（鍋爐火燃氣災爆炸危險性分析及其預防措施）

隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，鍋爐作為生產(chǎn)熱能和動力的工藝設備，在現(xiàn)代工業(yè)、電力及人民生活中普遍使用，而燃氣鍋爐以它優(yōu)質(zhì)、環(huán)保、清潔的特點滿足了人們對環(huán)境、安全、自動化的要求，所以很多家庭已經(jīng)采用了燃氣鍋爐作為其取暖設備。但由于各種原因，燃氣鍋爐爆炸事故的頻頻發(fā)生，它不僅在經(jīng)濟方面造成大量損失，嚴重的使人們在身心甚至生命都受到威脅。所以研究燃氣鍋爐爆炸危險性及其預防措施是十分必要的。

一、燃氣鍋爐及其應用

1．1燃氣鍋爐結構簡介

燃氣鍋爐包括燃氣燃燒設備和鍋爐本體兩個系統(tǒng)。燃氣燃燒設備主要指爐膛和燃燒器，也包括其他與燃燒過程有關的設備，它的主要作用是將一定數(shù)量的可燃氣體和空氣通入燃燒設備中，通過可燃氣體的燃燒將化學能轉(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。整個鍋爐生產(chǎn)過程就是將一定數(shù)量的可燃氣體和相應數(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燃氣鍋爐的應用

燃氣鍋爐作為一種產(chǎn)生熱能和動力的工藝設備，廣泛地應用于電力、機械、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。燃氣鍋爐已經(jīng)逐步進入人們生活的周圍。

2.燃氣鍋爐爆炸事故類型及其危害

燃氣鍋爐運行中出現(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，這種事故常導致設備、廠房破壞和人身傷亡，造成重大損失。

　?。?）重大事故：燃氣鍋爐無法維持正常運行而被迫停爐的事故，如缺水事故、爐膛爆炸事故等。這類事故雖不像特大事故嚴重，但也常常造成設備、房屋損壞和人身傷亡，并使燃氣鍋爐被迫停運，傷財傷命。

　?。?）一般事故：在運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。

燃氣鍋爐事故屬于工業(yè)熱災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。燃氣鍋爐發(fā)生爆炸事故頻率較高。

3．燃氣鍋爐的火災危險性分析

3．1燃氣的危險特性

　　燃氣鍋爐的燃料是可燃氣體，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。

3．2爐膛爆炸火災危險性

　　爐膛爆炸是由于可燃氣體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一接觸到適當?shù)狞c火源就會發(fā)生爆炸事故。伴隨著化學變化，爐內(nèi)氣體壓力瞬時劇增，所產(chǎn)生的爆炸力超過結構強度而造成向外爆炸，由于在極短時間內(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)遭到破壞。爐膛爆炸主要由以下因素造成。

3.2.1點火不當

　　在點火時，如啟動操作不當，出現(xiàn)熄火而又未及時切斷氣源、配氣管進行可燃氣體吹掃，或吹掃不徹底、打開閥門時噴嘴也點不著火或者被吹滅，或其他可能使爐膛中存積大量高濃度可燃氣體并處于爆炸極限范圍內(nèi)的情況，則再次點火時引燃這些可燃氣體，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，使鍋爐運行中火焰不穩(wěn)定而熄滅，由于爐膛呈熾熱狀態(tài)，達到或超過可燃氣體與空氣混合物的著火溫度，且繼續(xù)進可燃氣體時，就有可能立即發(fā)生爆炸。

3.2.3設備不完善

　　因為閥門漏氣，設備不完善，沒有點火滅火保護裝置和火焰檢測裝置，可燃氣體充滿爐內(nèi)點火發(fā)生爆炸。

3.2.4輸氣管道泄漏

　　由于燃氣鍋爐輸氣管道龐大，可燃氣體消耗量大，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和檢修，在輸氣過程中容易發(fā)生可燃氣體泄露，而造成爆炸事故。

3.2.5操作失誤

　　在鍋爐運行時，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行時操作不合理，不按照規(guī)章制度操作，工作人員安全意識不足，工作不負責任，值班、檢修不按規(guī)定進行，最終導致事故的發(fā)生。

3.3爐體爆炸的火災危險性

燃氣鍋爐爐體爆炸是由于鍋爐設備材料質(zhì)量問題，受壓元件強度不夠或者嚴重缺水，持續(xù)加熱等因素造成的爆炸事故。

3．3．1燃氣鍋爐設計制造方面

　　設計不合理造成燃氣鍋爐結構上的缺陷；材料不符合要求；焊接質(zhì)量粗糙；受壓元件強度不夠等，這些因素也是引起燃氣鍋爐爆炸的重要因素。

3．3．2鍋爐內(nèi)水被燒空造成爆炸

　　在鍋爐運行時，其中的水會被加熱慢慢減少，當鍋爐內(nèi)的水過少甚至燒空時，可燃氣體燃燒所釋放的熱能直接加熱鍋爐設備本身，造成爐體過熱，發(fā)生爆炸事故。

由以上可看出燃氣鍋爐的爆炸火災危險性大，因素多種多樣。

4．利用預先分析法評價燃氣鍋爐火災危險性

　　為了更清晰說明燃氣鍋爐的火災危險性，下面用預先分析法進行分析討論：（具體表格見下頁）

燃氣鍋爐預先危險性分析

　　結果分析：從上表的燃氣鍋爐預先危險性分析可知預防燃氣鍋爐爆炸應從以下幾方面加以注意：

　　一是點火前的預防。在鍋爐點火前，要確保鍋爐的各項性能符合標準，做好安全檢查工作。

　　二是在鍋爐運行中的合理操作和監(jiān)督。這要求鍋爐操作者有較強的責任心，能及時發(fā)現(xiàn)問題并合理解決。

三是鍋爐設備的定期維護。鍋爐設備老化也是燃氣鍋爐爆炸危險性因素之一，也占事故中的一定比例

　　5．事例分析燃氣鍋爐爆炸

　　案例1：

　　1990年4月22日6時15分 ，北京人民大會堂一臺SZQ4—1．25型鍋爐發(fā)生爐膛爆炸，爐體南、北側和頂部發(fā)現(xiàn)有裂縫和部分凸起，爐膛保溫層遭到破壞，鍋爐房窗玻璃震壞，鍋爐房外東院停車場一輛小汽車的后玻璃被擊碎，另一輛汽車的尾燈玻璃也被擊碎。
　當天早晨6時10分，鍋爐房值班人員按規(guī)定啟動引風機和鼓風機，排除爐內(nèi)氣體。約3—5分鐘后關閉鼓風機，接通電打火器的電源，打開上、下點火燃燒器的閥門。此時，因司爐工未認真操作，在上點火燃燒器未點著火的情況下，先打開上主燃燒器的閥門，接著再打開下燃燒器的閥門。這時爐內(nèi)的氣體已達到了爆炸的臨界點，當下主燃燒器一被點著，爐膛“轟”的一聲就立即發(fā)生了爆炸。由于主燃燒器的煤氣閥門只開了三團，進氣量不大，加上爐體安全裝置起了作用，氣浪主要從兩個防爆門向東沖出，爐體破壞不大，但因鍋爐位于重要的場所，其影響和后果甚大。
　　案例2：

　　2003年1月3日19時10分 ，山東省勝利油田管理局河口社區(qū)西區(qū)鍋爐房，一臺熱煤氣發(fā)生爐壓力容器在調(diào)試運行階段，因故障處理不當，使煤氣發(fā)生爐夾套內(nèi)壁頂板處的使用溫度超溫、材料開裂，發(fā)生爆炸，死亡6人，受傷3人，直接經(jīng)濟損失43.5萬元。

　　案例3：

　　2008年6月12日18時46分 ，泉州晉江市福建鳳竹紡織科技有限公司導熱油鍋爐車間發(fā)生導熱油噴濺起火，意外的爆炸使15名消防官兵不同程度燒傷。

工作人員正在導熱油鍋爐車間啟動3#鍋爐對導熱油進行加熱，當導熱油溫度升至240度，準備3#鍋爐加熱的導熱油接入廠區(qū)導熱油輸送主管道時，工人在開啟管道閥門的過程中，由于閥門發(fā)生故障破裂，導熱油噴濺而出，并立即氣化燃燒起火。

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2010年10月15日 - 但讓他沒想到的是,鄭州燃氣股份有限公司(下稱鄭州燃氣)卻發(fā)布公告,稱在... IC卡表用戶限購100立方米天然氣 30多歲的市民張女士,在緯五路的一家...

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采暖高峰來臨 鄭州“限購”燃氣|燃氣|鄭州|華潤燃氣_21世紀網(wǎng)

2011年11月16日 - 股市,鄭州華潤燃氣公司已于11月9日開始實行“限購令”。這已是鄭州燃氣3年來出臺的第三次“限購令”。

http://www.21cbh.com/HTML/2011-11-16/4NNDEz... 2011-11-16 - 百度快照

燃氣充值系統(tǒng)3年沒升完 江北6萬用戶盼解限購令|http://my399.com

為此,天辰燃氣的用戶不得不頻繁折騰去交費,無論寒暑,他們希望燃氣限購早日解禁。...啥時候升完級、解除限購?不清楚。因擔心被停氣,用戶無奈只好頻繁地去一次次...

http://news.my399.com/system/2012015/000311... 2012-1-5

2012年8月10日 - 民意難平,好不容易熄滅一線城市消費者對限購燃氣的一把火,西安,立刻有...隨之西安再傳限購令。 然而,短短六天后,發(fā)布《意見稿》的西安市人民政府...

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2012年7月25日 - 天燃氣公司推出“限購令”后,這一惠民便民服務到底存不存在,讓百姓倍感疑惑。 2010年6月1日,國家發(fā)改委將國產(chǎn)陸上天然氣出廠基準價格每立方米提高0....

http://www.qhnews.com/newscenter/system/201... 2012-7-25

2008年10月27日 - 商報訊(記者 陳清利)隨著冬日臨近,關心燃氣“限購令”能否放開的市民明顯多了起來。昨日,鄭州市物價部門舉辦的“價格服務進社區(qū)”活動走進了河南博物院...

http://news.sohu.com/20081027/n2602565...shtml 2008-10-27

山西新聞網(wǎng)忻州訊定襄縣藍天供熱公司南城站于1月3日晚七時左右，供暖鍋爐發(fā)生爆炸致兩死一傷。

本網(wǎng)記者現(xiàn)場了解到，事故發(fā)生后縣委書記劉婷芳、縣長王志東第一時間趕赴事發(fā)地親自坐陣指揮救援并對家屬進行安撫，隨即起動應急預案，一邊向上級匯報一邊聯(lián)合公安、消防、醫(yī)療、安監(jiān)、城建等多部門對傷員進行及時搶救，以防再生事故的發(fā)生。

4日，據(jù)定襄縣新聞辦負責人稱：目前已成立事故調(diào)查組，專家介入事故各個環(huán)節(jié)進行調(diào)查。初步認定，供暖水暖鍋爐爆炸引發(fā)火災，操作人員窒息死亡。時下定襄縣委、政府采取一邊搶修集中供暖鍋爐確保民生不受寒流襲擊，一邊成立事故調(diào)查、醫(yī)療救護等5個工作組開展工作。

陜西興平小區(qū)鍋爐爆炸居民徒手刨出被困者

http://www.fire.hc360.com2012年11月22日08:43 來源：慧聰消防網(wǎng)作者：代梓儀T|T

慧聰消防網(wǎng)訊21日的咸陽興平，如此黑色。9：40分，陜西興平福瑞花園小區(qū)天然氣采暖鍋爐房發(fā)生爆炸，導致6人死亡，1人受傷，死傷者為小區(qū)物業(yè)管理人員和小區(qū)居民。爆炸現(xiàn)場的三層樓房已經(jīng)出現(xiàn)坍塌。事故發(fā)生后，當?shù)毓?、消防、安監(jiān)等部門趕往現(xiàn)場救援，傷者隨后被送往咸陽市醫(yī)院救治。

深圳80后-：11月21日9：40分，陜西興平福瑞花園小區(qū)天然氣采暖鍋爐房發(fā)生爆炸，導致6人死亡。鍋爐爆炸的原因無外乎超溫、超壓；缺水后在高溫下補水；安全閥失靈。

長白山老人參王：興平一小區(qū)自供暖鍋爐爆炸，6死一傷，咸陽將展開全市安全大檢查。為什么總是出事之后才大檢查，提前準備，提前防范不行嗎？

仁者樂山謙恭忠孝：陜西興平一居民區(qū)鍋爐發(fā)生爆炸造成6人死1人傷-新華網(wǎng)西安11月21日（記者姜辰蓉）記者從陜西省興平市政府了解到，21日興平市一小區(qū)天然氣鍋爐發(fā)生爆炸，造成6人死亡，1人受傷。

對上面案例分析可知，產(chǎn)生事故原因大致如下：
　　1．司爐對業(yè)務不熟悉，工作不認真，雖然點火程序正確，但卻因判斷錯誤而誤操作。

　　2．鍋爐啟動時通氣時間過斷，不能使可燃氣體濃度降到爆炸極限以下，造成爆炸事故。

　　3．鍋爐本身設備老化，不能正常工作，缺乏安全性。

　　4．設備檢修不足，對存在的問題沒能及時的發(fā)現(xiàn)解決，隱患存在時間長，危險性大。

　　6．燃氣鍋爐火災危險性預防措施

　　6．1鍋爐質(zhì)量要求

鍋爐的設計、制造、安裝、運行、檢修、改造、檢驗等必須符合《蒸汽鍋爐安全技術監(jiān)察規(guī)程》及《熱水鍋爐安全技術監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定。

　　6．2點火時的防火措施

　?。?）在點火前，由于燃氣鍋爐內(nèi)已經(jīng)充滿了殘留的可燃氣體，所以在點火前，要做到先啟動送、引風機強制通風5-10分鐘，充分進行爐膛內(nèi)的氣體置換，清除爐膛內(nèi)的可燃氣體才能正常點火升壓，一次點火未成功需要重新點火時，一定要在點火前再次給爐膛通風，充分清除可燃氣體。當采用手動點火時，人工操作和調(diào)試很難保證準確無誤，根據(jù)監(jiān)察規(guī)程規(guī)定，燃氣鍋爐要安裝自動保護裝置，包括自動點火、熄火保護、燃燒自動調(diào)節(jié)及必要的自動報警保護裝置。

　?。?）當爐內(nèi)溫度低或比較潮濕時，因點火困難，需采取適當方法給爐內(nèi)預熱。

　?。?）在可燃氣體噴嘴前的進氣管上，應裝置壓力表。

　?。?）如火焰熄滅，立即停止供入可燃氣體，只供空氣，換氣后，再進行點火操作。

　?。?）為了防止煤氣鍋爐在點火時發(fā)生爆炸，必須在點火前檢查進氣管中的燃氣壓力，當壓力符合要求時，再使用鼓風機吹掃爐膛，清除爐膛內(nèi)的爆炸性混合物。在點火時應嚴格遵守先點火，后開氣的原則。
　　6．3燃氣鍋爐工作時的防火措施

　?。?）防止脫火：可燃氣體燃燒器出力過大，火焰會脫開燃燒器，過多的可燃氣體發(fā)生不完全燃燒，在爐膛內(nèi)存積大量的爆炸混合氣體，隨時存在爆炸危險。所以，應注意脫火現(xiàn)象，具體方法有：a、實行火焰穩(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、使可燃氣體壓力保持穩(wěn)定；e、減小燃料的噴出速度。

　?。?）防止回火：可燃氣體出力過小，火焰會回縮到燃燒器內(nèi)，使鍋爐運行中火焰不穩(wěn)定而熄火。此時繼續(xù)通入可燃氣體，則達到可燃氣體爆炸極限后，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）點火后直到進入穩(wěn)定狀態(tài)的過程中，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。

　?。?）為減少煙囪冒煙，出火星和污染環(huán)境，對煙囪冒火應進行綜合治理，如安裝消煙除塵和火星熄滅裝置等。
（5）平時操作中，注意不能驟冷驟熱，以防發(fā)生爆裂。

6．4防止燃氣鍋爐中嚴重缺水

鍋爐中嚴重缺水或燒干事故是化工、石油生產(chǎn)用鍋爐、家用普遍發(fā)生的一種事故。司爐要在鍋爐運行時定期對水位嚴密監(jiān)視，定期上水，經(jīng)常檢查水位指示器是否工作正常，進行排污排垢清洗處理。

6．5燃氣鍋爐的定期維護和檢修

（1）應經(jīng)常檢查鍋爐水位表，壓力表，安全閥，水管堵塞等安全附件，確保它們的可靠性 。

（2）定期對鍋爐內(nèi)部進行檢查，查看爐膛是否破裂，輸氣管路是否完好，保證管路不發(fā)生可燃氣體泄露。

6．6燃氣鍋爐周圍環(huán)境要求

　?。?）禁止在鍋爐房堆放各種可燃物，也不準在鍋爐本體和蒸汽管道上烘烤任何物品。擦拭設備的油棉紗、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，引燃周圍可燃物。
（3）鍋爐周圍不能存在火源，鍋爐輸氣管不能靠近其他加熱設備。

6．7加強消防安全管理

　　燃氣鍋爐爆炸危險性大，影響因素復雜多樣，這就要求司爐熟悉燃氣鍋爐的工作原理和操作規(guī)范。不僅要保證不出現(xiàn)誤操作，更重要的是要具有在鍋爐出現(xiàn)問題時處理問題的能力。鍋爐的爆炸危險要求司爐有較強的責任心，熟悉業(yè)務。 鍋爐操作人員必須經(jīng)過專門培訓，經(jīng)考試合格，持證上崗，否則，禁止進鍋爐房操作。值班操作人員應盡職盡責，遵守有關鍋爐安全運行的各項制度。鍋爐房應根據(jù)人員崗位情況制訂《崗位安全責任制》，每個操作人員應達到"三懂三會"（即懂本崗位的火災危險性，懂預防火災的措施，懂撲救火災方法；會使用滅火器材，會處理險情，會報警）。

6．8設置防火安全裝置

　　為了避免或減少燃氣鍋爐爆炸造成的傷亡事故及其造成的社會、經(jīng)濟損失，我們也可以采用更有效的鍋爐防爆報警系統(tǒng)。例如能夠檢測出可燃氣體泄露濃度的傳感器和報警器等。現(xiàn)在已經(jīng)研制出利用物質(zhì)的物理和化學性質(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)可燃氣體檢漏、濃度測量來報警。而報警器采用靈敏度高、響應時間快的半導體材料制成，氣敏元件感受到可燃氣體泄露立即發(fā)出警報。水噴淋系統(tǒng)也可作為鍋爐火災爆炸初期預防措施。隨著科技的發(fā)展，人工智能等更多的高新技術將應用到燃氣鍋爐爆炸預防中來。、

　　結論：

　　燃氣鍋爐火災爆炸的發(fā)生通常要具備三個條件，即可燃氣體處于其爆炸極限范圍內(nèi)，有火源存在，在一定的容器內(nèi)。防止燃氣鍋爐的火災爆炸就是使上面的三個條件不能滿足。所以，預防燃氣鍋爐的防火防爆可控制其發(fā)生的三要素。通過對這三個要素的分析，增強對鍋爐爆炸事故的預防，這樣才能消除燃氣鍋爐爐膛爆炸事故的可能。防止鍋爐爆炸主要應加強鍋爐設備質(zhì)量安全管理，在操作中杜絕缺水問題。在預防方面采取多種因素共同控制的方法，降低事故發(fā)生幾率。對燃氣鍋爐操作人員嚴格要求，保證操作正確，確保鍋爐的正常工況，進一步降低燃氣鍋爐的火災爆炸危險性。