摘 要:針對一起常壓燃氣熱水鍋爐房爆炸的原因進行分析,從設計角度提出預防措施。
關鍵詞:常壓燃氣熱水鍋爐房爆炸 原因分析 措施
Reason and Prevention Measures for Explosion in Atmospheric Gas Hot-water Boiler Boiler Room
Abstract:The reason for an explosion in atmospheric gas hot-water boiler room is analyzed,and the prevention measures are put forward from the design point.
Key words:atmospheric gas hot-water boiler room;explosion;reason analysis;measure
某小區(qū)天然氣供暖鍋爐房投入運行第3年發(fā)生爆炸事故,造成了很嚴重的后果,發(fā)生事故的鍋爐是一臺常壓燃氣熱水鍋爐。本文針對常壓燃氣熱水鍋爐房從設計角度進行綜合分析并提出預防措施。
1 常壓燃氣熱水鍋爐房爆炸原因分析
①鍋爐房的選址不合理。發(fā)生事故的樓房系3層物業(yè)辦公樓,每層3間,l層分別是物業(yè)辦公室、鍋爐房和配電房,樓上是小區(qū)物業(yè)管理人員的宿舍,辦公樓北側有個小門。物業(yè)辦公室、宿舍都是人員密集的場所,因此發(fā)生事故的鍋爐房布置嚴重違反GB50016-2006((建筑設計防火規(guī)范》的要求。
②鍋爐房的通風不暢且無可燃氣體報警裝置。鍋爐房內的通風機運行不良,泄漏的可燃氣體不能及時散去,又無可燃氣體報警裝置,不能探測到可燃氣體的濃度。當可燃氣體的濃度達到爆炸極限時,遇到明火即會發(fā)生爆炸。
③膨脹水箱與系統(tǒng)相連的主管道上安裝了閥門,鍋爐上大氣連通管的管徑太細,排氣不暢。膨脹水箱與系統(tǒng)相連的主管道上設置的閥門,偶然關斷,會使系統(tǒng)內壓力增高。且熱功率為1.4MW的常壓燃氣熱水鍋爐上設置的大氣連通管規(guī)格為DN80mm,可根據(jù)計算,應該設置規(guī)格為DNl25mm的大氣連通管。因此當系統(tǒng)內壓力增高時,大氣連通管泄壓不及時,會使常壓鍋爐承壓運行,導致發(fā)生事故。
2 設計上應采取的預防措施
①鍋爐房位置
根據(jù)GB50016-2006《建筑設計防火規(guī)范》第5.4.2條規(guī)定,“燃油或燃氣鍋爐、油浸電力變壓器、充有可燃油的高壓電容器和多油開關等用房受條件限制必須布置在民用建筑內時,不應布置在人員密集場所的上一層、下一層或貼鄰”。另外,GB50016-2006((建筑設計防火規(guī)范》第5.4.1條規(guī)定,“燃煤、燃油或燃氣鍋爐、油浸電力變壓器、充有可燃油的高壓電容器和多油開關等用房宜獨立建造”。這是考慮到鍋爐房是具有一定的爆炸性危險的建筑,采取以上措施,發(fā)生事故時,可使其對周圍的危害性減小。
②通風措施
燃氣鍋爐房應有良好的自然通風或機械通風設施。燃氣鍋爐房應選用防爆型的事故排風機。設在多層或高層民用建筑物內的鍋爐房,其機械通風設施應單獨設置,該機械通風設施應設置導除靜電的接地裝置,通風量應符合下列規(guī)定:燃氣鍋爐房的正常通風量按換氣次數(shù)不少于6次/h確定,事故通風量按換氣次數(shù)不少于12次/h確定。此外,鍋爐房還應設置可燃氣體濃度報警器,事故排風機與可燃氣體濃度報警器連鎖,當可燃氣體濃度達到爆炸下限的25%時系統(tǒng)啟動運行。事故排風機應分別在室內、外便于操作的地點設置手動電氣開關。
③大氣連通管
國家質量技術監(jiān)督局令第11號發(fā)布的《小型和常壓熱水鍋爐安全監(jiān)察規(guī)定》定義常壓熱水鍋爐為:“鍋爐本體開孔或者用連通管與大氣相通,在任何情況下,鍋爐本體頂部表壓為零的鍋爐。”為防止常壓熱水鍋爐承壓運行,在常壓熱水鍋爐本體最高處必須有直通大氣的開孔,大氣連通管的布置力求平直,與大氣暢通,管上不得安裝任何閥門。大氣連通管應通至安全地點,一般將其通至膨脹水箱上方,大氣連通管不得縮徑,且應有防凍措施。大氣連通管的當量直徑應按下式計算[1]:
式中Dn——大氣連通管當量直徑,mm
F——常壓熱水鍋爐額定熱功率,MW
根據(jù)式(1)可計算出各種規(guī)格的常壓熱水鍋爐必須配備的大氣連通管的當量直徑,圓整至公稱直徑,見表l。
鍋爐房設計時,可根據(jù)表1核對鍋爐上的大氣連通管的直徑是否合適。
④膨脹水箱
膨脹水箱的作用是釋放供暖熱水系統(tǒng)的水壓力和容納所連系統(tǒng)的鍋水受熱后所產生的膨脹量,水箱的有效膨脹容積一般取系統(tǒng)總容積的3.5%。常壓熱水系統(tǒng)的膨脹水箱選用開式水箱,膨脹水箱設在系統(tǒng)的最高處,系統(tǒng)的膨脹水量通過膨脹管進入膨脹水箱。膨脹管上不允許設置閥門,以免偶然關斷使系統(tǒng)內壓力增高,以致發(fā)生事故。為了保證水箱內的水不凍結,循環(huán)管不允許設置閥門,如果膨脹水箱設在非供暖房間,水箱及膨脹管、循環(huán)管、信號管均應作保溫處理。
為防止鍋爐滿水時熱水外溢,在膨脹水箱膨脹空間允許最高水位處設置溢流管,溢流管應接至安全地點,溢流管上不允許設置閥門,以免偶然關斷時水從入孔處溢出。為便于監(jiān)視水位,膨脹水箱宜設水位監(jiān)視和溢流報警裝置,信號傳至監(jiān)控中心或值班室。膨脹水箱應考慮保持一定的安全容積,高水位應低于溢流管接口不小于l00mm,低水位應高于設計最低水位不小于200mm。進水管(或補水管)的進水口應高出溢流管管頂至少25mm,并在進水管上設置自動水位控制閥[2]。
3 結語
常壓燃氣熱水鍋爐房近年來應用越來越廣泛,作為設計者,合理設計鍋爐房位置、大氣連通管、膨脹水箱、通風措施等方面,確保鍋爐房熱水系統(tǒng)安全運行是必須的。另外,使用單位要定期對鍋爐進行安全檢查;對溫度計、壓力表、液位計等安全附件進行校驗;常壓熱水鍋爐投入使用后,任何單位和個人不得擅自改變鍋爐的結構和系統(tǒng)管路、閥門,嚴禁改做承壓鍋爐使用;鍋爐安全管理人員和操作人員應持證上崗。這些對于保證常壓燃氣熱水供熱系統(tǒng)的安全運行至關重要。
參考文獻:
[1]陸耀慶.實用供熱空調設計手冊[M].2版.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008:864.
[2]劉雅莉,李暉,李連成,等.常壓熱水供熱鍋爐房的設計[J].煤氣與熱力,2008,28(1):A03-A04.
本文作者:趙文俠
作者單位:陜西省燃氣設計院
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