏、浓度测量来报警.而报 警器采用灵敏度高、响应时间快的半导体材料制成,气敏元件感受到可燃气体泄露立即发出警报.水喷淋系统也可作为锅炉火灾爆炸初期预防措施.随着科技的发 展,人工智能等更多的高新技术将应用到燃气锅炉爆炸预防中来.
结论：
燃气锅炉火灾爆炸的发生通常要具备三个条件,即可燃气体处于其爆炸_范围内,有火源存在,在一定的容器内.防止燃气锅炉的火灾爆炸_是使上面的三个条件 不能满足.所以,预防燃气锅炉的防火防爆可控制其发生的三要素.通过对这三个要素的分析,增强对锅炉爆炸事故的预防,这样才能消除燃气锅炉炉膛爆炸事故的 可能.防止锅炉爆炸主要应加强锅炉设备质量安全管理,在操作中杜绝缺水问题.在预防方面采取多种因素共同控制的方法,降低事故发生几率.对燃气锅炉操作人 员严格要求,_操作正确,确保锅炉的正常工况,进一步降低燃气锅炉的火灾爆炸危险性.
