浅析燃气锅炉房和直燃机房防爆问题

　　摘要 近年来随着随着煤炭价格日趋上涨，全国越来越多的地区供热企业都把注意力从原先的燃煤供热转向环保、节能的燃气供热。所以，燃气设备机房越来越受到青睐。由于天然气走漏的危害和风险，本文笔者就针对其危害性，结合实际工作，指出了有效、完善的防爆措施的重要性。

　　关键词 天然气 走漏 燃气设备机房 防爆措施

　　前言

　　在我国经济高速发展的今天，能源趋显紧张。节能问题也成为社会的焦点问题。伴随西气东输工程的进展，天然气作为环保节能性燃料，在国内越来越被广泛的应用与推广。随着国内大范围的煤改气的工程实施，燃气锅炉房和直燃机房也大量投入使用，然而国家对其防爆还没出明确的条文规定，因而不同地域的专业人员的做法与认识也都存在着差异。本文作者通过对燃气机房所出现的一些事故原因经行分析阐述，以便供同行交流探讨。

　　一、 燃气锅炉房爆炸事故原因分析

　　分析燃气锅炉房事故的原因，有两种可能：

　　1、锅炉本体爆炸。根据对历年锅炉本身爆炸的事故分析，一般是由于爆炸性气体混合物存在烟道或者是炉膛内，而且达到了爆炸极限，再被锅炉自身的高温和明火引燃而发生的爆炸情况。

　　此类爆炸发生的最主要原因是：在对锅炉进行点火前，由于一些不明原因使得燃气已经泄漏到炉膛中。比如，操作有误、阀门密封性差、一次点火不成功、对烟道或炉膛扫风时间不充分而达到爆炸下限时，一经点火，就会发生爆炸。另外，还可能因为燃气压力或风压波动过大导致回火或退火的情况下爆炸(此类情况多发生在燃火器点火前)。

　　针对锅炉本体爆炸我们可通过严把锅炉安全生产质量的途径来解决。首先，合格的锅炉本身就有防爆设计。锅炉在正常工作状态中，燃烧器是根据炉水温度变化而进行变化。当缺水、缺相或进风口中被吸入不明物体后，燃烧器立刻自动停止，报警灯就会报警，程控装置立刻停止传输燃料。另外，燃烧器还具备自我扫风功能。在每次点火前就会对烟道或炉膛进行强力扫风，将其中的混合气体扫除，避免在点火时发生爆炸情况。在设计燃烧锅炉系统时，应把点火、熄火、燃烧自调、燃烧压力报警灯功能设计成自动化模式。通过安全程序气炉、停炉，用程序控制每一步骤。在遇到意外情况时，系统马上报警，连锁装置启动，以此来保障锅炉的正常运行。

　　2、锅炉房本身爆炸性气体达到爆炸浓度而发生爆炸

　　爆炸气体主要指一些危险物质和空气组成的混合气体，当这些混合气体达到一定的混合浓度程度后就会发生爆炸。爆炸性气体的主要成分是甲烷CH4、二氧化碳CO2，一般的爆炸上限为百分之十五，下限为百分之五。

　　针对此类爆炸我们可通过以下措施来解决

　　首先应使产生爆炸的两个条件不要同时出现(泄漏燃气不在爆炸浓度内，不具有能点燃爆炸混合物的火花或高温)，爆炸就不会发生。

　　可在天然气管道上可能发生泄漏的地方，如阀门和表计这些地方，还有在锅炉间可能会产生天然气存积区域，一般是在屋顶区域，设置可燃气体浓度检测报警装置。此装置可根据气体浓度变化情况，启动事故排风机和发出声光报警信号。当气体泄漏浓度达到爆炸极限的时候，还必须对天然气源进气总管的总进气电磁阀进行关闭。

　　从燃气输送系统的工艺设计与安装质量上采取措施，减少燃气泄漏。

　　对机房内机组的电气控制设备、溶液泵、照明和通风设备等均应采用防爆型，防止产生火花和电孤，并采取措施避免有高温表面出现。

　　另外必须设置事故排烟风机在锅炉房及有天然气管线进出的房间，并且可以与气体报警器联锁。 选用铜芯作为仪表与专用电缆。

　　烟窗附近要设置有避雷针，避雷针针尖高出管顶不应小于3m，并使其保护范围高出管顶不小于1m。

　　燃气管道与气体间应该设置静电接地装置。当采用金属管道的时候，我们可以使其与防雷或电气工程接地保护线进行连接，最好将总等电位连接，再把建筑物进出管道接地。在有天然气管线进出的锅炉房房间的门窗进行泄压。

　　对机房内机组的电气控制设备、溶液泵、照明和通风设备等均应采用防爆型，防止产生火花和电孤，并采取措施避免有高温表面出现。

　　二、 燃气锅炉房和直燃机房的其它防爆措施

　　从燃气设备机房的重要性和火灾损失的严重性的方面考虑，其他必要的防爆措施还是不能少的，主要包括以下几个方面内容：

　　a)机房必须位于地下1层或以上;机房的泄爆面积不宜小于机房面积的10%;位于地下1层的机房应设在外墙侧，泄爆口应能通过泄爆隧道或竖井与室外相连，确保发挥泄爆作用(此设计要求是针对因体积急剧膨胀所需要的物理泄爆，源于防止有压锅炉发生物理爆炸所引起的建筑物破坏)。其他建筑防火做法由建筑师确定。

　　b)应将可燃气体浓度探测和报警装置设在机房内。

　　c)机房内燃气总管道上应设有紧急事故自动切断阀，并按规定与相关装置联锁。

　　d)机房内应设带防爆风机的送排风系统，风机开关应该是防爆的，并且不能使用循环空气，用以满足平时连续通风和事故通风时的需要，使用比空气密度大的气体燃料时还应有接到房间下部的排风口。无明火的燃气调压间、计量间等燃气系统附属用房须采用防爆灯和防爆通风系统。风管施工时须按防爆要求进行防静电处理。

　　e)应有用于事故照明的防爆灯。笔者认为防爆通风系统和防爆灯在有可燃气体浓度探测器的情况下还是必要的，且设备投资增加不多。上述措施主要用于燃气严重泄漏时的事故排风和事故照明，尽管严重泄漏的情况极少发生，且在未达燃气爆炸下限的少量泄漏情况下使用防爆电器的意义并不大。

　　燃气是否泄漏一是靠监测仪器，二是靠人去感知氕源中的刺激性臭味剂。用于检测房间内系统管路泄漏的可燃气体浓度探头的寿命是很有限的，有的国产探头只有2～3年的有效使用期，定期进行燃气管路的系统检漏和探头有效性校验非常重要。

　　在运行中操作人员必须严格遵守操作规程，文献【3】列举了4种可能引起燃气锅炉或直燃机爆炸的不规范操作情况。为防止燃气泄漏时电火花引起燃气爆炸，注意事项有：打开门窗通风时要轻(用力过猛容易摩擦出火花)，在泄漏现场绝对禁止触动任何非防爆电器开关，不得按门铃、打电话、打手机等等。操作人员对处理此类紧急事故的注意事项和程序必须熟知。

　　对于使用燃气的居民厨房，没有必要开发防爆型家用抽油烟机。一旦出现燃气泄漏最好的办法是开窗道瓦弃拳嘞蓉种原因的电火花产生，用抽油烟机将泄漏燃气排入公共烟道的做法是不对的。居民厨房中装有燃气报警器的，则应定期检测和更新探头，因为一旦探头失效又未被察觉会带来更大的安全隐患。所以，厂家不应在不能提供后期服务的情况下盲目推销此类产品。

　　结语

　　根据《建筑防火设计规范》《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》等相关设计规范，燃气锅炉房和直燃机房属丁类火灾危险建筑，又因为电器设备在明火设备附近，属非爆炸性危险区域，因比采用非防爆电器设备是符合现行设计规范的，上述机房选用非防爆型水泵是正确的，应该认为符合消防要求。在有明火燃烧的燃气锅炉房和直燃机房选用防爆电器并不意味着上述区域爆炸危险性的减少，建立完善的安全制度、强化运行管理和维护才是杜绝燃气燃烧使用过程中发生爆炸事故的关键。

　　总之，随着燃气锅炉房和直燃机房的大规模建设与推广，既是燃气事业发展的必然，也是社会进步的产物。随着科学技术的不断发展，设备的不断更新和多样化，燃气规范的灵活使用，必将使燃气锅炉的建设有更大的突破。

　　参考文献

　　1、林康立，直燃型演化锂冷热水机组的燃料系统及机房设计，制冷技术，1998(1)：10 - 19

　　2、锅炉房设计规范.GB50041-1992.

　　3、孙作五，地下燃气锅炉房的电气防爆施1.建筑安全，1998，14(7)：37 - 38

　　4、建筑设计防火规范GBJ16-87(2001年版).

　　5、高层民用建筑设计防火规范GB50045-95(2001年版及新修改版).

　　6、爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范.GB50058-1992.

　　7、直燃机与无压热水锅炉机房设计中几个问题的探讨，陕西建筑《暖通空调专刊.2003.1+2期》.

　　8、曹伟生，关于设在民用建筑物内的燃油燃气锅炉和直燃机房设计的安全技术，工厂动力，2002 (1)：5- 10

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文章名称： 浅析燃气锅炉房和直燃机房防爆问题

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