生產(chǎn)企業(yè)的加熱爐火災危險性及預防

王鐵石

（遼寧省遼陽市公安消防支隊，遼寧 遼陽 111000）

1 生產(chǎn)企業(yè)常用加熱爐的構造

加熱爐所使用的燃料較為低端的是采用固體燃料，較大型的生產(chǎn)企業(yè)主要采用的是液體和氣體燃料，有燃料油、液化石油氣、天然氣等。如果將燃料與空氣混合后在經(jīng)燃燒器噴嘴進入輻射室燃燒，其燃燒速度快，燃燒完全，熱效率高，加熱均勻，爐管不易結焦與破裂。這種爐子燃燒時無火焰，稱為無焰燃燒爐，是一種較高端的加熱爐。

2 加熱爐火災危險性的分析

2.1 爐管破裂發(fā)生火災

加熱爐爐管損壞，管內(nèi)物料漏入爐膛發(fā)生火災。爐管破裂的原因有：管壁燒穿，管材腐蝕和磨損，爐管壓力高于規(guī)定壓力等。管式加熱爐的回彎頭也是容易發(fā)生泄漏，管子和彎頭連接不嚴密，回彎頭受到損壞，塞在回彎頭殼體的塞子貼得不嚴密，塞子脫落等。

2.2 加熱爐燃料管線法蘭、閥門泄漏引起火災

燃料管線由于法蘭接頭、開關、閥門出現(xiàn)故障或管道受損，造成加熱介質(zhì)流淌出來，燃料管線泄漏出的氣體或蒸氣會被燃燒器的火焰引燃而著火。

2.3 加熱爐爐膛發(fā)生爆炸

燃氣、燃油的加熱設備，其爐膛空間可能發(fā)生爆炸。發(fā)生爆炸有兩種情況：一是發(fā)生在點火開工階段，點火時違反操作規(guī)程，可燃物料漏進爐膛，也可能形成爆炸性混合物；二是燃燒器或噴嘴的火焰由于中斷供料等原因突然熄滅，熄火后，進入爐膛的燃料蒸發(fā)，其蒸氣和空氣可形成爆炸性混合物。

2.4 加熱爐煙道發(fā)生爆炸

當空氣不足，不能保證燃料完全燃燒的情況下，加熱爐的煙道內(nèi)可能發(fā)生爆炸。燃料不完全燃燒的產(chǎn)物含有的可燃氣，特別是氫、一氧化碳，和空氣混合能發(fā)生燃燒爆炸。

2.5 加熱爐管線結焦引發(fā)爆炸

加熱爐操作溫度較高，有的物料黏度較大，如果物料在爐管中流量較低，停留時間過長，爐管壁溫過高，極易在爐管內(nèi)結焦。結焦一方面使爐管導熱不良，引起局部過熱，管壁溫度升高，嚴重時導致爐管燒穿，介質(zhì)大量泄漏，引起燃燒爆炸事故。

2.6 違章操作能引發(fā)事故發(fā)生

加熱爐是采用明火對爐管內(nèi)的原料進行加熱，爐管內(nèi)充滿高溫、高壓物料，要求工藝系統(tǒng)必須穩(wěn)定操作。如果工藝參數(shù)控制不當，導致爐膛和爐管溫度過高，加熱爐出口溫度過高，爐膛產(chǎn)生負壓等，都有可能導致火災爆炸事故。

2.7 加熱爐是可燃性混合物的引火源

加熱爐是可燃物的引火源。它臨近的工藝設備發(fā)生了事故，產(chǎn)生的蒸氣或氣體與空氣形成可燃燒混合物與爐子的高溫部件接觸，即可發(fā)生燃燒或爆炸，火焰會很快沿著可燃性混合物向事故發(fā)生地蔓延?？扇夹曰旌衔镞€可能被吸入爐膛，在爐膛內(nèi)著火，并向事故發(fā)生地傳播。

3 加熱爐的防火防爆預防措施

3.1 選擇安全合理的位置進行布局

加熱爐宜布置在裝置的邊緣，并且位于可燃氣體、液化氣、易燃液體設備的全年最小頻率風向的下風側。加熱爐和相鄰設備（裝置）之間要有安全的防火間距。加熱設備的房間應單獨設置，其建筑應為一、二級耐火等級。房間的門應為防火門，如確定生產(chǎn)需要設在廠房內(nèi)，房間門應直通室外，并且應用防火墻與車間隔開。

3.2 嚴格控制合適的工藝參數(shù)

加熱爐只靠一般的測量儀表、手動調(diào)節(jié)或單回路自動調(diào)節(jié)不能滿足安全的要求，宜采用計算機來控制測量生產(chǎn)過程的參數(shù)，并按照預先給定的數(shù)學模型進行運算，實現(xiàn)過程的閉環(huán)控制。計算機控制室對加熱爐的反應溫度、物料稀釋比、運轉周期等進行控制。發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象將停止供料。

3.3 確保加熱爐無泄漏點

加熱爐的設計要合理，選材制造要嚴格，工藝要嚴謹，使用中要定期檢測設備壁厚和耐壓強度，并在設備和管道上加裝壓力計、安全閥和放空管，確保加熱設備完好不漏。采取防腐措施，清除加熱設備中的腐蝕性雜質(zhì)，向物料中加進腐蝕抑制劑，清除加熱物料中的硬性雜質(zhì)。管式加熱爐的回彎頭塞子應按孔洞磨合好，爐管有過熱、變形、鼓脹等管段時要及時更換。對爐管進行水壓實驗，發(fā)現(xiàn)有缺陷和故障及時修理。在離加熱爐10m處的燃料管上安裝附加閘閥，以便快速地斷料停爐。

3.4 加熱爐產(chǎn)生高溫的部位采取隔離措施

加熱爐和高溫物料管道應與可燃物隔離，加熱爐的外部高溫部件應用隔熱材料保護，防止可燃物構件與之接觸而發(fā)生受熱自燃。應經(jīng)常清除高溫表面上的污垢和物料，防止因高溫引起分解自燃。爐外設置水蒸氣幕，發(fā)生事故時以便把爐子和相鄰設備隔離開來。

3.5 及時清理加熱爐爐管避免結焦

調(diào)節(jié)燃燒器火嘴的火焰，盡量避免火焰直接接觸爐管，或采用火焰輻射加熱方式，甚至改用熱煙氣加熱方式，以減弱爐管局部受熱過度產(chǎn)生結焦。管道、燃燒器和輻射要合理布置，以保證整個爐管長均衡受熱。向爐管內(nèi)注入抑制結焦的添加劑以增大管內(nèi)物料流速。但這種添加劑加入量過多，會腐蝕爐管，需適量定期清理。爐管結焦時一般出現(xiàn)如下情況：爐管進料量不變的情況下，進口壓力增大，壓差增大。從觀察孔可看到輻射室爐管管壁上某些地方因過熱出現(xiàn)光亮點。投料量不變及管出口溫度不變但燃料耗量增加，管壁及爐膛溫度升高。上述現(xiàn)象分別或同時出現(xiàn)時，表明爐管內(nèi)有結焦，必須及時清焦。

3.6 防止混合氣體進入爐膛引起爆炸

對燃油、燃氣加熱爐，在爐子點火前，應檢查供油供氣閥門的關閉狀態(tài)，用蒸氣吹掃爐膛，排除其中可能積存的爆炸混合氣體，以免點火時發(fā)生爆炸。在爐膛內(nèi)應設置自動安全點火控制裝置。燃料氣應不帶水，出去燃料中的機械雜質(zhì)，定期清洗噴嘴，燃料供應要可靠，防止操作中中斷熄火，熄火時要利用燃料線的自動切斷系統(tǒng)。

3.7 防止煙道爆炸

燃料燃燒時，要保持最佳的空氣供給系數(shù)，以保證正確的燃燒過程。采用氣體分析儀進行監(jiān)測，當爐膛氣體中二氧化碳含量最多，而沒有一氧化碳和氫氣時為最佳狀態(tài)。注意磚砌墻的完整嚴密性，及時檢修，不允許空氣被吸進煙道。

3.8 設置安全裝置和滅火設施

對于有增壓危險的加熱設備，要設置溫度、壓力、液位等報警和安全泄放裝置。容量較大的加熱設備應備有事故排放罐，設備發(fā)生沸溢和漏料的緊急狀態(tài)下，應將設備內(nèi)物料及時排入事故排放罐，防止事故擴大。在燃氣的加熱設備進氣管道上應安裝阻火器，以防回火。加熱設備附近應備有蒸汽滅火管線及滅火器材。

3.9 制定應急處置預案

加熱爐屬于火災危險性大的消防重點部位，加熱爐生產(chǎn)應有完善的應急處置方案。并組織實地演練，保證在發(fā)生超溫、超壓、溢料、噴料、火災、爆炸等異常情況或事故時能準確、迅速地采取有力措施。爭取在事故初始階段得到控制和解決，防止事故擴大造成更大損失。

[1]牛風民.淺談人防工程火災危險性及其預防[J].硅谷，2008，12（8）.