煤尘爆炸预防措施(共8篇)
煤尘爆炸属于矿井中的重大灾害事故。因此,预防煤尘爆炸的发生尤为重要。
从煤的自身来分析,煤是可燃物质,当它破碎成细小颗粒后,表面积大大增加,氧化能力显著增强。受热时单位时间内能够吸收更多的热量,在较低的温度(300~400℃)时,就能放出大量的可燃性气体味(可见其有很高的挥发份),聚集于尘粒的周围。这类可燃性气体一经与空气混合便在高温作用下吸收能量,形成一定数量的活化中心。如果这时氧化反应放出的热量能够有效地传播给附近的煤尘,这些煤尘也就迅速变热分解,跟着燃烧起来。此种过程连续不断地进行,氧化反应越来越快,温度越来越高,活化中心越来越多,达到一定程度时,便能发展为剧烈的爆炸。
从煤尘爆炸条件来分析,煤尘爆炸必须具备下列三个条件:(1)煤尘本身具有爆炸性。煤尘的爆炸性与挥发分含量有关,同样情况下,挥发分含量高的煤,爆炸性强。(2)煤尘必须悬浮于空气中并达到一定浓度。根据试验,我国煤尘的爆炸下限浓度:褐煤为45~55克/立方米;烟煤为110~335克/立方米。上限浓度一般为1500~2000克/立方米。(3)有一个能点燃煤尘爆炸的高温热源。其引燃温度变化范围较大,一般为700~800℃,有时达1100℃。
通过对煤尘爆炸作出以上的分析了解后,预防煤尘爆炸就可以从阻止煤尘爆炸必须具备三个条件出发,(一)防尘措施:
减少煤尘发生量和浮尘量是防尘措施中最积极的办法,具体措施有通风除尘;消除落尘;湿式作业;喷雾洒水;个体防护;净化风流;煤层及采空区注水湿润煤体等。采掘工作面是粉尘的主要产生地,又是煤尘事故的多发点,据统计有80%的煤尘事故发生在采掘工作面。因此,搞好采掘工作面防尘是防尘工作的重点。采掘工作面防尘包括贯穿于生产全过程的综合防尘措施。
采煤工作面的防尘措施有:煤层注水、湿式打眼、水炮泥、放炮前后洒水、转载点喷雾、风流静化和巷道冲洗等。机采工作面防尘还有:采煤机内外喷雾、架下水幕和架间冲洗等。
掘进工作面的防尘措施有:湿式打眼(湿式凿岩)、水炮泥、放炮喷雾、扒装洒水、冲洗巷壁、净化风流、转载点喷雾、巷道冲洗等。机掘工作面还要采用综掘机内外喷雾和除尘风机等。锚喷巷道掘进还要采用湿式拌料和潮喷及个人防护等措施。
防止与隔绝煤尘爆炸的措施
(二)防爆措施:
防止煤尘引燃和爆炸消除井下引爆火源,放炮产生的火源、电气火花、局部地点的火灾或沼气爆炸、金属摩擦热或碰撞火花等,都可以引起煤尘爆炸事故。引起煤尘爆炸的最常见的原因有:使用非煤矿安全炸药在煤层中放炮,放炮的火焰把爆破后扬起的煤尘点燃引爆。放炮时违章操作如不掏净炮眼内的煤粉、不填或少填炮泥、用炮纸和煤粉代替炮泥、放炮前不洒水等),出现明火,将煤尘引爆。不适当地使用毫秒雷管(如毫秒雷管最后一段延期超过130毫秒等),或在煤层中使用段发雷管,使后起爆的炸药产生的火焰点燃先前起爆形成的高浓度煤尘和沼气。在煤层中放连珠炮,用多根放炮导线连续放炮。在有煤尘沉积的地方放明炮,或在煤仓中放炮处理堵仓。倾斜井巷中跑车,矿车和轨道的摩擦热或碰撞火花点燃被扬起的煤尘。局部火灾或沼气爆炸点燃被扬起的煤尘等。总之,防止煤尘引燃与沼气引燃的措施基本是一致的,特别要防止沼气爆炸和放炮作业引燃煤尘。
(三)隔爆措施:
为了限制煤尘爆炸范围扩大,必须采取隔绝煤尘爆炸的措施,隔爆措施有以下两种:
1.岩粉棚
将岩粉装在岩粉棚上,设臵于巷道之中。煤尘爆炸时,冲击波吹翻岩粉棚,造成岩粉飞扬,形成一段浓厚的岩粉云,截住爆炸火焰,从而混在飞扬的煤尘中降低煤尘浓度,以达到防止爆炸蔓延扩大的目的。在矿井的两翼,相邻采区和相邻的煤层都必须用岩粉棚隔开。岩粉受潮不易飞扬时需更换,落入的煤尘要经常检查和清除。
2.水棚
近年来我们多利用水棚代替岩粉棚来隔绝煤尘爆炸。水棚是由水槽组成,与岩粉棚相似,爆炸冲击波使水棚翻转或破碎,将水于瞬间洒布在巷道空间,形成一段水雾,降低煤尘飞扬的浓度,从而阻止爆炸火焰的传播。
总之,预防煤尘爆炸只要从阻止其爆炸所必须具备三个条件出发,使其爆炸条件不足,就可以达到防爆的目的。
如何预防瓦斯灾害的发生
瓦斯是开采煤炭过程中释放出来的无色、无味、无臭气体,有很大的危害:一是可以燃烧,引起火灾;二是会爆炸,导致矿毁人亡;三是浓度过高时会导致人员缺氧窒息、甚至死亡。《煤矿安全规程》第133条规定:一个矿井中,只要有一个煤(岩)层发现瓦斯,该矿即为瓦斯矿井。瓦斯矿井必须依照矿井瓦斯等级进行管理。矿井瓦斯等级,根据矿井相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式划分为:低瓦斯矿井:矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10m3/t,且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40m3/min;高瓦斯矿井:矿井相对瓦斯涌出量大于10m3/t或矿井绝对瓦斯涌出量大于40m3/min;煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井。另外瓦斯爆炸的条件是:一定浓度的瓦斯、高温火源的存在和充足的氧气。(1)瓦斯浓度:瓦斯爆炸有一定的浓度范围,我们把在空气中瓦斯遇火后能引起爆炸的浓度范围称为瓦斯爆炸界限。瓦斯爆炸界限为5%~16%。(2)引火温度:瓦斯的引火温度,即点燃瓦斯的最低温度。一般认为,瓦斯的引火温度为650℃~750℃。(3)氧的浓度:实践证明,如果有新鲜空气进入,氧气浓度达到12%以上,就可能发生爆炸。
由于瓦斯受地质赋存、井工开采条件等因素的影响,我国煤矿瓦斯灾害比较严重,但瓦斯事故并不是天灾,也不是防不胜防,通过以往的事故分析,98.5%的瓦斯事故是因疏于管理,违反瓦斯管理制度等造成的,是完全可以预防和避免的,只要认真贯彻执行《煤矿安全规程》和有关规章制度,防止瓦斯积聚和出现火源就可以预防瓦斯事故的发生。
由以上论述可知从理论上预防瓦斯事故是切实可行的,但从供氧条件看,进入井下的空气中氧气浓度为21%,由于流入井下后瓦斯、二氧化碳等气体的混入,井下煤炭、设备、有机物的氧化和人员呼吸消耗,风流中的氧气含量会逐渐下降,但到达工作地点的风流中氧气含量一般都在20%以上。因此,在瓦斯积聚的地点,氧气浓度往往大于12%。所以,靠隔绝供氧来达到防止瓦斯爆炸的目的,在生产过程中是不可能的,所以在这里就不做多分析,我们只从控制火源和瓦斯方面作出阐述:
一、防止瓦斯积聚是预防瓦斯事故的根本措施
防止瓦斯事故,根本措施是防止瓦斯积聚。由于矿井通风系统复杂多变,矿井地质条件和开采条件多种多样,加上矿井的管理因素,井下瓦斯积聚是经常发生的,造成瓦斯积聚的原因是多种多样的,如风量供应不足,通风系统不合理或通风设施遭到破坏,停电停风、循环风等,很容易形成瓦斯爆炸的第一个基本条件。矿井所有瓦斯爆炸皆系瓦斯积聚因起的。因此,发生瓦斯积聚必须及时处理,以保证瓦斯浓度在规定允许的范围。
井下防止瓦斯积聚的措施很多,但最常用、最可靠的是加强通风,加强检查,加强局部瓦斯积聚处理,消除微风或无风区,构筑科学、合理、可靠的通风设施,树立 “微风作业就是事故”的安全理念。分析历年来发生的瓦斯爆炸事故,都是由于不重视通风这一基础工作导致瓦斯积聚,最后引发爆炸,所以要杜绝瓦斯积聚就一定要做到以下几点:
一是保证通风系统的稳定性。井下的风筒、风门、风窗、风桥、等通风设施是为矿工提供新鲜空气和防止瓦斯积聚、预防瓦斯事故的最重要的基础设施,这些通风设施一旦被破坏,风流就可能紊乱、导致瓦斯事故,造成重大人员伤亡;所以,要自觉爱护井下通风设施,通过风门时要立即随手关好,不能将两道门同时打开,以免造成风流短路。发现通风设施破坏损、工作不正常或风量不足时,要及时报告,做修复处理。
二是增强通风设施时效性。所谓时效性,就是指及时有效。因为井下通风系统经常变动。风量、风压随时波动,瓦斯涌出异常变化。因此,当通风异常时,通风管理部门及其工作人员必须立即作出正确判断,采取措施及时处理。否则,就会造成通风系统紊乱,瓦斯积聚,引起事故。
三是加强对通风管理工作的认识。主要表现在对通风工作的指导思想上一些煤矿管理者加强科学的认识,不要认为通风工作简单,只要能往工作区域送风就可以了,即使通风系统有了问题也不会马上发生瓦斯事故。我们一定要看到通风工作的重要性、科学性、严密性。
四是对通风管理的各项安全措施落实到位。首先,保持矿井正常通风是防止瓦斯灾害的主要方法,矿井主要通风机正常运转和完好的矿井通风系统是保持矿井正常通风的主要环节。一旦主要通风机停止运转或矿井通风系统遭到破坏,势必造成全圹井各采掘工作面或通风系统破坏,影响区域的采掘工作面瓦斯大量积聚。为了防止瓦斯灾害事故,必须制定恢复通风、排除瓦斯和送电的安全措施。
从以上原因分析不难看出,瓦斯爆炸事故无一不与瓦斯积聚、通风异常有关。血的教训证明,微风作业、无风作业导致了瓦斯积聚是所有瓦斯事故的根源。要想根治瓦斯事故,必须加强瓦斯管理,利用科学的监测手段,严格的管理制度,强硬的法律体系,瓦斯事故是完全可以预防和避免的。最可怕的不是“瓦斯”,可怕的是监测手段不执行,管理制度不落实,法律体系不完善。利益的驱动,导致有令不行,有禁不止,冒险、蛮干是瓦斯治理和预防的拦路虎。只有端正了心态,形成了共识,在国家的政策引导和支持下,瓦斯防范和治理是完全能够实现的。
二、杜绝火源是预防瓦斯事故的重要手段
瓦斯与空气混合气体的最低点燃温度,绝热压缩时565℃,其它情况下650℃,最小点燃能量为0.28mj。在煤矿井下能引爆瓦斯的火源很多,矿井井下的明火(1000℃以上)、煤炭自燃、电弧(平均4000℃)、电火花、赤热的金属表面(可达1500℃)以及撞击和磨擦火花,都能点燃瓦斯。
井下主要热源主要通过人的行为控制,如使用防爆设备、杜绝明火作业、放炮使用安全炸药等。然而,仍有部分自然因素引起的火源无法控制。如磨擦火花、碰撞火花等都能产生足以引爆瓦斯的能量。分析历年来所发生的瓦斯爆炸,由于磨擦火花、碰撞火花引起的瓦斯爆炸仅占1.5%;而爆破引起的瓦斯爆炸占39%,成为瓦斯爆炸的第一火源;电气失爆引起的瓦斯爆炸占34.1%,是瓦斯爆炸的第二火源。其它原因引起的瓦斯爆炸占25.4%。由此可见绝大多数瓦斯爆炸是由明火或电气火花引起的。爆破引起的瓦斯事故,归根结底是由于人为不严格执行爆破管理制度,不实行“一炮三检”和“三人联锁放炮”;不使用水炮泥;不实行爆破前后洒水制度等造成的。
对以往的事故分析我们不难发现,所有的瓦斯事故都有一个不可缺少的热源条件,而往往存在的热源条件都是人为因素造成的,如电气失爆,违章拆卸矿灯等。由于电器失爆造成瓦斯的瓦斯爆炸占到了三分之一。因此,加强煤矿井下的电器管理,杜绝电器失爆,严格爆破管理工作。是预防瓦斯爆炸的又一可靠途径。
1、形成高温、高压、冲击波煤尘
爆炸火焰温度为1600-1900℃, 爆源的温度达到2000℃以上, 这是煤尘爆炸得以自动传播的条件之一。
在矿井条件下煤尘爆炸的平均理论压力为736KPa, 但爆炸压力随着离开爆源距离的延长而跳跃式增大。爆炸过程中如遇障碍物, 压力将进一步增加, 尤其是连续爆炸时, 后一欠爆炸的理论压力将是前一次的5-7倍。煤尘爆炸产生的火焰速度可达1120m/s, 冲击波速度为2340m/s。
2、煤尘爆炸具有连续性。
由于煤尘爆炸具有很高的冲击波速, 能将巷道中落尘扬起, 甚至使煤体破碎形成新的煤尘, 导致新的爆炸, 有时可如此反复多次, 形成连续爆炸, 这是煤尘爆炸的重要特征。
3、煤尘爆炸的感应期。
煤尘爆炸有一个感应期, 即煤尘受热分解产生足够数量的可燃气体形成爆炸所需的时间。根据试验, 煤尘爆炸的感应期主要决定于煤的挥发分含量, 一般为40%-280ms, 挥发分越高, 感应期越短。
4、挥发分减少或形成“粘焦”煤
尘爆炸时, 参与反应的挥发分约占煤尘挥分含量的40%-70%, 致使煤尘挥发分减少, 根据这一特征, 可以判断煤尘是否参与了井下的爆炸。对于气煤、肥煤、焦煤等粘结性煤的煤尘, 一旦发生爆炸, 一部分煤尘会被焦化, 粘结在一起, 沉积于支架的巷道壁上, 形成煤尘爆炸所特有的产物——焦炭皮渣或粘块, 统称“粘焦”“粘焦”也是判断井下发生爆炸事故时是否有煤尘参与的重要标志。
4、产生大量的CO煤尘爆炸时产生的CO, 在灾区气体中浓度可达2%-3%, 甚至高达到8%左右, 爆炸事故中受害者的大多数 (70%-80%) 是由于CO中毒造成的。
二、预防煤尘爆炸的措施
根据《煤矿安全规程》中预防煤尘爆炸的有关规定, 预防煤尘爆炸可采取防尘、防止煤尘引燃和限制爆炸范围等措施。
1、防尘措施
减少煤尘发生量和浮尘量是防尘措施中最积极的办法, 具体措施有通风除尘;消除落尘;湿式作业;密闭抽尘;喷雾洒水;个体防护;净化风流;煤层及采空区注水湿润煤体等。
2、防止煤尘引燃和爆炸措施
放炮产生的火源、电气火花、局部地点的火灾或沼气爆炸、金属摩擦热或碰撞火花等, 都可以引起煤尘爆炸事故。引起煤尘爆炸的常见原因有:
(1) 使用非煤矿安全炸药在煤层中放炮, 放炮的火焰把爆破后扬起的煤尘点燃引爆。
(2) 放炮时违章操作 (如不掏净炮眼内的煤粉、不填或少填炮泥、用炮纸和煤粉代替炮泥、放炮前不洒水等) , 出现明火, 将煤尘引爆。
(3) 不适当地使用毫秒雷管, 或在煤层中使用段发雷管, 使后起爆的炸药产生的火焰点燃先前起爆形成的高浓度煤尘和沼气。
(4) 在煤层中放连珠炮, 用多根放炮导线连续放炮。
(5) 在有煤尘沉积的地方放明炮, 或在煤仓中放炮处理堵仓。
(6) 倾斜井巷中跑车, 矿车和轨道的摩擦热或碰撞火花点燃被扬起的煤尘。
(7) 局部火灾或沼气爆炸点燃被扬起的煤尘等。
3、限制煤尘爆炸的技术措施
限制煤尘爆炸的主要技术措施是使已沉落在巷道周壁和支架上的煤尘失去爆炸性, 以及当局部发生煤尘爆炸后, 用事先准备好的手段, 将煤尘爆炸局限在较小的范围内, 阻止其继续传播和发展, 减少其造成的损失。
(1) 岩粉棚隔爆:岩粉棚是由安装在巷道中靠近顶板处的若干块木制岩粉台板组成, 每块台板上放置一定数量的不燃性岩粉。当出现煤尘爆炸时, 冲击波将岩粉台板震翻, 板上的岩粉弥漫巷道。由于岩粉大量吸热而隔断火焰, 阻止爆炸的传播。但岩粉必须是, 可燃物含量不超过5%;游离二氧化硅含量不超过5%;不含有毒有害物质;吸湿性差;色淡鲜明易辨认, 粒度小。我国常用粘土面岩、石灰石、石膏或白云石等加工破碎制成岩粉。岩粉粒度全部通过50号筛孔, 且其中至少有70%能通过200号筛孔。
岩粉棚上的岩粉量根据巷道净断面积计算, 主要巷道不低于400千克/平方米, 其它巷道不低于200千克/平方米。
(2) 岩粉带隔爆:在巷道撒布岩粉的作用是增加煤尘中的不燃性成分, 使通过岩粉带的爆炸性气体温度降低, 热量消失, 火焰熄灭而失去继续爆炸的能力, 但撒布岩粉的巷道总长度不得小于300米。撒布岩粉后, 应使煤尘与岩粉混合物中不燃物质的最低含量不低于80%。在巷道撒布岩粉时, 所有的顶、帮、底及背板后侧暴露处都应用岩粉覆盖。对巷道中煤尘和岩粉的混合粉尘, 每三个月至少化验1次。
(3) 水槽棚隔爆:水槽棚子是用具有一定强度的硬质易碎聚氯乙稀和聚氨脂泡沫制成。水槽内盛满水置于距顶板100~150毫米处。当井下发生爆炸时, 爆风压力将水槽崩翻并破碎, 水瞬间分散于巷道空间内, 形成水雾。水的比热较岩粉大5倍, 吸热效果好, 有利于消灭火焰, 而阻止煤尘爆炸火焰的传播。
水槽的形状为倒梯形, 容积规格有40升、70升、80升三种。
【关键词】火力发电厂;爆炸;预防措施
0.前言
随着工业进程的发展,电力行业也得到飞速的发展,这就促进火力发电厂的建设规模和发电机组的单机容量也越来越大,与此同时火灾爆炸危险性也随之增大。在火力发电厂运行环境中,存在大量的爆炸性气体、油料和爆尘,若遇到点火源时,极易引起爆炸。因此,防爆作为火力发电厂一个重点问题,日益受到人们的广泛重视。
1.火力发电厂爆炸危险性分析
电厂中提到的爆炸是指燃烧的一种特殊形式。当氧化反应的速度达到一定程度时,由于反应瞬间释放大量的热,造成周围的气体急剧膨胀,形成冲击波,并伴有声响,这种现象称为爆炸。按照燃烧和爆炸形成的条件,可燃性物质、氧化剂和点燃源三个要素只有在时间和空间同时相遇,才可能产生燃烧或爆炸。此时,若可燃性物质的浓度处于爆炸浓度,即会形成爆炸。可燃性物质的含义比较广泛,在火电厂中比较常见的是氢气、乙炔、CO、SO2 、各类硫氢化合物、燃油、煤粉等各种易燃易爆化学物质。点燃源则是指能使可燃性物质达到燃点的明火、火花、电弧、高温表面等。点燃源是爆炸的必要条件, 同时点燃源能量的大小对爆炸有很大的影响。点燃源可能来自外部, 像电弧、火焰、机械撞击、摩擦产生的火花或相邻的热载体;点燃源还可能来自内部微小的放热反应产生的热量。点燃源也可能从一个区域移动到另一个区域, 例如, 磨煤机内由于机械撞击或摩擦产生的火花可能输送到分离器及其间的管路内。同样, 在某一范围内由点燃源产生的火焰本身就可能变成更大的点燃源, 而波及到另一范围。通常情况下,空气中存在的氧气充当了氧化剂的角色,可以说是无处不在。本文针对电厂中的制粉系统和燃油系统,从爆炸机理和爆炸原因分析入手,寻找防爆措施。
2.爆炸机理
2.1制粉系统
制粉系统将煤磨制成煤粉后,煤粉具有流动性、吸附性、自燃性和爆炸性。煤粉空气混合物浓度只要达到0.05kg /m3,即可形成爆炸性的混合物,而混合物浓度在(0.3~ 0.6)kg /m3最易爆炸。挥发分和发热值、煤粉细度、气粉混合物的温度,也影响爆炸的可能性。煤粉爆炸后产生的气浪还会使沉积的煤粉尘飞扬,造成二次爆炸事故。
2.2燃油系统
燃油系统一般使用轻柴油,轻柴油属于易燃物品,闪点大于55℃,火灾危险性类别为乙类易燃液体,遇明火、高热或与氧化剂接触,有引起燃烧爆炸的危险。
3.原因分析及防爆措施
3.1制粉系统
从制粉系统爆炸机理看,引起爆炸的原因有很多。在制粉系统的启动、停运和断煤过程中,若操作不当,煤粉浓度易达到爆炸濃度范围,从而发生煤粉爆炸。制粉系统停运后,积粉处理不当时,易氧化或自燃,在再启动制粉系统时,易发生爆炸。原煤含水量较大,运行中操作不当,造成煤粉易粘在制粉系统管道设备上自燃和爆炸。
防爆措施主要有,在煤粉仓内应设置足够的温度测点和温度报警装置,煤斗内壁应平整光滑、无积粉死角,壁面交角应做成圆弧形。煤粉仓内设置固定的灭火系统,在管道上设置防爆阀,在煤粉仓设置防爆门。制粉系统中使用的电机及电气开关设备选用防爆型产品,严格执行 《火电厂煤粉锅炉燃烧室防爆规程》,定期清除给粉机进口积粉,禁止使用氧气管和压缩空气吹扫。清仓时,煤粉仓内必须使用防爆灯。铲除积粉时,操作人员应穿不产生静电的工作服,使用铜质或铝质工具,不得带入火种。在磨煤机清扫积粉时,应在煤粉温度下降到可燃点以下时打开人孔门清扫。
3.2燃油系统
贮油罐和燃油管路、阀门、法兰泄漏渗油,贮油罐放水或燃油设备检修时有油流出,管道沟内蒸发出的油气无法散出,油泵盘根漏油,遇明火或热体均可能引起火灾或爆炸。由于静电、雷电、撞击、摩擦、电器设备等产生火花,也会引起油系统着火或爆炸。
对于储油罐区,周围设置高度不低于 2m 的围墙,并悬挂“严禁烟火”等明显的警告标志牌。严禁携带火种,严禁穿带铁钉鞋和容易产生静电的化纤服装,严禁无阻火装置机动车进入储油区,油区电气设施均应选用防爆型产品,电力线路必须采用电缆或暗线,不准设架空线。卸油管应有明显的接地点,油管道法兰应用金属导体跨接牢固, 油区周围应设有环形消防通道,通道尽头设回车场,金属油罐应装设固定的冷却水装置和泡沫灭火装置,油罐周围应设防火堤,油罐应装有液位计和高液位报警装置,防止超装泄漏,还应装有温度计及温度报警仪,顶部应装有呼吸阀和阻火器,卸油区及油罐区应设有防静电和防雷电接地。油泵房及油罐区内禁止安装临时性或不符合要求的设备和敷设临时管道。不得采用皮带传动装置,以免产生静电引起火灾 燃油管道及阀门应有完整的保温层,油管道,阀门,法兰附近的高温管道保温层应包覆铁皮,防止燃油喷漏到高温管道 供油管道应定期检查,发现问题及时处理,以保证燃油不发生外泄等。
4.预防措施建议
为了防止或限制爆炸性破坏, 建议采取如下措施:
(1)使受威胁的部件在惰性气氛下运行, 而且包括起动和停运过程。
(2)受威胁的部件按抗爆炸压力设计或按抗爆炸压力冲击设计。
(3)装设防爆门可以降低爆炸压力, 从而可以使制粉系统的设备和部件强度计算的设计压力降低。
(4)在火力发电厂爆炸危险环境中所有电气设备采用防爆型。
5.结束语
自救措施:
1、煤尘爆炸后,立即戴好自救器。如没有准备自救器,最好用湿毛巾快速捂住鼻口,就地卧倒,如边上有水坑,可侧卧于水中。
2、听到爆炸时,应赶快张大口。并用湿毛巾捂住口鼻,避免爆炸所产生强大冲击波击穿耳膜,引起永久性耳聋。
3、煤尘爆炸后,切忌乱跑,井下人员应在统一指挥下,情绪镇定,向有新鲜风流的方向撤退或躲进安全地区,注意防止二次爆炸或连续爆炸的再次损伤。
第一节 灾害原因分析及危害
一、煤尘爆炸的原因分析
1.井下巷道、硐室不能按规定定期灭尘,致使浮尘、落尘达到煤尘爆炸浓度;
2.主要产尘点,防尘设施设置不足或不使用、放炮不使用水炮泥极易使煤尘达到爆炸浓度。如主要进风回风巷、转载点,卸载点缺少水幕或使用不正常等;
3.由于井下照明和机械的电源、电气装置管理不善或操作不当产生的电火花是引起煤尘爆炸的火源之一。如设备失爆、漏电、电缆明接头等引起电火花;
4.煤眼炮泥装填不满、放明炮、接线不良及炸药不合要求引起的放炮火花可引爆煤尘;
5.井下吸烟、施爆、煤层自燃发火,也可引燃或引爆煤尘。
二、煤尘爆炸的预兆
(1)感觉到附近空气有颤动的现象发生,有时还发出咝咝的空气流动声,可能是爆炸前爆源要吸入大量氧气所致,这就是与其爆炸前的预兆。
(2)可燃性气体燃烧生成的热又使煤尘加热而燃烧,煤尘燃烧生成更多的热量。这些热量以分子传导和火焰辐射的方式传给附的近悬浮的或被吹扬起来的煤尘。这些煤尘受热后气化,放出可燃性气体,使燃烧能循环地进行下去,氧化反应越来越快,温度越来越高,范围越来越大,当达到一定的程度时,便形成剧烈爆炸。
三、煤尘爆炸的危害
(1)产生高温。煤尘爆炸要释放大量的热能,其瞬时温度可达2300~2500℃,可引起矿井火灾、烧毁设备、烧伤人员,也是引发连续爆炸的主要热源。
(2)产生高压。煤尘爆炸的理论压力可达735kPa,但实际发生爆炸时往往超过此值,而且爆炸压力会随着离开爆源距离一定范围内呈跳跃式增大。可损坏设备,推倒机架,造成冒顶,人员伤亡。
(3)产生冲击波。冲击波的传播速度可达2340m/s,使设
备、支架、人员遭受损害,扬起落尘,被随之而来的火焰点燃,造成煤尘的连续爆炸。
(4)气体成分发生变化。煤尘爆炸后要产生大量有害气体,尤其CO浓度一般为2%~3%,最高可达8%~10%,造成人员中毒。同时爆炸时大量耗氧,痒浓度迅速降低。
第二节 煤尘爆炸的预防措施
一、减尘和降尘措施
⑴合理分配井下各地点风量,利用通风方法排除浮游煤尘; ⑵采掘工作面坚持使用湿式打眼作业;
⑶严格执行矿井灭尘工作制度、井下各巷道硐室按要求定期灭尘;
⑷主要产尘点设置喷雾。且灵敏可靠,如采掘工作面回风流侧、转载点、卸载点等处设置喷雾装置;
⑸掘进工作面附近20米内坚持炮前炮后洒水灭尘制度; ⑹井下作业人员要求佩带防尘口罩,以减少职业病发生。
二、防止煤尘引爆措施
⑴防止放炮时产生时火源。不使用非煤矿安全炸药和不合格的劣质炸药;放炮坚持使用水泡泥;炮眼封泥材料、长度及炮眼深度严格执行《规程》中有关规定;严禁放明炮、糊炮;处理卡在溜煤眼的煤矸必须严格执行《规程》中有关规定;
⑵消除电火花。井下使用的电气设备必须要有接地保护、漏电保护、过流保护;电气设备必须防爆性能完好,发现失爆必须当天处理完毕;加强电工、设备使用维护人员的培训,增强其责任心,杜绝违章作业;
⑶加强明火管理。严禁携带烟草和点烟用具入井;禁止井下打开矿灯;井下进行施焊作业,必须制定安全措施,报矿长审批同意后,认真落实相关安全措施;
⑷严禁穿化纤衣服入井,以防工作中产生静电火花。
三、防止煤尘爆炸扩大的措施
1、矿井必须采用分区通风,各采掘工作面必须有独立的通风系统,报废的巷道要及时密闭。
2、坚持每年一次反风演习,反风演习必须制定反风演习计划,反风演习计划由通风科负责编制,矿总工程师审批。
3、反风演习时,由矿长和总工程师指挥并下达反风命令。
反风演习后必须进行总结,对出现的问题要及时进行处理
4、处理瓦斯爆炸事故时,在通风系统未恢复正常前,除救护队人员外其它人员严禁入井。
第三节 处理煤尘爆炸事故的一般原则
1.迅速组织撤退灾区和受威胁区域的人员,抢救遇难人员,组织矿山救护队探明事故地点、范围和气体成分,发现火源立即扑灭,并切断灾区电源,防止二次爆炸;
2.在证实确无二次爆炸的可能时,应迅速恢复被破坏的巷道和通风设施,恢复正常通风,排除烟雾,清理巷道。进一部创造抢救与处理事故的条件。保证工作区域中瓦斯和一氧化碳等有害气体浓度符合《规程》规定要求;
3.如果在爆炸以后,发现仍有明火、残火或隐蔽火源时,应按灭火的要求进行慎重处理,防止在抢救中再次发生瓦斯、煤尘爆炸;
4.在抢救人员的同时,救护人员必须掌握:
⑴爆炸地点,破坏程度和范围;
⑵爆炸产生威胁物流动方向及影响范围;
⑶随时观察灾区的瓦斯等有害气体情况,掌握爆炸周期,防止二次爆炸,进一步扩大事故。
第四节 事故处理
(1)煤尘爆炸后,要采取一切可能措施,迅速恢复通风系统,使抢救遇险人员最有效、最关键的措施;
(2)爆炸后产生冒顶,造成巷道堵塞,影响救护队员进行侦察抢救时,应考虑清堵塞物的时间,若短时间内不能清除时,应考虑尽快恢复通救人的方法(如用压风管、水管等供水方法),同时恢复堵塞区外的通风;
(3)煤尘爆炸后,若主扇风压升高、风量减少,瓦斯浓度继续升高,并存有高温热源,则产生连续爆炸。指挥部分析判断认为有连续爆炸的可能,可派救护队利用两次爆炸的间隔时间进行抢险救灾,但必须严密监视通风和瓦斯情况,并认真掌握连续爆炸中时间的间隔规律,考虑在灾区的往返时间,当间断时间不允许时,不能进入灾区抢险救灾;
工业粉尘爆炸的危害及预防措施
摘要:可燃性粉尘的行业分布 粉尘是指因机械加工(破碎、筛分、运输等)而产生的、能在气体中分散(悬浮)一定时间的`固体微粒.国际上将粒径小于75μ m的固体悬浮物定义为粉尘.大气中过多或过少的粉尘将对环境产生灾难性的影响.作 者:费学威 冯印辉 作者单位:北京市安全生产监督管理局一处期 刊:现代职业安全 Journal:MODERN OCCUPATIONAL SAFETY年,卷(期):,“”(4)分类号:X4
1.1 由瓦斯引发爆炸事故的可能性
根据《煤矿安全规程》第一百六十八条的规定, 各工作面和各回风巷的瓦斯浓度均不能超过。根据附表2中的监测数据统计各工作面和各回风巷瓦斯浓度超标次数, 为25次, 即由瓦斯引起的出现不安全事件的频数为25, 该频数与总监测次数 (540) 之比为。
1.2 由煤尘引发爆炸事故的可能性
一般情况下煤尘的爆炸浓度为, 而当矿井空气中瓦斯浓度增加时, 会使煤尘爆炸下限降低。瓦斯浓度低于时, 煤尘爆炸下限浓度见表1:
利用表1及Matlab插值, 可得瓦斯浓度从0开始每增大0.01所对应的煤尘爆炸下限浓度的值。筛选各观测点瓦斯浓度的上限和下限, 利用插值求出相应的煤尘爆炸下限浓度, 见表2:
对比表2各观测点的煤尘浓度与相应的煤尘爆炸下限浓度可得, 煤尘浓度远远小于其爆炸下限浓度, 故该矿井的煤尘不会引发爆炸事故。
2 确定煤矿所需要的最佳通风量
根据煤矿开采工作中的实际情况以及《煤矿安全规程》的实际要求, 确定煤矿所需要的最佳 (总) 通风量, 以及两个采煤工作面所需要的风量和局部通风机的额定风量 (所谓最佳通风量是指在保证各工作面和回风巷瓦斯浓度与煤尘浓度都不超标的情况下, 寻求矿井的最小通风量, 形成一个优化问题, 目标是总的通风量最小) 。具体实现过程如下:
设为总进风巷的风速, 为采煤工作面Ⅱ进风巷的风速, 为通往采煤工作面Ⅰ进风巷及掘进巷的风速, 为采煤工作面Ⅰ进风巷的风速, 为掘进巷 (的一个分支) 的风速, 为局部通风机的风速。主巷道断面大约为, 其他各采煤区的进风巷、回风巷和掘进巷的断面大约为, 掘进巷道中的风筒直径为。针对上述变量建立非线性规划模型, 具体建立过程如下:
(1) 设定函数:要想求出最佳总进风量, 只需要在满足各项限制条件的前提下, 求出总进风量的最小值即可。
(2) 风量守恒原则:煤矿利用两个可控风门调节各采煤工作面的风量, 通过一个局部通风机和风筒实现掘进巷的通风。
(3) 局部通风机的额定风量范围:掘进巷需要安装局部通风机, 其额定风量一般为。由此可得局部通风机的额定风速为。
(4) 各工作面的瓦斯浓度不超过第一问已鉴别出该矿属于“高瓦斯矿井”, 再根据《煤矿安全规程》第一百六十八条的规定, 该矿各矿井的瓦斯体积百分比均应小于。设分别为采煤工作面Ⅱ、采煤工作面Ⅰ和掘进工作面的瓦斯绝对涌出量。
3 优化与改进
本文运用插值、拟合等数学方法成功地建立了煤矿瓦斯和煤尘的监测与控制的数学模型。该模型可以通过观测风速的变化, 得到煤矿瓦斯和煤尘的浓度变化, 从而对煤矿的安全情况做出合理的监控和预测, 确保煤矿生产的安全进行, 对于煤矿的管理工作具有重大的现实意义。
3.1 但由于题中所给数据有限, 易使模型出现以下缺点
(1) 当温度, 压强, 含氧量波动范围较大时, 该模型不再适用。导致该模型在更大范围内适用性较差。
(2) 在本文建立的模型中风速是影响瓦斯和煤尘浓度的主要因素, 本文在处理风速时在一定范围视其为定值, 而在实际生产中风速是不断变化的。
(3) 实际中, 井巷可能会出现漏风现象, 本文为了便于建模, 忽略了这一点。
3.2 模型改进
(1) 在本文模型的基础上, 建立除瓦斯和煤尘浓度之外的其它因素对矿井安全影响的模型, 实现煤矿安全综合分析, 从而在实际生产中具有更强的指导性和预测性。
(2) 考虑到巷道可能出现漏风的情况, 实际通风量应比模型求出的通风量要大, 提高安全性。
摘要:煤矿安全生产是我国目前亟待解决的问题之一, 做好井下瓦斯和煤尘的监测与控制是实现安全生产的关键环节。做好煤矿井下瓦斯和煤尘的监测与控制是保证煤矿安全生产的关键所在。
关键词:瓦斯,煤尘,爆炸事故,浓度
参考文献
[1]孔令标, 侯运炳.基于Arc/Info的矿井风网解算方法研究[J].矿冶工程, 2003, (3) .
化工企业火灾爆炸事故是各类事故中危险最大的,它的特点是普遍、多发、严重。事故发生的范围普遍
化工企业火灾爆炸事故不仅全国各地都有发生,而且一个工厂各个车间都有可能发生。从工艺操作,设备管道、生产维修到设计制造,违章指挥、违章作业、管理漏洞等都有。造成这种状况的原因有:化工企业原料多变,生产条件变化大;工艺复杂,操作控制点多,而且相互影响;设备种类多,数量大,开停车频繁,检修量大;自动化程度低、安全联锁装置不齐;相当数量的工人、干部文化水平低,安全技术素质低,安全意识不强,防范事故能力不高;执行操作规程、检修规程的严肃性较差。这就导致化工火灾爆炸事故多次发生。事故时有发生,而且重复发生
化工企业的火灾爆炸事故每年都有发生,而且不在少数,尤其是一些重点要害岗位和主要设备的重复事故相当多,如锅炉缺水爆炸事故,煤气发生炉夹套和汽包憋压爆炸事故等。这些重复事故发生的重要原因之一,就是事故教育差。对上级的事故通报传达、研究、重视不够,或在安全作业证考核方面必要内容缺少所造成。从而不能吸取兄弟厂的教训,提高警惕,采取措施,使这些年来危险性较大的事故一出再出。火灾爆炸事故的损失相当严重
化工企业火灾爆炸事故造成一套装置破坏的有之,造成全厂生产装置破坏的有之,因单台设备损坏或关键设备损坏而造成停产损失的更多,这些严重后果中还包括一些工人、干部付出的生命代价,事故发生后,不仅厂里恢复生产需要加倍紧张工作,而且给社会增加了不安定因素。火灾爆炸事故的恶性后果,使化工企业的安全状况始终处于被动状态。因此,必须对火灾爆炸事故的原因加以研究,以防事故的发生。
(二)原因 1 可燃气体泄漏 由于可燃气体外泄容易与空气形成爆炸性混合气体,因此,可燃气体的泄漏就容易造成火灾爆炸事故。可燃性气体泄漏有以下几种情况:
(1)设备的动静密封处泄漏;(2)设备管道腐蚀泄漏;
(3)水封因断水,未加水跑气泄漏;(4)设备管道阀门缺陷或断裂造成泄漏。
这类事故大致是由于生产设备管道混乱,密封材料材质或检修不合要求,操作维护不当,在检修中未泄压却加外力,操作中巡回检查开停车不按操作规程进行等因素引起的,因此,必须按原化工部规定的检修操作规程、无泄漏工厂的标准以及设备动力管理条例等有关规定加以管理。对已出现的泄漏,及时发现,及时消除,暂不能消除的要有预防措施,避免扩大或发生灾害事故。系统负压,空气与可燃气体混合 造成可燃性混合气体情况有以下几种:
(1)系统停车,停车后随温度下降造成负压,由敞口吸入空气;(2)系统停水,停水后水封水因泄漏失去作用而导致空气吸入;
(3)操作失误,联系不当,报警联锁装置不全或失灵,造成气体抽送不平衡而至负压,由敞口或泄漏处吸入空气。
(4)气体入口管线被杂物、结晶体或水堵塞,造成抽负,由敞口或泄漏处吸入空气;
(5)用空气作试压、试漏,系统可燃物未清除干净、未加盲板,造成可燃气体与空气混合。
这类事故大部分发生在气体输送岗位或与气体压缩有关的岗位,当发生在加压过程中时更加危险,因为在爆炸性混合气体中,一方面氧含量在增加,另一方面在加压后,爆炸极限范围扩大,更容易发生事故。系统生产时氧含量超标 氧含量超标,可能在许多部位出现,但究其原因集中在造气岗位,通常由操作失误、设备缺陷、人员违章、断油断汽或安全报警装置失灵所造成,氧含量超标可能超出造气岗位范围而在脱硫、变换、压缩等部位发生,应当引起特别重视。系统串气
系统串气有2种情况:
一种情况是高压串低压,形成超压爆炸;另一种是空气与可燃性气体互串形成化学性爆炸。前一种情况大部分是由于操作失误及低压无安全附件或附件失灵造成。如合成高压串低压液氨槽爆炸,合成高压串低压再生系统爆炸等等。后一种情况大部分是由于盲板抽堵错误,用阀门代替盲板或误操作造成。
如某设备动火,内为空气,因系统未用盲板隔离,可燃气体由阀门漏入或有人误操作打开关着的阀门,使可燃气体进入正在动火的设备,与空气混合形成爆炸性混合气体,因而发生爆炸。违章动火
违章动火有以下几点:
(1)未申请动火证又无动火安全知识,私自动火;
(2)虽申请动火证但未置换彻底或取样方法不对,分析结果错误;(3)动火安全措施考虑不周;(4)动火现场安全条件未周密查看;(5)动火系统与其它系统未彻底隔绝;
(6)动火作业证私自变更安全措施或更改动火时间;(7)不置换动火或未维持正压动火;
这类事故是化工火灾爆炸事故的重点。由于动火作业技术性极强,管理要求较高,因此安技部门应切实控制好,以防事故的发生。
(三)措施 尽管化工企业火灾爆炸事故很多,有了不少经验教训,对容易发生事故的部位也比较清楚,但生产过程中造成燃烧和爆炸的因素很多,涉及面也较广,特别是引起燃烧和爆炸的火源有的不易搞清楚,因此,火灾爆炸事故的预防是一项细致复杂的工作。
防火防爆的着眼点应当放在限制和消除可燃物质、助燃物质和着火源的控制上,千方百计地避免三者同时处于相互作用的状态。同时还要求我们在技术和管理上要集中采取严密可靠的措施,以控制事故状态的扩大。控制消除危险性因素 1.1 合理设计
在化工企业中,搞技术改造,结合大修进行小改革的机会较多,在设计变更过程中,要采用先进的工艺技术和技术水平高、可靠性强的防火防爆措施,采用安全的工艺指标和合理的配管。
1.2 正确操作,严格控制工艺指标
化工企业安全生产技术规程是多年来安全生产的经验总结,只要严格按着规程进行作业,严格控制工艺指标,在规程规定的范围内超过指标界限,立即采取有效措施加以扭转,而不是勉强维持,就能达到预想的安全结果。具体来说,有4个方面:
(1)按照规定的开停车步骤进行检查和开停车;(2)控制好升降温、升降压速率;
(3)控制好正常操作温度、压力、液位、成份、投料量、投料顺序、投料速度和排料量、排料速度等;
(4)按照规定的时间、指定的路线进行巡回检查。1.3 严格按照“四十一”条禁令和安全卫生管理工作规定办事
原化工部颁发的“四十一条禁令”中关于防止违章动火的“六大禁令”是为总结防止违章动火的教训制定的,因此,必须严格遵守;“安全卫生管理工作规定”是安全管理工作的标准,也必须努力遵守。
1.4 加强设备管理 火灾事故发生的一个重要原因,是生产装置缺陷。设备状况好,运行周期长,检修量小,事故隐患少,火灾爆炸发生率就低,凡是设备管理好的单位,安全生产的条件也好。
搞好设备管理的手段有:
(1)贯彻计划检修,提高检修质量,实行双包制度;(2)加强压力容器的管理,强化监察和检测工作;
(3)对于超期服役的设备或有不符合现行法规规定的设备,一方面加强检测和监察,另一方面要有计划地逐步更新换代。
(4)设备的安全附件和安全装置要完整、灵敏、可靠、安全好用,同时,要注意用比较先进的、可靠性好的逐步取代老式的。
(5)推广检测工具的使用,逐步把对设备检查的方法从看、听、摸上升为用状态监测器进行,使之从经验检查变为直观化、数据化检查。
1.5 提高自动化程度和使用安全保护装置的程度
随着化工企业的发展,不仅安全需要提高自动化程度,而且从节能降耗提高质量,提高劳动生产率,从而提高经济效益方面都需要提高自动化程度。因为自动化程度的提高,避免了超温、超压、超负荷运行,从而保证生产装置达到稳定、长周期运行,避免了事故的发生。
多采用联锁保护装置,可以提高系统的安全性,一旦出现不正常情况,有了联锁保护自动切断或动作,不仅可以防止事故的发生,而且也遏止了事故的蔓延。当然,在使用安全联锁保护装置时,首先,应加强维护保养,定期检查,保证灵敏可靠;同时,不应降低对安全工作的责任心,不能因有了联锁装置而麻痹大意,特别应重点保护危险性大的部件。加强火源的管理
炎熔炉爆炸事故的发生,一个很重要的原因是缺少对火源的管理,化工企业的火源一般有以下几种:
(1)明火:主要是化工生产过程中的加热用火和维修用火;(2)磨擦与撞击;(3)电气火花和静电火花;
(4)其它火源:指高温表面可产生自燃的物质、烟头、机动车辆、排气管等。
加强上述四种火源的管理是避免火灾事故的基本措施。3 加强危险品的管理
火灾爆炸危险品有以下几种:爆炸性物品,氧化剂,可燃和助燃气体,可燃、助燃液体,易燃固体,自燃物品和遇水燃烧物品。
根据各类危险物品的性质,按规定分门别类贮存保管。在贮存保管中必须把好“三关”,即入库验收关,在库贮存关,出库复验关。加强对危险物品保管期内的安全,特别要注意的是:
(1)严禁将明火、火种带入库内,严格动火制度;
(2)消除电气火花及静电放电的可能,库房用电必须按规定采取有效安全措施;
(3)库房人员必须穿不带铁钉的鞋或采用不发生火花的地面;(4)在搬运过程中要严格防止撞击、磨擦、翻滚。4 防爆泄压措施
常用的防爆泄压装置有安全阀、防爆膜、防爆门、放空阀、排污阀等,主要是防止物理性超压爆炸。安全阀应定期校验,选用安全阀时要注意使用压力和泄压速度。
防爆膜和防爆门的作用,主要是避免发生化学爆炸时产生的高压,防爆膜和防爆门选用时应经过计算并选择合理的部件。
放空阀和排污阀是在紧急情况下作为卸压手段而使用,但需要人操作,因此,一定要保证灵活好用。防止火灾蔓延的措施
防止火灾蔓延是防止火灾爆炸事故发生的一项重要措施,常用的阻火设施有:切断阀、止逆阀、安全水封、水封井、阻火器、挡火墙等。这些设施的作用是防止当火灾发生时火焰的蔓延。如压缩机与各工段之间的切断阀、止逆阀、气柜或乙炔发生器的安全水封,甲醇放空管的阻火器,电缆间的挡火墙。
对这些设施,应当利用计划小修对其进行清理、检查、维护、保养,以保证安全生产,另一方面,在建筑上应采用防火墙、防火门、防火堤、防火带以及合理的间距,采取耐火等级厂房等措施。工艺火灾的扑救
化工企业火灾扑救是一项比较复杂的灭火工作,由于化工企业所固有的易燃、易爆、高温、高压、易中毒的特点,如果灭火扑救方法不正确,非但不能迅速顺利地扑灭火灾,还会导致爆炸、中毒甚至重大伤亡。
工艺火灾的扑救应根据不同着火情况采用不同措施: 6.1 可燃气体着火
应立即切断电源,如果气源是压力容器或压力管道,应在与火场切断后设法卸掉压力;如果气源是高温设备或高温管道,应立即喷水冷却;如果气源是压缩机,应立即切断电源并设法卸掉压力。如果火势不大,管口可用湿麻袋、石棉布扑压或使用二氧化碳、干粉灭火机。
在扑救过程中应特别注意的是:
a.在卸压排空时注意风向,防止放空、排污等增加火场可燃气体的量,导致火焰蔓延;
b.防止有压力的可燃气体燃烧不完全与空气混合,形成混合物爆炸。6.2 可燃液体着火
初起时可使用泡沫、干粉等灭火机,有时用湿麻袋、石棉布、黄砂,效果亦比较理想,如果火势较大,可使用蒸汽,如果液体比重比水小,切忌用水,以防火势蔓延。
可燃液体贮罐着火,应一方面用泡沫、干粉等控制火势,另一方面用水冷却罐体,要及时切断贮罐物料的来路和去路。如果贮罐内的可燃液体有毒,应在上风方向扑救;有条件的应配戴防毒面罩和氧气呼吸器,避免救火时造成人员中毒。
6.3 电气设备、线路着火 首先,要及时切断着火处的供电电源,同时使用干粉灭火机灭火。6.4 库房着火
应使用干粉灭火机控制火势,积极组织人力搬走易燃物品,如果库房物质遇水不会受损或燃烧,可以用水灭火。在火势不大时,严禁打开门窗,以免扩大火势。
工艺火灾的扑救关键在于初始阶段的灭火。因此,及时发现、及时正确扑救十分重要,当消防队赶到现场,厂方应维护火场秩序,听从消防队的指挥,积极配合尽快灭火。
尽管化工企业火灾爆炸事故很多,有了不少经验教训,对容易发生事故的部位也比较清楚,但生产过程中造成燃烧和爆炸的因素很多,涉及面也较广,特别是引起燃烧和爆炸的火源有的不易搞清楚,因此,火灾爆炸事故的预防是一项细致复杂的工作。
防火防爆的着眼点应当放在限制和消除可燃物质、助燃物质和着火源的控制上,千方百计地避免三者同时处于相互作用的状态。同时还要求我们在技术和管理上要集中采取严密可靠的措施,以控制事故状态的扩大。1 控制消除危险性因素 1.1 合理设计
在化工企业中,搞技术改造,结合大修进行小改革的机会较多,在设计变更过程中,要采用先进的工艺技术和技术水平高、可靠性强的防火防爆措施,采用安全的工艺指标和合理的配管。1.2 正确操作,严格控制工艺指标
化工企业安全生产技术规程是多年来安全生产的经验总结,只要严格按着规程进行作业,严格控制工艺指标,在规程规定的范围内超过指标界限,立即采取有效措施加以扭转,而不是勉强维持,就能达到预想的安全结果。具体来说,有4个方面:(1)按照规定的开停车步骤进行检查和开停车;(2)控制好升降温、升降压速率;
(3)控制好正常操作温度、压力、液位、成份、投料量、投料顺序、投料速度和排料量、排料速度等;
(4)按照规定的时间、指定的路线进行巡回检查。1.3 严格按照“四十一”条禁令和安全卫生管理工作规定办事
原化工部颁发的“四十一条禁令”中关于防止违章动火的“六大禁令”是为总结防止违章动火的教训制定的,因此,必须严格遵守;“安全卫生管理工作规定”是安全管理工作的标准,也必须努力遵守。1.4 加强设备管理
火灾事故发生的一个重要原因,是生产装置缺陷。设备状况好,运行周期长,检修量小,事故隐患少,火灾爆炸发生率就低,凡是设备管理好的单位,安全生产的条件也好。搞好设备管理的手段有:
(1)贯彻计划检修,提高检修质量,实行双包制度;(2)加强压力容器的管理,强化监察和检测工作;
(3)对于超期服役的设备或有不符合现行法规规定的设备,一方面加强检测和监察,另一方面要有计划地逐步更新换代。(4)设备的安全附件和安全装置要完整、灵敏、可靠、安全好用,同时,要注意用比较先进的、可靠性好的逐步取代老式的。
(5)推广检测工具的使用,逐步把对设备检查的方法从看、听、摸上升为用状态监测器进行,使之从经验检查变为直观化、数据化检查。1.5 提高自动化程度和使用安全保护装置的程度
随着化工企业的发展,不仅安全需要提高自动化程度,而且从节能降耗提高质量,提高劳动生产率,从而提高经济效益方面都需要提高自动化程度。因为自动化程度的提高,避免了超温、超压、超负荷运行,从而保证生产装置达到稳定、长周期运行,避免了事故的发生。多采用联锁保护装置,可以提高系统的安全性,一旦出现不正常情况,有了联锁保护自动切断或动作,不仅可以防止事故的发生,而且也遏止了事故的蔓延。当然,在使用安全联锁保护装置时,首先,应加强维护保养,定期检查,保证灵敏可靠;同时,不应降低对安全工作的责任心,不能因有了联锁装置而麻痹大意,特别应重点保护危险性大的部件。2 加强火源的管理
炎熔炉爆炸事故的发生,一个很重要的原因是缺少对火源的管理,化工企业的火源一般有以下几种:
(1)明火:主要是化工生产过程中的加热用火和维修用火;(2)磨擦与撞击;(3)电气火花和静电火花;
(4)其它火源:指高温表面可产生自燃的物质、烟头、机动车辆、排气管等。加强上述四种火源的管理是避免火灾事故的基本措施。3 加强危险品的管理 火灾爆炸危险品有以下几种:爆炸性物品,氧化剂,可燃和助燃气体,可燃、助燃液体,易燃固体,自燃物品和遇水燃烧物品。
根据各类危险物品的性质,按规定分门别类贮存保管。在贮存保管中必须把好“三关”,即入库验收关,在库贮存关,出库复验关。加强对危险物品保管期内的安全,特别要注意的是:(1)严禁将明火、火种带入库内,严格动火制度;
(2)消除电气火花及静电放电的可能,库房用电必须按规定采取有效安全措施;(3)库房人员必须穿不带铁钉的鞋或采用不发生火花的地面;(4)在搬运过程中要严格防止撞击、磨擦、翻滚。4 防爆泄压措施
常用的防爆泄压装置有安全阀、防爆膜、防爆门、放空阀、排污阀等,主要是防止物理性超压爆炸。安全阀应定期校验,选用安全阀时要注意使用压力和泄压速度。
防爆膜和防爆门的作用,主要是避免发生化学爆炸时产生的高压,防爆膜和防爆门选用时应经过计算并选择合理的部件。
放空阀和排污阀是在紧急情况下作为卸压手段而使用,但需要人操作,因此,一定要保证灵活好用。防止火灾蔓延的措施
防止火灾蔓延是防止火灾爆炸事故发生的一项重要措施,常用的阻火设施有:切断阀、止逆阀、安全水封、水封井、阻火器、挡火墙等。这些设施的作用是防止当火灾发生时火焰的蔓延。如压缩机与各工段之间的切断阀、止逆阀、气柜或乙炔发生器的安全水封,甲醇放空管的阻火器,电缆间的挡火墙。对这些设施,应当利用计划小修对其进行清理、检查、维护、保养,以保证安全生产,另一方面,在建筑上应采用防火墙、防火门、防火堤、防火带以及合理的间距,采取耐火等级厂房等措施。6 工艺火灾的扑救
化工企业火灾扑救是一项比较复杂的灭火工作,由于化工企业所固有的易燃、易爆、高温、高压、易中毒的特点,如果灭火扑救方法不正确,非但不能迅速顺利地扑灭火灾,还会导致爆炸、中毒甚至重大伤亡。
工艺火灾的扑救应根据不同着火情况采用不同措施: 6.1 可燃气体着火
应立即切断电源,如果气源是压力容器或压力管道,应在与火场切断后设法卸掉压力;如果气源是高温设备或高温管道,应立即喷水冷却;如果气源是压缩机,应立即切断电源并设法卸掉压力。如果火势不大,管口可用湿麻袋、石棉布扑压或使用二氧化碳、干粉灭火机。在扑救过程中应特别注意的是:
a.在卸压排空时注意风向,防止放空、排污等增加火场可燃气体的量,导致火焰蔓延; b.防止有压力的可燃气体燃烧不完全与空气混合,形成混合物爆炸。6.2 可燃液体着火
初起时可使用泡沫、干粉等灭火机,有时用湿麻袋、石棉布、黄砂,效果亦比较理想,如果火势较大,可使用蒸汽,如果液体比重比水小,切忌用水,以防火势蔓延。
可燃液体贮罐着火,应一方面用泡沫、干粉等控制火势,另一方面用水冷却罐体,要及时切断贮罐物料的来路和去路。如果贮罐内的可燃液体有毒,应在上风方向扑救;有条件的应配戴防毒面罩和氧气呼吸器,避免救火时造成人员中毒。6.3 电气设备、线路着火 首先,要及时切断着火处的供电电源,同时使用干粉灭火机灭火。6.4 库房着火
应使用干粉灭火机控制火势,积极组织人力搬走易燃物品,如果库房物质遇水不会受损或燃烧,可以用水灭火。在火势不大时,严禁打开门窗,以免扩大火势。
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