燃油、燃?xì)忮仩t爆燃事故的有效防治分析

吳旭明　戴峰　葉勝利

摘 要：無論是燃油還是燃?xì)忸愬仩t，由爆燃現(xiàn)象導(dǎo)致的鍋爐設(shè)備損壞是一種惡性事故，同時(shí)也是25項(xiàng)需進(jìn)行重點(diǎn)防范的重大事故之一。以某鍋爐爆燃事故為例，對其成因進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上就其有效防治談一下個(gè)人的觀點(diǎn)和認(rèn)識，以供參考。

關(guān)鍵詞：鍋爐；爆燃現(xiàn)象；設(shè)備損壞；事故防治

中圖分類號：TQ086.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.03.079

對于燃油、燃?xì)忮仩t而言，存在著一定的燃爆可能性，同時(shí)這也是鍋爐使用過程中的安全隱患。目前，國內(nèi)每年都會發(fā)生多起燃油、燃?xì)忮仩t爆燃事故，尤其以點(diǎn)火期間的爆炸最為典型。對于燃油、燃?xì)忮仩t爆燃事故而言，應(yīng)當(dāng)對其進(jìn)行有效的控制。只有這樣，才能減少損失。

1 典型案例分析

某單位燃?xì)忮仩t發(fā)生爆炸，現(xiàn)場設(shè)備檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，整個(gè)系統(tǒng)安裝不存在問題，管道、閥門等位置也沒有漏氣點(diǎn)。細(xì)查后發(fā)現(xiàn)，該鍋爐用硅酸鋁板作為煙箱進(jìn)行保溫，用鋼板覆壓在煙箱上。其中，二回程到三回程煙管折轉(zhuǎn)煙箱蓋，在燃爆中全部炸開，保溫鋼板出現(xiàn)了部分變形現(xiàn)象。三回程到四回程折轉(zhuǎn)煙箱蓋也有輕微的變形。雖然一回程的回燃室位置防爆門存在著動作跡象，但是防爆門本身確實(shí)完好無損。據(jù)司爐人員講，該鍋爐曾經(jīng)兩次點(diǎn)火均以失敗告終，工作人員溝通后，班長進(jìn)行主操作，嘗試著第三次點(diǎn)火，然而也沒有成功，在第四次進(jìn)行點(diǎn)火時(shí)，該鍋爐就發(fā)生燃爆事故。技術(shù)人員與專家組共同研究后，調(diào)取了電腦程序控制器代碼，并對其進(jìn)行了深入的分析，最終發(fā)現(xiàn)了其中的問題。在第一、二次嘗試點(diǎn)火的過程中，都經(jīng)吹掃，供氣管閥門開啟，此時(shí)點(diǎn)火、熄火保護(hù)，再將點(diǎn)火供氣斷開。在第三次點(diǎn)火時(shí)，也經(jīng)吹掃，此時(shí)供氣管閥門開啟，主氣閥開啟，建立了主火焰。大約10 s的時(shí)間，主火焰就熄滅了，并進(jìn)行了熄火保護(hù)。在進(jìn)行第四次啟動點(diǎn)火時(shí)，吹掃后點(diǎn)火，此時(shí)鍋爐爆燃。

2 燃油、燃?xì)忮仩t爆燃事故成因

2.1 未經(jīng)過嚴(yán)格的測試

調(diào)試檢修以后，沒有進(jìn)行嚴(yán)格的測試，甚至有違規(guī)操作的行為。對于該燃燒器而言，其采用的是連續(xù)調(diào)節(jié)方式。從詢問結(jié)果來看，售后人員在運(yùn)維管理過程中，因鍋爐耗氣量非常大，調(diào)整了天然氣的壓力。在進(jìn)行調(diào)整以后，沒有進(jìn)行嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)和測試，只是進(jìn)行了簡單的試運(yùn)行而已。從用戶的應(yīng)用反饋情況來看，在對其進(jìn)行調(diào)整以后，點(diǎn)火失敗現(xiàn)象也非常的普遍。操作人員第二次點(diǎn)火失敗以后，沒有對其成因進(jìn)行全面的分析，僅現(xiàn)場簡單查看，就進(jìn)行再次點(diǎn)火。第四次點(diǎn)火時(shí)，即發(fā)生上述燃爆事故。

2.2 天然氣量的影響

當(dāng)主氣閥發(fā)生動作時(shí)，天然氣就會大面積進(jìn)入爐內(nèi)，不僅殘余量非常大，而且在管徑為25 mm的前兩次點(diǎn)火過程中，火閥門開啟，點(diǎn)火以后又熄滅，其中的殘余量非常少。當(dāng)再次進(jìn)行點(diǎn)火操作時(shí)，會被風(fēng)吹掃干凈。第三次進(jìn)行點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)中，開啟主氣閥，建立主火焰。天然氣量和風(fēng)量增大時(shí)，熄火現(xiàn)象就會發(fā)生。

2.3 吹掃時(shí)空氣的流速非常慢

在燃?xì)?、燃油鍋爐設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)優(yōu)選煙氣速度，各回程流通截面確定時(shí)，也必須充分考慮溫度、體積和氣候變化對煙氣的流速影響。在吹掃過程中，二回程中的空氣流速非常緩慢，而且容易形成一個(gè)氣體滯留的空間。

3 燃油、燃?xì)忮仩t爆燃事故的有效防治策略

3.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)

對煙管位置進(jìn)行合理布局，對管板和煙箱結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。在此過程中，建議選用CFD軟件模擬氣體流動情況，以免出現(xiàn)氣體可滯留空間。為了實(shí)現(xiàn)吹掃效果，應(yīng)當(dāng)兼顧吹掃時(shí)間和吹掃速度，不僅要確保吹掃通風(fēng)量足夠，而且還應(yīng)當(dāng)確保吹掃速度適宜。

燃燒器建立主火焰以后熄火，殘余的天然氣量較大，二次點(diǎn)火過程中吹掃不徹底。為了能夠有效解決這一問題，在設(shè)計(jì)控制器程序時(shí)，建議在熄火保護(hù)動作以后風(fēng)機(jī)進(jìn)入后吹掃程序，吹掃時(shí)間一定要足夠；再次點(diǎn)火時(shí)，需要進(jìn)一步延長吹掃的時(shí)間，或者提示手動吹掃?？刂泼姘迳?，建議增加一個(gè)手動按鈕用于控制吹掃過程，采用人工操作方式適當(dāng)延長吹掃時(shí)間，這有利于確保吹掃的徹底性。

3.2 預(yù)防措施

3.2.1 確保鍋爐房內(nèi)通風(fēng)換氣順暢

利用檢驗(yàn)合格的鍋爐，而且鍋爐房內(nèi)應(yīng)當(dāng)確保通風(fēng)換氣順暢。同時(shí)，還要加裝適量的排氣扇，必要時(shí)強(qiáng)制性排風(fēng)，并安裝報(bào)警設(shè)備。對于大修以后的鍋爐設(shè)施而言，應(yīng)當(dāng)對風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)、火焰監(jiān)視、燃料供給和給水供給等進(jìn)行聯(lián)鎖實(shí)驗(yàn)。啟動之前，查看燃料供應(yīng)管道順暢與否、回油管道上的閥門是否打開、燃燒器和燃料管道是否泄漏，對系統(tǒng)漏洞進(jìn)行檢查，確保過濾器不被堵塞。同時(shí)，點(diǎn)火器應(yīng)當(dāng)正常，而且燃料控制器應(yīng)當(dāng)靈敏動作，爐膛的下部位置不能有液體燃料泄漏。

3.2.2 選擇合適的密封材料

在管道運(yùn)維管理過程中，燃料管道連接位置所用的密封材料需用聚四乙烯材質(zhì)的生料帶，切忌利用麻絲、普通料，避免管道中進(jìn)入雜物，否則可能會導(dǎo)致電磁閥被堵塞。燃料控制器的后面與首個(gè)電磁閥的前面建議增加適當(dāng)?shù)倪^濾設(shè)備，以免設(shè)備維護(hù)過程中雜物進(jìn)入管道，導(dǎo)致電磁閥堵塞。

3.2.3 嚴(yán)密監(jiān)測燃料控制器

對燃料控制器加強(qiáng)監(jiān)測，以免控制閥芯底部位置的彈簧張力喪失，無法有效的復(fù)位。燃料控制器維修時(shí)，應(yīng)當(dāng)按照相關(guān)規(guī)定和步驟進(jìn)行拆卸和安裝閥芯，控制好閥芯密封圈，以免其破損后進(jìn)入管道。鍋爐點(diǎn)火之前，需對爐膛通風(fēng)吹掃。點(diǎn)火時(shí)，應(yīng)當(dāng)認(rèn)真監(jiān)視鍋爐爐膛中的燃料燃燒情況。一旦發(fā)現(xiàn)安全點(diǎn)火時(shí)間內(nèi)的火焰熄滅，則需立即斷開設(shè)備，并對燃燒與燃料供給系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查。查明原因以后，及時(shí)清除隱患，確保能夠二次點(diǎn)火。同時(shí)，還要對鍋爐操作崗位上的人員和設(shè)備維修人員進(jìn)行技術(shù)和責(zé)任教育，加強(qiáng)培訓(xùn)，操作人員還應(yīng)當(dāng)持證上崗，遵守規(guī)章制度和操作規(guī)程。在鍋爐運(yùn)行過程中，管理人員還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)鍋爐和配套設(shè)施精密度點(diǎn)檢，同時(shí)應(yīng)當(dāng)將精細(xì)化保養(yǎng)與維修緊密地聯(lián)系起來，以確保鍋爐設(shè)備和自動控制的安全性、可靠性。

4 結(jié)束語

總而言之，雖然鍋爐運(yùn)行過程中的爆燃原因非常復(fù)雜，但爆燃事故是可以通過采取有效的措施進(jìn)行預(yù)防的，我們應(yīng)當(dāng)重視各個(gè)環(huán)節(jié)，尤其是鍋爐啟停、低負(fù)荷運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)異常。在該種情況下，應(yīng)當(dāng)關(guān)注鍋爐運(yùn)行安全隱患因素，這對鍋爐爆燃事故的預(yù)防具有非常重要的作用。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：王霞〕