鍋爐車間燃燒爆炸危險性評價

攀鋼熱電廠運用火災爆炸危險指數(shù)評價法對鍋爐車間燃燒爆炸危險性進行，確定可能引起事故發(fā)生或使事故擴大的設備，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的預防對策和措施，確保了熱電廠的安全運作。 評價方法 火災爆炸危險指數(shù)評價法是對工藝裝置及所含物科的潛在火災爆炸和反應性危險按逐步推算的方法進行客觀的評價。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、爆炸，因此采用火災爆炸危險指數(shù)評價法(DOW7版)進行評價。 評價程序及內(nèi)容 　　依照火災爆炸危險指數(shù)評價程序圖進行： 　　◇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，計算危險系數(shù)； 　　◇根據(jù)評價單元的物質(zhì)系數(shù)和危險系數(shù)，求取火災爆炸指數(shù)； 　　◇根據(jù)火災爆炸指數(shù)和影響區(qū)域?qū)﹀仩t車間危險性進行評價，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(4×75T/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(4×130T/h)。 物質(zhì)系數(shù)的確定 　　物質(zhì)系數(shù)MF是最基礎的數(shù)值，它由物質(zhì)的可然性Nf和化學活潑性（不穩(wěn)定性）Nr，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、二期儲油罐儲存的物質(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，由于混入熱風的溫度為340℃，高于60℃，按要求進行溫度修正，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爐煤氣管道，危險物為高爐煤氣和焦爐煤氣，高爐、焦爐煤氣成份主要有CO、CH4、H 2、N2、CO2，從火災爆炸指數(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，煤氣設計溫度為35℃，不必進行溫度修正。 　　(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、焦爐煤氣、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。 火災爆炸指數(shù)(F&EI)的計算 　　火災爆炸危險指數(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)易燃物泄漏并點燃后引起的火災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暴露； 　　(3)容器爆炸引起的對管道與設備的撞擊； 　　(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重。 　　火災爆炸危險指數(shù)(F&EI)系評價單元的物質(zhì)系數(shù)和危險系數(shù)的乘積，即F&EI=MF×F3。 　　F&EI值與危險等級表使人們對火災爆炸的嚴重程度有一個相對的認識，見表1。 表1 F&EI與危險等級表

F&EI 危險等級 1~60 最輕 61~96 較輕 97~127 中等 128~158 很大 ＞159 非常大

安全措施補償系數(shù) 　　鍋爐車間的設計、運行過程中考慮了工藝控制(C1)、物質(zhì)隔離(C2,)和防火設施(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、計算機控制系統(tǒng)、惰性氣體保護、操作規(guī)程/程序、化學活潑性物質(zhì)的評價、其他工藝危險分析。物質(zhì)隔離(C2,)包括遠距離控制閥、備用泄料、排放系統(tǒng)、聯(lián)鎖；防火設施(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。根據(jù)DOW7版要求，將C=C1×C2×C3作為安全措施補償系數(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能量釋放所引起的火災、爆炸事故的綜合效應。 　　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)生火災和爆炸時可能影響的區(qū)域半徑和面積采用如下計算公式：暴露區(qū)域半徑R=F&EI×0.84×0.3048(m)，暴露區(qū)域面積S=∏×R2 (m2)，將計算結(jié)果分別列入表2中。 評價結(jié)果 　　從表2可以看出，在評價的14個危險單元中： 　　(1)一期、二期儲油罐的F&EI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)濟損失是嚴重的。 　　(2)一期、二期制粉系統(tǒng)的F&EI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)控設各較多，一旦發(fā)生事故，經(jīng)濟損失是慘重，其后果比較嚴重。 　　(3)一期、二期煤氣管道的F&EI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，一旦發(fā)生事故，事故影響的區(qū)域都波及整個廠區(qū)，其后果是嚴重的，而且煤氣管道與公司其他單位連接，直接影響公司主體廠礦的生產(chǎn)，經(jīng)濟損失是慘重的。 　　(4)一期、二期8臺鍋爐的F&EI值均大于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，加重這種災難后果。由于工藝危險系數(shù)F3取值范圍為1~8，超過8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、爆炸指數(shù)與一期鍋爐沒有質(zhì)的區(qū)別，實際上二期鍋爐(130T/h)發(fā)生事故的潛在危害性和影響區(qū)域遠大于一期鍋爐(75T/h)的潛在危害性。 　　(5)熱電廠“三高四易”的生產(chǎn)特性，表明一旦發(fā)生事故，會導致連鎖反應，由點引發(fā)面，使后果變得更加嚴重，為此，只有將重點危險源進行嚴密監(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 　　熱電廠鍋爐車間應用火災爆炸危險指數(shù)法對車間進行評價后，可以看出車間潛在的燃燒、爆炸危險性相當大，為了確保熱電廠的安全生產(chǎn)，確保該公司的安全運作，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。 　　(2)應密閉制粉系統(tǒng)，防止粉塵外泄，磨煤機、給粉機應潤滑運行，防止產(chǎn)生靜電火花，設置防爆門，煤粉倉混入熱風時，必須在工況內(nèi)運行，避免在煤粉爆炸極限范圍內(nèi)作業(yè)，以免發(fā)生爆炸。 　　(3)保證氮氣及壓縮空氣正常使用壓力，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)增加煤氣報警裝置及煙氣探測器，遇有火險緊急情況能自動報警并動作。 　　(5)運用超聲波等先進技術(shù)，對壓力容器管道如煤氣管道和汽包等進行定期探傷，發(fā)現(xiàn)隱患，立即處理。 　　(6)加強對現(xiàn)有安全設施及裝置的維護檢查，確保安全設施及裝置的可靠性，在發(fā)生險情時能有效地發(fā)揮其作用。 　　(7)充分運用現(xiàn)代安全科學技術(shù)，尤其是危險辨識技術(shù)，對重大危險源如鍋爐、煤氣管道、煤粉倉進行重點監(jiān)控，以便于微觀管理控制。 　　(8)嚴格按公司安全管理處和熱電廠的安全管理標準，在班組大力推行KYT活動，完善安全標準化作業(yè)，便班組安全工作不斷創(chuàng)新。 　　(9)大力開展事故演練，加強職工對突發(fā)事故處理的應變能力。 　　(10)完善安全檢查內(nèi)容，抓好設備、設施及環(huán)境缺陷的改造。根據(jù)危險源的分級管理原則，落實車間、班組的安全職責，對危險隱患分級整改，做到鍋爐車間的本質(zhì)安全化。