燃气锅炉天然气安全使用及防范

程文强

（河南中烟工业有限责任公司安阳卷烟厂，河南 安阳 455004）

锅炉作为一种常用供热设备，起源于欧洲工业革命，是一种将燃料化学能或其他形式的能源转变成热能的特种设备。近年来，天然气基于环境、能源日益严峻的时代背景，在日常工作和生活中的应用占据了很大的比例，越来越多的锅炉设备从传统的燃煤转型为燃气锅炉。燃气锅炉以其环保、节能优势在各地得到了广泛的应用。尤其是工业生产及集中供热领域方面燃气锅炉倍受青睐。但在给我们带来便利的同时也存在了很大的安全隐患。天然气泄漏等问题引起的锅炉爆炸事故在使用中屡屡发生，因此我们有必要对这一问题进行进一步探究，确保燃气锅炉安全运行得到保障。

1 燃气锅炉使用存在的风险和可能发生的危害

天然气存在的风险从其组成成分就可而知，通过天然气成分常用的分析方法是气相色谱法分析[1]，天然气主要成分是甲烷、丁烷、戊烷等。优质的天然气甲烷含量90%左右，发热量较高，一般高发热量9000Kcal/m3以上，低发热量8000Kcal/m3左右，爆炸极限：5%-15%。

从以上可以看出，天然气在使用中的存在很大的风险，使用不当尤其在一定空间区域内如天然气浓度在5%-15%之间，遇到明火就会引起爆炸和火灾。

天然气爆炸和火灾产生的具体危害是：

天然气泄漏遇到明火、静电、闪电或操作不当等均会发生爆炸、火灾。发生天然气爆炸会在一瞬间会发生高温（达3000℃）、高压的燃烧过程，爆炸波速可达300m/s，有很大的破坏力。且在密闭空间会使人缺氧窒息乃至死亡，所以燃气锅炉在使用中的风险和可能发生的危害是极大的。

2 燃气锅炉在使用天然气过程中天然气发生泄漏的分类及原因分析

2.1 天然气泄漏的分类

主要分为：室内外埋地管线及配套附件泄漏（特别是管道孔口）、锅炉本体泄漏、燃烧器泄漏、配套控制、测量等零部件及其连接部位泄漏等四大类[2]。

2.2 发生泄漏原因分析

燃气锅炉房天然气泄漏除了因人员违章操作引起和自然及外力引起外，主要有以下原因。1）室内外燃气管线泄漏：管材及施工质量不规范，管线腐蚀或老化穿孔。2）锅炉本体泄漏：设计和安装时、不符合有关安全技术要求，造成锅炉本体天然气泄漏。3）燃烧器泄漏：设计原因或安装调试不到位；锅炉在运行时自动熄火或自动熄火后没有彻底吹扫；燃烧器在长期运行后，空燃比失调，使燃烧工况发生变化。4）控制、测量等零部件及其连接部位泄漏：

由于锅炉运行过程中振动大造成连接部位松动天然气泄漏，或由于部件质量差或老化造成泄漏。

2.3 燃气锅炉在使用天然气过程中如何进行泄漏状态辨识

锅炉房内天然气发生严重泄漏时，能够在第一时间通过状态辨识发现天然气泄漏，是尤其重要的[3]：1）天然气压力明显变化，与正常工作压力不一样。2）泄漏源附近有强烈的气流声。3）手持报警仪会发出报警。4）在线报警器发出自动报警。

3 燃气锅炉房天然气泄漏防范措施

3.1 规范设计和施工

在燃气锅炉房设计和施工时严格按照《锅炉房设计规范》的有关规定进行规范设计和施工，杜绝不安全隐患。

3.2 建立健全各项安全管理制度

建立《燃气锅炉房安全规则》、《安全生产责任制》、《巡回检查制度》、《消防安全检查制度》、《防静电安全制度》、《安全操作规程》、《设备维修保养制度》以及各岗位人员责任制等，加强安全管理。

3.3 加强职工教育培训

加强职工培训，使主管领导及管理人员和锅炉房工作人员对相关安全管理制度学通学透，不断提高职工安全防范和应急能力。

3.4 提高检测手段

3.4.1 用科学手段和检测仪器检测泄漏源

1）人工检测。（1）根据巡检人员嗅觉来判断。天然气发生泄漏后，由于它的密度比空气轻（在0℃及标准大气压下天然气密度为0.7174kg/m3，相对密度为0.5548），会很快聚集在室内上半部，泄漏量只要达到1%，会闻到臭鸡蛋气味（天然气中的四氢噻酚）。（2）肥皂水检测。将肥皂水喷到检测的部位，观察是否起泡判断泄漏。（3）仪器检测。使用手持天然气检测仪器进行检测，在天然气多管线并列或交叉的复杂情况，建议采用示踪剂进行燃气泄漏辨别检测[4]。2）在线自动检测。在燃气锅炉房安装在线自动检测装置，当天然气发生泄漏时，监控系统报警且启动锅炉房轴流风机通风，运行人员可根据报警器显示的部位定位泄漏点。

4 燃气锅炉房天然气泄漏应急处理

发现天然气泄漏进行处理的程序。1）室内外埋地燃气管线泄漏。紧急停炉，切断锅炉房总天然气阀，立即通知燃气公司切断上游气源，查找原因制定措施解决。2）锅炉本体泄漏。紧急停炉，切断气源，查找原因制定措施解决。3）燃烧器泄漏。紧急停炉，切断该台锅炉的总气源，查找原因制定措施解决。4）控制、测量等零部件及其连接部位泄漏。紧急停炉，切断该台锅炉的总气阀，查找原因制定措施解决。

以上发生问题在应急处理时，均应在第一时间向主管领导及主管安全、生产部门汇报。

5 处理天然气泄漏时应注意的问题

1）严格按照锅炉房天然气泄漏的有关规定和程序组织处理。2）维修时要委托有资质的专业单位和人员进行处理。3）针对可能的泄漏事故，要有配套应急处置方案并按照规定做好演练。4）处理泄漏必须有专职安全员现场负责且进行监护。

6 结束语

在锅炉房天然气安全使用同时，也要对其风险危害进行充分识别，通过不断借鉴和引用了国内外先进的经验和技术，分析使用过程的风险和可能发生的危害，制定有效的防范措施，遇到问题按照规程要求及应急处置方案及时处理，将隐患和事故带来的后果降到最低，最大限度地保证人员和设备的安全。