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摘要：本文分析了锅炉房火灾事故的原因，指出了锅炉房设计中的消防要求，提出了锅炉房防火工作的安全对策。
关键词：锅炉房；防火工作
中图分类号:X933文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
1 锅炉房火灾事故的原因
1.1 天然气自燃温度为530℃,煤气为610～658℃,燃油闪点一般>60℃,燃气以及燃油雾化后的油雾均为可燃气体,经撞击摩擦、热源或火花等点火源的作用,成为能发生燃烧的气态物质。当与空气混合达到一定含量范围,形成易燃易爆炸性的混合气体,遇到火源就会引燃甚至发生爆炸。
1.2 地下半地下锅炉房为密闭空间,燃气供应管道经过的地下空间较难满足通风要求;供气管道从室外引入锅炉房用气设备常需要穿越值班室或操作间等停留人员的空间,供气管道常与易发生明火的非防火空间相邻;锅炉停用阀门关闭不严或漏关,或者阀门本身不严,油气漏出滞留炉膛或锅炉间内与空气混合成爆炸性混合气体;停用燃烧器没有将留存的燃料吹扫干净,当又重新使用这些设备,在点火时被引发爆燃。
1.3 不严格遵守点火操作规程,点火前不认真检查设备,吹扫炉膛时间短、擅自更改检测程序,盲目点火、吹扫炉膛时所用的空气流速过高,激起灰斗中阴燃的可燃物或吹扫之后不及时点火,都可能引发爆燃。
1.4 锅炉尾部烟道不严密,后火室门漏入空气与燃气混合;共用烟道风门未打开,混合燃气不能吹散出去或烟道串烟积存混合燃气,此外引风机跳闸断电,炉膛烟道烟气聚集;当锅炉燃烧不完全时可燃气体进入锅炉后部烟道,在高温条件下可能发生二次燃烧或爆炸。
1.5 由于自然及外力引起的地震破坏、建筑物地基沉降或结构变形,引入管和穿墙管易产生应力集中而造成管道断裂和扭曲等原因,发生泄漏。
1.6 燃气管路长期运行管线腐蚀穿孔、锅炉本体泄漏、燃烧器泄漏,燃烧器在长期运行后,空燃比失调,使燃烧工况发生变化;锅炉安装调试期间,燃气管道未进行严密性试验即通气使用,试点火时因燃气泄漏,通风不良发生爆燃。
2 锅炉房设计中的消防要求
2.1 锅炉房严禁设在人员密集的场所和重要部门的上面和下面、贴邻及主要通道两旁。锅炉房不应与住宅相连,不得与甲、乙类及使用可燃液体的丙类火灾危险性建筑相连,与其他生产厂房相连时,应用防火墙隔开。高层建筑物内的锅炉房设在半地下室或底层时,单台蒸汽锅炉的额定蒸发量不超过10 t/h,额定蒸汽压力不超1.6MPa。如设在地下室时单台蒸汽锅炉的额定蒸发量不超过2 t/h,锅炉房总蒸发量不超过6 t/h。热水锅炉房设在地下室、半地下室、底层、顶层时,单台锅炉额定热功率应小于等于7MW,额定出口热水温度低于或等于95℃。建筑物内安装的锅炉在设计中应选用低压或中压型锅炉,燃油锅炉必须明确使用轻柴油、重油、重柴油等可燃液体的种类。
2.2 锅炉房的火灾危险性属于丁类生产厂房,根据锅炉的燃料不同,锅炉房的建筑的耐火等级应符合《建筑设计防火规范》及《高层民用建筑设计防火规范》要求,燃油燃气锅炉房的锅炉间耐火等级应为一、二级。
2.3 燃油锅炉的油箱间、油泵间、油料加热间的火灾危险性为丙类生产厂房,建筑物耐火等级不低于二级。应用防火墙与锅炉间及其它房间隔开。
2.4 燃气锅炉房所属的煤气、天然气调压间、仪表计量间属于甲类生产厂房,其耐火等级不低于二级。也应设防火墙与其他房间隔开,门窗应直接对外开启,不得与锅炉间相连通。
2.5 设在高层建筑或裙房内的锅炉房,应设直接对外的安全出口,外墙开口部位的上方应设置宽度不小于1.0 m的不燃烧体的防火挑檐。锅炉房与建筑物的其他部位应用耐火极限不低于2.0 h的隔墙和1.5 h的楼板隔开。当锅炉房设在建筑物的顶层时,建筑物的顶板应做成双浇混凝土加厚处理,提高耐火极限。
2.6 锅炉房与其他房间的隔墙应是无门窗洞口的防火墙,如需设置门窗,应是甲级防火门窗,并能自行关闭。在锅炉运行期间不得上锁或闩住,确保出入口畅通。
2.7 锅炉间应采用轻屋顶,屋顶荷重一般不超过120 kg/㎡,也可在外墙设窗口泄爆。锅炉间通向室外的门应向外开启。
3 锅炉房防火工作的安全对策
为防止火灾事故的发生,应做好锅炉房的防火工作:
3.1 燃油燃气锅炉运行过程中,应加强消防安全管理,建立和落实岗位责任制。司炉工及时巡视检查锅炉燃烧与火焰是否正常、管道阀门严密性及各类报警装置的工作状态。
3.1.1 杜绝除锅炉之外的所有明火,进入锅炉房的人员一律严禁带火种。严禁在锅炉房堆放任何易燃物品和杂物,也不准在锅炉本体和蒸汽管道上烘烤任何物品。擦拭设备的油棉纱、油抹布要妥善保管。
3.1.2 严格遵守先吹扫再点火,后开气的操作程序。严禁私自改动或调整燃烧器点火检测程序和控制程序,跳过必需的检测和吹扫程序直接启动。燃气锅炉点火前还要检查喷嘴前进气管中的压力,当压力符合要求时,再使用鼓风机吹扫炉膛,清除炉膛内爆炸性混合气体,保持炉膛微正压。
3.1.3 在锅炉房内需动用电焊、气焊作业时,严格根据动火审批程序办事,应有专门的看火员配备灭火器材,防止焊花引燃杂物。在运行中因为天然气泄漏需要动用电气焊进行处理时,应对部分管线进行氮气置换,否则禁止在运行或停备状态的油气管道进行焊接工作。施工作业时专职安全员和有关领导要在现场监护。
3.2 锅炉房的火灾事故绝大多数是因为燃料管道泄漏而引发的。应加强检查和维护,保证燃气供应管道设备:钢管、油气阀(球阀、旋塞、煤气阀)调压器、过滤器、计量表、紧急启动切断阀、安全放散阀、放散管、燃气泄漏检测探头及泄漏报警器等随时保持在良好状态。
3.2.1 提高设备的检修质量,使用加厚优质无缝钢管,保证管壁厚度均匀,提高焊接施工质量,加强焊缝探伤检查,确保焊接强度,并进行防腐处理。
3.2.2 检查燃气是否泄漏,应安装可燃气体浓度探测器,并与燃气泄漏报警装置和事故排风系统连锁反应动作。其次可以使用肥皂水检测或靠巡检人员的听觉和嗅觉去判断感知气源中的刺激性臭味剂。天然气主要成分是比空气轻的甲烷,在供气时放入了四氢噻酚以便识别,发生泄漏后会很快聚集在室内上部,泄漏量只要达到1%,就会闻到臭鸡蛋气味。
3.2.3 锅炉房的燃料供给管道在进入建筑物前和设备间内设置自动和手动截止阀,利于必要的时候进行切断控制。地下引入管应设置紧急切断阀,自动切断阀前设置二路控制电磁阀,一旦排风机停止,电磁阀切断燃气供应。
3.2.4 燃气管道穿越地下室或半地下室时,在燃气管道末端应设安全阀放散管,放散管应接到室外安全处,有防雨和防堵塞措施。燃气管道不应敷设在变形夹缝内。当穿过变形夹缝时,应在穿过处加设不燃烧材料套管,并应采用不燃烧材料将套管空隙填塞严密。输油(气)管道应有不少于两处良好的接地,连接法兰等处应有防静电跨接装置。
3.2.5 为防止阀门爆裂漏油,燃油系统不得使用铸铁阀门,要求埋地和较重要的天然气阀门都采用阀体全焊式结构。为了保证管线阀门的密封性能,每年都要采用高质量的材料(如聚四氟乙烯、尼龙、丁腈橡胶、特殊橡胶)对易泄漏的控制、调节、测量等零部件及其连接部位零配件进行更换;加强燃油系统软管的检查,并定期进行更换;燃油系统法兰禁止使用塑料垫、橡皮垫(含耐油橡皮垫)和石棉纸垫,以防止老化滋垫,大量漏油。
参考文献:
[1]设计手册编委会.燃油燃气锅炉房设计手册[M].北京:机械工业出版社, 2007.
[2]吴康祖.燃油燃气锅炉点火时发生爆燃事故的原因分析[J].铁道劳动安全卫生与环保,2010,(4).
[3]郁文红,杨昭.燃氣锅炉房和直燃机房防爆问题[J].暖通空调, 2011,34(1).
关键词：锅炉房；防火工作
中图分类号:X933文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
1 锅炉房火灾事故的原因
1.1 天然气自燃温度为530℃,煤气为610～658℃,燃油闪点一般>60℃,燃气以及燃油雾化后的油雾均为可燃气体,经撞击摩擦、热源或火花等点火源的作用,成为能发生燃烧的气态物质。当与空气混合达到一定含量范围,形成易燃易爆炸性的混合气体,遇到火源就会引燃甚至发生爆炸。
1.2 地下半地下锅炉房为密闭空间,燃气供应管道经过的地下空间较难满足通风要求;供气管道从室外引入锅炉房用气设备常需要穿越值班室或操作间等停留人员的空间,供气管道常与易发生明火的非防火空间相邻;锅炉停用阀门关闭不严或漏关,或者阀门本身不严,油气漏出滞留炉膛或锅炉间内与空气混合成爆炸性混合气体;停用燃烧器没有将留存的燃料吹扫干净,当又重新使用这些设备,在点火时被引发爆燃。
1.3 不严格遵守点火操作规程,点火前不认真检查设备,吹扫炉膛时间短、擅自更改检测程序,盲目点火、吹扫炉膛时所用的空气流速过高,激起灰斗中阴燃的可燃物或吹扫之后不及时点火,都可能引发爆燃。
1.4 锅炉尾部烟道不严密,后火室门漏入空气与燃气混合;共用烟道风门未打开,混合燃气不能吹散出去或烟道串烟积存混合燃气,此外引风机跳闸断电,炉膛烟道烟气聚集;当锅炉燃烧不完全时可燃气体进入锅炉后部烟道,在高温条件下可能发生二次燃烧或爆炸。
1.5 由于自然及外力引起的地震破坏、建筑物地基沉降或结构变形,引入管和穿墙管易产生应力集中而造成管道断裂和扭曲等原因,发生泄漏。
1.6 燃气管路长期运行管线腐蚀穿孔、锅炉本体泄漏、燃烧器泄漏,燃烧器在长期运行后,空燃比失调,使燃烧工况发生变化;锅炉安装调试期间,燃气管道未进行严密性试验即通气使用,试点火时因燃气泄漏,通风不良发生爆燃。
2 锅炉房设计中的消防要求
2.1 锅炉房严禁设在人员密集的场所和重要部门的上面和下面、贴邻及主要通道两旁。锅炉房不应与住宅相连,不得与甲、乙类及使用可燃液体的丙类火灾危险性建筑相连,与其他生产厂房相连时,应用防火墙隔开。高层建筑物内的锅炉房设在半地下室或底层时,单台蒸汽锅炉的额定蒸发量不超过10 t/h,额定蒸汽压力不超1.6MPa。如设在地下室时单台蒸汽锅炉的额定蒸发量不超过2 t/h,锅炉房总蒸发量不超过6 t/h。热水锅炉房设在地下室、半地下室、底层、顶层时,单台锅炉额定热功率应小于等于7MW,额定出口热水温度低于或等于95℃。建筑物内安装的锅炉在设计中应选用低压或中压型锅炉,燃油锅炉必须明确使用轻柴油、重油、重柴油等可燃液体的种类。
2.2 锅炉房的火灾危险性属于丁类生产厂房,根据锅炉的燃料不同,锅炉房的建筑的耐火等级应符合《建筑设计防火规范》及《高层民用建筑设计防火规范》要求,燃油燃气锅炉房的锅炉间耐火等级应为一、二级。
2.3 燃油锅炉的油箱间、油泵间、油料加热间的火灾危险性为丙类生产厂房,建筑物耐火等级不低于二级。应用防火墙与锅炉间及其它房间隔开。
2.4 燃气锅炉房所属的煤气、天然气调压间、仪表计量间属于甲类生产厂房,其耐火等级不低于二级。也应设防火墙与其他房间隔开,门窗应直接对外开启,不得与锅炉间相连通。
2.5 设在高层建筑或裙房内的锅炉房,应设直接对外的安全出口,外墙开口部位的上方应设置宽度不小于1.0 m的不燃烧体的防火挑檐。锅炉房与建筑物的其他部位应用耐火极限不低于2.0 h的隔墙和1.5 h的楼板隔开。当锅炉房设在建筑物的顶层时,建筑物的顶板应做成双浇混凝土加厚处理,提高耐火极限。
2.6 锅炉房与其他房间的隔墙应是无门窗洞口的防火墙,如需设置门窗,应是甲级防火门窗,并能自行关闭。在锅炉运行期间不得上锁或闩住,确保出入口畅通。
2.7 锅炉间应采用轻屋顶,屋顶荷重一般不超过120 kg/㎡,也可在外墙设窗口泄爆。锅炉间通向室外的门应向外开启。
3 锅炉房防火工作的安全对策
为防止火灾事故的发生,应做好锅炉房的防火工作:
3.1 燃油燃气锅炉运行过程中,应加强消防安全管理,建立和落实岗位责任制。司炉工及时巡视检查锅炉燃烧与火焰是否正常、管道阀门严密性及各类报警装置的工作状态。
3.1.1 杜绝除锅炉之外的所有明火,进入锅炉房的人员一律严禁带火种。严禁在锅炉房堆放任何易燃物品和杂物,也不准在锅炉本体和蒸汽管道上烘烤任何物品。擦拭设备的油棉纱、油抹布要妥善保管。
3.1.2 严格遵守先吹扫再点火,后开气的操作程序。严禁私自改动或调整燃烧器点火检测程序和控制程序,跳过必需的检测和吹扫程序直接启动。燃气锅炉点火前还要检查喷嘴前进气管中的压力,当压力符合要求时,再使用鼓风机吹扫炉膛,清除炉膛内爆炸性混合气体,保持炉膛微正压。
3.1.3 在锅炉房内需动用电焊、气焊作业时,严格根据动火审批程序办事,应有专门的看火员配备灭火器材,防止焊花引燃杂物。在运行中因为天然气泄漏需要动用电气焊进行处理时,应对部分管线进行氮气置换,否则禁止在运行或停备状态的油气管道进行焊接工作。施工作业时专职安全员和有关领导要在现场监护。
3.2 锅炉房的火灾事故绝大多数是因为燃料管道泄漏而引发的。应加强检查和维护,保证燃气供应管道设备:钢管、油气阀(球阀、旋塞、煤气阀)调压器、过滤器、计量表、紧急启动切断阀、安全放散阀、放散管、燃气泄漏检测探头及泄漏报警器等随时保持在良好状态。
3.2.1 提高设备的检修质量,使用加厚优质无缝钢管,保证管壁厚度均匀,提高焊接施工质量,加强焊缝探伤检查,确保焊接强度,并进行防腐处理。
3.2.2 检查燃气是否泄漏,应安装可燃气体浓度探测器,并与燃气泄漏报警装置和事故排风系统连锁反应动作。其次可以使用肥皂水检测或靠巡检人员的听觉和嗅觉去判断感知气源中的刺激性臭味剂。天然气主要成分是比空气轻的甲烷,在供气时放入了四氢噻酚以便识别,发生泄漏后会很快聚集在室内上部,泄漏量只要达到1%,就会闻到臭鸡蛋气味。
3.2.3 锅炉房的燃料供给管道在进入建筑物前和设备间内设置自动和手动截止阀,利于必要的时候进行切断控制。地下引入管应设置紧急切断阀,自动切断阀前设置二路控制电磁阀,一旦排风机停止,电磁阀切断燃气供应。
3.2.4 燃气管道穿越地下室或半地下室时,在燃气管道末端应设安全阀放散管,放散管应接到室外安全处,有防雨和防堵塞措施。燃气管道不应敷设在变形夹缝内。当穿过变形夹缝时,应在穿过处加设不燃烧材料套管,并应采用不燃烧材料将套管空隙填塞严密。输油(气)管道应有不少于两处良好的接地,连接法兰等处应有防静电跨接装置。
3.2.5 为防止阀门爆裂漏油,燃油系统不得使用铸铁阀门,要求埋地和较重要的天然气阀门都采用阀体全焊式结构。为了保证管线阀门的密封性能,每年都要采用高质量的材料(如聚四氟乙烯、尼龙、丁腈橡胶、特殊橡胶)对易泄漏的控制、调节、测量等零部件及其连接部位零配件进行更换;加强燃油系统软管的检查,并定期进行更换;燃油系统法兰禁止使用塑料垫、橡皮垫(含耐油橡皮垫)和石棉纸垫,以防止老化滋垫,大量漏油。
参考文献:
[1]设计手册编委会.燃油燃气锅炉房设计手册[M].北京:机械工业出版社, 2007.
[2]吴康祖.燃油燃气锅炉点火时发生爆燃事故的原因分析[J].铁道劳动安全卫生与环保,2010,(4).
[3]郁文红,杨昭.燃氣锅炉房和直燃机房防爆问题[J].暖通空调, 2011,34(1).