燃气锅炉爆炸危险性及火灾预防措施

　　由于各种原因，燃气锅炉爆炸事故频繁发生，不仅造成了巨大的经济损失，而且严重威胁着人们的身心甚至生命。因此，有必要研究燃气锅炉爆炸的风险及其预防措施。

　　一、燃气锅炉及其应用

　　1.燃气锅炉结构简介

　　燃气锅炉包括两个系统：燃气燃烧设备和锅炉本体。燃气燃烧设备主要是指炉膛和燃烧器，以及与燃烧过程相关的其他设备。其主要作用是将一定数量的可燃气体和空气引入燃烧设备，通过可燃气体的燃烧将化学能量转化为热能，为锅炉本体提供持续的热能。锅炉本体利用燃烧设备提供的热能将水转化为蒸汽，使其成为一定数量和质量(压力和湿度)的蒸汽。锅炉的整个生产过程是将一定数量的可燃气体和相应数量的空气输送到炉内进行燃烧，将燃烧产生的热量输送到水中，使水在固定压力下蒸发，形成一定压力和温度的蒸汽。

　　1.2应用燃气锅炉

　　燃气锅炉作为一种产生热能和动力的工艺设备，广泛应用于电力、机械、化工、纺织、造纸等工业部门和酒店、住宅供暖等方面。由于需要供暖，中国北方城市使用的锅炉数量较多。燃气锅炉已经逐渐进入人们的生活。

　　2.燃气锅炉爆炸事故类型及其危害

　　燃气锅炉运行中发生的事故大致可分为三类：

　　(1)重大事故:锅炉、管板等主要受压部件破裂爆炸。这种事故往往会导致设备、工厂损坏和人员伤亡，造成重大损失。

　　(2)重大事故：燃气锅炉因无法维持正常运行而被迫关闭的事故，如缺水事故、炉膛爆炸事故等。虽然此类事故不像重大事故那样严重，但它们往往会对设备、工厂和人员造成损害，并迫使燃气锅炉关闭，导致蒸汽部门部分或全部关闭，造成严重的经济损失。

　　(3)一般事故：运行中可以排除的事故或短暂停炉后可以排除的事故，其影响和损失较小。燃气锅炉事故属于三种主要工业热灾害事故中损失最大的爆炸事故。爆炸的原因主要有两种，一种是炉膛爆炸，另一种是炉体爆炸。燃气锅炉爆炸事故的频率较高。

　　3.燃气锅炉火灾危险性分析

　　3.气体的危险特性

　　燃气锅炉的燃料是可燃气体，主要是天然气或天然气。天然气和天然气的主要成分是甲烷，混合了一些简单的烷烃。这些成分是高度易燃易爆的气体。天然气爆炸下限为4%，天然气爆炸下限为6%.2%，极易发生爆炸事故。

　　3.炉膛爆炸火灾危险性

　　炉膛爆炸是一种爆炸性混合物，由于可燃气体泄漏并与空气混合而形成。当这种混合物处于爆炸极限范围时，一旦接触到适当的点火源，就会发生爆炸事故。随着化学变化，炉内气体压力瞬间急剧增加，产生的爆炸力超过结构强度，导致向外爆炸。由于大量能量在有限体积内在很短的时间内积累，锅炉炉膛处于不寻常的高压或高温状态，周围介质振动或相邻物质受损

　　炉膛爆炸主要由以下因素引起。

　　3.2.1点火不当

　　点火时，如果启动操作不当，发生熄火，未及时切断气源，可燃气体在气管内吹扫，或吹扫不彻底，打开阀门时，喷嘴不能点燃或吹灭，或其他可能在炉内积聚大量高浓度可燃气体并处于爆炸极限范围内的情况，再次点燃这些可燃气体，引起爆炸。

　　3.2.火焰不稳定而熄灭

　　如果燃气燃烧器输出过大，火焰会从燃烧器中脱落，发生火灾;相反，如果输出太小，火焰会缩回燃烧器，导致回火，导致锅炉运行过程中火焰不稳定并熄灭。当炉膛处于热状态，达到或超过可燃气体和空气混合物的火灾温度并继续进入可燃气体时，可能会立即爆炸。

　　3.2.3设备不完善

　　由于阀门漏气，设备不完善，没有点火灭火保护装置和火焰检测装置，可燃气体充满炉内点火爆炸。

　　3.2.4管道泄漏

　　由于燃气锅炉输气管道较大，可燃气体消耗较大，部分管道已老化、腐蚀。如果不注意管道的维护和维护，在输气过程中容易发生可燃气体泄漏，导致爆炸事故。

　　3.2.5操作失误

　　在锅炉运行中，可以避免一些事故，但事故仍然发生，主要原因是锅炉运行操作人员不合理，不符合规章制度，员工安全意识不足，工作不负责任，值班，维护不符合规定，最终导致事故。

　　3.3炉体爆炸的火灾风险

　　燃气锅炉炉体爆炸是由于锅炉设备材料质量问题、受压元件强度不足或严重缺水、连续加热等因素引起的爆炸事故。

　　3.3.1.燃气锅炉的设计和制造

　　不合理的设计导致燃气锅炉结构缺陷，材料不符合要求，焊接质量粗糙，压力元件强度不足，也是燃气锅炉爆炸的重要因素。

　　3.3.2锅炉内的水被烧空，导致爆炸

　　当锅炉运行时，水会慢慢减少。当锅炉内水太少甚至烧空时，可燃气体燃烧释放的热量直接加热锅炉设备本身，导致炉体过热和爆炸事故。

　　从上面可以看出，燃气锅炉爆炸火灾危险性大，因素多种多样。

　　燃气锅炉火灾危险预防措施

　　6.锅炉质量要求

　　锅炉的设计、制造、安装、运行、检修、改造、检验等。必须符合《蒸汽锅炉安全技术监督规范》和《热水锅炉安全技术监督规范》的规定。

　　6.2点火时的防火措施

　　(1)点火前，由于燃气锅炉已充满残余可燃气体，点火前应先启动送风，引风机应强制通风5-10分钟，炉内气体应充分更换，炉内可燃气体应清除，以便正常点火和加压。如果一次点火失败，需要重新点火，必须在点火前再次通风炉膛，完全清除可燃气体。

　　当使用手动点火时，很难确保手动操作和调试的准确性。根据监督规定，燃气锅炉应安装自动保护装置，包括自动点火、熄火保护、自动燃烧调整和必要的自动报警保护装置。

　　(2)当炉内温度较低或潮湿时，由于点火困难，需要采取适当的方法对炉内进行预热。

　　(3)压力表应安装在可燃气体喷嘴前的进气管上。

　　(4)如果火焰熄灭，立即停止供应可燃气体，只供空气，换气后，再进行点火操作。

　　(5)为了防止燃气锅炉在点火过程中爆炸，在点火前必须检查进气管中的气体压力。当压力满足要求时，用鼓风机清扫炉膛，清除炉膛内的爆炸性混合物。点火时，应严格遵守先点火后开气的原则。

　　6.3燃气锅炉工作时的防火措施

　　(1)防止火灾：如果可燃气体燃烧器的输出过大，火焰将从燃烧器中断，过多的可燃气体将不会完全燃烧。大量爆炸性混合气体积聚在炉膛内，随时存在爆炸风险。因此，应注意脱火。具体方法如下：a，实施火焰稳定;b，在理论混合比附近调整空燃比;c，增加燃烧速度;d，保持可燃气体压力稳定;e，降低燃料的喷射速度。

　　(2)防止回火：如果可燃气体的输出太小，火焰会收缩到燃烧器中，使火焰在锅炉运行过程中不稳定，熄火。此时，如果继续引入可燃气体，在达到可燃气体爆炸极限后，爆炸即将发生。防止回火的措施包括：a，增加最小喷射速度;b，燃料从喷嘴喷射的速度必须大于其燃烧速度，即炉膛保持正压

　　(3)点火后，要监测好燃烧情况，注意调节燃烧气流，稳定燃烧器压力，使火焰稳定燃烧。

　　(4)为了减少烟囱冒烟、出火星和污染环境，应对烟囱冒火进行综合治理，如安装消烟除尘和火星灭火装置等。

　　(5)正常操作时，注意不要突然冷热，以免爆裂。

　　6.4防止燃气锅炉严重缺水

　　锅炉中严重缺水或燃烧干燥事故是化工和石油生产锅炉中常见的事故。锅炉运行时，应定期密切监测水位，定期供水，定期检查水位指示器是否正常工作，并清理污水排放。

　　6.5燃气锅炉的定期维护和维护

　　(1)经常检查锅炉水位表、压力表、安全阀等安全附件，确保其可靠性。

　　(2)定期检查锅炉内部，检查炉膛是否破裂，输气管道是否破裂