摘 要:针对一起常压燃气热水锅炉房爆炸的原因进行分析,从设计角度提出预防措施。
关键词:常压燃气热水锅炉房爆炸 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
某小区天然气供暖锅炉房投入运行第3年发生爆炸事故,造成了很严重的后果,发生事故的锅炉是一台常压燃气热水锅炉。本文针对常压燃气热水锅炉房从设计角度进行综合分析并提出预防措施。
1 常压燃气热水锅炉房爆炸原因分析
①锅炉房的选址不合理。发生事故的楼房系3层物业办公楼,每层3间,l层分别是物业办公室、锅炉房和配电房,楼上是小区物业管理人员的宿舍,办公楼北侧有个小门。物业办公室、宿舍都是人员密集的场所,因此发生事故的锅炉房布置严重违反GB50016-2006((建筑设计防火规范》的要求。
②锅炉房的通风不畅且无可燃气体报警装置。锅炉房内的通风机运行不良,泄漏的可燃气体不能及时散去,又无可燃气体报警装置,不能探测到可燃气体的浓度。当可燃气体的浓度达到爆炸极限时,遇到明火即会发生爆炸。
③膨胀水箱与系统相连的主管道上安装了阀门,锅炉上大气连通管的管径太细,排气不畅。膨胀水箱与系统相连的主管道上设置的阀门,偶然关断,会使系统内压力增高。且热功率为1.4MW的常压燃气热水锅炉上设置的大气连通管规格为DN80mm,可根据计算,应该设置规格为DNl25mm的大气连通管。因此当系统内压力增高时,大气连通管泄压不及时,会使常压锅炉承压运行,导致发生事故。
2 设计上应采取的预防措施
①锅炉房位置
根据GB50016-2006《建筑设计防火规范》第5.4.2条规定,“燃油或燃气锅炉、油浸电力变压器、充有可燃油的高压电容器和多油开关等用房受条件限制必须布置在民用建筑内时,不应布置在人员密集场所的上一层、下一层或贴邻”。另外,GB50016-2006((建筑设计防火规范》第5.4.1条规定,“燃煤、燃油或燃气锅炉、油浸电力变压器、充有可燃油的高压电容器和多油开关等用房宜独立建造”。这是考虑到锅炉房是具有一定的爆炸性危险的建筑,采取以上措施,发生事故时,可使其对周围的危害性减小。
②通风措施
燃气锅炉房应有良好的自然通风或机械通风设施。燃气锅炉房应选用防爆型的事故排风机。设在多层或高层民用建筑物内的锅炉房,其机械通风设施应单独设置,该机械通风设施应设置导除静电的接地装置,通风量应符合下列规定:燃气锅炉房的正常通风量按换气次数不少于6次/h确定,事故通风量按换气次数不少于12次/h确定。此外,锅炉房还应设置可燃气体浓度报警器,事故排风机与可燃气体浓度报警器连锁,当可燃气体浓度达到爆炸下限的25%时系统启动运行。事故排风机应分别在室内、外便于操作的地点设置手动电气开关。
③大气连通管
国家质量技术监督局令第11号发布的《小型和常压热水锅炉安全监察规定》定义常压热水锅炉为:“锅炉本体开孔或者用连通管与大气相通,在任何情况下,锅炉本体顶部表压为零的锅炉。”为防止常压热水锅炉承压运行,在常压热水锅炉本体最高处必须有直通大气的开孔,大气连通管的布置力求平直,与大气畅通,管上不得安装任何阀门。大气连通管应通至安全地点,一般将其通至膨胀水箱上方,大气连通管不得缩径,且应有防冻措施。大气连通管的当量直径应按下式计算[1]:
式中Dn——大气连通管当量直径,mm
F——常压热水锅炉额定热功率,MW
根据式(1)可计算出各种规格的常压热水锅炉必须配备的大气连通管的当量直径,圆整至公称直径,见表l。
锅炉房设计时,可根据表1核对锅炉上的大气连通管的直径是否合适。
④膨胀水箱
膨胀水箱的作用是释放供暖热水系统的水压力和容纳所连系统的锅水受热后所产生的膨胀量,水箱的有效膨胀容积一般取系统总容积的3.5%。常压热水系统的膨胀水箱选用开式水箱,膨胀水箱设在系统的最高处,系统的膨胀水量通过膨胀管进入膨胀水箱。膨胀管上不允许设置阀门,以免偶然关断使系统内压力增高,以致发生事故。为了保证水箱内的水不冻结,循环管不允许设置阀门,如果膨胀水箱设在非供暖房间,水箱及膨胀管、循环管、信号管均应作保温处理。
为防止锅炉满水时热水外溢,在膨胀水箱膨胀空间允许最高水位处设置溢流管,溢流管应接至安全地点,溢流管上不允许设置阀门,以免偶然关断时水从入孔处溢出。为便于监视水位,膨胀水箱宜设水位监视和溢流报警装置,信号传至监控中心或值班室。膨胀水箱应考虑保持一定的安全容积,高水位应低于溢流管接口不小于l00mm,低水位应高于设计最低水位不小于200mm。进水管(或补水管)的进水口应高出溢流管管顶至少25mm,并在进水管上设置自动水位控制阀[2]。
3 结语
常压燃气热水锅炉房近年来应用越来越广泛,作为设计者,合理设计锅炉房位置、大气连通管、膨胀水箱、通风措施等方面,确保锅炉房热水系统安全运行是必须的。另外,使用单位要定期对锅炉进行安全检查;对温度计、压力表、液位计等安全附件进行校验;常压热水锅炉投入使用后,任何单位和个人不得擅自改变锅炉的结构和系统管路、阀门,严禁改做承压锅炉使用;锅炉安全管理人员和操作人员应持证上岗。这些对于保证常压燃气热水供热系统的安全运行至关重要。
参考文献:
[1]陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].2版.北京:中国建筑工业出版社,2008:864.
[2]刘雅莉,李晖,李连成,等.常压热水供热锅炉房的设计[J].煤气与热力,2008,28(1):A03-A04.
本文作者:赵文侠
作者单位:陕西省燃气设计院
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