承压热水锅炉危险性分析

1浅析承压热水锅炉危险有害因素石家庄朝阳安全评价咨询有限公司赵淑艳关键词承压热水锅炉危险有害因素定量评价热水锅炉分为常压热水锅炉和承压热水锅炉，常压热水锅炉相对承压热水锅炉危险性小些，在这里主要对承压热水锅炉进行危险有害因素分析。1锅炉系统危险性分析承压热水锅炉系统包括锅炉房热力系统、烟风系统及烟气处理系统、运煤系统、除渣系统、仪表自控、灰水系统六大系统。存在的危险有害因素有火灾、锅炉爆炸（包括粉尘爆炸）、灼烫、高温、机械伤害、触电、噪声与振动、高处坠落、起重伤害、车辆伤害、粉尘危害和淹溺；其中最主要的危险有害因素为锅炉爆炸（包括粉尘爆炸）、灼烫和起重伤害。承压热水锅炉工作压力为0.4～2.5MPa，使用中如操作不当、安全阀失效、液位计失灵、锅炉缺水等会出现烧干现象，有可能引起锅炉爆炸。工艺操作中如用水指标不符合要求，炉水碱度、硬度超标会使炉管壁结垢，影响传热，严重时破坏水循环和热水质量。锅炉安全附件是为保证锅炉安全运行而设置的，安全附件一旦失灵也易导致事故的发生。以下为常见的承压热水锅炉系统危险有害因素分析：1、火灾①排污阀泄漏易造成缺水事故。严重缺水会导致受热面过热烧毁，造成火灾事故的发生。②温度表、液位计等锅炉的安全附件不齐全、损坏或装设错误，导致锅炉严重缺水会导致受热面过热烧毁，造成火灾事故的发生。③在夏季的高温季节，煤粉积热容易自燃，如果干煤棚下的煤粉没有水2淋降温等措施，可能会因自燃等发生火灾事故。2、爆炸①严重缺水会导致受热面过热烧毁，此时直接加入大量冷水可能会发生锅炉爆炸事故。②安全阀出现故障，锅炉超压运行导致爆炸。③由于温度表、压力表不齐全、损坏或装设错误，人员擅离岗位等原因，致使锅炉主要承压部件的承受的压力超过其承载能力而造成的锅炉超压爆炸。④由于锅炉主要承压部件出现裂纹、严重变形、腐蚀、组织变化等情况，导致主要承压部件丧失承载能力，突然大面积破裂爆炸。⑤由于违章操作熄火不彻底烟煤不完全燃烧产生一氧化碳，熄火后由于炉内通风差使一氧化碳积聚，再点火时可能造成炉膛爆炸。⑥如果锅炉采用PLC控制系统对整个系统的流量、温度和压力等进行全自动控制，如果该控制系统出现故障，又没有备用的PLC控制系统，使整个系统的流量、温度和压力显示错误，可能会造成系统流量过大，温度过高，压力过大等，进而可能导致锅炉超压爆炸。⑦工艺操作中如用水指标不符合要求，炉水碱度、硬度超标会使炉管壁结垢，影响传热，严重时会烧坏炉壁，主要承压部件出现裂纹、严重变形等情况，导致主要承压部件丧失承载能力，突然大面积破裂爆炸。⑧燃煤热水锅炉，煤粉经过粉碎，通过筛分后用输送带运入运煤走廊，虽然煤粉粒径未达到爆炸性粉尘粒径，但操作不当或安全设施不当，也可能发生煤粉爆炸事故的发生。3⑨热水锅炉锅水汽化引发锅炉爆炸：热水锅炉锅水汽化事故：热水锅炉锅水汽化可分为全部超温汽化和局部超温汽化。热水锅炉锅水汽化可引起水击，使整个锅炉和供热系统产生强烈的撞击和剧烈震动，甚至造成锅炉、供热系统和建筑物的损坏。热水锅炉局部超温汽化会引起锅炉受热部件过热，产生疲劳裂纹及爆破。热水锅炉超温汽化严重时，还会引起爆炸。据统计热水锅炉爆炸事故约占锅炉爆炸事故总数的40%左右。因此，防止热水锅炉锅水汽化是十分重要的。a.热水锅炉锅水汽化的现象(1)锅炉出口水温急剧上升，超温报警器发生警报信号。(2)锅炉和管路发出有节奏的撞击声，管道产生震动。(3)锅炉压力表指针摆动，压力升高。(4)安全阀起跳冒汽，膨胀水箱冒汽。b.热水锅炉锅水汽化的原因(1)突然停电造成停泵，使循环中断，未采取措施或措施不力，造成汽化。(2)司炉人员未经培训，不会操作热水锅炉。如运行当中停煤，停止送、引风时错误地停泵，或点火启动热水锅炉时，先点火后开泵;停炉时又先停泵后降低炉温等。(3)循环回路因误关闭出口阀门，因管路阀门或管路冻结，异物堵塞等原因而中断。(4)热水锅炉或循环回路发生泄漏，恒压装置失效，未及时补水，造成水量不足，压力下降。4(5)热水锅炉的出口温度计和压力表都失灵，司炉人员未及时发现。(6)锅炉结构设计不合理，或由蒸汽锅炉改为热水锅炉，使锅炉水流动速度极不均衡，局部受热面因水流停滞而汽化。(7)水管内严重积垢或存有杂物，使水循环遭到破坏。c.热水锅炉锅水汽化的处理(1)迅速减弱燃烧，降低炉膛温度。(2)停电时，应接通备用电源或者启用内燃机等带动的备用循环水泵。(3)若无备用电源也无其他措施时，应关闭出水和回水阀门，向锅炉上自来水，开启锅炉出水口的泄放阀进行排水，使锅水流动冷却受热面，直至炉内蓄热消除为止。当自来水无法保证或没有自来水时，可将系统回水由旁通管引人锅炉，再由泄放阀排出，使锅炉受热面得到冷却。(4)若锅炉上的安全附件损坏，应及时进行更换。(5)当锅水温度急剧上升，出现严重汽化时，应紧急停炉。3、灼烫如果高温管道和高温设备未设置保护隔层或保护隔层损坏，操作人员误接触可能会发生高温灼烫事故；如果高温管道和高温设备发生损坏，管道与设备连接的焊接质量差，管段的变径和弯头处连接不严密，阀门密封垫片损坏，输送泵漏料等质量问题发生泄漏，可能会造成灼烫事故的发生。锅炉房热水输送管道如果存在质量问题，如检查和维修不及时，发生跑冒滴漏现象，可能会造成灼烫事故；供暖管道如果不符合要求，管道与设备连接的焊接质量差，管段的变径和弯头处连接不严密，阀门密封垫片损坏，输送泵漏料等质量问题发生泄漏，可能会造成灼烫事故的发生。5a、锅炉及管道等高温设备保温措施失效，或锅炉炉体泄漏以及热水管线上的跑、冒、滴、漏等原因，可能会发生人员灼烫事故。b、热水锅炉采暖系统管路有时会产生强烈的水击现象，严重的会使散热器破裂，对丝和弯头等连接件撕裂发生严重泄漏，进而造成灼烫事故的发生。①热水锅炉采暖系统水击的现象(1)在出水管道或回水管道上发生撞击声，同时伴随管道的强烈振动，严重时可听到散热器的爆破声。(2)压力表指针来回摆动，锅炉压力升高。(3)热水锅炉循环水泵停止运转，电机电流为零。②热水锅炉采暖系统水击的原因(1)管路里存有气体。一种可能是系统缺水吸气，或者是热水中的溶解空气析出，或者是由于管路中局部地区水压降低至该处热水温度下的汽化压力以下，使部分热水局部汽化。另一个可能是系统循环泵停止运行时锅水汽化。(2)系统循环泵突然停运。由于高速流动循环水立刻停止动力输送，强大的速度产生的能量会使主回水管循环水泵吸入端压力急剧升高，产生强烈的水击。③热水锅炉采暖系统水击的处理(1)减弱燃烧，降低炉膛温度。(2)打开集气罐及管道上的放气阀。(3)打开锅炉出口处的泄放管阀门。6(4)在循环水泵的压力管路和吸水管路之间连接一根带有止回阀的旁通管作为泄压管。(5)如水击严重，造成低点近端散热器破裂和对丝、弯头等连接件撕裂，应紧急停炉。4、高温辐射操作人员操作人员长期在锅炉房等高温设备附近进行操作，特别是夏季温度高时，可能会对人体由于高温辐射而产生身体伤害。5、机械伤害加压泵、鼓风机、输送带等机械转动部位未设置安全防护设施，可能会对人员造成机械伤害。6、触电锅炉使用的电气设备，如因故障带电、操作失误，误触带电体、接零保护装置失效，非带电体带电、电气线路老化均易发生触电事故。7、噪声与振动锅炉引风机、泵等安装位置不当或无降噪声措施，将引起噪声和振动。8、高处坠落锅炉运行和维护检修平台，在运行和检修期间，如有不慎，有可能发生高处坠落、物体打击危险。9、起重伤害锅炉在输煤过程中用到电动（手动）葫芦和起重机，如果操作不当或电动葫芦、起重机出现故障，可能会发生起重伤害事故。10、车辆伤害在除渣系统和运煤系统中，有解放翻斗车和运煤、运渣车辆，如果安全7标志不全、不合理或操作不当，可能会发生车辆伤害。11、淹溺锅炉房区域内有灰水池和生水罐等，如果水池无护栏、无安全标志或其它原因，可能会发生淹溺事故；维修人员对生水罐进行维修时可能会发生淹溺事故。12、物体打击锅炉房使用的烟煤如果粒度过大，需要用粉碎机进行粉碎后进行使用，在粉碎烟煤的过程中，如果操作不当或其它原因可能会发生物体打击的事故。13、粉尘危害锅炉房区域内烟煤在粉碎、使用和储存过程中可能会发生粉尘危害。2锅炉的供水和电气危险性分析2.1供水及消防系统存在的危险有害因素(1)锅炉供水如果不足，造成锅炉缺水，可能会使锅炉受热面过热烧毁，此时直接加入大量冷水可能会发生锅炉爆炸事故。(2)消防供水不足或者不能及时补水，消防泵故障或者没有消防备用泵，水压不足，都会影响灭火的效果和时间。火灾一旦发生，不能及时扑救初期火灾，造成事故扩大化。(3)消防通道不畅、或宽度不够，会影响消防车辆通行或回转，不利于火灾扑救，使事故扩大化。(4)消防管网布局不合理同样会影响灭火的效果。(5)通讯不畅通，不能及时联系外部救援力量，会延误灭火的时间，将导致火灾事故的扩大化。8(6)消防供电不符合要求，没有设置专用的供电回路，当生产出现重大事故，造成停电，消防用电也随之断电，消防系统瘫痪，起不到扑救火灾的作用，会延误灭火的时间，将导致火灾事故的扩大化。(7)小的火灾发生时，如果无消防器材或消防器材数量少、未按规定配备合适类型的灭火器、或分布不合理、年久失效等，都会导致初期火灾不能及时扑灭，由此引起大的火灾事故和爆炸事故发生。干粉、惰性气体等大多灭火器是储存有高压气体，或者在使用时为高压状态的钢制容器，如果设计、制造或摆放、维护、保养、检修不合格，还有发生灭火器爆炸的可能性。2.2供电系统存在的危险有害因素变配电系统主要危险有害因素为触电和电气火灾，分述如下：触电：在设备运行、检修过程中由于电气设备或线路故障，使不应该带电设备带电、或者应该接地设备没有接地，设备、线路没有安装保护装置或损坏，配电柜不符合“五防”规定，操作人员违反操作规定，可能发生人身触电事故。在运行、检修过程中如果电气设备保护装置损坏或不健全，操作人员不注意保护或违反操作规程，可能引起触电事故。电气火灾：变压器、断路器、开关、母线、电气线路等不同的电气设备，由于结构、运行各有特点，火灾爆炸产生的原因和危险性也各不相同；现对主要引起电气火灾的原因进行分析：(1)干式变压器火灾爆炸：干式变压器如果制造、安装质量不合格，散热不好，室内无降温措施等，运行过程中没有定期检修或长期过负荷运行等，造成绝缘损坏而发生短路、套管闪络、过电压等各种故障，从而引起火灾。(2)电缆火灾：电缆沟内电缆数量大，种类多发生火灾后往往影响大、损9失大，甚至有可能造成机组停机。发生火灾原因主要是电缆中间接头制作不良、压接头不紧，接触电阻过大，长期运行造成电缆接头过热烧穿绝缘引起火灾；电缆短路或过电流引起火灾；外来因素如炉、机事故、电气焊火花、小动物破坏等原因引起火灾；电缆的封、堵、涂隔、包等保护措施不到位；消防设施没有安装或失效，可能使火灾扩大、蔓延。(3)电气设备过热引起火灾：由于电气设备短路、过载、接触不良等原因导致电气设备过热，设备周围如果存在可燃物质，易引起火灾。(4)电火花及电弧引起火灾：电火花及电弧温度很高，不仅能引起绝缘物质的燃烧，而且可以引起金属熔飞溅，它是构成火灾、爆炸的危险火源。(5)雷电：当建筑物和电气线路遭受雷击袭击时，由于避雷装置失效，避雷接地断裂等，可能引起电气设备发生火灾或易燃物品的燃烧爆炸。(6)静电：在有煤粉存在的场所如果没有进行静电接地或接地不良，可能引起静电火灾。3对策措施1、承压锅炉（压力大于0.1MPa）为压力容器，购入时应从正规的有生产资质的生产厂家购入，以保证其质量。同时，大型锅炉附带有的起重设备很多，为特种设备，购入时应从正规的有生产资质的生产厂家购入。2、锅炉自控系统宜采用锅炉自动控制(PLC)系统。3、总图布置和建筑方面①锅炉房应设置两个安全出口，疏散通道通畅。②锅炉房应为钢筋混凝土框架结构，锅炉间屋面采用轻型屋盖，填充墙采用240mm厚MU4中型加气混凝土砌块，需满足二级耐火等级要求。10③锅炉房厂区内道路采用环状布置形式，道路围绕着主厂房、运煤廊及煤池布置，平行于主要建(构)筑物组成纵横贯通的道路网，有利于消防车通行。4、安全管理方面①锅炉、起