燃气中毒和爆炸事故的预防

李洪君 张洪刚

摘要:燃气作为燃料,具有使用方便、火力强、热效率高、环境污染小,易实现生产自动化及提高产品质量等优点,但同时具有毒性、爆炸性等缺点,因此在应用燃气时必须采取必要的安全技术措施防止中毒和爆炸等事故的发生。本文对如何防止燃气中毒和爆炸,以及减小爆炸力的措施进行一些探讨。

关键词:燃气;中毒;爆炸

1 防止中毒的措施

为了防止燃气对人身体的毒害,在气源方面,应减少有毒成分CO、H2S含量,采取加臭措施;采用先进合理的燃烧装置。下面着重讲防止漏气及其排除方法。

1.1 防止漏气

漏气是引起中毒、爆炸及火灾的主要根源,安全措施的主要任务之一就是防止漏气。必须保证燃气管道、阀门和连接件有一定的强度,有良好的气密性,不允许燃气泄漏,其措施如下:管材与阀门要采用高质量材料,并进行技术检查;严格检查施工质量(如管道铺设、焊接及绝缘等);按安全技术规程进行强度和气密性试验,发现问题,及时处理;定期进行安全检查,发现隐患,及时排除。

1.2 合理布置管道、设备及加强维护

工业企业优先采用地上铺设,这样容易检查与发现漏气,比地下敷设安全;地下燃气管道距构筑物要有一定距离,不要与其他管道铺设在一起,特别是不要靠近下水道和热力管沟,因为下水道和热力管沟很不严密,燃气泄露易扩散进去;设计与安装燃气设备时,要遵守安全技术规程;带气作业时,要严格遵守操作规程;对燃气运行负责人和使用单位负责人进行燃气事故急救培训。

2 燃气与空气混合物的爆炸

如果燃气与一定量的空气混合,达到爆炸极限范围以内,充满在密闭空间内,在遇点火源的情况下,就会发生爆炸。

燃气管道内的爆炸,在管道内燃气供应不足的情况下,容易造成负压吸入空气,形成易爆可燃混合物。为避免燃气管道爆炸的危险,规定管内压力不低于200Pa,同时要经常注意用气压力变化,在有可能产生易爆混合物时,严禁火种靠近。

燃烧室和烟道内的爆炸,由于燃烧器前阀门不严密,或是操作人员违反操作规程,先打开燃烧器前燃气阀门,使燃气进入冷炉膛或烟道内,可能形成有爆炸危险的燃气空气混合物,如遇火种,就会发生爆炸。这类爆炸比较常见,应当引起注意。

空气管道内爆炸,在鼓风式燃烧器进风管道中,当鼓风机停止时,空气压力迅速降低,这时燃气可能倒流入空气管道内,形成具有爆炸性混合物,如遇火种(鼓风机叶片转动未停稳时产生的火花)也会引起爆炸。因此,如遇鼓风机停止工作时,应立即关闭燃气阀门,同时也应关闭空气阀门。最好采用自控装置。

操作空间内的爆炸,当燃气漏入封闭或通风不良的操作空间内,就可能在其中形成爆炸性混合物,如遇火种就会爆炸。因此,应保持厂房的良好通风。

综上所述,必须贯彻预防为主的方针,首先应防止爆炸混合物的形成。各种燃气的爆炸力不同,它受很多因素的影响。天然气-空气混合物爆炸时,所产生的压力,一般不超过1MPa,但天然气-氧气混合物爆炸力却大得多,因为天然气在氧气中燃烧温度更高。

3 爆炸的预防

3.1 合理设计炉前管道

燃气工业炉的燃烧系统原则上包括炉前管道,燃烧装置和燃烧安全装置三大部分。以安全技术观点看,炉前管道部分是关键。一般工业锅炉前的管道系统采用两个安全切断阀串联,并在两阀之间的燃气管道上装有放散阀和放散管。这就保证在停炉期间配管系统中始终有一无压管段,燃气就不会漏进炉内。另外,中压引射式燃烧器和中压鼓风式燃烧器的炉前管道系统的安全装置,将针对所对应燃烧器的特点和管道系统采取相应的安全技术装置。

3.2 保证施工安装质量

燃气应用设备一定要按设计要求施工。采用的材料,设备必须符合质量要求,有相应的质量合格证,检查合格后,方可使用。施工安装完毕,需要按程序进行严格的验收,合格后,方可进行调试。经调试达到设计要求后,才能投入正常运行。

3.3 合理运行和安全操作

为了防止燃气管道爆炸事故产生,新建管道与长期停止用气的燃气管道,在通气之前要检查管道气密性,检查所有开着或未关严孔或阀,检查所有法兰连接是否合格。然后打开吹扫阀,确信在燃气管道内没有存在火种时,直接用燃气将空气置换,取样分析,以燃气中含氧量不超过1%为合格,吹扫结束后,关闭吹扫阀。绝对禁止经过燃烧装置或烟囱来放散燃气管道中的燃气。

燃气应用设备的点火操作十分重要,一般可按下列原则进行:

点火前对应用设备通过烟囱通风换气,换气时间视燃烧室、烟道与烟囱容积大小而定,一般为5-10分钟。

开动鼓风机,把风量调小,点燃点火器放入炉内,在燃气管道内具有正压的条件下,慢慢的开动燃气管道阀门,将燃气送到燃烧室。如果燃气点不然,则应立即关闭燃气阀门,并应遵照以上程序重新换气、点火。

4 减少燃气破坏力的措施

在燃气应用设备上设置防爆门。防爆门本身并不能防止爆炸,但它可以迅速排泄高温烟气,降低爆炸波在炉内或烟道内的破坏力,保护设备不致损坏。工业炉的工作温度高,而且有很多操作孔和没有转变的排烟道,因此可以安装防爆门。

使用燃气的房间应有足够的向外开的门窗面积。从安全角度,每100平米的房间容积的防爆总面积不应小于5平方米。

为了防爆,应用燃气的动力车间通常为单层厂房。

结语

在实际工作中,只要我们针对燃气管道燃烧系统的各自特点,在设计、安装、运行各个环节采取有效的安全措施,严格执行合理的规章制度,危险事故是完全可以避免的。

参考文献

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