燕曉艷

摘 要：近年來，工業(yè)鍋爐的事故中最多的是由鍋爐燃料燃燒引起的爆炸事故，再就是被加熱物蒸發(fā)出來的可燃性氣體和可燃性可控氣氛引起的爆炸，還有熔化爐上水蒸氣引起的爆炸以及粉煤爆炸和火災(zāi)等。

關(guān)鍵詞：工業(yè)鍋爐安全及防爆；基本要求：安全、防爆

2017年4月20日5時30分左右，墾利同和生物科技有限公司在鍋爐試運(yùn)行過程中，燃?xì)庠跔t膛發(fā)生燃爆，造成2人死亡。事故直接經(jīng)濟(jì)損失190余萬元。鍋爐運(yùn)行時，燃料在爐中燃燒，燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，通過鍋爐受熱面的傳熱，被鍋內(nèi)工質(zhì)（水）吸收，產(chǎn)生具有一定質(zhì)量和數(shù)量的飽和水、飽和蒸氣或過熱蒸氣。因此在鍋爐內(nèi)儲存著很大的熱能量，當(dāng)鍋爐受壓部件由于鋼材質(zhì)量差、結(jié)構(gòu)不合理、強(qiáng)度不足、制造質(zhì)量差、安裝質(zhì)量不合格、運(yùn)行和管理不當(dāng)?shù)仍?，使鍋爐受壓原件的某些部位發(fā)生破裂，瞬時降至等于外界大氣壓力時，鍋爐內(nèi)儲存著的巨大熱能量立刻釋放出來，這就是鍋爐爆炸時參量的來源。

一、工業(yè)鍋爐事故現(xiàn)象及其原因。

工業(yè)鍋爐的事故中最多的是由入爐燃料燃燒引起的爆炸事故。

1、燃燒爆炸事故

一般是在點(diǎn)火時、燃燒中、再點(diǎn)火時，向已處于危險狀態(tài)的未燃物及因不完全正燃燒產(chǎn)生的可燃性生成物上點(diǎn)火時，便會產(chǎn)生燃燒爆炸現(xiàn)象。對燒煤氣和燒油工業(yè)爐的爆炸事故所進(jìn)行的分析結(jié)果表明，燒煤氣工業(yè)爐在點(diǎn)火時產(chǎn)生爆炸的事故約占1/3強(qiáng)，而其中一半為停火時煤氣泄漏造成的。其余的爆炸起因是操作人員的誤操作，例如在開煤氣切斷總閥前未將燒嘴前的閥門關(guān)閉而造成的。特別需要指出的是，用不完善的點(diǎn)火嘴去點(diǎn)燃主燒嘴時，也容易引起爆炸。燃燒過程中的爆炸約占爆炸事故的一半，其中有一半是在燒嘴出現(xiàn)熄火時產(chǎn)生，其次起因于用不足的空氣燃燒煤氣時產(chǎn)生的CO、H2等氣體，又和空氣混合成為有爆炸危險的混合物。其余的爆炸起因于再次點(diǎn)火。其原因是在點(diǎn)火前，沒有用新鮮空氣對爐內(nèi)吹掃一段時間，將可能存在的可燃?xì)怏w清除。

燃油工業(yè)爐點(diǎn)火時的爆炸事故大部分是由于多次點(diǎn)火失敗，在每次失敗后，又沒有用新鮮空氣更換爐氣。

1.1熔劑蒸汽的爆炸

爐內(nèi)溫度超過可燃性液體著火點(diǎn)的干燥裝置有爆炸的危險。

按發(fā)生爆炸的難易順序排列如下：

（1）涂料中浸漬過的鋼板。

（2）在絕緣漆中浸漬過的電氣線圈。

（3）涂飾的金屬部件。

還有含有涂料而吸收性又高的布和紙。

1.2可燃?xì)夥盏谋?/p>

由于無氧化加熱、滲碳、氮化處理及銅的釬焊等工藝的要求，有用特殊氣氛進(jìn)行熱處理的工業(yè)爐，這種工業(yè)爐除供應(yīng)加熱用的燃料外，還要向爐內(nèi)供應(yīng)若干種類的可燃?xì)夥铡?/p>

爆炸的危險性取決于可控氣氛中含有多少可燃性物質(zhì)（CO、H2，有時還有CH4）。

可燃?xì)夥罩械目扇汲煞衷诘蜏貢r預(yù)先與空氣達(dá)到一定比例就可能形成爆炸性氣體。在此條件下，只要遇到高于著火著火溫度的熱源就要爆炸，可能引起人身和設(shè)備安全事故。含有大量CO的保護(hù)氣體漏出時則可能造成中毒事故。因此，在生產(chǎn)中，經(jīng)常保持可控氣氛的制備、輸送及使用設(shè)備的氣密性極為重要。

爆炸的形成需要三個條件同時存在，即可燃?xì)怏w、空氣與必要的溫度。

如果可燃?xì)怏w和高溫同時存在（在高溫爐膛中的保護(hù)氣體就是往往處于這種狀態(tài)），但沒有空氣則是安全的，此時如滲入空氣出現(xiàn)的不是爆炸而是燃燒。

高溫空氣（760°C以下）中加入可燃性保護(hù)氣體時出現(xiàn)的也是燃燒。

特殊條件下上述兩種情況可用于安全地向爐內(nèi)通入保護(hù)氣體或放散爐內(nèi)氣體。最危險的情況是保護(hù)氣體在低溫下混合，雖然不至于爆炸，但一旦遇到高于著火溫度的火星即可引起爆炸。所以保護(hù)氣體的安全使用中最關(guān)鍵的便是避免保護(hù)氣體與空氣在低溫下混合，以防爆炸。從這個意義上講，保護(hù)爐膛正壓，在任何情況下都能使保護(hù)氣體按規(guī)定狀態(tài)和線路流動，這對于安全生產(chǎn)是必不可少的。

1.3蒸汽爆炸

因某種原因，例如水浸入金屬熔化爐內(nèi)或者爐內(nèi)熔融物質(zhì)溢出爐外濺落到水上時，在一瞬間內(nèi)引起激烈的爆炸。

1.4粉煤爆炸

在煤粉的制造、儲存和輸送過程中，煤粉和空氣的混合物在一定條件下會產(chǎn)生爆炸。了解影響煤粉爆炸的主要原因?qū)τ诜乐姑悍郾ㄊ潜匾模?/p>

（1）煤粉所含揮發(fā)物越高，越容易爆炸。

（2）煤粉越細(xì)，與空氣的接觸面越大，爆炸性也就越大。

（3）煤粉的爆炸性隨著它地空氣中的濃度增加而變大，但當(dāng)濃度增加到一定限度后，爆炸性又開始減小。煤粉濃度的爆炸范圍為0.3～0.6kg/m3。

（4）懸浮在含氧量大的氣體介質(zhì)中的煤粉，可爆性大并爆炸力強(qiáng)。在含氧量小于16%的氣體中，煤粉不會爆炸。

二、工業(yè)鍋爐防止爆炸的措施

工業(yè)鍋爐的爆炸事故有很多種，多數(shù)涉及安全燃燒問題。為了避免爆炸事故的發(fā)生，首先要為安全燃燒創(chuàng)造基本條件。其次，在此基礎(chǔ)上，對燃燒設(shè)備及其操作采取安全措施，尤其要加強(qiáng)維護(hù)管理，才能保證安全。

參考文獻(xiàn)

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[2]劉金山，黨林貴等.工業(yè)鍋爐檢驗(yàn).北京：中國鍋爐壓力容器檢驗(yàn)協(xié)會.2000.