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鍋爐車間燃燒爆炸危險性評價 |消電檢
發(fā)布日期：2016-08-01 08:21:04
攀鋼熱電廠運(yùn)用火災(zāi)爆炸危險指數(shù)評價法對鍋爐車間燃燒爆炸危險性進(jìn)行評價，確定可能引起事故發(fā)生或使事故擴(kuò)大的設(shè)備，客觀地量化鍋爐車間潛在的燃燒爆炸的危險性，向管理部門通報并提出相應(yīng)的預(yù)防對策和措施，確保了熱電廠的安全運(yùn)作。
評價方法
火災(zāi)爆炸危險指數(shù)評價法是對工藝裝置及所含物料的潛在火災(zāi)和反應(yīng)性危險按逐步推算的方法進(jìn)行客觀的評價。該法主要用于評價儲存、處理、生產(chǎn)易燃、可燃、活性物質(zhì)的操作過程。熱電廠鍋爐車間危險介質(zhì)主要有煤粉、煤氣、柴油和高壓蒸汽，易發(fā)生火災(zāi)、爆炸，因此采用火災(zāi)爆炸危險指數(shù)評價法（DOW7版）進(jìn)行評價。
火災(zāi)爆炸危險指數(shù)評價程度
評價程序及內(nèi)容
依照火災(zāi)爆炸危險指評價程序圖進(jìn)行：
◇ 確定評價單元；
◇ 求取評價單元的物質(zhì)系數(shù)；
◇ 按單元的工藝條件，計算危險系；
◇ 根據(jù)評價單元的物質(zhì)系數(shù)和危險系數(shù)，求取火災(zāi)爆炸指數(shù)；
◇ 根據(jù)火災(zāi)爆炸指數(shù)和影響區(qū)域?qū)﹀仩t車間危險性進(jìn)行評價，并提出安全措施。
評價單元的劃分
評價單元原則上是指工藝裝置的任一主要單元，但一般的倉庫、儲油罐等也可劃分為評價單元。因此，熱電廠鍋爐車間可以劃分為14個單元：一期儲油罐、制粉系統(tǒng)、煤氣管道及1號、2號、3號、4號鍋爐（4×72T/h），二期儲油罐、制粉系統(tǒng)、煤氣管道及5號、6號、7號、8號鍋爐（4×130 T/h）。
物質(zhì)系數(shù)的確定
物質(zhì)系數(shù)MF是最基礎(chǔ)的數(shù)值，它由物質(zhì)的可燃性Nf和化學(xué)活潑性（不穩(wěn)定性）Nf確定。對于混合物質(zhì)，原則上取最大的物質(zhì)系數(shù)作為該混合物的物質(zhì)系數(shù)。
（1） 儲油罐單元：一期、二期儲油罐存的物質(zhì)為柴油，其物質(zhì)系數(shù)由《物質(zhì)系數(shù)特性表》查得為10。
（2） 制粉系統(tǒng)單元：一期、二期制粉系統(tǒng)主要為鍋爐提供煤粉，根據(jù)DOW7版確定物質(zhì)系數(shù)的方法，危險介質(zhì)為煤粉，其物質(zhì)系數(shù)查得為21，由于混入熱風(fēng)的溫度為340℃，高于60℃，按要求進(jìn)行溫度修正，修正后的物質(zhì)系數(shù)為24。
（3） 煤氣管道單元：一期、二期煤氣管道都有高爐煤氣管道和焦?fàn)t煤氣管道，危險物質(zhì)為高爐煤氣和焦?fàn)t煤氣，高爐、焦?fàn)t煤氣成分主要有CO、CH4、H2、N2、CO2，從火災(zāi)爆炸指數(shù)評價角度主要考慮CO、CH4、H2 三種物質(zhì)，查物質(zhì)系數(shù)均為21，煤氣設(shè)計溫度為35℃，不必進(jìn)行溫度修正。
（4） 鍋爐單元：一期、二期共8臺鍋爐，主要考慮爐膛燃燒爆炸，爐膛的危險物質(zhì)有高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、煤粉和氧氣，根據(jù)DOW7版確定物質(zhì)系數(shù)的方法，物質(zhì)系數(shù)取為21，由于爐膛燃燒溫度為700℃～980℃，按要求進(jìn)行溫度修正后鍋爐爐膛的混合物物質(zhì)系數(shù)仍取為21。
將鍋爐車間14個評價單元的物質(zhì)系數(shù)填入表2中。
評價單元危險系數(shù)的確定
確定評價單元危險系數(shù)的數(shù)值F3，首先要確定一般工藝危險系數(shù)F1和特殊工藝危險系數(shù)F2，然后將二者相乘即F3＝F1×F2。
F3的正常值范圍為1～8，如果F3大于8.0時，仍按8.0計。
火災(zāi)爆炸指數(shù)（F&E1）的計算
火災(zāi)爆炸危險指數(shù)被用來估計生產(chǎn)過程中的事故可能造成的破壞，根據(jù)易燃物泄漏并點(diǎn)燃后引起的火災(zāi)或燃料混合物爆炸的破壞情況分為以下四類：
（1） 沖擊波或燃爆；
（2） 初始泄漏引起的火災(zāi)暴露；
（3） 容器爆炸引起的對管道與設(shè)備的撞擊；
（4） 引起二次事故。
隨著評價單元危險系數(shù)和物質(zhì)系數(shù)的增大，二次事故變得愈加嚴(yán)重。
火災(zāi)爆炸危險指數(shù)（F&E1）系評價單元的物質(zhì)系數(shù)和危險系數(shù)的乘積，即F&E1＝MF×F3。
F&E1值與危險等級表使人們對火災(zāi)爆炸的嚴(yán)重程度有一個相對的認(rèn)識，見表1。
安全措施補(bǔ)償系數(shù)
表1 F&E1與危險等級表
見表
鍋爐車間的設(shè)計、運(yùn)行過程中考慮了工藝控制（C1）、物質(zhì)隔離（C2）和防火設(shè)施（C3）三類安全措施，其中工藝控制（C1）包括緊急動力源、冷卻、抑爆裝置、緊急聯(lián)鎖停車裝置、計算機(jī)控制系統(tǒng)、惰性氣體保護(hù)、操作規(guī)程/程序、化學(xué)活潑性物質(zhì)的評價、其他工藝危險分析。物質(zhì)隔離（C2）包括遠(yuǎn)距離控制閥、備用泄料、排放系統(tǒng)、聯(lián)鎖；防火設(shè)施（C3）包括泄漏檢測裝置、鋼結(jié)構(gòu)、消防水系統(tǒng)、特殊系統(tǒng)灑水系統(tǒng)、水幕、泡沫裝置、手提式滅火器/水槍、電纜保護(hù)。根據(jù)DOW7版要求，將C＝C1×C2×C3作為安全措施補(bǔ)償系數(shù)列入表2中。
評價單元危害系數(shù)的確定
危害系數(shù)代表了單元中物料泄漏或反應(yīng)能量釋放所引起的火災(zāi)、爆炸事礦的綜合效應(yīng)。
它是由評價單元的物質(zhì)系數(shù)和單元危險系數(shù)確定的。根據(jù)DOW7版要求，分別將各單元的危害系數(shù)填入表2中。為了簡化表格，用字母H表示評價單元危害系數(shù)。
暴露區(qū)域的計算
按DOW7版計算法，評價單元內(nèi)發(fā)生火災(zāi)和爆炸時可能影響的區(qū)域半徑和面積采用哪下計算公式：暴露區(qū)域半徑R=F&E1×0.84×0.3048（m），暴露區(qū)域面積S＝Π×R2（m2），將計算結(jié)果分別列入表2中。
見表
評價結(jié)果
從表2可以看出，在評價的14個危險單元中：
?。?）一期、二期儲油罐的F&E1值在61～97之間，危險等級屬于“較輕”的第二級，但儲油罐儲存的油用于鍋爐車間的輸油系統(tǒng)，一旦發(fā)生事故，不但會造成人員傷亡，而且直接影響鍋爐車間的生產(chǎn)，發(fā)生事故影響面較大，經(jīng)濟(jì)損失是嚴(yán)重的。
?。?）一期、二期制粉系統(tǒng)的F&E1值在97～127之間，危險等級屬于“中等”的第三級，但制粉系統(tǒng)在廠房內(nèi)，數(shù)控設(shè)備較多，一旦發(fā)生事故，經(jīng)濟(jì)損失是慘重，其后果比較嚴(yán)重。
（3）一期、二期煤氣管道的F&E1值在128～158之間，危險等級屬于“很大”的第四級，但煤氣管道沿廠區(qū)架設(shè)，一旦發(fā)生事故，事故影響的區(qū)域都波及整個廠區(qū)，其后果是嚴(yán)重的，而且煤氣管道與公司其他單元連接，直接影響公司主體廠礦的生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)損失是慘重的。
?。?）一期、二期8臺鍋爐的F&E1值的均大于159，危險等級屬于“非常大”的第五級，一旦發(fā)生事故，事故影響的區(qū)域?qū)⒉罢麄€廠區(qū)，其后果是災(zāi)難性的，而且任一臺鍋爐發(fā)生爆炸事故都可能引發(fā)其他鍋爐爆炸，加重這種災(zāi)難后果。由于工藝危險系數(shù)F3取值范圍為1～8，超過的數(shù)值只取8，具有一定的局限性，使二期鍋爐測算的火災(zāi)、爆炸指數(shù)與一期鍋爐沒有質(zhì)的區(qū)別，實(shí)際上二期鍋爐（130T/h）發(fā)生事故的潛在危害性和影響區(qū)域遠(yuǎn)大于一期鍋爐（75T/h）的潛在危害性。
?。?）熱電廠“三高四易”的生產(chǎn)特性，表明一旦發(fā)生事礦，會導(dǎo)致連鎖反應(yīng)，由點(diǎn)引發(fā)面，使后果變得更加嚴(yán)重，為此，只有將重點(diǎn)危險源進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控，方能防微杜漸，將事故消滅在萌芽狀態(tài)之中。
防范措施
熱電廠鍋爐車間應(yīng)用火災(zāi)爆炸危險指數(shù)法對車間進(jìn)行評價后，可以看出車間潛在的燃燒、爆炸危險性相當(dāng)大，為了確保熱電廠的安全生產(chǎn)，確保該公司的安全生產(chǎn)，確保該公的安全運(yùn)作，特提出如下防范措施：
（1） 完善儲油罐接地線及避雷裝置，防止因雷電、靜電發(fā)生火災(zāi)。
（2） 應(yīng)密閉制粉系統(tǒng)，防止粉塵外泄，磨煤機(jī)、給粉機(jī)應(yīng)潤滑運(yùn)行，防止產(chǎn)生靜電火花，設(shè)置防爆門，煤粉倉混入熱風(fēng)時，必須在工況內(nèi)運(yùn)行，避免在煤粉爆炸極限范圍內(nèi)作業(yè)，以免發(fā)生爆炸。
（3） 保證氮?dú)饧皦嚎s空氣正常使用壓力，確保在煤氣使用過程中發(fā)生異常時能自動有效地切斷煤氣，防止煤氣爆炸。
（4） 鍋爐系統(tǒng)增加煤氣報警裝置煙氣探測器。遇有緊急情況能自動報警并動作。
（5） 運(yùn)用超聲波等先進(jìn)技術(shù)，對壓力容器管道如煤氣管道和汽包等進(jìn)行定期探傷，發(fā)現(xiàn)隱患，立即處理。
（6） 加強(qiáng)對現(xiàn)有安全設(shè)施及裝置的維護(hù)檢查，確保安全設(shè)施及裝置的可靠性，在發(fā)生險情時能有效地發(fā)揮其作用。
（7） 充分運(yùn)用現(xiàn)代安全科學(xué)技術(shù)，尤其是危險辨識技術(shù)，對重大危險源如鍋爐、煤氣管道、煤粉倉進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控，以便于微觀管理控制。
（8） 嚴(yán)格按公司安全管理處和熱電廠的安全管理標(biāo)準(zhǔn)，在班組大力推行KYT活動，完善完全標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，便班組安全工作不斷創(chuàng)新。
（9） 完善安全檢查內(nèi)容，抓好設(shè)備、設(shè)施及環(huán)境缺陷的改造。根據(jù)危險源的分管理原則，落實(shí)車間、班組的安全職責(zé)，對危險隱患分級整改，做到鍋爐車間的本質(zhì)安全化。
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