焦爐煤氣爆炸事故的預防與安全措施
焦化系統中,焦爐煤氣是寶貴的二次能源,用途十分廣泛。它既能作為焦爐加熱用煤氣,又是冶金行業(yè)各種工業(yè)爐加熱的燃料,也是提供千家萬(wàn)戶(hù)居民生活用燃料氣。正確使用煤氣,能造福社會(huì )。但是,在煤氣設施的操作和檢修中,如果缺乏完全知識,違背客觀(guān)規律,有引起煤氣爆炸事故的危險。
1、焦爐煤氣發(fā)熱值高達17564~18819KJ/m3,煤氣熱值波動(dòng)小,便于調節操作,與低熱值的煤氣相比,消耗煤氣量少,且廢氣量也少。
2、焦爐煤氣含氫多,達54~59%,不可燃成份少,燃燒速度快,火焰較短;3、焦爐煤氣含碳氫化合物多,高溫時(shí)能分解成石墨,易在燒嘴上掛結,影響燃燒;4、焦爐煤氣與空氣混合到一定比例時(shí),可形成爆炸性氣體。遇火就爆炸。引起爆炸的成份范圍:5~30%;5、焦爐煤氣較臟時(shí),煤氣管道、管件易被焦油、萘堵塞,煤氣中的冷凝液還會(huì )腐蝕管道和管材,增大操作和檢修的難度。
二、焦爐煤氣爆炸事故的預防和安全措施
1、焦爐煤氣的危險特性:
煤氣爆炸事故的破壞性極大,工作中的粗心大意和不慎都會(huì )引起煤氣爆炸事故的發(fā)生。為此,操作人員都應懂得煤氣的這種特性,懂得預防,處理煤氣事故的安全常識,
各種煤氣的危險特性見(jiàn)表1 。
從表1中可以看出:焦爐煤氣和天然氣爆炸下限低,爆炸危險性大。主要成份是氫和甲烷,中毒的危險性較小。高爐煤氣和發(fā)生爐煤氣的主要成份是一氧化碳,劇毒且無(wú)色無(wú)味,中毒的危險性大,爆炸下限高,爆炸的危險性較小,所以,焦爐煤氣主要是預防煤氣爆炸事故。
(二 )煤氣的安全操作
從煤氣的危險特性中可知,只有當煤氣達到爆炸極限時(shí)才可能發(fā)生爆炸事故。那么,什么情況下煤氣容易達到爆炸極限呢?
主要有三種情況:
1、煤氣系統,特別是負壓系統進(jìn)入空氣,煤氣含氧量升高,達到爆炸極限;
2、煤氣管道設備泄漏,在室內或容器內達到爆炸極限;
3、操作加熱爐不當或違反安全技術(shù)操作規程,爐膛內達到爆炸極限。
上述三種情況煤氣容易達到爆炸極限的安全預防措施,關(guān)鍵是在操作中預防煤氣達到爆炸極限和嚴禁明火。煤氣操作的安全措施要做到如下幾點(diǎn):
(1)煤氣管道設備保持正壓操作,避免空氣進(jìn)入煤氣系統。當設備停止生產(chǎn)而保正壓有困難時(shí),應切斷煤氣來(lái)源,并將設備內的煤氣吹掃干凈。
(2)鼓風(fēng)機前的負壓系統應保持嚴密。
保持冷凝物排水器的水封高度,焦爐集氣管翻板調節壓力正常,以避免負壓系統吸入空氣。
(3)吹掃置換煤氣設施內部的煤氣,應用蒸汽或氨氣、煙氣,在吹掃過(guò)程中,嚴禁火源。
(4)發(fā)現室內有煤氣味時(shí),應當即打開(kāi)門(mén)窗通風(fēng),不要開(kāi)關(guān)電閘,禁止一切火花的活動(dòng)。如果查不到煤氣泄漏點(diǎn),可用氣體報警儀測試。如條件不具備,可用肥皂水涂抹閥門(mén)、壓蓋、法蘭接口、活接頭等處,有冒泡處就表明漏氣。應及時(shí)處理,不可馬虎了事。
(5)對有爐膛的煤氣爐灶,點(diǎn)火前應做到如下安全措施:
①檢查煤氣燃燒器的閥門(mén)確實(shí)處于關(guān)閉狀態(tài),才可以點(diǎn)火開(kāi)煤氣,否則,點(diǎn)火前煤氣巳進(jìn)入爐膛,如果達到爆炸極限,點(diǎn)火時(shí)就會(huì )發(fā)生爆炸。
如1985年10月10日,某市焦化廠(chǎng)7#蒸汽鍋爐點(diǎn)火烘爐時(shí),司爐工檢查煤氣閥門(mén)不仔細,6個(gè)燃燒器的閥門(mén)中有2個(gè)呈一定開(kāi)度,點(diǎn)火前煤氣已進(jìn)入爐膛,點(diǎn)火時(shí)爆炸,司爐工炸死,5人受輕傷,鍋爐炸毀。另外,考慮到有些閥門(mén)因長(cháng)期受沖刷腐蝕的影響,嚴密性下降或因有雜物及沉積物而關(guān)不平造成漏氣。因此,操作工點(diǎn)火前一定認真檢查確定爐膛內無(wú)煤氣才可點(diǎn)火,萬(wàn)不可大意。
②操作工一定要遵守先點(diǎn)火,后開(kāi)閥門(mén)送煤氣的點(diǎn)火制度。做到“火等氣”,決不可“氣等火”。
如1982年3月15日,某鋼焦化廠(chǎng)焦油蒸餾釜點(diǎn)火時(shí),工人朱某先開(kāi)煤氣,然后用鉗子夾住火種點(diǎn)火,引起爆炸。另外,燃燒器多的爐膛,應該用點(diǎn)火捧逐個(gè)點(diǎn)燃燃燒器,禁止先點(diǎn)燃一個(gè)燃燒器,然后開(kāi)其它燃燒器勾火。
③如果點(diǎn)火沒(méi)有點(diǎn)燃,或者點(diǎn)燃后又滅了,禁止第二次點(diǎn)火。應立即關(guān)閉閥門(mén),將爐膛內的煤氣排凈后再按操作規定重新點(diǎn)火,因為此時(shí),爐膛內已形成了爆炸氣體。如1985年7月10日,某鋼焦化廠(chǎng)粗苯管式爐因煤氣壓力突然下降熄火,當班工人沒(méi)有及時(shí)關(guān)閉煤氣閥門(mén),當煤氣壓力回升后,煤氣進(jìn)入爐膛,形成爆炸氣體后遇灰火爆炸。
(三 )煤氣的安全檢修措施
在煤氣爆炸事故中,檢修時(shí)發(fā)生的最多。據《焦化事故150例》統計;在煤氣爆炸21起事故中,檢修事故有15起,占71.4%。因此,煤氣檢修中的安全措施十分重要。煤氣安全檢修包括在煤氣管道設備
上檢修、堵漏、抽堵盲板和動(dòng)火作業(yè)等幾種,現分別介紹如下:
1、在煤氣管道設備上安全檢修措施
檢修中,應嚴禁明火。此外,還應使用銅工具。沒(méi)有銅工具時(shí),應將鋼鐵工具表面涂滿(mǎn)黃油使用。在無(wú)法杜絕明火的地方檢修,就必須杜絕煤氣泄漏。如焦爐地下室就不能杜絕明火,檢修時(shí)就不允許煤氣泄漏?!督够踩幊獭芬幎ǎ航乖跓煹雷呃群偷叵率規簹獬槎旅ぐ?。
2、在煤氣管道設備上動(dòng)火的安全措施
(1)在運行的煤氣管道上動(dòng)火焊補煤氣管道設備可以不停止生產(chǎn),不
清掃置換,帶正壓進(jìn)行。其安全條件是:
①煤氣含氧量低于1%,設備內不會(huì )形成爆炸氣體。②正壓焊補,空氣不會(huì )進(jìn)入設備,不可能形成爆炸氣體。漏出的煤氣可能燃燒,但設備內氧濃度低,不會(huì )回火。③雖然焊接溫度高,但煤氣是流動(dòng)的,不會(huì )加熱膨脹到危險程度。④補焊應在堵漏后煤氣泄漏量減小的條件下進(jìn)行,沒(méi)有煤氣設備爆炸的危險。
(2)在停產(chǎn)的設備上動(dòng)火
最安全的辦法是將設備內充滿(mǎn)水蒸汽后動(dòng)火。如果不能做到上述條件,就必須采取如下的安全預防措施:
①把與之相連的煤氣系統用盲板隔斷;②用惰性氣體將設備內的煤氣濃度降低到0.5%。分析、檢試工作須在動(dòng)火前半小時(shí)之內進(jìn)行。
(3)在煤氣區域內動(dòng)火
①所有動(dòng)火的管道與煤氣管連接處要分開(kāi),用盲板堵塞管道閥門(mén)或折除隔開(kāi);
②動(dòng)火焊接管道時(shí),現場(chǎng)要用水澆濕地面,對有溝道或蓋口的外排口要認真檢查是否有易燃成份,盡量遠離此處動(dòng)火;
③所有動(dòng)火點(diǎn)須通過(guò)確認并有安全員現場(chǎng)監護下方可施工;
④動(dòng)火前應做好聯(lián)保對子,確保聯(lián)保制度的執行,消防器材應放在現場(chǎng)。
(四 )事故處理的方法
1、泄漏煤氣事故的處理
煤氣管道設備因破損或腐蝕泄漏時(shí),可采取臨時(shí)應急堵漏措施,主要有:
(1) 用錐形木楔堵漏,適用于洞,用木楔和石棉堵漏,適用于破口。
(2)打卡子,適用于管道裂縫的堵漏。
方法是:制作緊貼管道的環(huán)向鋼板覆蓋管道裂口,內補橡膠軟墊,外面用帶鋼卡子固定后補焊。
(3)用粘結劑堵漏。如環(huán)氧樹(shù)脂、高壓固化劑等。
(4)應急堵漏,必須使用銅工具,嚴禁火種并配戴防毒面具。
2、著(zhù)火事故的處理
煤氣設施著(zhù)火時(shí),處理正確能迅速滅火,處理錯誤,可能造成爆炸事故,煤氣滅火的要點(diǎn)是;①降低煤氣壓力,減少火勢,對直徑100mm及以下的煤氣管道,可直接關(guān)閉閥門(mén)滅火。對直徑150mm以上的管道設備著(zhù)火,禁止突然關(guān)閉閘閥或水封,以防回火爆炸。應逐漸關(guān)閥門(mén)降低煤氣壓力。最低壓力不可小于100Pa(10mm水柱);(2)通入大量水蒸汽(或氮氣 ),蒸氣濃度達35%以上時(shí)火自熄。(3)用水保護周?chē)O備不被燒紅、燒壞。