燕晓艳

摘 要：近年来，工业锅炉的事故中最多的是由锅炉燃料燃烧引起的爆炸事故，再就是被加热物蒸发出来的可燃性气体和可燃性可控气氛引起的爆炸，还有熔化炉上水蒸气引起的爆炸以及粉煤爆炸和火灾等。

关键词：工业锅炉安全及防爆；基本要求：安全、防爆

2017年4月20日5时30分左右，垦利同和生物科技有限公司在锅炉试运行过程中，燃气在炉膛发生燃爆，造成2人死亡。事故直接经济损失190余万元。锅炉运行时，燃料在炉中燃烧，燃料中的化学能转变为热能，通过锅炉受热面的传热，被锅内工质（水）吸收，产生具有一定质量和数量的饱和水、饱和蒸气或过热蒸气。因此在锅炉内储存著很大的热能量，当锅炉受压部件由于钢材质量差、结构不合理、强度不足、制造质量差、安装质量不合格、运行和管理不当等原因，使锅炉受压原件的某些部位发生破裂，瞬时降至等于外界大气压力时，锅炉内储存着的巨大热能量立刻释放出来，这就是锅炉爆炸时参量的来源。

一、工业锅炉事故现象及其原因。

工业锅炉的事故中最多的是由入炉燃料燃烧引起的爆炸事故。

1、燃烧爆炸事故

一般是在点火时、燃烧中、再点火时，向已处于危险状态的未燃物及因不完全正燃烧产生的可燃性生成物上点火时，便会产生燃烧爆炸现象。对烧煤气和烧油工业炉的爆炸事故所进行的分析结果表明，烧煤气工业炉在点火时产生爆炸的事故约占1/3强，而其中一半为停火时煤气泄漏造成的。其余的爆炸起因是操作人员的误操作，例如在开煤气切断总阀前未将烧嘴前的阀门关闭而造成的。特别需要指出的是，用不完善的点火嘴去点燃主烧嘴时，也容易引起爆炸。燃烧过程中的爆炸约占爆炸事故的一半，其中有一半是在烧嘴出现熄火时产生，其次起因于用不足的空气燃烧煤气时产生的CO、H2等气体，又和空气混合成为有爆炸危险的混合物。其余的爆炸起因于再次点火。其原因是在点火前，没有用新鲜空气对炉内吹扫一段时间，将可能存在的可燃气体清除。

燃油工业炉点火时的爆炸事故大部分是由于多次点火失败，在每次失败后，又没有用新鲜空气更换炉气。

1.1熔剂蒸汽的爆炸

炉内温度超过可燃性液体着火点的干燥装置有爆炸的危险。

按发生爆炸的难易顺序排列如下：

（1）涂料中浸渍过的钢板。

（2）在绝缘漆中浸渍过的电气线圈。

（3）涂饰的金属部件。

还有含有涂料而吸收性又高的布和纸。

1.2可燃气氛的爆炸

由于无氧化加热、渗碳、氮化处理及铜的钎焊等工艺的要求，有用特殊气氛进行热处理的工业炉，这种工业炉除供应加热用的燃料外，还要向炉内供应若干种类的可燃气氛。

爆炸的危险性取决于可控气氛中含有多少可燃性物质（CO、H2，有时还有CH4）。

可燃气氛中的可燃成分在低温时预先与空气达到一定比例就可能形成爆炸性气体。在此条件下，只要遇到高于着火着火温度的热源就要爆炸，可能引起人身和设备安全事故。含有大量CO的保护气体漏出时则可能造成中毒事故。因此，在生产中，经常保持可控气氛的制备、输送及使用设备的气密性极为重要。

爆炸的形成需要三个条件同时存在，即可燃气体、空气与必要的温度。

如果可燃气体和高温同时存在（在高温炉膛中的保护气体就是往往处于这种状态），但没有空气则是安全的，此时如渗入空气出现的不是爆炸而是燃烧。

高温空气（760°C以下）中加入可燃性保护气体时出现的也是燃烧。

特殊条件下上述两种情况可用于安全地向炉内通入保护气体或放散炉内气体。最危险的情况是保护气体在低温下混合，虽然不至于爆炸，但一旦遇到高于着火温度的火星即可引起爆炸。所以保护气体的安全使用中最关键的便是避免保护气体与空气在低温下混合，以防爆炸。从这个意义上讲，保护炉膛正压，在任何情况下都能使保护气体按规定状态和线路流动，这对于安全生产是必不可少的。

1.3蒸汽爆炸

因某种原因，例如水浸入金属熔化炉内或者炉内熔融物质溢出炉外溅落到水上时，在一瞬间内引起激烈的爆炸。

1.4粉煤爆炸

在煤粉的制造、储存和输送过程中，煤粉和空气的混合物在一定条件下会产生爆炸。了解影响煤粉爆炸的主要原因对于防止煤粉爆炸是必要的：

（1）煤粉所含挥发物越高，越容易爆炸。

（2）煤粉越细，与空气的接触面越大，爆炸性也就越大。

（3）煤粉的爆炸性随着它地空气中的浓度增加而变大，但当浓度增加到一定限度后，爆炸性又开始减小。煤粉浓度的爆炸范围为0.3～0.6kg/m3。

（4）悬浮在含氧量大的气体介质中的煤粉，可爆性大并爆炸力强。在含氧量小于16%的气体中，煤粉不会爆炸。

二、工业锅炉防止爆炸的措施

工业锅炉的爆炸事故有很多种，多数涉及安全燃烧问题。为了避免爆炸事故的发生，首先要为安全燃烧创造基本条件。其次，在此基础上，对燃烧设备及其操作采取安全措施，尤其要加强维护管理，才能保证安全。

参考文献

[1]徐兆康.工业锅炉设计基础.上海交通大学出版社.2003.

[2]刘金山，党林贵等.工业锅炉检验.北京：中国锅炉压力容器检验协会.2000.