導(dǎo)致煤氣發(fā)生爐的原因以及應(yīng)對措施分析

作者：豫凱新能源 來源： 日期：2012-7-17 11:26:07

  事件追蹤：昨天晚上20點左右的時候，位于山西呂梁市某耐火材料公司發(fā)生了一起煤氣發(fā)生爐爆炸事故，事故原因警方已經(jīng)介入調(diào)查取證，事故造成一人當(dāng)場死亡，三人受重傷，200人撤離。

  記者報道：我現(xiàn)在位于事故爆炸現(xiàn)場約20米處，雖然距離事故爆炸已經(jīng)過去十幾個小時了，但是我依然能夠聞到刺鼻的煤氣味，大家現(xiàn)在可以看到在距離警戒線10米的地方就是今天的事故放生地，也是爆炸源。

  據(jù)房租發(fā)票我們了解，在昨天發(fā)生爆炸事故的時候，現(xiàn)場一共有5名工作人員正在進(jìn)行作業(yè)。經(jīng)過調(diào)查組工作人員的允許，我們現(xiàn)在已經(jīng)來到了煤氣發(fā)生爐跟前，這個梯子原先也應(yīng)該是在上面的，現(xiàn)在也已經(jīng)是倒了下來。大家可以通過鏡頭再看一下我身后，這個長約15米的大家伙它原先本來是在煤氣發(fā)生爐的最頂端的，但是現(xiàn)在連接的這些鋼筋已經(jīng)是斷裂了，并且也已經(jīng)嚴(yán)重的變形，現(xiàn)在也已經(jīng)躺在了地上。我們可以從現(xiàn)場來看一下，這個梯子原先本來應(yīng)該是筆直的，但是經(jīng)過爆炸以后，現(xiàn)在已經(jīng)是傾斜了45度。

  現(xiàn)在的現(xiàn)在一片狼藉，制作煤氣發(fā)生爐的鋼制材料和鐵制材料有的已經(jīng)是傾斜了，有的斷裂了，我們可以看到，我身后的齒輪已經(jīng)是斷裂了，掉下來的爐帽到現(xiàn)在為止仍然在冒著白氣。在這里我給大家介紹一下這個廠子的日常工作流程，我旁邊的這堆煤要輸送到煤氣發(fā)生爐里面，然后通過煤氣發(fā)生爐上面的這些管道生成燃?xì)?，再輸入到這六個爐里。對你這些鋁釩土進(jìn)行燒制。

 這家企業(yè)的工人告訴記者，當(dāng)時在現(xiàn)場進(jìn)行作業(yè)的5名工人中1人死亡3人受傷，目前呂梁市以及離石區(qū)的主要領(lǐng)導(dǎo)已組織安監(jiān)、公安等部門的工作人員展開了搶險救援的善后處理工作。
　　
這是山西臺報道的。

從上面的事故中我們看到“水能載舟亦能覆舟”煤氣發(fā)生爐在給千家萬戶帶去源源不斷的能源的時候，如果由于操作不當(dāng)發(fā)生爆炸事故會也會帶來不可估量的損失，所以大家也應(yīng)該認(rèn)識煤氣發(fā)生爐的日常操作方法以及爆炸的因素，這樣就能更好的防范此類事故不再發(fā)生。實現(xiàn)企業(yè)的安全生產(chǎn)。

一、煤氣發(fā)生爆炸需要的因素

煤氣著火與煤氣爆炸雖然都必須具備三要素，即可燃?xì)怏w、空氣(氧)、火種(或達(dá)到一定溫度)，但是它們也有不同之處：

1、著火并無沖擊波，只有熱輻射，而爆炸時會產(chǎn)生很大的沖擊波，并伴隨著巨大的響聲。

2、著火過程的前后都是處于常壓環(huán)境，而爆炸后可使有限空間內(nèi)氣體升壓。

3、著火較為緩慢的氧化反應(yīng)，而爆炸是在瞬間產(chǎn)生的連鎖氧化反應(yīng)。

4、著火是在不斷的輸入可燃?xì)怏w與逐漸消耗氧氣的情況下進(jìn)行。而爆炸時空氣與可燃?xì)怏w已經(jīng)充分均勻混合

5、著火一般是在設(shè)備外或設(shè)備內(nèi)空間較大的場合進(jìn)行。而爆炸是在密閉容器內(nèi)進(jìn)行，或在相對密閉的空間才會發(fā)生

  煤氣爆炸，必須是三要素同時存在，如果缺少其中的任何一項，都不會產(chǎn)生爆炸。有時雖然這三個要素都同時存在，但是煤氣中的可燃?xì)怏w組分與含氧的空氣未能達(dá)到均勻混合，也不能產(chǎn)生爆炸。還應(yīng)該指出，不是任何數(shù)量的可燃?xì)怏w與空氣均勻混合都會發(fā)生爆炸，而是當(dāng)煤氣爆炸時，可燃?xì)怏w應(yīng)達(dá)到一定的比例，只有達(dá)到這個比例范圍內(nèi)，才會產(chǎn)生爆炸。

可燃?xì)怏w在混合氣體中低于這個范圍或超出這個范圍時，雖然具有火種和高溫條件也都不會產(chǎn)生爆炸，這個范圍就是爆炸極限，又分上限和下限。

二、容器內(nèi)煤氣爆炸時的壓力上升速度及溫度

煤氣發(fā)生爐爆炸是煤氣中的可燃?xì)怏w組分與含氧的空氣在密閉的容器內(nèi)混合后著火，并放出大量的氧化反應(yīng)熱，這些熱量加速了氧化反應(yīng)，這種連鎖反應(yīng)在短時間內(nèi)迅速傳遞，可使容器內(nèi)的可燃?xì)怏w組分全部燃盡，此時容器內(nèi)的溫度即舍劇烈上升，在定容的容器內(nèi)，氣體壓力也隨之迅速上升，即而引起爆炸。爆炸所產(chǎn)生的爆震波為2000～3000m/s，爆破壓力為0.71～1.01MPa，溫度可達(dá)1750℃左右。

三、發(fā)生爐煤氣的爆炸極限

煤氣因其成份中含有可燃?xì)怏w和有毒氣體一氧化碳，有較大的易燃易爆和中毒危險。例如發(fā)生護(hù)煤氣的自燃點為530℃，在空氣中的爆炸極限為20～74％，在氧氣中的爆炸極限為15％～ 75％。煤氣燃燒時火苗大，溫度高，極易擴(kuò)散蔓延。煤氣主要危險性是爆炸，其后果可能引起火災(zāi)，造成損失。導(dǎo)致煤氣爆炸的原因主要有兩種：

1、煤氣中含氧量過高，或煤氣系統(tǒng)內(nèi)滲入空氣。

2、煤氣系統(tǒng)發(fā)生泄漏。

四、煤氣發(fā)生站的爆炸可能性場合

在煤氣發(fā)生站影響產(chǎn)生煤氣爆炸的因素很多，如下：

1、設(shè)備狀況。設(shè)備技術(shù)狀況不良，強行生產(chǎn)，有可能引起爆炸事故。

2、違章。違章操作或操作不及時，或操作失誤，均可能引起爆炸。

3、附屬管網(wǎng)。煤氣設(shè)備或管道上附設(shè)的、水、油汽管道內(nèi)經(jīng)常存有煤氣，檢修動火或其它原因可能引起爆炸。

4、負(fù)壓。煤氣凈化設(shè)備和管道有時出現(xiàn)負(fù)壓，在水封失效或泄漏的條件下，將空氣吸入體系內(nèi)，遇電火花、摩擦火花或局部過熱達(dá)到著火溫度均可引起爆炸。

5、停電。無計劃突然停電，發(fā)生爐內(nèi)是正壓，煤氣有可能倒流入煤氣管道內(nèi)，在來電生產(chǎn)時，引起爆炸事故；或者停電處理不及時，造成發(fā)生爐或系統(tǒng)負(fù)壓，空氣從不嚴(yán)密處漏入，引起爆炸。

6、停爐檢修。由于設(shè)備或管道內(nèi)吹掃不徹底，殘留有煤氣，檢修動火或碰撞火花引起爆炸。

發(fā)生爐煤氣廣泛應(yīng)用于建筑陶瓷、耐火材料和金屬加工等領(lǐng)域。發(fā)生爐煤氣由煤和空氣、蒸汽反應(yīng)制得，煤氣發(fā)生爐是完成這個轉(zhuǎn)換過程的核心設(shè)備。在這個轉(zhuǎn)換過程中，如果管理不嚴(yán)、操作不當(dāng)，就可能引發(fā)爆炸事故。

五、煤氣發(fā)生爐的爆炸原因與預(yù)防措施

1、蒸汽包缺水

  蒸汽包是與煤氣發(fā)生爐水夾套相連的壓力容器，屬于煤氣發(fā)生爐的一部分。蒸汽包缺水引發(fā)的爆炸事故與煤氣和空氣混合發(fā)生的爆炸事故原理不同。當(dāng)水夾套缺水時間較長時，煤氣發(fā)生爐的爐體和水夾套已經(jīng)被烘烤到500℃甚至更高溫度，這時如果再向水夾套內(nèi)加水，水就會在瞬間氣化為水蒸氣，體積迅速膨脹，而水夾套又是一個封閉的空間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于水蒸氣迅速膨脹所要達(dá)到的容積，當(dāng)水夾套內(nèi)的壓力超過材料所能承受壓力時就會發(fā)生爆炸[8～10]。

當(dāng)蒸汽包缺水時，在未查明原因前禁止上水。蒸汽包缺水的處理措施是：

先打開水位計旋塞放水，如果有水流出，則表明缺水時間不長，此時可向水夾套內(nèi)加水。

打開水位計旋塞時無水流出，表明缺水時間較長，要通過壓力表觀察蒸汽包壓力變化。如果這時壓力和正常運行壓力一樣，說明缺水還不嚴(yán)重；如果蒸汽壓力已經(jīng)超過工作壓力，說明水夾套缺水較嚴(yán)重，這種情況應(yīng)按緊急停爐操作，并嚴(yán)禁向水夾套內(nèi)上水，防止爆炸事故發(fā)生。

2、、煤氣發(fā)生爐熱運行

  在煤氣發(fā)生爐的實際操作中，如果出爐煤氣溫度達(dá)到600℃，則已超過發(fā)生爐煤氣的自燃溫度(530℃)，這種不正常的狀況稱為煤氣發(fā)生爐的熱運行[4～6]。這種狀況的主要特征是如果打開爐頂探火孔，冒出的煤氣會自然著火燃燒。這時如果爐內(nèi)進(jìn)入空氣或者冒出的煤氣與周圍的空氣混合，就會發(fā)生煤氣發(fā)生爐爆炸事故，因此煤氣發(fā)生爐的熱運行是不允許的。出現(xiàn)這種狀況后要立即采取以下措施[7]：

  加快除灰的速度，加快進(jìn)煤，使干燥層燃料加厚覆蓋。氧化層位置下移，進(jìn)入爐底蒸汽量要增加，使氧化層降溫，直到調(diào)整好爐況，使出爐煤氣溫度降至正常溫度。

3、運行狀態(tài)變化

  在使用發(fā)生爐煤氣的用戶中，煤氣需用量并不固定，而是隨著生產(chǎn)情況不斷發(fā)生變化，當(dāng)變化量較小時，可以采用增加或減少單臺發(fā)生爐氣化強度的辦法來調(diào)節(jié)；當(dāng)變化量較大時，必須配置一定數(shù)量的熱備用發(fā)生爐，以滿足調(diào)節(jié)負(fù)荷的需要。熱備用發(fā)生爐。轉(zhuǎn)為正常生產(chǎn)時有兩種可能發(fā)生爆炸的情況：

① 剛向爐內(nèi)送風(fēng)就產(chǎn)生爆炸。爆炸的原因是由于熱備用爐轉(zhuǎn)為正常生產(chǎn)過程中，有部分煤氣返回到鼓風(fēng)箱中，由于轉(zhuǎn)為正常運行，這部分煤氣隨同空氣進(jìn)入爐內(nèi)，當(dāng)煤氣和空氣混合后達(dá)到爆炸極限時，遇到氧化層的火焰即發(fā)生爆炸¨2I。為避免事故發(fā)生，在起動風(fēng)機前必須把空氣管道中的煤氣用蒸汽吹掃干凈。

② 在正常送風(fēng)過程中發(fā)生爆炸。爆炸原因是由于熱備用爐轉(zhuǎn)為正常生產(chǎn)時爐內(nèi)氧化層溫度較低，甚至有的氧化層火已經(jīng)熄滅。這時如果風(fēng)壓變化較大，空氣進(jìn)入爐內(nèi)，一部分空氣在氧化層中助燃，而另一部分空氣沒有助燃，而是混合在煤氣中以致發(fā)生爆炸。消除這種爆炸現(xiàn)象的方法是逐漸減小進(jìn)風(fēng)量，待爐內(nèi)氧化層均勻建立好后再慢慢增加進(jìn)風(fēng)量。還要注意少加煤，禁止開爐時就大量加煤的做法，應(yīng)待氧化層正常后，視爐內(nèi)情況再多加煤。

預(yù)防措施

  在煤氣發(fā)生站生產(chǎn)運行和停爐檢修過程中，影響煤氣爆炸的因素很多[12]。在運行情況下如果操作經(jīng)驗不足，對許多爆炸前的征兆認(rèn)識不清，就會縱容事態(tài)的發(fā)展，最終導(dǎo)致爆炸事故。如果能夠清楚地認(rèn)識運行中的不正?，F(xiàn)象，及時采取措施，就會避免爆炸事故的產(chǎn)生。

為了防止爆炸事故的發(fā)生，應(yīng)注意以下3方面：

1、管理方面：嚴(yán)格按要求進(jìn)行操作和校驗，以確保設(shè)備安全可靠。

2、維修方面：要及時對現(xiàn)有煤氣發(fā)生爐進(jìn)行維修，應(yīng)符合《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》及其他有關(guān)安全技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求，確保維修質(zhì)量

3、設(shè)計、制造方面：嚴(yán)格控制設(shè)計和制造過程，使設(shè)備受力狀況良好；

檢修

  停爐檢修時，往往會對煤氣發(fā)生爐的整套設(shè)備進(jìn)行清理、檢查和維修。冷煤氣發(fā)生爐的雙豎管、電捕焦油器和洗滌塔等凈化設(shè)備的人孔蓋要被打開，有的要進(jìn)行焊接維修。這時要高度重視檢修前的準(zhǔn)備工作。在檢修前要對煤氣發(fā)生爐的整套設(shè)備用蒸汽吹掃干凈，不得有煤氣殘留在設(shè)備中。吹掃完畢后要對其中的氣體取樣化驗，合格后方可從事檢修工作。否則，殘留在設(shè)備中的煤氣與空氣混合，遇到焊接產(chǎn)生的火花就會產(chǎn)生爆炸。