(二)爆炸的條件及防止
1.燃燒爆炸的條件與機理
如果燃氣與一定量的空氣混合,其濃度達到爆炸極限范圍內(nèi),并充滿在封閉容器中(例如房間、燃燒室或管道中),這就形成了爆炸的條件。這時如遇火種,即可產(chǎn)生爆炸。因此,要防止燃氣爆炸,首先應防止爆炸性混合物的形成,執(zhí)行以防為主。
燃氣工業(yè)爐的各種爆炸事故盡管各不相同,但都與燃燒和爆燃的基本原理有關??扇夹詺怏w和一定量的空氣預先混合,其濃度達到著火范圍時,火焰在其中的傳播速度是極快的。這種可燃混合氣一旦著火,在火源周圍形成一個反應區(qū)并迅速傳播,其傳播速度隨混合物成分不同而異。通常把火源的反應區(qū)稱為燃燒波或火焰鋒面。
(1)回火爆炸 混合氣從管口噴出燃燒時,其噴出速度與火焰?zhèn)鞑ニ俣认嗥ヅ?,可以得到正常燃?也稱穩(wěn)定燃燒)。噴出速度太大時,出現(xiàn)脫火現(xiàn)象而熄滅。相反,噴出速度小于燃燒速度時,火焰就縮入管內(nèi)燃燒,產(chǎn)生回火現(xiàn)象。很多燃氣工業(yè)爐的管道爆炸事故是由此而引起的。
(2)氣體爆炸 可燃性氣體與空氣或氧氣混合的可燃混氣一旦著火,就以燃燒波的形式迅速傳播,混合氣在極短的時間內(nèi)燃盡。如果在密閉的容器內(nèi)或有限的空間內(nèi),混合氣燃燒反應產(chǎn)生的熱量加熱燃燒氣體使之迅速膨脹,壓力可達到0.686~0.748MPa,形成氣體爆炸。在燃氣工業(yè)爐等燃氣應用設備的燃燒室、風箱、煙道等的爆炸,皆為此類氣體爆炸事故。
(3)爆震 在管內(nèi)的可燃混氣,由一點著火后,當燃燒波傳到一定距離時,其傳播速度突然激增,可達1000~3500m/s,此現(xiàn)象稱之為爆震。爆震形成了沖擊波,具有很大的破壞力。尤其是燃氣與氧氣混合時,其混合氣的爆震速度更高。
2.爆炸事故的防止
盡管燃氣應用設備的爆炸事故各種各樣,但幾乎都與燃燒過程忽視安全有關。因此,應把安全燃燒作為防止爆炸事故的主要方面。安全燃燒不僅局限于燃燒設備運行時要采取安全措施,還應擴展到全面安全管理系統(tǒng)。
(1)安全燃燒的基礎
1)正確地掌握燃氣的燃燒特性和物理性質(zhì)。
2)防止燃氣的泄漏。
3)使用燃燒穩(wěn)定性好的燃燒裝置。
4)設置安全切斷閥。發(fā)現(xiàn)異?,F(xiàn)象時能及時切斷供氣是確保燃燒安全的關鍵。
5)正確安裝和使用各種安全裝置。
6)點火前必須按規(guī)定用空氣先進行吹掃。
7)點火時按規(guī)定的程序和位置迅速將火點著。
8)非正常熄火后再點火時,必須先找出熄火的原因,待排除故障后再按點火程序點火。
9)燃氣應用設備的運行和熄火的整個過程,必須按操作規(guī)程嚴格進行。
10)必須堅持每日檢查和定期檢查,始終確保設備正常運行。
(2)燃燒設備的安全
1)燃燒安全系統(tǒng) 為了減少由錯誤操作而造成的事故,必須選用可靠性高的安全控制設備,對于不同的燃氣應用設備應采取與之相適應的安全技術系統(tǒng)。構成系統(tǒng)的各設備及元器件的可靠性必須很高,整個系統(tǒng)才可靠。
2)對安全系統(tǒng)的檢查 根據(jù)系統(tǒng)中各個裝置的具體情況,制定出日檢查和定期檢查的項目。操作和維修人員應嚴格執(zhí)行,才能確保安全。
(3)操柞運行的安全
燃氣應用設備裝備水平不同,安全控制的自動化程度也不一樣,有全自動、半自動及手動之分。即使是自動化的也要人來管理操作。因此,對操作者進行安全教育和技術培訓,是保證操作運行安全可靠的重要因素。
四、燃氣工業(yè)爐的安全措施
(一)對燃氣工業(yè)爐結構和功能的要求
1.對燃氣工業(yè)爐的要求
(1)點火時爐門能打開
(2)煙道閘門關閉時,不能點火。煙道閘門的開度應容易確認。
(3)下雨下雪時,地下水不能影響煙道的抽力。
(4)燃氣工業(yè)爐應安裝在通風良好的位置,當發(fā)生爆炸事故時,人能有逃避的場所。
(5)使用比空氣重的氣體燃料而又設置在地下的爐子,應考慮安裝換氣設備。
(6)爐體應具備抗震的強度。
(7)地下部位的檢查井,至少應設置2個。