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[關(guān)鍵詞]瓦斯爆炸、原因分析、預(yù)防措施、加強(qiáng)管理、預(yù)防爆炸。
中圖分類號(hào):X321 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2015)10-0270-01
在煤炭開(kāi)采過(guò)程中,瓦斯爆炸、煤塵爆炸、煤與瓦斯突出、中毒、窒息礦井火災(zāi)、透水、頂板冒落等多種災(zāi)害事故時(shí)有發(fā)生。在這些事故中尤以瓦斯爆炸造成的損失最大,從每年的事故統(tǒng)計(jì)中來(lái)看,煤礦發(fā)生一次死亡10人以上的特大事故中,絕大多數(shù)是由于瓦斯爆炸,約占特大事故總數(shù)的70%左右,為此,瓦斯稱為煤礦災(zāi)害之王。因此,分析瓦斯爆炸原因,制訂防治措施,十分重要。
1 瓦斯爆炸原因分析
1.1 瓦斯爆炸特點(diǎn)
根據(jù)多年對(duì)煤礦瓦斯爆炸事故統(tǒng)計(jì)分析,可以發(fā)現(xiàn)有如下一些特點(diǎn):①瓦斯爆炸多為大事故;②事故地點(diǎn)多發(fā)生在采煤與掘進(jìn)工作面;③瓦斯爆炸造成的破壞波及范圍大;④多為火花引爆;⑤高瓦斯礦井、低瓦斯礦井均有發(fā)生;⑥瓦斯爆炸多發(fā)生在鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦。
1.2 事故原因分析
煤礦發(fā)生瓦斯爆炸事故與許多因素有關(guān),但總的來(lái)說(shuō),主要與自然因素、安全技術(shù)手段、安全裝備水平、安全意識(shí)和管理水平等有關(guān),發(fā)生瓦斯爆炸事故往往是以上因素相互作用所導(dǎo)致的。
1.2.1 煤礦開(kāi)采條件差
我國(guó)煤礦井下開(kāi)采條件普遍較差,據(jù)統(tǒng)計(jì),全國(guó)國(guó)有重點(diǎn)煤礦共有580處礦井進(jìn)行了瓦斯等級(jí)鑒定,其中高瓦斯礦井160處,低瓦斯礦井298處,煤與瓦斯突出礦井122處;有自然發(fā)火礦井372處,占64%,有煤塵爆炸危險(xiǎn)礦井427處,占73.6% 。
例:南山煤礦現(xiàn)開(kāi)采的15#層和18#層,均為容易自燃煤層,最短發(fā)火期為37天,一般發(fā)火期3~6個(gè)月,煤層自燃發(fā)火是影響南山礦煤安全生產(chǎn)的主要因素之一。
另外15號(hào)煤層、18-1號(hào)煤層、18-2號(hào)煤層已由有資質(zhì)鑒定部門進(jìn)行了煤塵爆炸性鑒定,經(jīng)鑒定煤塵爆炸指數(shù)30.65%~35.44%,有爆炸危險(xiǎn)。
經(jīng)過(guò)2008年瓦斯等級(jí)鑒定為高瓦斯突出礦井。
1.2.2 瓦斯積聚的存在
煤礦井下造成瓦斯積聚的原因很多,但主要有通風(fēng)系統(tǒng)不合理和局部通風(fēng)管理不善是瓦斯積聚的主要原因。如1994年9月17日17時(shí)30分左右,南山煤礦西一區(qū)南部七層235普放區(qū)發(fā)生了一起特大瓦斯爆炸事故,造成56人死亡,11人受傷。
這起事故主要是涉及該區(qū)的通風(fēng)設(shè)備較多,通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜、不穩(wěn)定,上山角風(fēng)機(jī)停運(yùn),造成瓦斯大量涌出到工作面及上山角,而引起瓦斯積聚:在工作面上出口處,采煤工在架梁過(guò)程中,使用手錘敲打鉸接頂梁聯(lián)結(jié)銷時(shí)產(chǎn)生的火花而引起瓦斯爆炸。
1.2.3 引爆火源的存在
煤礦井下引爆瓦斯的火源有:爆破火花、電氣火花、摩擦撞擊火花、靜電火花、煤炭自燃等。但放炮和電器設(shè)備產(chǎn)生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。據(jù)統(tǒng)計(jì)在多起特大瓦斯爆炸事故中,有大部分是由放炮產(chǎn)生的火花引爆的;電器設(shè)備及電源線電火花引起爆炸的也占相當(dāng)一部分比例。
1.2.4 裝備不足、管理不落實(shí)
礦井安全裝備配置不足,“先抽后采,監(jiān)測(cè)監(jiān)控,以風(fēng)定產(chǎn)”方針未得到完全落實(shí)。經(jīng)過(guò)特大瓦斯事故處理調(diào)查后得知,有的礦井沒(méi)有安裝瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)或運(yùn)行不正常,有的礦井雖安裝有監(jiān)控系統(tǒng),但因傳感器數(shù)量不足、安裝位置不對(duì)、線路存在故障、顯示器不顯示數(shù)據(jù)等問(wèn)題,不能有效發(fā)揮其應(yīng)有的作用。此外鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦發(fā)生的特大瓦斯事故都沒(méi)有裝備瓦斯抽放系統(tǒng)或抽放系統(tǒng)不能有效運(yùn)行,監(jiān)控系統(tǒng)也不能有效發(fā)揮作用。
1.2.5 管理水平低
許多事故分析發(fā)現(xiàn),違章操作或管理不當(dāng)而造成了一些本可避免的事故,但未引起重視,最終釀成特大瓦斯爆炸事故。因此,管理水平和職工的安全意識(shí)對(duì)于煤礦的長(zhǎng)期安全生產(chǎn)非常重要。
1.2.6 企業(yè)技術(shù)管理薄弱
一些煤礦企業(yè)由于采煤方法落后,引起礦井采掘布置不合理,通風(fēng)系統(tǒng)不完善,此外,作業(yè)規(guī)程編制不符合實(shí)際,針對(duì)性不強(qiáng),給安全生產(chǎn)帶來(lái)了嚴(yán)重隱患。
2 加強(qiáng)瓦斯管理、制定技術(shù)措施、預(yù)防瓦斯爆炸
瓦斯爆炸事故的防治可分為預(yù)防爆炸和抑制爆炸。預(yù)防爆炸主要有:優(yōu)化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)及通風(fēng)系統(tǒng),防治瓦斯積聚,進(jìn)行瓦斯抽放,加強(qiáng)瓦斯?jié)舛群突鹪幢O(jiān)測(cè),防止點(diǎn)火源的出現(xiàn)等;抑制爆炸主要采用隔爆抑爆裝置將瓦斯爆炸限制在一定范圍內(nèi),從而減少人員傷亡和災(zāi)害事故所造成的損失。
2.1 加強(qiáng)預(yù)防措施管理
2.1.1煤礦瓦斯抽放技術(shù)
提高瓦斯抽放率,主要對(duì)本煤層抽放、鄰近層抽放和采空區(qū)抽放等;抽放工藝有順層長(zhǎng)鉆孔、大直徑鉆孔、地面鉆孔、頂板巖石和巷道鉆孔等,并研制出與之相配套的強(qiáng)力鉆機(jī)及配套機(jī)具。
例:南山煤礦使用的ZY-300型鉆機(jī)、ZY-750型鉆機(jī)對(duì)井下采取采前預(yù)抽、邊掘邊抽、采后邊采邊抽、上隅角埋管抽、頂板巷打高位孔抽等方法,真正做到了多措并舉治理瓦斯,大大提高了瓦斯抽放量和抽放率,使安全環(huán)境得到進(jìn)一步改善。
2.1.2 提高監(jiān)測(cè)技術(shù)管理
礦井瓦斯?jié)舛燃盎鹪吹膶?shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)對(duì)于防止瓦斯爆炸非常重要,當(dāng)發(fā)現(xiàn)瓦斯異?;蛴谢鹪串a(chǎn)生,立即采取措施可防止爆炸事故的發(fā)生。
我國(guó)目前開(kāi)發(fā)了KJ90.KJ92.KJ94. KJ95. KJ73. KJ66. KJ2000. KJ2000N等型號(hào)的礦井安全監(jiān)控系統(tǒng),以及各類檢測(cè)傳感器、報(bào)警儀和斷電儀。
例:現(xiàn)南山煤礦安裝了KJ2000N型號(hào)礦井安全綜合監(jiān)控系統(tǒng),并具有如下功能:
①礦井環(huán)境和工況參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控;②主要通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè);③巷道火災(zāi)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);④礦井瓦斯抽放實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);⑤沖擊地壓實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);⑥煤與瓦斯突出實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);⑦煤層自然發(fā)火實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè); ⑧分布式光纖測(cè)溫監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng),對(duì)采空區(qū)內(nèi)“三帶”溫度變化能夠進(jìn)行同時(shí)監(jiān)測(cè),提高了發(fā)火點(diǎn)精準(zhǔn)定位。監(jiān)控系統(tǒng)的安裝極大地提高了煤礦的安全管理自動(dòng)化水平,防止了許多事故的發(fā)生。
2.1.3 加強(qiáng)井下火源管理
對(duì)煤礦井下的爆破火花、電氣火花、摩擦撞擊火花、靜電火花、煤炭自燃等火源加強(qiáng)管理、制定防治措施,除炸藥安全性檢驗(yàn)、電器防爆檢驗(yàn)、摩擦火花檢驗(yàn)外、還需防止火源與瓦斯積聚在同時(shí)同地點(diǎn)出現(xiàn),如放炮時(shí)檢測(cè)瓦斯?jié)舛?,采用風(fēng)電閉鎖、瓦斯電閉鎖等措施。所以加強(qiáng)明火管理,嚴(yán)格動(dòng)火制度,可以消除引爆瓦斯的火源。
2.2 隔爆措施管理
礦井隔爆抑爆裝置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障,當(dāng)瓦斯爆炸發(fā)生后,依靠預(yù)先設(shè)置的裝置可以阻止爆炸的傳播,限制火焰的傳播范圍,主要有被動(dòng)式隔爆水袋棚、隔爆巖粉棚裝置。
被動(dòng)式隔爆水袋棚、隔爆巖粉棚因成本低、安裝方便,因而得到了廣泛的使用,其中隔爆水袋棚的使用最為廣泛。具有適應(yīng)性強(qiáng),安裝、拆卸和移動(dòng)方便的特點(diǎn)。
例:南山煤礦井下對(duì)各主要運(yùn)輸大巷、運(yùn)輸機(jī)道、采煤工作面、煤掘工作面進(jìn)行安設(shè)隔爆水袋棚,經(jīng)核定安設(shè)44處隔爆水袋棚,實(shí)際安設(shè)46處隔爆水袋棚。
3 結(jié)論
瓦斯爆炸事故的防治是煤礦安全工作的一個(gè)系統(tǒng)工程,除了完善可靠的安全裝備和采取有效的措施外,還應(yīng)加強(qiáng)安全管理和安全監(jiān)督,重視員工安全意識(shí)的培養(yǎng)。只有把安全放在首位,認(rèn)真落實(shí)瓦斯治理的“十二字”方針,健全各項(xiàng)規(guī)章制度,合理加大安全投入,才能預(yù)防瓦斯爆炸事故發(fā)生,煤礦的安全狀況才能得到根本好轉(zhuǎn)。
【關(guān)鍵詞】加油站;火災(zāi)爆炸;分析與預(yù)防
加油站是危險(xiǎn)化學(xué)品經(jīng)營(yíng)企業(yè),所經(jīng)營(yíng)的油品汽柴油都是易燃易爆液體。因此分析加油站火災(zāi)爆炸的原因?qū)ζ洳扇∮嗅槍?duì)性的預(yù)防措施,是加油站安全管理的關(guān)鍵。下面我們通過(guò)對(duì)加油站發(fā)生的火災(zāi)爆炸事故案例分類進(jìn)行分析,并提出相應(yīng)的預(yù)防措施和建議。
一、卸油引起的火災(zāi)爆炸事故
(1)沙特阿拉伯首都利雅得鬧市區(qū)巴塔的一家加油站著
火,時(shí)間是2000年8月11日傍晚,燒毀20輛汽車、燒傷3人,大火引起的原因是由于卸油員違規(guī)操作導(dǎo)致大火出現(xiàn)。此外,由于利雅得的夏季非常炎熱,到了傍晚時(shí)室外溫度還很高,這段時(shí)間嚴(yán)禁卸油。(2)河北省黃驊市加油站在油罐車向儲(chǔ)油罐內(nèi)輸油時(shí)突發(fā)爆炸,時(shí)間是2000年9月10日0時(shí)30分,事故造成1人重傷、2人死亡,重傷患者98%的Ⅲ度燒傷有嚴(yán)重的生命危險(xiǎn)。(3)湖北公安縣加油站發(fā)生爆燃事故,時(shí)間是2002年
01月07日,事故造成2人受傷,1人死亡。該加油站的地理位置是宏泰客運(yùn)公司院內(nèi),西接一集貿(mào)市場(chǎng),東臨車站,地下埋藏儲(chǔ)油罐4個(gè),裝有18噸汽、柴油。事故的主要責(zé)任是由于司機(jī)彭正秋嚴(yán)重違規(guī)操作,沒(méi)有采用密封式輸油法進(jìn)行輸油,而是將輸油管直接插入儲(chǔ)油罐所致。員工吳本軍在關(guān)閉閥門的時(shí)候,由于穿的衣服出現(xiàn)靜電,導(dǎo)致燃爆發(fā)生。(4)2011年1月12日
16時(shí)45分許,河北省廊坊市和平路一中石化加油站發(fā)生起火爆炸事故。廊坊市官方稱,事故未造成人員傷亡,起火原因?yàn)橛凸捃囆队秃?,靜電火花引發(fā)起火爆炸。以上4起事故除一起是由于汽油從量油孔外溢,流入下水道,油蒸汽與空氣形成爆炸性混合氣體,遇火源引起的爆燃,其余2起都是靜電引起的火災(zāi)爆炸事故。汽油的閃點(diǎn)是-50℃,與空氣的比重為0.67~0.71,爆炸極限約為1.3~6%,它有一個(gè)很重要的物理特性就是非常容易氣化,揮發(fā)性非常強(qiáng),有時(shí)我們用肉眼也能看到汽油液面有一層蒸騰著的霧氣,1升汽油能揮發(fā)成100~400升蒸氣,擴(kuò)散到很大的空間。有時(shí)火源離開(kāi)汽油似乎很遠(yuǎn),但與汽油蒸氣接觸仍會(huì)引起燃燒,如果汽油蒸汽的濃度達(dá)到爆炸極限,就會(huì)引起爆炸。卸油時(shí)充裝過(guò)快,無(wú)防靜電設(shè)施或防靜電設(shè)施未起作用和未穿戴防靜電勞動(dòng)保護(hù)護(hù)具等,會(huì)引起大量的靜電電荷積累(當(dāng)帶電體因電荷積累達(dá)到一定的靜電電位時(shí)一般大于
300v)引起放電,引燃引爆油蒸汽而發(fā)生的事故?;馂?zāi)爆炸的三個(gè)條件為:火源、可燃物、空氣。加油站最需要控制的火源(除明火以外)是靜電放電。靜電放電導(dǎo)致火災(zāi)爆炸需要具備以下四個(gè)條件:一是靜電的來(lái)源有的產(chǎn)生;二是使靜電能夠積聚,并且要有足夠大的電場(chǎng)強(qiáng)度和達(dá)到起火點(diǎn)放電的靜電電壓;三是靜電放電所得到的能量能夠達(dá)到爆炸性混合物的最小燃點(diǎn);四是靜電放電火花的周圍環(huán)境有爆炸性混合物存在,其濃度達(dá)到爆炸極限。我們?cè)谛队筒僮鲿r(shí)一定要防止油氣外泄,并防止有明火,同時(shí)防止靜電的積聚,卸油作業(yè)時(shí)要做好以下幾點(diǎn):一是操作人員必須穿戴好防靜電護(hù)具。油罐車卸油前要按裝好防靜電夾鉗。二是通過(guò)液位或人工計(jì)量檢測(cè)確認(rèn)所卸油品的空容量;防止跑、冒油事故發(fā)生。三是采用密封卸油,按工藝要求連接接卸油管;同時(shí)暫停加油作業(yè)。四是司機(jī)緩慢開(kāi)啟罐車卸油閥,卸油員集中精力監(jiān)視卸油全過(guò)程,隨時(shí)處理突發(fā)的問(wèn)題;卸車司機(jī)不得遠(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng)。五是卸油完畢,卸油員登上罐車檢查確認(rèn)油品卸凈,關(guān)好油罐閥門,使油罐處于密閉狀態(tài)。罐車司機(jī)應(yīng)關(guān)好罐車所有閥們及帽口,使罐車出于密封狀態(tài)。六是引導(dǎo)油灌車離站。七是罐內(nèi)油品靜止10分鐘后,方可通知加油員開(kāi)機(jī)加油。
二、加油區(qū)的火災(zāi)爆炸事故
(1)位于鄭州市商城路鬧市區(qū)的鄭州標(biāo)準(zhǔn)石化有限公司商城路加油站發(fā)生爆炸,事故時(shí)間2001年7月23日下午3時(shí),事故導(dǎo)致1人重傷,10人輕傷和輕微傷,4人死亡,爆炸直接造成近20萬(wàn)元的財(cái)產(chǎn)損失,有關(guān)責(zé)任人被判3年有期徒刑。爆炸原因主要是一臺(tái)加油機(jī)漏油滲入地下室,由于地下室汽油蒸汽揮發(fā)遇電打火導(dǎo)致的。(2)一輛摩托車駕駛員到加油站給車加油的時(shí)候,把摩托車停在計(jì)量機(jī)旁,關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)之后用發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙打開(kāi)油箱蓋等著加油。加油員看到客人就迎了上來(lái),將合成樹脂材料的油箱蓋放在旁邊的水泥防護(hù)臺(tái)上,沒(méi)有帶防護(hù)手套,直接用手握住加油柄,把加油槍口接近摩托油箱口開(kāi)始加油。等油加到1.5升時(shí),突然從摩托車加油口處冒出火苗。(3)成都市高新區(qū)某加油站內(nèi)一臺(tái)加油機(jī)突然發(fā)生爆炸,事故發(fā)生時(shí)間是2001年12月24日上午10:54。對(duì)這幾起事故,我們分別作分析:第一起是加油機(jī)漏油,加上電氣打火,引起的爆炸事故;第二起是摩托車加油沒(méi)有按照規(guī)程操作,靜電放電引起的火災(zāi)事故。員工沒(méi)有穿防靜電純棉制服、鞋,加油機(jī)接地線損斷,而且在給這臺(tái)車加油前已加出了221升,加油之前,沒(méi)有按照規(guī)定的要求把加油槍應(yīng)先搭在油箱口,把靜電導(dǎo)走后從新啟動(dòng)加油泵,由于靜電聚集,在油箱口處引起放電,引燃油箱口汽油蒸氣;第三起是加油機(jī)泄露并加油機(jī)有爆炸空間,線路漏電引起的爆炸事故。通過(guò)分析我們知道要避免以上事故的發(fā)生,就要做到以下幾點(diǎn):一是加油站的設(shè)備、設(shè)施要定期檢查、檢修、檢測(cè)并形成制度。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、隱患要及解決、整改。二是加油站工作人員上班要穿著防靜電工作服具。三是要嚴(yán)格執(zhí)行加油規(guī)程,加油站十不準(zhǔn)等有關(guān)規(guī)定。
三、檢修、清罐時(shí)引起的火災(zāi)爆炸事故
(1)在阜新市振興加油總站,阜新遠(yuǎn)弘能源科技有限公司租用振興加油總站一個(gè)油罐和這個(gè)油罐所連接的一把加油槍。2011年9月24日上午9時(shí)左右,遠(yuǎn)弘能源部門經(jīng)理胡龍飛雇來(lái)劉學(xué)云等3名清灌工人,現(xiàn)場(chǎng)簽訂清罐協(xié)議后,開(kāi)始清罐作業(yè),下午四時(shí)左右第一個(gè)油罐清洗結(jié)束,胡龍飛和劉學(xué)云結(jié)清費(fèi)用后,李博(站長(zhǎng))提出再清洗一個(gè)油罐(汽油罐),向油罐里送風(fēng)后,李博、李博的妻子、胡龍飛及王昌偉(遠(yuǎn)弘能源)陸續(xù)離開(kāi)了油罐區(qū),送風(fēng)5、6分鐘左右,油罐區(qū)域瞬時(shí)燃燒起來(lái),清罐的三名工人渾身是火跑出油罐區(qū)域。120救護(hù)車緊急將三名傷者送往礦總院燒傷整容科急救。事故發(fā)生后,海州消防大隊(duì)第一時(shí)間趕到現(xiàn)場(chǎng),(當(dāng)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)明火已經(jīng)被加油站的員工撲滅),事故現(xiàn)場(chǎng)保存完好。2011年2月26日,清罐工人劉學(xué)云經(jīng)搶救無(wú)效死亡。此次事故造成1人死亡,兩人重傷。(2)在江蘇省宜興市官村鎮(zhèn)春江加油站員工在清洗埋地式柴油罐時(shí)發(fā)生爆燃事故,事故時(shí)間是2001年4月26日14時(shí)20分,事故導(dǎo)致1人死亡。(3)在江蘇省興化市唐劉加油站發(fā)生油罐爆炸事故,事故時(shí)間2002年3月11日下午1時(shí)15分左右,當(dāng)場(chǎng)2人被炸死,另有2人受傷。事故發(fā)生的主要原因是由于加油站油罐改造施工,罐內(nèi)殘余氣油遇到明火引起爆炸。第一起事故是清柴油罐殘留的油蒸汽與當(dāng)時(shí)風(fēng)機(jī)排出的汽油蒸汽混合在一起,油罐區(qū)內(nèi)油蒸汽與空氣混合濃度達(dá)到了爆炸極限范圍內(nèi)(1.3%~
根據(jù)事后調(diào)查,還原了事故發(fā)生時(shí)的情況。2011年5月27日上午,合成崗位人員從2號(hào)粗品儲(chǔ)存罐將硝基甲烷粗品放到塑料桶內(nèi),進(jìn)行了特殊的工藝操作變更(通常是用泵抽送,由于是罐底原料,成份較復(fù)雜,改為人工放料)。5月28日,將硝基甲烷粗品運(yùn)到精餾車間,再用泵抽到5號(hào)精餾罐內(nèi)進(jìn)行通蒸(精餾純度為95%)。上午9時(shí)30分,上料完畢。中午11時(shí)30分,進(jìn)行加熱升溫操作,中午12時(shí),開(kāi)始餾出硝基甲烷。下午15時(shí)50分,精餾工段進(jìn)行交接班,崗位操作工由毛云、孫磊(文中人物系化名)接班。晚上21時(shí)25分,孫磊現(xiàn)場(chǎng)巡視,此時(shí)控制室顯示蒸汽壓力、罐內(nèi)溫度正常。21時(shí)30分,硝基甲烷精餾5號(hào)罐爆炸并引發(fā)現(xiàn)場(chǎng)火災(zāi)。
事故原因
根據(jù)事后調(diào)查,事故發(fā)生的直接原因是:在蒸餾罐底原料時(shí),未加入低沸點(diǎn)物,且蒸餾時(shí)間過(guò)長(zhǎng),精餾罐處于低液位狀態(tài),在罐內(nèi)壁形成較多固體殘留物。在精餾罐高溫壁面持續(xù)加熱條件下,固體殘留物發(fā)生熱分解形成熱蓄積而爆炸,爆炸產(chǎn)生的能量引發(fā)罐內(nèi)氣體和殘留液體整體爆轟。
事故發(fā)生的間接原因是主要有兩點(diǎn)。
一是變更管理不到位。因新、改、擴(kuò)建項(xiàng)目引起的技術(shù)變更,原料及介質(zhì)變更,工藝流程及操作條件等變更,工藝設(shè)備的改進(jìn),操作規(guī)程的變更等,都屬于工藝變更。在工藝操作變更以后,一般應(yīng)由技術(shù)負(fù)責(zé)部門制定所需的新規(guī)程、制度,并對(duì)使用單位、人員進(jìn)行工藝變更培訓(xùn)教育。教育內(nèi)容包括變更的內(nèi)容、使用注意事項(xiàng)、新的規(guī)程制度等,使使用者掌握變更后的安全操作技能。發(fā)生事故的企業(yè)未進(jìn)行危險(xiǎn)因素辨識(shí),對(duì)操作的工藝危險(xiǎn)性沒(méi)有深入分析,未修訂相關(guān)的操作規(guī)程。
二是危險(xiǎn)因素辨識(shí)不到位。企業(yè)對(duì)工藝物料、工藝反應(yīng)可能生成的危險(xiǎn)物質(zhì)的危險(xiǎn)性進(jìn)行分析,對(duì)不當(dāng)操作引發(fā)的后果不清楚,沒(méi)有采取消除危險(xiǎn)性措施,導(dǎo)致蒸餾時(shí)間過(guò)長(zhǎng),發(fā)生爆炸。
反思與建議
該事故是一起由于操作人員未正確操作,而引發(fā)的一起生產(chǎn)責(zé)任事故。
企業(yè)未實(shí)行嚴(yán)格的操作規(guī)范,特別是特殊的工藝操作變更以后,未制定相關(guān)的操作流程和規(guī)范。
摘 要:按照“以煤為主,適度相關(guān)多元”的指導(dǎo)思想,永煤公司形成了“煤炭、化工、有色金屬、裝備制造”加“礦建、物流、實(shí)業(yè)”的“4+3”產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),產(chǎn)品涵蓋精品無(wú)煙煤、甲醇、聚甲醛、大型空分設(shè)備等多個(gè)品種。永煤快速發(fā)展的同時(shí)也對(duì)“安全”提出了更高的要求,煤制甲醇磨煤階段、玉米淀粉生產(chǎn)、包裝階段都是粉塵爆炸事故高發(fā)環(huán)節(jié),為提高員工對(duì)粉塵爆炸事故的認(rèn)識(shí),保障公司的安全生產(chǎn)。本文從幾起粉塵爆炸事故案例出發(fā),分析粉塵爆炸的成因及事故處置注意事項(xiàng),做好永煤公司粉塵爆炸事故的預(yù)防和救援工作。
關(guān)鍵詞:粉塵爆炸預(yù)防處置
引 言
2010年2月24日,河北省秦皇島驪驊淀粉股份有限公司淀粉四車間發(fā)生粉塵燃爆事故,19人死亡,49人受傷。2011年5月20日,成都富士康拋光車間收塵風(fēng)管可燃粉塵爆炸,3死,15人受傷。隨著公司生產(chǎn)機(jī)械化程度的提高,粉塵爆炸也成為永煤公司必須面對(duì)的嚴(yán)峻課題。什么是粉塵爆炸?粉塵爆炸的形成?怎么預(yù)防,怎么處置?
一、粉塵爆炸
粉塵爆炸的定義:粉塵爆炸是指懸浮于空氣中的可燃粉塵觸及明火或電火花等火源時(shí)發(fā)生的爆炸現(xiàn)象。粉塵爆炸是由粉塵粒子表面與氧發(fā)生反應(yīng)所引起的,不像氣體爆炸那樣,是可燃?xì)怏w與氧化劑均勻混合后的反應(yīng)。
二、 粉塵爆炸形成條件
(一) 粉塵具有可燃性
粉塵具有可燃性是粉塵爆炸形成的基礎(chǔ),這從粉塵爆炸的反應(yīng)歷程可以看出。絕大部分粉塵爆炸要經(jīng)歷以下四個(gè)階段:(1)懸浮在空氣中的可燃粉塵表面接受點(diǎn)火源的能量,迅速提高了表面溫度;(2)粉塵粒子表面的分子發(fā)生熱分解或干餾作用,產(chǎn)生可燃?xì)怏w從粉塵離子表面釋放到氣相中;(3)釋放出的可燃?xì)怏w與空氣(或氧氣等助燃?xì)怏w)混合形成爆炸性混合氣體,隨后被點(diǎn)火源點(diǎn)燃產(chǎn)生了火焰;(4)依靠這種火焰產(chǎn)生的熱量,又促使周圍的粉塵發(fā)生分解,持續(xù)不斷地在氣相中釋放出可燃?xì)怏w,又與空氣混合,使火焰不斷傳播,從而導(dǎo)致粉塵爆炸。但應(yīng)注意的是,某些發(fā)生表面燃燒的物質(zhì)如鐵粉、鈦粉、鋁粉等粉塵發(fā)生爆炸過(guò)程中,不發(fā)生分解或干餾過(guò)程,這些粉塵接受點(diǎn)火源的作用,直接與空氣中的氧氣發(fā)生劇烈的氧化放熱反應(yīng),熾熱的粉塵或粉塵的氧化物加熱周圍的粉塵和空氣,使高溫的空氣迅速膨脹,從而導(dǎo)致粉塵爆炸的形成。
(二)粉塵必須懸浮在助燃?xì)怏w中
從粉塵爆炸的反應(yīng)歷程看,若可燃粉塵沒(méi)有懸浮在空氣中,則形成沉聚粉塵,即使與助燃物混合均勻,有點(diǎn)火源的作用,但由于可燃粉塵和助燃物充分混合的數(shù)量有限,其受熱分解或干餾分解的可燃?xì)怏w量(或直接與助燃?xì)怏w發(fā)生劇烈氧化還原反應(yīng)的粉塵量)有限,反應(yīng)產(chǎn)生的能量會(huì)被快速釋放到空氣中,能量難以聚集,則持續(xù)反應(yīng)的能量不足,不會(huì)發(fā)生爆炸。
(三)可燃粉塵在助燃?xì)怏w中的濃度處在爆炸濃度極限范圍內(nèi)
可燃粉塵在助燃?xì)怏w中的濃度處在爆炸濃度極限范圍內(nèi),這是粉塵爆炸形成的另一重要條件。當(dāng)粉塵懸浮在助燃物中濃度過(guò)高時(shí),可燃物的數(shù)量過(guò)大,助燃物的數(shù)量過(guò)小,兩者反應(yīng)的劇烈程度小,反應(yīng)產(chǎn)生的能量會(huì)被很快釋放到空氣中,難以聚集,不會(huì)發(fā)生爆炸,反之也一樣。只有當(dāng)可燃物和助燃物的數(shù)量混合較為均勻,反應(yīng)比例恰當(dāng)時(shí),兩者反應(yīng)最為劇烈,放出的能量最大,大量的能量聚集在一起瞬間釋放,形成化學(xué)爆炸。
(四)有足以引起粉塵爆炸的點(diǎn)火源
粉塵具有較小的自燃點(diǎn)和最小點(diǎn)火能量,只要外界的能量超過(guò)最小點(diǎn)火能量(多在10毫焦-100毫焦)或溫度超過(guò)其自燃點(diǎn)(多在400℃-500℃)就會(huì)爆炸。此外,易產(chǎn)生靜電的設(shè)備未能妥善接地或電氣及其配電線連接處產(chǎn)生火花,粉碎機(jī)的進(jìn)料未經(jīng)篩選,致使鐵物混入,產(chǎn)生碰撞性火星,皆可引發(fā)粉塵爆炸。
三、粉塵爆炸預(yù)防的措施
(一)防止可燃粉塵的泄露
對(duì)于處理粉料的設(shè)備或場(chǎng)所,要防止泄漏,保證粉塵不到處飛揚(yáng),尤其應(yīng)將易于產(chǎn)生粉塵的設(shè)備隔離設(shè)置在單獨(dú)房間內(nèi),并設(shè)專門的保護(hù)罩和局部排風(fēng)罩或考慮吸塵裝置。
(二)加強(qiáng)管理,消除粉塵爆炸的點(diǎn)火源
做好設(shè)備維護(hù)保養(yǎng),防止設(shè)備內(nèi)的摩擦撞擊火花;重點(diǎn)部位禁止接打手機(jī),消除設(shè)備靜電,防止產(chǎn)生電火花和靜電火花;做好區(qū)域內(nèi)粉塵清掃,防止粉塵的陰燃和自燃。當(dāng)然粉塵爆炸的點(diǎn)火源有多種,必須根據(jù)操作環(huán)境可能出現(xiàn)的點(diǎn)火源種類進(jìn)行針對(duì)性預(yù)防。例如,淀粉的加工車間電器全部使用防爆電器,線路統(tǒng)一進(jìn)行穿管保護(hù),防止因電器或配電線路連接處產(chǎn)生火花,引起粉塵爆炸.
(三)避免設(shè)備中粉塵爆炸
對(duì)于設(shè)備內(nèi)極易形成粉塵、氣體爆炸混合物的操作,在設(shè)備中充入惰性氣體,降低系統(tǒng)中的氧含量是目前防止設(shè)備爆炸的唯一可靠方法。例如,磨煤機(jī)磨煤階段,由于煤粉是易燃易爆物品,因而在煤粉生產(chǎn)過(guò)程中,通過(guò)全程監(jiān)測(cè)、控制煤粉的溫度和粉塵中的氧含量,在開(kāi)、停機(jī)時(shí)進(jìn)行充氮保護(hù),從而保障設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。
(四)采取可靠有效的防護(hù)措施
對(duì)容易發(fā)生粉塵爆炸的部位安裝先進(jìn)除塵的系統(tǒng),并對(duì)除塵通風(fēng)系統(tǒng)中的空氣進(jìn)行檢測(cè)。為把爆炸危害降到最低,廠區(qū)設(shè)備可設(shè)置泄壓裝置,車間設(shè)計(jì)建造時(shí)采用輕質(zhì)屋頂、墻體或增開(kāi)門窗等。但應(yīng)注意,泄壓裝置不要面向人員集中的場(chǎng)所和主要疏散要道。
四、發(fā)生粉塵爆炸火災(zāi)的撲救措施
(一)積極組織員工的疏散
可燃粉塵在空氣中常常分布不均勻,因此連續(xù)的局部空間可能會(huì)部分達(dá)到爆炸濃度極限,而部分沒(méi)有達(dá)到,導(dǎo)致部分空間發(fā)生爆炸后也未形成穩(wěn)定燃燒,而其他達(dá)到爆炸濃度極限的空間又會(huì)再次發(fā)生爆炸,形成二次爆炸,因此要做好員工的疏散。
(二)滅火時(shí)選用正確滅火劑
可燃粉塵的種類繁多,理化性質(zhì)各異,發(fā)生火災(zāi)時(shí)應(yīng)針對(duì)不同性質(zhì)的粉塵選擇不同的滅火劑,以提高滅火效率。活潑金屬粉塵如鎂粉高溫時(shí)易與水發(fā)生反應(yīng)放出可燃性、爆炸性氣體氫氣,因此一般不用水、泡沫滅火劑進(jìn)行滅火;此外活潑金屬如鎂粉易與二氧化碳(CO2)、氮?dú)猓∟2)等滅火劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng),因此也不宜用這些滅火劑滅火,而宜選用干砂進(jìn)行覆蓋滅火。當(dāng)然,絕大部分粉塵像面粉、硫磺粉、亞麻粉等發(fā)生火災(zāi),可以選擇用水作為滅火劑進(jìn)行滅火。
(三)撲救火災(zāi)時(shí)避免形成懸浮粉塵
進(jìn)行粉塵火災(zāi)撲救時(shí),要盡量避免使沉聚粉塵形成懸浮粉塵,沉聚粉塵沒(méi)有爆炸危險(xiǎn)性,而懸浮粉塵則有爆炸危險(xiǎn)性,因此撲救粉塵火災(zāi)時(shí)要引起重視。常見(jiàn)的處理措施是在粉塵火災(zāi)事故現(xiàn)場(chǎng)避免用強(qiáng)壓力驅(qū)動(dòng)器的滅火器或滅火措施,用水進(jìn)行滅火時(shí),不宜采用直流水槍,而多采用噴霧水槍或開(kāi)花水槍進(jìn)行滅火。
(四)做好救援人員裝備保障工作
粉塵爆炸過(guò)程中,因燃燒不完全,易產(chǎn)生有毒氣體一氧化碳;有的粉塵爆炸、燃燒產(chǎn)物中含大量有毒氣體,如硫的燃燒產(chǎn)物是二氧化硫,這些有毒氣體容易導(dǎo)致救援人員中毒,對(duì)此救援人員要高度重視,占據(jù)有利的地勢(shì)、采取相應(yīng)的個(gè)人防護(hù)措施,如配帶空氣呼吸器,避免救援中發(fā)生中毒事故。
一切事故的都是可防可控的,粉塵爆炸事故也如此。只要單位切實(shí)提高對(duì)粉塵爆炸危險(xiǎn)性、危害性的認(rèn)識(shí),切實(shí)組織好平常的疏散演練,建立符合規(guī)范的安全生產(chǎn)制度,員工在生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中嚴(yán)格遵守操作規(guī)程,相信粉塵的爆炸事故是完全可以避免的。
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關(guān)鍵詞 鍋爐;缺水;超壓
中圖分類號(hào) TK227 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)082-0236-02
鍋爐是在高溫高壓的不利工作條件下運(yùn)行的,操作不當(dāng)或設(shè)備存在缺陷都可能造成超壓或過(guò)熱而發(fā)生爆破或爆炸事故。鍋爐的部件較多,體積較大,有汽、水、風(fēng)、煙等復(fù)雜系統(tǒng),如運(yùn)行管理不善,則燃燒、附件及管道閥門等都隨時(shí)可能發(fā)生故障,而被迫停上運(yùn)行。
1 事故前設(shè)備狀況
該鍋爐設(shè)備制造廠為:某鍋爐制造廠,制造日期為:2001年12月,產(chǎn)品編號(hào)為:2144262,制造廠質(zhì)量證明書編號(hào)為:2144262; 2005年10月31日、2006年12月4日分別進(jìn)行了定期檢驗(yàn);安全閥于2006年12月25日校驗(yàn)合格。
2 事故簡(jiǎn)要經(jīng)過(guò)及現(xiàn)場(chǎng)破壞情況
經(jīng)調(diào)查詢問(wèn)、現(xiàn)場(chǎng)勘察鍋爐本體和所屬閥門附件的狀態(tài),該鍋爐于2007年11月8日上午11點(diǎn)半由司爐工李某某壓火,將分汽缸上的主汽閥關(guān)閉,吃中午飯期間因無(wú)人看管,13點(diǎn)左右司爐工在啟動(dòng)過(guò)程中判斷失誤,在缺水的情況下上水,致使鍋爐內(nèi)水汽瞬間膨脹,最終于13點(diǎn)10分因超壓而發(fā)生爆炸。事故造成三人死亡、四人受傷。
鍋爐爆炸時(shí)本體被炸成四部分,鍋殼筒體部分向南偏西飛過(guò)二棟家屬樓和一條馬路,遇到另一6層樓時(shí),從5樓順勢(shì)滑落,致使4、3、2樓的窗臺(tái)遭到不同程度的損壞,飛落在距安裝地點(diǎn)約150米處;鍋殼封頭的一半連接少部分殼體向西南方向飛落距安裝地點(diǎn)200多米遠(yuǎn)的一棟二層樓頂,順勢(shì)拋落到鄰院平房房頂,護(hù)欄遭到損壞;鍋殼封頭的另一半連接少部分殼體向東南方向飛落在距安裝地點(diǎn)約220米遠(yuǎn)的電纜材料廠庫(kù)房?jī)?nèi),致使半扇鐵門被毀,室內(nèi)柜子不同程度地遭到破壞;爐膽部分向正北方向位移距安裝地點(diǎn)13米。壓力表飛出約20米落在該院內(nèi)西北角家屬區(qū)人行通道。鍋爐房、周邊圍墻和多棟建筑物門窗因爆炸產(chǎn)生的沖擊波和飛出物遭到不同程度的破壞,燒毀一輛面包車、損壞二輛小
汽車。
3 設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)及簡(jiǎn)圖
產(chǎn)品名稱:立式蒸汽鍋爐;型號(hào):LSG0.7-0.4-AⅡ;鍋爐額定蒸發(fā)量:0.7噸/時(shí);鍋爐最高允許工作壓力:0.4 MPa。
4 事故原因分析及結(jié)論
4.1 該爐爆炸前發(fā)生過(guò)嚴(yán)重缺水后立即上水的情況
1)爐膽下部從五個(gè)方向向爐膽中心壓縮變形,變形量約三分之一爐膽直徑,各變形方向連接的過(guò)渡區(qū)出現(xiàn)了明顯褶皺變形且褶皺變形部位也向爐膽中心發(fā)生較大變形。這是因?yàn)闋t膽金屬在嚴(yán)重超溫的情況下,才會(huì)發(fā)生這樣的變形。說(shuō)明該爐發(fā)生了嚴(yán)重缺水,導(dǎo)致了爐膽金屬嚴(yán)重超溫。
2)經(jīng)對(duì)爐膽硬度檢測(cè),爐膽下部硬度明顯高與爐膽上部,而爐膽下部是受火焰加熱溫度最高的部位。這說(shuō)明爐膽下部有明顯的淬火現(xiàn)象,即該鍋爐發(fā)生過(guò)嚴(yán)重缺水后且立即向鍋爐上水的情況。
3)經(jīng)調(diào)查,進(jìn)水閥門處于開(kāi)啟的位置。
4)如果單純發(fā)生超壓,理論分析應(yīng)為單方面的壓扁變形,這是因?yàn)橥搀w截面各方向的直徑不可能一致,壓縮方向總是沿著最短直徑方向進(jìn)行壓縮,而長(zhǎng)軸方向向兩側(cè)伸長(zhǎng)變形。根據(jù)爐膽的變形,顯然該爐不是發(fā)生了單純超壓情況。
5)根據(jù)司爐工口述聲像資料和其他調(diào)查資料的分析。
6)根據(jù)爐膽下部受火焰加熱溫度最高部位的顏色,說(shuō)明爐膽受火側(cè)已出現(xiàn)高溫氧化的跡象??烧J(rèn)定該爐膽部位金屬已嚴(yán)重
超溫。
4.2 該爐爆炸前發(fā)生過(guò)瞬間超壓的情況
1)爆炸威力造成的破壞情況大大超過(guò)了同類鍋爐嚴(yán)重缺水造成的爆炸破壞情況。
2)鍋爐壓力表指針在鍋爐爆炸后停留在1 MPa刻度左右。一塊壓力表指針打彎,另一塊壓力表指針打掉。(壓力表在爆炸過(guò)程中可能會(huì)受到劇烈的沖擊和震動(dòng),但進(jìn)行綜合性分析后,該壓力表指針刻度值可以作為重要參考。)。
3)鍋爐主汽閥是處于關(guān)閉狀態(tài),鍋爐在無(wú)人操作的情況下自燃長(zhǎng)達(dá)一個(gè)多小時(shí),在鍋爐誤上水之前,安全閥已處于開(kāi)啟狀態(tài)。當(dāng)誤上水時(shí),進(jìn)水與熾熱的爐膽及受熱面接觸后會(huì)瞬間汽化,這時(shí)鍋爐會(huì)發(fā)出異常聲響,導(dǎo)致鍋爐瞬間超壓,造成鍋爐發(fā)生爆炸。
總上所述,該鍋爐爆炸的直接原因是鍋爐發(fā)生嚴(yán)重缺水后立即上水,使鍋爐受壓部件產(chǎn)生巨大的熱應(yīng)力和材料性能改變,同時(shí)造成鍋爐瞬間超壓,導(dǎo)致鍋爐發(fā)生爆炸。
5 事故的預(yù)防
1)應(yīng)健全鍋爐運(yùn)行規(guī)程、安全操作規(guī)程、崗位責(zé)任制、檢修質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、交接班制度等各基有關(guān)規(guī)章制度,并嚴(yán)格貫徹執(zhí)行。
2)應(yīng)加強(qiáng)鍋爐用水管理,給水水質(zhì)應(yīng)符合規(guī)定要求,軟化水應(yīng)達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),鍋水堿度不應(yīng)過(guò)高。排污要有制度,受熱面內(nèi)部應(yīng)保持不結(jié)垢或僅有較薄水垢,定期用機(jī)械或化學(xué)方法清除水垢,以免造成鋼板或鋼管過(guò)熱。
3)在安裝和檢修時(shí),應(yīng)選用符合圖紙要求的材料。
4)采用合理的鍋爐結(jié)構(gòu)。在制造、安裝或檢修以及鍋爐的技術(shù)改造中,應(yīng)注意改進(jìn)鍋爐的不合理結(jié)構(gòu),使達(dá)到合理或基本
合理。
5)有計(jì)劃的組織培訓(xùn)司爐人員和管理人員,提高安全運(yùn)行操作和管理水平。司爐人員在熟悉設(shè)備性能的基礎(chǔ)上,達(dá)到安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,避免發(fā)生事故。司爐人員要堅(jiān)守工作崗位,在事故發(fā)生時(shí),應(yīng)冷靜迅速地采取處理措施。
6 結(jié)論
鍋爐的爆破爆炸事故,常常是造成設(shè)備、廠房毀壞和人身傷亡的災(zāi)難性事故。鍋爐機(jī)組停止運(yùn)行,使蒸汽動(dòng)力突然切斷,則會(huì)造成停產(chǎn)停工的惡果。這些事故的發(fā)生,都會(huì)給國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生命安全帶來(lái)巨大損失。所以,防止鍋爐事故的發(fā)生,有著十分重要的意義。
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