第一篇:高层建筑消防给水的超压和泄压问题
高层建筑消防给水的超压和泄压问题
简介: 超压问题在高层建筑消防给水中客观存在,给消防给水系统带来损害。分析了造成超压的成因,以及采取的防超压措施,并对泄压阀的应用提出具体意见。关键字:超压 防超压 泄压 泄压阀 泄流量
Overpressure and Release in the Fire System of High Rise Building Jiang Wenyuan
Abstract: Overpressure is harmful to the fire water system of high rise building.The author analyses the factors which cause the overpressure and proposes some suggestions to prevent it.Specific recommendations on the application of pressure release valve are provided.1 消防给水系统超压原因
《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)第7.5.6条规定:“高层建筑给水系统应采取防超压措施”。这是我国第一次将超压和防超压措施列入规范条文。消防给水系统的超压是指系统内的水压超过其工作压力限值,造成管道、配件、附件、器材和设备的损坏,影响消防给水系统正常运行的现象。超压问题在高层建筑消防给水中客观存在,应引起注意,并采取防治对策。
消防给水系统超压的原因大致有以下情况:
(1)按设计流量选消防水泵,而水泵的流量~扬程曲线较陡直,当消防水泵在小流量运行时会出现超压。小流量运行指火灾初期和消防水泵自检时的情况。此时,灭火设施出水量较小,消火栓的水枪为1~2支,自动喷水灭火系统的喷头数为1~3个。
(2)消防水泵从给水管网直接吸水,水泵扬程按给水管网的最低水压计算。水泵运行时如正逢给水管网的最高水压,而给水管网的最低水压与最高水压相差较大时,就会出现超压。
(3)消防给水管网按最低位置的室内消火栓静水压力0.80MPa进行竖向分区,管网未采取完善的减压措施,当消防水泵启动时,管网下部的消火栓会由于动压值大于静压值而出现超压。
(4)消防水泵因故障或停电而突然停转,停泵水锤造成超压。
(5)消防给水竖向分区采用减压阀分区给水方式,当减压阀因故障而关闭不严、或旁通管上阀门失控时,会造成下区给水管网的超压。
(6)消防给水采用水泵对口抽给水方式,即下区的水泵出水管与上区水泵吸水管直接连接,当止回阀不严密时,下区的水泵会因静水压力大于其工作压力而超压。
(7)稳压泵低位设置,其吸水管若引自高位水箱,当静水压力大于其工作压力时会出现超压。
(8)消防给水竖向分区的上区和下区共用水泵接合器,当防止串压的止回阀不严密时,下区会出现超压。
(9)集中或区域的,设有稳压泵或气压水罐的临时高压给水系统,由于管道较长,水头损失值较大,消防给水管网的稳压值对消火栓等灭火设施会造成超压。
(10)消防车车用消防泵串联运行向水泵接合器供水造成室内消防给水管网超压。
(11)消防水泵的实际扬程和产品样本不符,而且偏差较大,造成超压。
(12)给水管网排气阀设置位置不当或未设置排气阀,管网内存有的气体在外力的作用下处于压缩状态造成超压。防超压措施
在12个超压成因中,与水泵有关的占了8个。目前国内采取的防超压措施,大致如下: 2.1 采取技术措施,防止超压产生
(1)选用流量~扬程曲线平缓的水泵,其中值得推荐的是:建筑消防特种泵(原名切线泵),流量~扬程曲线特别平缓,呈恒压状态。
(2)采用多台水泵,小流量时小泵运行或单泵运行,大流量时大泵运行或多泵并联运行。
(3)消防给水管网竖向分区时,不按最低位置的室内消火栓静水压力0.80MPa进行分区,适当留有余地;或按0.80MPa值进行竖向分区,但采取相应的有效的减压措施。
(4)采用恒压变流量变频调速水泵供水,使水泵供水压力在流量变化时保持恒定。
(5)消防水泵从给水管网直接吸水时,以给水管网的最高水压对水泵的工作情况进行校核,防止超压。
(6)对采用减压阀分区的给水方式,当有可能因减压阀故障或旁通管阀门失控而造成超压时,不设旁通管,同时减压阀采用串联设置方式。
(7)水泵对口抽给水方式的给水管网,或上下区共用水泵接合器时采用优质水密性能好的止回阀。
(8)稳压泵低位设置时,其吸水管从消防水池引来可以防止超压。
(9)水泵出口处设置速闭止回阀等装置,可以有效防止停泵水锤。2.2 提高整个消防给水系统的承压能力
使之在一般情况下出现的超压,在提高承压能力后在允许工作压力范围之内。2.3 采取相应泄压和稳压设施,使超压值不致造成损害
泄压和稳压设施有回流管、安全阀、泄压阀、稳压阀、气压罐等。正在修订的《自动喷水灭火系统设计规范》的有关条文中对泄压阀的设置作出规定。
实践证明泄压阀反应灵敏、准确、可靠,可以有效防止因超压而造成的损害。泄压阀在应用时,应注意以下两个问题: 2.3.1 设置位置
泄压阀设置在消防水泵出口处,或在止回阀前(沿水流方向)或在止回阀后,或前或后都可有效防止因(1)、(2)、(6)等原因而造成的超压。但停泵水锤或因管网内存气而造成的超压,当泄压阀位于止回阀后才能有效防止。因此,泄压阀的最佳位置应在水泵出口处的止回阀后。2.3.2 泄压阀口径
泄压阀口径直接影响水泵运行工作点及其实际扬程和流量。
图1中的H~Q为水泵流量~扬程曲线,RAB为AB管段的阻力曲线,B点为泄压阀设置点,泄流量为Q′。从Q′起作BC管段的阻力曲线RBC,将RAB和RBC串联合成阻力曲线R,R和H~Q曲线交点M为水泵的工况点。
图1 从管中分出部分流量的供水曲线
由图1可知,泄压阀口径越大,Q值越大,RBC的位置就越偏右侧,串联后的R曲线位置就会越低,M点的位置也就相应降低。因此,泄压阀的口径直接决定水泵的工况点,直接决定水泵的扬程和流量,一般情况泄压阀的口径可与水泵出水管同径或小一级。由于R曲线高于RAB,是RAB和RBC的串联组合曲线,因此无需担心M工况点会低于无泄压阀时的水泵原工况点。
第二篇:高层建筑消防给水系统超压和泄压问题分析
高层建筑消防给水系统超压和泄压问题分析
一、给水超压的问题。超压是指系统内的水压超过其工作压力的限值,造成管道、附件、器材和设备的损坏,或造成给水的不均匀,不利于系统的灭火,影响系统正常运行的现象。超压问题在高层建筑消防给水中客观存在,所以应当引起注意和重视,并采取防治对策。分析超压的原因主要有以下几种情况:
①系统小流量出水。在火灾的初期,自动喷水灭火系统往往只有几个喷头动作,或者自动喷水灭火系统在进行末端试水时,自动喷水灭火系统所需要的流量都很小,而自动喷水灭火系统的加压泵是按设计秒流量来选择的,两者相差好几倍。此时加压泵在小流量下工作,会造成加压泵扬程大幅度升高,使自动喷水灭火系统的管网超压。②竖向分区不合理。在建筑物高度较高时,给水的竖向分区未按1.2MPa上作压力的要求分区。③水锤超压。消防泵因故障或停电而突然停转所造成的水锤现象。④水泵结合器的超压。当消防给水竖向分区的上区和下区共用水泵结合器,防止串压的止回阀不严密时,下区会出现超压;另一方面,当消防车的消防泵向室内消防给水管网供水时,有时会造成管网的超压,特别是消防车的消防泵与系统的消防泵串联运行时,这种可能性较大。⑤未设排气装置。自动喷水灭火系统的给水管网中未设排气阀或排气阀的位置设置不当,管网内的空气处于被压缩的状态,可能发生压力波动造成超压。
二、给水的减压和泄压方式。由于在自动喷水灭火系统中,普遍存在着超压的问题,因此必须采用减压和泄压方式解决系统的超压问题。通过给水的减压和泄压,能保证给水的均匀性,有利于作用面积内给水的可靠,确保系统设计流量能正确使用;同时,还有利于系统的设备和材料的安全,因此给水的减压和泄压对系统的给水有着重要的意义。通过对超压问题的分析,自动喷水灭火系统的给水减压可通过3方面来解决:
①采取有效的技术措施来防止超压的产生。首先,合理布置自动喷水灭火系统的给水管网,尽量将喷头均匀布置在配水管的两侧,可均衡各个配水管的水压。同时合理选择下放给水系统的分区,并适当减少给水分区的压力值。其次,在消防泵的选择上,可以采用流量一扬程曲线平缓的消防泵。有条件的建筑采用切线消防泵、水冷直联消防泵或者变频调速消防泵。
②提高整个消防给水系统的承压能力。使之在一般情况下出现的超压,在提高承压能力后在允许工作压力范围之内。
③采取相应的泄压和稳压措施,使超压值对给水管网不致造成损坏,如泄压阀、安全阀、稳压阀、气罐阀等。
(来源:无锡市建设工程质量监督站)
第三篇:给水管道试压、冲洗消毒方案
珠海市金湾区横石基、木头冲村
农村水改市政配套工程
给水管道试压 冲洗消毒方案
编制:
审核:
批准:
日期:2011年8月17日
汕头市潮阳第七建筑总公司
珠海市金湾区横石基、木头冲村农村水改市政配套工程项目部
给水管道试压、冲洗消毒方案
1、工程概况
珠海市金湾区横石基、木头冲村农村水改市政配套工程是为了配合横石基、木头冲村的农村水改而建成的。本工程共分二个系统,其中A系统(木头冲村配套市政管线)供水管道管长3270m,起点为木头冲村村口,终点为珠海机场(酒店旁);B系统(横石基村配套市政管线)供水管道管长3045m,起点为鱼林村路口段,终点为横石基村口;主要设计功能为供水。管道材质为球墨铸铁管道,供水管道工作压力为0.5Mpa, 管道水压试验的试验压力金属管为1.0Mpa、非金属管为0.8Mpa。
2、试验段划分:
2.1水压试验段分:
根据规范要求管线水压试验长度≤1000m为原则,并结合沿线线路布置情况,本工程水压试验段按照系统长度共分 组,其中A系统3组;B系统3组,各系统闭水试验段桩号划分如下:
A系统3组:
主要桩号为:A0+000~A1+000、A1+000~A2+000、A2+000~末端。B系统3组:
主要桩号为:B0+000~B1+000、B1+000~B2+000、B2+000~末端、2.2冲洗消毒试验段划分:
根据设计特点,管道共分二个系统,二个系统是独立体系,因此冲洗消毒试验按系统进行分类,共分2组。
A系统1组。B系统1组。
3、施工组织: 3.1人员
项目经理:梅敦勇 现场技术负责人:王朝兵 质控负责人:吴列忠 安全负责人:吴晓东 技术工人:8人。3.2施工设备配备
大功率高压清洗机(PX-58型)2台,压力表6块,水泵2台,JD6500三项汽油发电机2台,电焊机2台,双轮车4辆,胶皮管(DN32)50米,塑料布2卷(400平方米)。
4、施工方法
本工程采用水压试验法对管道强度及严密性试验,用水冲法对管道进行冲洗消毒。
4.1管道试压前须做好以下工作:
(1)对管道、节点、接口等外观进行认真检查。
(2)对管件逐一进行检查,特别是闸阀、排气阀检查其完整性,启闭灵活性,有无破损现象,并是否处于开启状态,不合格的及时更换,未开启的及时开启。
(3)对线管、支墩、后背进行检查,其一检查有无被其它施工单位施工时破坏或挖断等现象,其二检查管端堵板的牢固性,其三检查支墩强度是否达到强度要求、后背是否稳固。
(4)试压所需的机械、设备是否配备齐全,人员是否到位,技术交底是否落实。
(5)对试压设备、压力表、排气阀门等检测器具进行功能检查,并进行试用,保证检测器具的功能满足试验要求。
(6)试验如发生管道破裂或漏水等突发现象,是否有应及措施。(7)试验所需的水源是否落实,水质是否为饮用水,做好水源引接及排水疏导路线工作。
(8)管道试压前,管顶以上0.5m内土方回填是否完成,以防试压时管道系统产生推移。4.2闭水试验:
(1)在试验管段下游管端堵板预留管口与注水管连接好,开始灌水。(2)将注水阀门打开,开始注水,向试验管段管道内注水,管道注水应从下游缓慢灌入,注入时在试验管段的上游管顶及管段中的凸起点设排气阀,管道注水工作应缓慢进行,保证管道内空气充分排出,防止管内产生气锤或水锤。
(3)如发现管段末端堵板上预留管管口有水冒出,目测无气泡带出时,视注水完成,试验管段注满水后,在无压情况下充分浸泡48小时后再试压。(4)试验管段管道浸泡48小时后,用高压水泵加压,加压时应分级升压,逐级缓升,每升一级(0.1Mpa)应检查后背、支墩、管身及接口有无异常现象,当无异常时,再继续升压,并填写管道闭水试验记录表。
(5)水压升至试验压力(0.8 Mpa)后,保持恒压10分钟,检查管道接口及管身有无渗漏破损,如无破损、漏水及异常现象后,管道强度试验为合格。管道闭水试验必须经由现场监理工程师检查并验收,签认后方可进行下一步工序施工,否则需重新再做试验,直至签认合格为止。
(6)管道试压合格后,将试验设备全部撤下,堵好管头,并对管端做好保护,防止管内进入杂物、老鼠或其它小动物将管道堵死,将来导致闸、阀等管件失去使用功能并因小动物的腐烂面而造成污染水质。
(7)如果管道初试不合格,则可能是管道沿线部位有跑漏现象,此种现象最好解决,处理办法是立即停止试压,采用换管或是重新加堵板、换管件等快速处理措施。如是管件有砂眼,渗漏现象不明显,则需从试压管段沿线进行认真排查,必要时需将管道周围的填土挖开,进行详细的检查,直至找到渗漏源头为止,其余按4.1-4.2条重复进行,直到合格为止。
(8)如是系统最后一段,将闸阀、排泥阀、排气阀试验段两头堵板及覆盖物移走或堵板撤下,用套袖与已试验段合格的管头相接即可。4.3冲洗消毒:
给水管道水压试验合格后,竣工验收前需对各系统管道进行冲洗消毒。(1)管道冲洗消毒先主管,后支管。主管道一次进行,支线管因管头太多,如一次冲洗水压太小,故根据设计部位按顺序分段进行。
主导方向是:a系统由南向北,b系统由南向北。
(2)集水坑设置:首先在试验管段末端设置集水坑,集水坑大小最小应能满足支线管内2倍水的体积,如现场不具备条件,则需要在附近设置泵站,将多余的水抽走。
(3)冲洗时的水质必须是生活饮用水。(4)冲洗时应保证排水管路畅通安全。(5)冲洗时应避开用水高峰。
(6)冲洗共分两次:第一次以流速不小于1.0m/s的冲洗水连续冲洗,直到出水口处浊度、色度与入水口处冲洗水浊度、色度相同为止。第二次采用含量20mg/l氯离子浓度的清洁水浸泡24h,再次冲洗,直至水质管理部门取样化验合格为止。
5、安全施工措施: 5.1安全目标
零死亡,零事故;劳务人员入场岗前教育率100%。5.2安全保障体系
项目部建立以项目经理为首,由安全员、工长、班组长等各方面的管理人员组成安全保证体系。5.3安全保证措施
(1)建立严格的安全教育制度,坚持入场教育,坚持每周按班组召开安全教育会,培养施工安全意识,使安全工作切实落实到人。
(2)强化安全法制观念,严格执行安全工作文字意识,实行安全生产责任制,签订安全协议书,坚持特殊工种必须持证上岗制度。
(3)加强管理人员安全考核制度,增强安全意识、避免违章指挥。(4)建立定期检查、突击检查和特殊检查相结合的安全检查形式,查思想、查管理、查制度、查现场、查隐患、查事故处理,发现问题立即整改,对于危急情况立即停工,及时采取措施排除险情。
(5)严格进行安全技术交底,严格按安全技术规程施工,防止各种违章指挥和违章作业行为的发生。加强管理人员安全考核制度,增强安全意识,避免违章指挥。5.4安全施工措施
(1)管道打压试验安全技术措施
1)必须按规定配置操作人员,操作人员应经过安全技术培训,经考试合格方可上岗且人员固定。
2)进入施工现场人员必须配戴安全帽,否则不允许进入施工区域作业。3)基坑内作业时注意土壁的稳定性,因打压时,沟槽回填未全部完成,因此要注意沟槽边坡的稳定,特别是春天回暖,冻土开化,易造成塌方等重大安全事故,所以要随时观察边坡稳定,如发现有裂缝或可能有倾坍的征兆时,要立即撤离现场,并第一时间通知项目负责人,待安全险情排查后再继续施工。4)打压过程中,一切无关人员一率不得靠近作业面,并配专人负责巡视。5)在沟槽内运输打压设备时,走专用通道,严禁从沟槽外向沟槽内直接投放或是手传,防止砸伤和损坏打压设备。
6)打压段沟槽四周必须设置醒目的警示标志,要设置一定数量临时上下施工扶梯,最少不得少于2部。
7)闸阀井、排气排井等主要井口必须上盖,严禁开口,防止人员掉入,发生磕碰、死伤。
8)如需使用推土机或挖掘机配合抢修施工时,应设专人指挥,指挥人员应站在推土机侧面,确认沟槽内人员已撤至安全位置,方可向司机发出向基坑内推土的指令。
(2)管道冲洗消毒安全技术措施
1)集水坑开挖坡度必须符合设计及规范要求,本工程坡度1:1。2)考虑到节约用水及防止边坡塌陷等质量问题,故集水坑内满铺塑料布。3)集水坑四周设置不少于1.2m高的钢护栏杆,有醒目的警示标志,有专人负责看守,防止溺水等伤亡事故的发生。
4)非专业人员或未经项目部允许所有人员不许入坑,如遇特殊情况需入坑作业,需经项目部审批,批准后方可入坑,但必须有保证安全措施,严禁一切人员在集水坑内进行洗澡、玩耍、嘻戏。
(5)冲洗消毒用化学物质(如漂白粉),应专人保管,严禁私自使用。(6)配制消毒水应按规定重量计量,用于管道消毒的水严禁饮用和随意排放。
(3)临时用电安全技术措施
1)施工用电系统按设计规定安装完成后,必须经电气工程技术人员检查验收,确认合格并形成文件后,方可申请送电。
2)施工现场一旦发生触电事故,必须立即切断电源,抢救触电人员。严禁在切断电源之前与触电人员接触。
3)移动式发电机供电的用电设备,其金属外壳或底座,必须与发电机电源的接地装置有可靠的电气连接。打压电动机具必须由电工接线与拆卸,并随时检查机具、缆线和接头,确认无漏电。
4)架空线路终端与电源变压器距离超过50m的配电箱,其保护零线应做重复接地。
5)不得在输电线路下工作,在输电线路一侧工作,不论在任何情况下,机械的任何部位与架空输电线路的最近距离应符合安全操作规程要求。
6)施工现场低压供电系统应设置总配电箱、分配电箱和开关箱,实行三级配电。
7)电动工具应设置各自专用的开关箱,必须实行“一机一闸”制,严禁一个开关直接控制两台或两台以上用电设备。
8)电动工具的外露金属部分必须做好接零或保护接地。
9)施工照明必须搭设灯架,高度不得低于2m,并做好绝缘处理。在潮湿和易触及带电体场所的照明供电电压不应大于36V。
10)在施工作业区、施工道路、临时设施设置足够的照明,其照明度不低于有关规定。
11)施工用电设施的安装、拆卸和维护运行必须由电工负责,严禁非电工进行任何电气作业。
6、环保文明施工措施: 6.1目标
预防和降低环境污染,重要环境因素全部达标。施工工地严格执行《珠海市建设工程施工现场环境保护标准》,节约资源、降低消耗;有效采取降尘压尘及降噪措施;对有毒有害废弃物实施不暴露及分类存放,集中消纳处理,垃圾及时清运。6.2管理体系
加强领导,严格管理,落实责任制成立环境保护小组,项目经理任组长,有关部室负责人为组员,设专人兼管环保工作。环保工作在环保小组领导下,针对工地的情况,采取有关的环保措施,建立保护组织体系。6.3保证措施
(1)按施工总平面布置位置堆放成品、半成品和原材料,所有材料要堆放整齐,有苫盖要求的要求进行苫盖。
(2)场内道路要平整、坚实、畅通,并设置相应的安全防护设施和安全标志。
(3)临时堆土采取苫盖,防止刮风起砂,污染环境。
(4)施工和生活中的废弃物运至指定消纳地点,有专人进行清扫。(5)打压过程中,要严格用水制度,严禁跑冒滴漏现象发生。严禁乱排废水、废液、废气和固体废弃物。(6)打压后管内积水,如需抽出,必须进行合理收集,用于洒水降尘或经处理后再利用,严禁现场随意排放。
(7)合理安排在高燥音区和低燥音区的作业时间,严防施工拢民。(8)施工现场内有完善的排水措施,不允许有积水存在。(9)保护好周边树木、绿地、水源。
(10)管道打压及冲洗消毒结束后,及时对现场进行彻底清理。
第四篇:锅炉超压(爆炸)事故分析课程设计汇总
合肥工业大学课程设计
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《安全系统工程》课程设计
课程设计题目:锅炉超压(爆炸)事故分析
学 院:建筑工程学院
专业班级:。。。。。。。。姓 名:。。。。学 号:。。。。指导老师:。。。。完成时间:。。。。
合肥工业大学建筑工程学院
合肥工业大学课程设计
目录
1.安全系统工程.............................................................1 1.1安全系统工程......................................................1 1.2安全检查..........................................................1 1.3安全评价..........................................................1 2.锅炉对现代生活意义.......................................................2 2.1锅炉的定义........................................................2 2.2锅炉对现代生活意义................................................2 3.锅炉爆炸及常见的爆炸原因.................................................2 4.事故分析常见术语.........................................................4 5.事故分析.................................................................5 5.1分析最小割集......................................................5 5.2最小径集..........................................................6 5.3结构重要度........................................................6 5.4概率重要度........................................................7 5.5临界重要度........................................................8 6.分析原因及对策措施........................................................8 6.1.1安全阀损坏,堵塞未发现,人员离岗都是由于安全检查不到位导致的
...........................................................................10 6.2.2锅炉压力容器安全阀检修、维护方面的要求............................12 6.2.3排气阀规格不当是由于设计原因造成的...............................12 6.2.4.壁面承压降低是由于对锅炉管理不善导致的爆炸.......................12 6.2.5使用管理原因.....................................................13 6.2.6.爆炸的后果分析...................................................13 6.2.7.对策措施.........................................................14 7.总结.....................................................错误!未定义书签。8.参考文献.................................................................16
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锅炉超压(爆炸)事故分析
一、安全系统工程:
1.1安全系统工程:是指采用系统工程方法,识别、分析、评价系统中的危险性,根据其结果调整工艺、设备、操作、管理、生产周期和投资等因素,使系统可能发生的事故得到控制,并使系统安全性达到最好的状态。
1.2安全检查:安全检查是一个发现和查明各种危险和隐患并督促整改,监督各项安全规章制度的实施以及制止违章行为的过程。安全检查是安全生产管理中必不可少的重要环节。
1.3安全评价:以实现安全为目的,应用安全系统工程原理和方法,辨识与分析工程、系统、生产经营活动中的危险、有害因素,预测发生事故造成职业危害的可能性及严重程度,提出科学、合理、可行的安全对策措施建议,做出评价结论。
二、锅炉对现代生活意义
锅炉广泛应用于为人们的生活提供便电力、机械、化工、轻工、纺织、交通运输等部门及日常生活中。锅炉具有使用范围广、容易发生事故、事故后果严重等特点。
随着社会的发展,各种先进设备在我们的生产生活中发挥着重要作用与此同时设备也对我们的生命安全构成了威胁,特别是特种设备。
锅炉是一种能量转换设备,向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能、高温烟气的热能等形式,而经过锅炉转换,向外输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。
锅的原义指在火上加热的盛水容器,炉指燃烧燃料的场所,锅炉包括锅和炉两大部分。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能,也可通过蒸汽动力装置转换为机械能,或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉,主要用于生活,工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉,常简称为锅炉,多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。
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所以锅炉的特点要求我们更加注意锅炉的安全管理,制定相应的预防措施和应急措施。生活锅炉安全经济运行是保障人民生命安全,促进国民经济发展,合理使用和节约能源的重要保证。
锅炉是受火焰加热且具有爆炸危险的特殊工业设备和压力容器,其安全性尤为重要。只有在充分保证工业锅炉安全运行管理的基础上,才能保证工业锅炉的经济运行。因此生活锅炉经济运行是满足安全生产、保护环境和运行可靠的前提下,通过科学管理、技术改造、提高操作及运行水平,使工业锅炉实现热效率高的状态,预防锅炉发生超压爆炸事故,造成人员伤亡和财产损失。
三、锅炉爆炸及常见的爆炸原因
锅炉爆炸是由于其它原因导致锅炉承压负荷过大造成的瞬间能量释放现象,锅炉缺水、水垢过多、压力过大等情况都会造成锅炉爆炸,一旦出现锅炉爆炸事故,对周围建筑、人员等损伤极大。锅炉属于特种设备,从设计、进料、加工、试压到成品销售,国家都有严格的审批和监检制度,只要用户详细阅读使用说明书,并按照其要求正确使用、维护保养锅炉,锅炉的爆炸现象是可以杜绝的。
超压爆炸超压,指的是爆轰波阵面上压力与大气压之间的压力差。分为正压和负压正压对人体和建筑物等伤害严重,一般只考虑正压作用,负压很少研究。
1.缺陷导致的爆炸 锅炉承受的压力并未超过额定压力,但因锅炉主要受压元件出现裂纹、严重变形、腐蚀、组织变化等情况,导致主要受压元件丧失承载能力、突然大面积破裂爆炸。
主要原因有:①设计失误:结构受力、水补偿、水循环、用材、强度计算等方面出现严重错误,安全设施漏装、装设错误或少装等。
②制造失误:用错材料、不按图施工、焊接质量有问题、热处理、水压试验等工艺规范错误等。.由于安全阀、压力表不齐全、损坏或装设错误,操作人员擅离岗位或放弃监视责任,操作人员有意或无意关闭或关小出气通道,无承压能力的生活锅炉改作蒸汽锅炉等原因,致使锅炉主要承压元件筒件、封头、管板、炉胆等承受压力超过其承载能力,而造成锅炉爆炸。
3.锅炉缺水导致的爆炸 锅壳锅炉及水火管锅炉的主要受压元件如筒体、封
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头、管板、炉胆等,往往是直接受火焰或烟气加热的。锅炉一旦严重缺水,上述主要受压元件得不到正常冷却,干锅后金属温度急剧上升,有时甚至被烧红。此时如立即给锅炉上水,因金属性能与组织变化丧失承载能力,往往导致爆炸。锅炉缺水时,水位表内往往看不到水位,表内发白发亮;低水位报警器动作发出警报;过热蒸汽温度升高;给水流量不正常地小于蒸汽流量。
4.引起锅炉缺水的原因有: 1)运行人员疏忽大意,对水位监视不严; 或者运行人员擅离职守,放弃了对水位及其他仪表的监视;
2)3)4)5)6)水位报警器或给水自动调节器失灵,而又未及时调节 给水设备或给水管道故障,无法给水或水量不足; 运行人员排污后忘记关排污阀,或者排污阀泄漏; 水位故障造成假水位而运行人员未及时发现; 水冷壁、对流管束或省煤器爆破漏水。
超压爆炸:由于安全阀、压力表不齐全、损坏或装设错误,操作人员擅自离岗或放弃监视责任,关闭或关小出气通道,无承压能力的生活锅炉改作承压蒸汽锅炉等原因,致使锅炉主要承压部件筒体、封头、管板、炉胆等承受的压力超过其承载能力而造成的锅炉爆炸。
缺陷导致的爆炸:锅炉承受的压力并未超过额定压力,但因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。
严重缺水导致的爆炸:锅炉一旦严重缺水,主要承压部件得不到正常冷却,甚至被烧干,金属温度急剧上升,此时如给严重缺水的锅炉上水,往往会酿成严重的爆炸事故。
四、事故分析常见术语
1.安全系统工程:是指采用系统工程方法,识别、分析、评价系统中的危险性,根据其结果调整工艺、设备、操作、管理、生产周期和投资等因素,使系统可能发生的事故得到控制,并使系统安全性达到最好的状态。2.系统安全分析是安全系统工程的核心内容。
3.割集:事故树中某些事件构成的集合,且当集合中的事件都发生时,顶事件
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必然发生。
4.最小割集:如果某个割集中任意除去一个基本事件就不在是割集,则称该割集为最小割集。
5.径集:事故树中某些基本事件的集合,当这些基本事件都不发生时,顶事件必不发生。
6.最小径集:又称最小通集,在最小径集中,去掉任何一个基本事件它就不在是径集。则称这个径集为最小径集。因此最小径集表达了系统的安全性。7.固有危险源:是指生产中的事故隐患,即生产中存在的可能导致事故和损失的不安全条件,它包括物质因素和部分环境因素。
8.灾难性事故:是指在人们生产、生活活动过程中突然发生的、违反人们意志的、迫使活动暂时或永久停止,并且造成大量人员伤亡、经济损失或环境污染的意外事故。
9.重大危险源:长期或临时生产、加工、搬运、使用或储存危险物质,且危险物质的数量等于或超过临界量的单元,该单元称为重大危险源。
10.危险控制方法:消除危险,控制危险,防护危险,隔离防护,保留危险,转移危险
11.降低事故发生概率措施:提高设备可靠性,选用可靠工艺技术降低危险因素感度,提高系统抗灾能力,减少人为失误,加强监督检查
12.降低事故严重度措施:限制能量或分散风险措施,防止能量逸散措施,加装缓冲能量装置,避免人身伤亡措施
13.安全检查表:根据有关安全规范、标准、制度及其他系统分析方法分析的结果,系统地对一个生产系统或设备进行科学的分析,找出各种不安全因素,依据检查项目把找出的不安全因素以问题清单的形式制成表,以便于实施检查和安全管理,称为安全检查表。
14.预先危险分析(PHA):一般是指在一个系统或子系统运转活动之前,对系统存在的危险源、出现条件及可能造成的结果,进行宏观概略分析的方法。15.危险源是指导致事故的根源,包括三个要素:潜在危险性、存在状态和触发因素。
16.风险:对于风险同时考虑如下两个方面,受害程度或损失大小和造成某种损 6
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失或损害的难易程度。
17.安全评价:以实现安全为目的,应用安全系统工程原理和方法,辨识与分析工程、系统、生产经营活动中的危险、有害因素,预测发生事故造成职业危害的可能性及严重程度,提出科学、合理、可行的安全对策措施建议,做出评价结论。
五、事故分析
锅炉超压(爆炸)事故树示意图如下:
① 求最小割集 事故树结构函数如下: T=A1·A2
=(A3+A4)·(A5·A6)
=[X1·A7+(X7+A8)]·[(X4+A9)·(X10+X11+X12+X13)] =[X1·(X2+X3)+(X7+(X4+X5+X6))]·[(X4+(X8+X9))·(X10+X11+X12+X13)] =(X1X2+X1X3+X7+X4+X5+X6)[(X4+X8+X9)·(X10+X11+X12+X13)] =(X1X2+X1X3+X7+X4+X5+X6)(X4X10+X8X10+X9X10+X4X11+X8X11+X9X11+ X4X12+X8X12+X9X12+X4X13+X8X13+X9X13)
=X1X2X4X10+X1X2X8X10+X1X2X9X10+X1X2X4X11+X1X2X8X11+X1X2X9X11+ X1X2X4X12+X1X2X8X12+X1X2X9X12+X1X2X4X13+X1X2X8X13+X1X2X9X13+ X1X3X4X10+X1X3X8X10+X1X3X9X10+X1X3X4X11+X1X3X8X11+X1X3X9X11+ X1X3X4X12+X1X3X8X12+X1X3X9X12+X1X3X4X13+X1X3X8X13+X1X3X9X13+ X7X4X10+X7X8X10+X7X9X10+X7X4X11+X7X8X11+X7X9X11+X7X4X12+X7X8X12+ X7X9X12+X7X4X13+X7X8X13+X7X9X13+X4X10+X4X8X10+X4X9X10+X4X11+X4X8X11+X4X9X11+X4X12+X4X8X12+X4X9X12+X4X13+X4X8X13+X4X9X13+X5X4X10+ X5X8X10+X5X9X10+X5X4X11+X5X8X11+X5X9X11+X5X4X12+X5X8X12+X5X9X12+ X5X4X13+X5X8X13+X5X9X13+X6X4X10+X6X8X10+X6X9X10+X6X4X11+X6X8X11+ X6X9X11+X6X4X12+X6X8X12+X6X9X12+X6X4X13+X6X8X13+X6X9X13
因此有72个最小割集,分别是:
K1={X1,X2,X4,X10}K2={X1,X2,X8,X10}K3={X1,X2,X9,X10} K4={X1,X2,X4,X11}K5={X1,X2,X8,X11}K6={X1,X2,X9,X11} K7={X1,X2,X4,X12}K8={X1,X2,X8,X12}K9={X1,X2,X9,X12} K10={X1,X2,X4,X13}K11={X1,X2,X8,X13}K12={X1,X2,X9,X13}K13={X1,X3,X4,X10}K14={X1,X3,X8,X10}K15={X1,X3,X9,X10}
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K16={X1,X3,X4,X11}K17={X1,X3,X8,X11}K18={X1,X3,X9,X11}K19={X1,X3,X4,X12}K20={X1,X3,X8,X12}K21={X1,X3,X9,X12} K22={X1,X3,X4,X13}K23={X1,X3,X8,X13}K24={X1,X3,X9,X13}K25={X7,X4,X10}K26={X7,X8,X10}K27={X7,X9,X10} K28={X7,X4,X11}K28={X7,X8,X11}K30={X7,X9,X11} K31={X7,X4,X12}K32={X7,X8,X12}K33={X7,X9,X12} K34={X7,X4,X13}K35={X7,X8,X13}K36={X7,X9,X13} K37={X4,X10}K38={X4,X8,X10}K39={X4,X9,X10} K40={X4,X11}K41={X4,X8,X11}K42={X4,X9,X11} K43={X4,X12}K44={X4,X8,X12}K45={X4,X9,X12} K46={X4,X13}K47={X4,X8,X13}K48={X4,X9,X13} K49={X5,X4,X10}K50={X5,X8,X10}K51={X5,X9,X10} K52={X5,X4,X11}K53={X5,X8,X11}K54={X5,X9,X11} K55={X5,X4,X12}K56={X5,X8,X12}K57={X5,X9,X12} K58={X5,X4,X13}K59={X5,X8,X13}K60={X5,X9,X13} K61={X6,X4,X10}K62={X6,X8,X10}K63={X6,X9,X10} K64={X6,X4,X11}K65={X6,X8,X11}K66={X6,X9,X11} K67={X6,X4,X12}K68={X6,X8,X12}K69={X6,X9,X12} K70={X6,X4,X13}K71={X6,X8,X13}K72={X6,X9,X13}
② 求最小径集
求最小径集: T=A1+A2
=(A3·A4)+(A5+A6)
=[X1+A7·(X7·A8)]+[(X4·A9)+(X10·X11·X12·X13)] =[X1+(X2·X3)·(X7·(X4·X5·X6))]+[(X4·(X8·X9))+(X10·X11·X12·X13)] =[X1+X2·X3·X7·X4·X5·X6]+[X4·X8·X9+X10·X11·X12·X13] =X1 + X2X3X7X4X5X6 + X4X8X9 + X10X11X12X13
因此,最小径集为4个,分别是:
K1={X1}K2={X2,X3,X4,X5,X6,X7}K3={X4,X8,X9} K4={X10,X11,X12,X13}
③ 结构重要度分析:
IΦ(1)=1/4=0.25 8
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IΦ(4)=(1/4)*(1/6)+(1/4)*(1/3)=0.125 IΦ(2)=IΦ(3)= IΦ(5)= IΦ(6)=IΦ(7)=(1/4)*(1/6)=0.04166666 IΦ(8)=IΦ(9)=(1/4)*(1/3)=0.08333333 IΦ(10)=IΦ(11)=IΦ(12)=IΦ(13)=(1/4)*(1/4)=0.0625 为此,各基本事件的结构重要度排序为:
IΦ(1)>IΦ(4)>IΦ(8)=IΦ(9)>IΦ(10)=IΦ(11)=IΦ(12)=IΦ(13)>IΦ(2)=IΦ(3)=IΦ(5)=IΦ(6)=IΦ(7)④ 概率重要度分析:
基本事件概率都为0.02 T=X1·(X2+X3+X4+X5+X6+X7)·(X4+X8+X9)·(X10+X11+X12+X13)顶事件发生的概率为:
P(T)=q1[1-(1-q2)(1-q3)(1-q4)(1-q5)(1-q6)(1-q7)][1-(1-q4)(1-q8)(1-q9)][1-(1-q10)(1-q11)(1-q12)(1-q13)] =0.02[1-(1-0.02)(1-0.02)(1-0.02)(1-0.02)(1-0.02)(1-0.02)][1-(1-0.02)(1-0.02)(1-0.02)][1-(1-0.02)(1-0.02)(1-0.02)(1-0.02)] =0.000010423
则各基本事件的概率重要度为: 由公式Ig(i)= ∂P(T)/∂ q(i)
Ig(1)= ∂P(T)/∂ q(1)= [1-(1-q2)(1-q3)(1-q4)(1-q5)(1-q6)(1-q7)] [1-(1-q4)(1-q8)(1-q9)][1-(1-q10)(1-q11)(1-q12)(1-q13)]
=0.000521175 同理: Ig(2)=q1[(1-q3)(1-q4)(1-q5)(1-q6)(1-q7)][1-(1-q4)(1-q8)(1-q9)][1-(1-q10)(1-q11)(1-q12)(1-q13)]
=0.02[(1-0.02)(1-0.02)(1-0.02)(1-0.02)(1-0.02)][1-(1-0.02)(1-0.02)(1-0.02)][1-(1-0.02)(1-0.02)(1-0.02)(1-0.02)] =0.000082535
Ig(3)=Ig(5)=Ig(6)=Ig(7)=0.0000825347 Ig(4)=q1[(1-q2)(1-q3)(1-q5)(1-q6)(1-q7)][(1-q8)(1-q9)] [1-(1-
q10)(1-q11)(1-q12)(1-q13)] =0.02[(1-0.02)(1-0.02)(1-0.02)(1-0.02)(1-0.02)] [(1-0.02)(1-0.02)][1-(1-0.02)(1-0.02)(1-0.02)(1-0.02)] =0.00134788
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Ig(8)= Ig(9)= =q1[1-(1-q2)(1-q3)(1-q4)(1-q5)(1-q6)(1-q7)][(1-q8)(1-q9)][1-(1-q10)(1-q11)(1-q12)(1-q13)]=0.02[1-(1-0.02)(1-0.02)(1-0.02)(1-0.02)(1-0.02)(1-0.02)] [(1-0.02(1-0.02)] [1-(1-0.02)(1-0.02)(1-0.02)(1-0.02)] =0.000170226 Ig(10)= Ig(11)= Ig(12)= Ig(13)=q1[1-(1-q2)(1-q3)(1-q4)(1-q5)(1-q6)(1-
q7)][1-(1-q4)(1-q8)(1-q9)][1-(1-q10)(1-q11)(1-q12)(1-q13)] =0.02[1-(1-0.02)(1-0.02)(1-0.02)(1-0.02)(1-0.02)(1-0.02)][1-(1-0.02)(1-0.02)(1-0.02)] [(1-0.02)(1-0.02)(1-0.02)] =0.000126372 ⑤ 临界重要度分析:
由公式Ic(i)= Ig(i)(q(i)/P(T))得:
Ic(1)=Ig(1)(q(1)/P(T))= 0.000521175*(0.02/0.0000104234)=1.0 Ic(2)=Ig(2)(q(2)/P(T))=0.000082535*(0.02/0.0000104234)=0.158364 Ic(4)=Ig(4)(q(4)/P(T))=0.00134788*(0.02/0.0000104234)=2.5862648 Ic(8)=Ig(8)(q(8)/P(T))=0.000170226*(0.02/0.0000104234)=0.326622 Ic(10)=Ig(10)(q(10)/P(T))=0.000126372*(0.02/0.0000104234)=0.242478
即临界重要的为:
Ic(1)= 1.0 Ic(4)= 2.5862648 Ic(2)=Ic(3)= Ic(5)= Ic(6)= Ic(7)= 0.158364 Ic(8)= Ic(9)= 0.326622
Ic(10)= Ic(11)= Ic(12)= Ic(13)= 0.242478 故Ic(4)>Ic(1)>Ic(8)=Ic(9)>Ic(10)=Ic(11)=Ic(12)=Ic(13)>Ic(2)=Ic(3)= Ic(5)=Ic(6)=Ic(7)。
六、分析原因及对策措施
6.1安全阀损坏,堵塞未发现,人员离岗都是由于安全检查不到位导致的。1.安全检查的目的和意义
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安全检查是一个发现和查明各种危险和隐患并督促整改,监督各项安全规章制度的实施以及制止违章行为的过程。安全检查是安全生产管理中必不可少的重要环节。2.安全检查的内容 安全检查的内容可分为:(1)查物的状态是否安全
检查生产设备、工具、安全设施、个人防护用品、生产作业场所以及生产物料的存储是否符合要求。(2)查人的行为是否安全
检查有否违章指挥、违章操作、违反安全生产规章制度的行为。重点检查危险性大的生产岗位是否严格按操作规程作业,危险作业有否执行审批程序。(3)查安全管理是否完善
检查安全生产规章制度是否建立健全,安全生产责任制是否落实,安全生产目标和工作计划是否落实到各部门、各岗位,安全教育是否经常开展并使职工安全素质得到提高,安全生产检查是否制度化、规范化,检查发现的事故隐患是否及时整改,实施安全技术与措施计划的经费是否落实,是否按“四不放过”原则做好事故管理工作。3.安全检查的形式(1)生产岗位日常检查
生产岗位工人每天操作前,对自己的岗位进行自检,确定安全才能操作,以检查物的状况是否安全为主,主要有:
a.设备状态是否完好、安全,还有安全防护是否有效。b.工具是否符合安全规定,个人防护用品是否齐备、可*。c.作业场所和物品放置是否符合安全规定。d.安全措施是否完备,操作要求是否明确。
检查中发现的问题应解决后才作业,如自己无法处理或无把握的,应立即向班组长报告,待问题解决后才作业。(2)安全人员日常巡查
安全管理人员每天到生产现场巡视,检查内容包括:
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a.作业场所是否符合安全要求。
b.生产工人是否遵守安全操作规程,是否有违章违纪行为。c.协助生产岗位工人解决安全生产方面的问题。(3)定期综合性安全检查
全厂性的检查每年不少于2次,车间的检查每个季度一次。全厂的综合性安全生产检查是以企业和车间、部门负责人为主,安全管理人员、职工代表参加组成检查组,按事先制定的检查计划进行,主要是检查各车间、部门的安全生产工作开展情况,以查管理为主。
检查安全生产责任制的落实情况,查领导思想上是否重视安全工作,行动上是否认真贯彻“安全第一、预防为主的方针”,查安全生产计划的执行情况,安全目标管理的实施情况,各项安全管理工作(包括宣传教育、安全检查、重大危险源安全监控、隐患整改等)开展情况,查各类事故(包括未遂事故)是否按“四不放过”的原则进行处理,事故预案的落实情况。同时对生产设备的安全状况进行检查,对主要危险源,安全生产要害部位的安全状况要重点检查。
检查应按事前制定好的安全检查表的内容逐项检查,对检查情况作出记录。对检查发现的隐患要发出整改通知,规定整改内容、期限和责任人,并对整改情况进行复查。检查组应针对检查发现的问题进行分析,研究解决办法,同时根据检查所了解到的情况评估公司、车间的安全状况,继而研究改善安全生产管理的措施。车间对班组的检查亦遵循以上程序。(4)季节性安全检查
不同的季节会有不同的气候,也给安全带来一定的影响。季节性检查是检查防止不利气候因素导致事故的预防措施是否落实,如雷雨季节检查防雷设施,潮湿季节检查漏电保护等等。
锅炉压力容器安全阀运行检验、检修、维护方面的要求。
6.2安全阀损坏是由于对安全阀管理不到位引起的 6.2.1锅炉压力容器安全阀运行检验方面的要求:
1、安全阀排汽管消声器的排汽小孔无堵塞、积水、结水。
2、弹簧式安全阀防止随意拧动的装置完好,杠杆式安全阀限位装置齐全,脉冲式安全阀脉冲管保温完好,气室式安全阀的气源符合要求。
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3、有定期放汽(气)试验记录,并按规定进行定期放汽(气)。
4、锅炉压力容器正常运行时安全阀应无泄漏。
5、安全阀检修后有校验记录,整定值符合规程要求。
6.2.2锅炉压力容器安全阀检修、维护方面的要求
1、安全阀排汽管无过热现象,内部腐蚀物已清理干净,支吊架受力正常。
2、安全阀的阀芯和阀座密封面不严且无法修复时,应更换安全阀。
3、安全阀的阀芯与阀座粘死或弹簧严重生锈、腐蚀时应更换安全阀。
4、锅炉压力容器的安全阀安装及检修后,都应校验安全阀的起座压力。
5、发现安全阀选型错误,应及时更换正确型号的安全阀。
6、安全阀疏水管畅通,固定方式正确。
7、校验安全阀的起座压力、回座压力,测量起跳高度,符合技术文件标准规定。
8、安全阀的阀体、阀芯、阀座完好,表面无裂纹,密封面已修复经验收合格。
9、阀杆、阀芯无卡涩现象。
10、弹簧式安全阀弹簧变形正常,无裂纹;杠杆式安全阀杠杆完好,刃口无裂纹,重锤限位装置调整方便,固定牢靠;气室式安全阀无卡涩现象。锅炉爆炸按其发生原因可分为两种类型,一是超压爆炸,一是炉膛燃爆。超压爆炸:
6.2.3排气阀规格不当是由于设计原因造成的
设计方面的原因包括:选材不当、受热面布置不合理、水循环设计有偏差、焊接结构设计不当、安全附件选用不当、计算或选用方法错误等。制造方面的原因有:材质不良、焊缝有缺陷、组装方法不当等。
设计制造方面的缺陷造成了锅炉的先天不足,是安全运行的隐患,只能通过严格的检验来发现。对重大隐患应通过设备改造来消除,对于难以消除的一般缺陷应通过定期的检查检验对其状况进行监视,避免其进一步发展,存在严重隐患时应停止锅炉的运行。
6.2.4壁面承压降低是由于对锅炉管理不善导致的爆炸;
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(1)锅炉超压运行。动力锅炉主要为炼油装置提供生产用蒸汽,若装置因紧急情况而突然减少或切断进汽,锅炉便会出现瞬时超压情况。为避免因超压引起锅炉爆炸,我厂主要采取了以下几点措施:
① 确保安全阀能准确动作。应按照国家规定定期校验安全阀,并经常检查安全阀状态。
②制定事故预案并坚持演练,提高运行员工对超压危害的认识以及应急处理技能,尽量避免超压发生。
③设置锅炉对空排汽与锅炉蒸汽压力的联锁,当蒸汽压力高于警戒值时,对空排汽自动开启卸压。
(2)锅炉部件承载能力下降。由于锅炉的运行环境比较恶劣,随着锅炉投产时间的延长,锅炉部件会由于腐蚀、磨损等原因导致承压能力下降。假如某些部位下降较多,那么即使锅炉在额定压力下运行也有可能发生爆炸。为避免这种爆炸可能性,我厂主要从“知”和“防”做工作,即做到熟知锅炉的状况,尽力减少各种有损锅炉承压能力的因素。
① 把好锅炉的检验关。锅炉每2年由锅炉检验所进行1次全面的定期检验,包括焊缝探伤、炉管测厚、硬度检测、汽包及联箱金相分析等。在检验中就曾发现锅炉汽包接管与给水管的焊缝出现裂纹并及时予以消除。除此之外,车间每个月都要进行锅炉的外部检查,每年都要利用锅炉间歇停工的时间,自行对锅炉进行全面的内部检查,并把检查结果详细记录在案。
② 保证合格的水质。锅炉水质不合格将导致炉管结垢,影响管壁传热,使局部管壁因过热而形成鼓疱、裂纹,强度大大降低。预防措施是加强水质的监测,确保水质合格。若在运行中遇到水质较长时间不合格的情况,应在停炉后通过割管等方法测量垢的厚度,以决定是否需要进行锅炉酸洗。
因腐蚀引起的锅炉强度降低而致锅炉超压爆炸。形成腐蚀的原因主要有:一是因为锅炉在运行时,由于长期受到烟、水等介质的侵蚀,容易发生磨损;二是水质处理不合格,使锅炉受压元件壁厚减薄,强度降低。
另外,锅炉在停用期间,由于放置的时间过长,没有对其进行认真的维护保养,或者维护保养方法不当,空气中的氧和二氧化碳就会对锅炉金属表面进行腐 14
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蚀;锅炉房内湿度过大,也会加剧腐蚀。腐蚀到一定程度的锅炉即使在允许工作压力以下运行,也会导致爆炸事故的发生。
因此,应该严格检测水质,确保锅炉用水的各项指标达到要求,并加强锅炉的停炉保养,尽量减少腐蚀的发生。在锅炉正常运行中,超压运行是严格禁止的。因此,该情况也从来没有发生过引发锅炉爆炸事故的原因主要有设计制造、使用管理、锅炉检修等几个方面。
6.2.5使用管理原因
锅炉严重缺水运行或锅炉局部水循环不畅,造成局部炉管干烧,炉管温度过高超过屈服极限温度而破裂爆管,或是锅炉在严重缺水运行后,突然大量上水引发锅炉压力急剧增大,在局部瞬间超压所致。因此,锅炉严重缺水在运行中危险性极大,不仅会降低炉管的强度,减少炉管的寿命,甚至会引发爆炸,在运行中一定要尽力避免。引起缺水的原因及防范措施主要有以下几个:
① 测量仪表失灵,显示假水位,从而造成判断和操作失误。预防措施是定期冲洗水位计,定点将DCS上显示水位与现场水位计进行核校。② 加强定期排污,及时排除炉内杂物,保持各个循环回路的畅通。③ 加强教育培训,提高员工对缺水危害的认识,增强工作责任心。④ 自动水位控制失灵,靠手动控制,由于人员的失误造成缺水。预防措施是把上水自动控制阀列为重点设备,定期检查、检修和保养,确保自动灵活好用;若长时间无法投用自动,应尽早停炉检修。
⑤编制缺水的事故处理预案,并组织定期演练。
6.2.6爆炸的后果分析
1、冲击波伤害
锅炉压力容器内的介质一般是具有一定压力的气体、液化气体或高温液体,承压部件一旦破裂,介质即泄压膨胀或瞬时汽化,瞬间释放出大量的能量。其中大约85%的能量用以产生冲击波,向周围快速传播,破坏设备、建筑并危害人身安全。如果压源压力达0.1 Mp,就可使距压源1m以内的人员伤亡。
2、碎片打击
锅炉压力容器破裂爆炸时,高速喷出的气流可将壳体反向推出,有些壳体破
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裂成块或片向四周飞散。这些具有较高速度或较大质量的碎片,在飞出过程中具有较大的动能,会击穿、撞坏相遇的设备或建筑,有时直接伤人。
3、震荡破坏
锅炉压力容器破裂时,由于介质产生的冲击波会对周边的物质产生震荡作用,从而会对人员或建筑物造成伤害和损失。
4、介质危害
主要是有毒介质的毒害和高温水汽的烫伤。
锅炉压力容器破裂时,介质外泄,常常造成人员烫伤、毒、现场燃烧及二次爆炸,产生连锁反应。
5、二次爆炸
当容器所盛装的介质为可燃液化气体时,容器破裂爆炸在现场形成大量可燃蒸汽,并迅即与空气混合形成可爆性混合气,在扩散中遇明火即形成二次爆炸。可燃液化气体的这种燃烧爆炸常使现场附近变成一片火海,造成重大伤害。
6、其他二次事故
锅炉压力容器发生爆炸事故时,由于设备本身及压力容器内介质的特殊性,会引发各种二次事故,如中毒、火灾、坍塌等连锁反应。成大面积的、立体性的破坏和群体伤害,对事发单位和社会造成严重损失。
6.2.7对策措施
1.健全锅炉及锅炉房安全管理制度
建立锅炉房各岗位的岗位责任制,完善锅炉及锅炉房辅助机操作规程,建立设备维护保养制度、交接班制度、建立运行记录制度、事故报告制度、防火防爆制度等。健全锅炉设备及运行的管理机构,明确职责分工。
制定锅炉设备及运行管理制度的实施细则,组织对本单位锅炉的使用维护管理,建立健全本单位锅炉技术档案、报表。做好锅炉作业人员的技术培训和考核工作、锅炉设备管理工作,负责锅炉和检验、检修、更新、改造和大修计划的编制上报和实施。按有关规定做好锅炉取证,年检和注销工作。
2.加强锅炉运行中的质量控制和安全监察,加强锅炉检验。发现缺陷时及时处理,避免锅炉主要部件带缺陷运行。做好锅炉运行技术管理水平,负责《锅炉运行规程》(或《锅炉工艺技术规程》、《锅炉岗位操作法》、《钢炉工艺卡片》)、合肥工业大学课程设计
特定情况下的锅炉运行安全生措施等技术文件的编制工作,按规定审批。负责锅炉运行技术报表的编制工作。做好锅炉的各项试验性能测试工作。
3.加强对锅炉安全装置的检查
每班上班前检查锅炉计量装置(水位表、压力表、温度表)、连锁装置(连锁开关、联动阀)、警爆装置(高低水位报警器、压力报警器、超温报警器)、泄压装置(安全阀)及锅炉排污装置等,清理锅炉排污装置内的水渣。
做好锅炉的日常运行管理和维护保养工作,确保锅炉安全。按照相关标准规范要求,在锅炉上装设两个相互独立的水位表,并便于观测监视水位,预防锅炉缺水事件发生。建立健全锅炉班、日、周、月、年检查制度。
操作人员应按巡回检查标准要求对锅炉进行定时定人定内容定线路巡检,有条件的单位可采用智能巡检仪,并及时处理巡检过程出现的问题。严格检查锅炉压力表,严密监视锅炉蒸汽压力的变化,防止压力过大波动和超压。
根据实际情况在锅炉上面装设紧急情况报警装置和紧急停炉装置,预防锅炉爆炸事故的发生。
4.增加周围建筑物的防护等级
为减小锅炉爆炸事故的危害,应加强锅炉房的防护等级。将锅炉房的前门右侧(人员很少经过)设置成一个薄弱环节,以利于锅炉发生爆炸时及时泄压,保护其他建筑,减少损失。与食堂之间的玻璃墙应用防火墙来代替,防止玻璃破碎伤人及减少财产损失。锅炉房通向外部的门应设置成向外开启的形式。提高锅炉房的防护等级,减小事故伤害。
5加强操作人员的培训教育
锅炉操作人员上网前必须经过系统培训,取得企业上岗证,严格持证上岗。司炉必须取得锅炉特种作业证。加强操作人员的的业务技术培训,杜绝误操作引起的非计划停炉,提高锅炉安全、稳定、长周期经济运行水平。
七、总结
本次课程设计加深了我对安全系统工程的认识,回顾起此次安全系统工程课程设计,至今我仍感慨颇多,从理论到实践,在一两个星期的日子里,我学到很多很多的东西。作一门课程设计需要查找好多资料。这次课程设计不仅巩固了以 17
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前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的内容。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才是真正的知识,才能提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程遇到了各种各样的问题,同时在设计的过程中发现了自己的不足之处,对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固,通过这次课程设计,把以前所学过的知识重新温故,巩固了所学的知识。
八、参考文献
1、《安全系统工程》 徐志胜
2、《安全系统工程理论与应用》 沈斐敏
3、《安全系统工程》 曹庆贵
4、《安全系统工程》
林柏泉
5、《安全管理学》
田水承、景国勋
机械工业出版社 煤炭工业出版社 煤炭工业出版社 中国劳动社会保障出版社
机械工业出版社
第五篇:关于高层建筑消防给水系统设计的调研报告
随着社会发展进步,高层建筑已成为建筑主流,而高层建筑具有投资规模大,建筑使用功能复杂的特点,使得对设计的要求越来越高,特别是防火安全的设计。在近几年的工作中经常遇到一些多发性的问题。
一、关于高位水箱中消防储量的意见
《高层民用建筑设计防火规范》(gb50045-95)7.4.7.1规定:高位消防水箱的消防储水量,一类公共建筑不应小于18m3。
《自动喷水灭火系统设计规范》(gb50084-2001)第10.3.1条:自动喷水灭火系统采用临时高压给水系统时,应设消防水箱,其储水量应符合现行有关国家标准的规定。
从现行的规范及笔者所见到的资料里都没有明确消防水箱中的消防储水量是一个18m3还是两个18m3。即一般的将gb50045-95中的18m3的理解为消火栓系统室内10分钟消防用水(但若因室内消火栓用水量为40l/s,高位水箱中之10分钟消防储水量应为24m3);将《自动喷水灭火系统设计规范》(gb50084-2001)中的18m3理解为自动喷水灭火系统10分钟消防储量(若按30l/s计算,高位水箱中之10分钟消防储水量应为18m3)。因此设计中会出现消火栓系统与自动喷水灭火系统同时存在时出现高位水箱中的消防储量为36m3的情况。
针对这一情况,怎样理解才是“安全适用”、“经济合理”呢?
笔者认为18m3是指10分钟消防总贮量,消防二字含义为:所有消防手段(包括消火栓和自动喷水灭火系统),即不存在24m3或36m3的问题。说明如下:
第一,当发生火灾时无人在现场,如娱乐场所、仓库等等,则只有自动喷水灭火系统工作,并且该系统只要有一个喷头动作,压力开头将在60秒内动作发出电信号,向控制中心报警,并经控制箱切换启动消防泵。即使几个喷头动作,18m3储水量也仅仅动用约三分之一。
第二,当自动喷水灭火系统不理想,火灾漫延、扩大,消防队到达现场,消火栓开始使用时,早已不是10分钟的问题了,直接启动消防供水灭火。此时高位水箱中仍有相当量的储水。
第三,初起火灾在5~10分钟后,消防队才到达现场,在此之前一般说来,消防泵应没有启动。如果启动了就不存在18m3储水量够不够用的问题。如果没有启动,则因高位水箱位下降到低水位(即消防储量水位)时,生活水泵将启动供水。也就是说在火灾发生后的5~10分钟内,生活水泵继续供水5~10分钟,这样因消防储量已动用,实际上生活泵供水基本上是供给了消防用,因水位已可能是在消防储量以下,生活出水管无水可出,亦即说明供10分钟内消防用水量不止18m3,是够用的。
第四,如果因为是超高层建筑或普通一类高层,因水箱设置高度不够而设置增压系统,那么对于高区消防来说,高位水箱的消防储水量单单对直接灭火而言,其意义几乎为零。当然为了使增压系统正常工作及中、低区来讲,高位水箱之消防储量仍然是必须的。
因此,笔者认为,无论一类高层建筑中有几个消防系统,其高位水箱中的消防储量不小于18m3就是符合规范要求的。
二、消防储水池的设置及容积的确定
首先谈谈如何确定是否应设置消防储水池的有关问题。
《高层民用建筑设计防火规范》(gb50045-95),7.3.2条是这样写的,“符合下列条件之一时,高层建筑应设消防水池:7.3.2.1市政给水管道和进水管或天然水源不能满足消防用水量;7.3.2.2市政给水管道为枝状或只有一条进水管(二类居住建筑除外)”;条文有了,但关键是如何理解什么叫“且能满足”及是否“市政给水管道为环状,且有从市政环状管网不同侧引入的两条进水管”,就可以不设消防储水池?笔者认为对于大多数城市而言这是不容置疑的,但对于某些特定条件下,这样执行规范仅仅是死抠字眼,是不够负责任的。如某工程处于某国家级高新技术产业开展区,其给水管道网为环状,只要水厂供水、流量、压力均能满足某高层建筑需要,假如引入管也符合规范要求,是否可以不设置消防储水池及加压设施呢?从表面看是可以的。然而,当深入地了解一下情况就会明白不设置消防储水池是不行的。因该开发区仅有一路电源,这与一般大中城市几水厂,甚至一个水厂有两路电源不可同是而语。这一路电源停电,尤其秋、冬季节,如发生火灾,该水源何以保证供水呢?
其次,谈谈消防水池容积确定的有关问题。消防水池是储存消防灭火用水的构筑物,容积的确定关系着灭火的安全性。《高规》7.3.3对水池的容积作了规定:“当室外给水管网能保证室外消防用水量时,消防水池的有效容积应满足在火灾延续时间内室内消防用水量的要求;当室外给水管网不能保证室外消防用水时时,消防水池的有效容量应满足火灾延续时间以内消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求。“