|
隨著我國社會經濟的發展,對煤炭的需求量日益增加,相應煤炭儲存工作的安全性也開始受到人們的廣泛關注。本文根據煤炭多種儲存形式下的火災危險性分析,提出了針對性的安全防治措施。
火電廠、港口碼頭、煤礦、焦化廠、洗煤廠、水泥廠、鋼鐵廠等露天煤場,作為無組織排放的大氣污染源,由于對周邊環境的大氣污染嚴重,已經被全國各省市環保局列為重點或限期治理項目,要求對煤場實施全封閉,企業如果不對煤場揚塵進行有效治理,面臨巨額罰款、限期整改、搬遷甚至關停等環保法律風險。

但由于煤場實施全封閉后為密閉空間,倉內通風差,堆取料機取煤、堆煤過程中,產生大量的煤塵污染;原煤在存儲過程中,會揮發CH4、H2S等有害或易燃氣體;同時,貯煤無法真正做到先進先出,二是后進先出,易形成底煤,夏季溫度高時,容易發生自燃現象。存在倉內粉塵爆炸、煤炭容易發生自燃和作業人員職業健康安全風險等諸多問題。由于通風不好帶來的粉塵爆炸、有毒有害氣體聚集、作業人員職業健康安全、倉內高溫容易加大煤炭自燃風險等問題依然無法有效解決。綜上所述,全封閉煤倉的安全隱患問題,應該引起設計單位和業主單位的足夠重視。
一、煤炭儲存的主要形式
儲煤場所是集中存放煤炭的場所。煤炭的儲存根據儲存場所一般可分:露天儲存、半露天儲存、室內儲存等多種形式,其中室內儲存又有筒倉、半地儲倉等形式。
1、露天堆場
堆場的主要采用露天堆場堆存的形式,以長形堆場四周配防風網,除塵措施為噴灑水、噴灑抑塵劑、覆蓋防塵網等,具有一定的抑塵效果,但是仍不能很好地解決塵粉對環境的污染問題,隨著環保要求的不斷提高,露天堆場的環保問題日益突出,黃驊港務公司開始通過增加防風抑塵網來降低煤塵炭粉塵的污染,并取得了顯著的效果。
目前,黃驊港一、二期工程儲煤工程由圓形堆場改為條形堆場的形式。
2、半露天形式
半露天存放形式,多半與房屋比鄰而居,這一存放模式一旦發生火災,極易殃及到房屋,屬于火災危險系數較高的存放模式,人們對于這一模式往往沒有樹立足夠的警惕性,認為露天存放火災發生幾率較小,因而放松火災防治意識,所以,就這一存放形式來說,除了危險系數較高之外,也是火災易發的方式。
3、室內封閉式儲存堆場(筒倉)
筒倉,一般來說,比較有效、徹底的解決常規煤炭堆場環境污染問題,從工藝布置上分析,在儲量相同的前題下筒倉與煤場年占地面積之比為2:3,具有保護環境減少占地的突出特點。但是筒倉存在著煤炭自燃、粉塵爆炸等安全問題,一般只適用于煤炭堆存期較短的煤場,為防止煤炭自燃,一般筒倉都會和露天堆場相連接,保證煤炭儲存安全。對于專業化的煤炭儲運中心,由于其運量大,堆存時間雙比中轉港口時間長,如采用筒倉,就必須用超大型化儲煤筒倉,筒倉越大,對筒倉的安全性要求也就越高,因此必須對煤筒倉進行全方位、全過程的監測,加強安全保護。這就增加了儲煤管理的復雜度和危險因數。這樣整個工程投資大,管理復雜,經濟效益不高。目前,黃驊港三期工程堆場就是采用超大型筒倉煤儲。
4、室內封閉圓形堆場
封閉圓形堆場一般在煤場使用,這種堆場及其設備具有技術先進、程控水平高、環保性能好等特點,它主要由加圓形網架穹頂、頂堆側取料機、扶壁擋土墻及儲料場下廊道等組成。輔助機械設備主要有信料帶式輸送機、廊道帶式輸送機和振動給料機等。由于封閉圓形煤堆場先進后出的特點,堆場需要定期進行清倉作業,防止底部煤炭堆存時間長而產生自燃。出堆場需要設備流動機械進出通道,以便流動機械輔助作業。
5、煤棚(條形倉)
煤棚是儲存煤炭的一種大型庫房。煤棚結構要求跨度大、凈空高,以便于存儲和作業。使用結構形式主要有平面鋼架、平面桁架、平面拱以及柱面網殼等,建成的煤棚結構的技術經濟指標的比較,柱面網殼具有明顯的優勢,
目前已成為大型煤棚的主要結構形式,煤棚的突出特點是對環境污染小,其缺點是工程造價高,受消防通道布置的影響,堆場的利用率較低。

二、儲煤場所的火災危險性
煤炭儲存場所是集中儲存煤炭的地方,存在于煤炭生產、中轉、儲運、供應、使用各個環節。煤在存放過程中,受空氣氧化作用,一方面導致煤質變化,另一方面在一定條件下還會引起自燃,造成巨大的經濟損失,甚至會危及人員與設施的安全。
1、露天儲煤場的火災危險性
1.1自燃危險性
煤與空氣接觸,不僅會風化使其質量變壞,而且也能發生自燃。在儲煤場的大煤堆里,經常出現煤堆發熱現象,如不及時采取安全措施,就會發生自燃。
1.2外來火種引燃危險性
長期堆積的煤堆由于自熱,瓦斯含量相當高,即使還沒有發生自燃,也對外來火種相當敏感。較小點火能量的飛火等火種就足以點燃煤堆散發出的可燃氣體從而導致煤堆著火。
2、半露天儲煤場的火災危險性
半露天儲煤場的火災危險性除了易自燃、易被外來火種引燃的危險性外,還具有以下特點。
2.1半露天儲煤場(如干煤棚)經常采用鋼結構,耐火極限低,且鋼材本身極易被煤炭所含的化學成分腐蝕,進一步降低了耐火極限。為了克服鋼材容易被腐蝕的缺陷,一些半露天儲煤場所采用膠合梁木屋蓋體系,雖然使用壽命與鋼結構相比有所延長,但其抗御火災的性能卻進一步下降。
2.5室內儲煤場不應有易燃、可燃液體、氣體管道穿越。電氣設備必須防爆或采取防爆措施,電氣線路必須采用金屬管配線。
3、室內封閉筒倉的防火安全措施
儲煤筒倉耐火等級不應低于二級,宜采用鋼筋混凝土結構,并應符合下列規定:
一是缷料口沿堆料高度方向在直徑兩端成90度交錯布置;二是上下層缷料口的凈距不宜小于筒體周長的1/2;三是每一個缷料口的圓心角不宜大于40度;四是為了防止筒倉中瓦斯、煤塵遇明火發生爆炸的危險,筒倉應裝設自然排風裝置,當采用自然排風裝置不能滿足要求時,應設機械通風;五是筒倉的倉上建筑物應設室內消火栓,灑水除塵設施;六是筒倉應設防雷保護設施,防雷保護應按二類設計;七是筒倉及與其相連通的房間和走廊應使用符合防爆要求的機電設備和照明。
4、半地下儲倉的防火安全措施
半地下儲倉一般儲量較大,并且儲存的是原煤,原煤通常會釋放出大量的瓦斯氣體,如不能及時排出,遇到明火就會發生爆炸。
4.1半地下儲倉的安全疏散,半地下儲倉的返煤地道的通風孔和安全出口應有樓梯間直通室外地面,安全出口的高度不應小于1m.加蓋半地下儲倉內的煤堆線腳以上,宜沿周邊設置人行通道及相應的出入口。
4.2為了防止煤塵和瓦斯和積聚,半地下儲煤倉的下列部位應設通風設施,一是加蓋半地下儲倉倉頂易集聚瓦斯部位,宜沿倉蓋兩側開設瓦斯排泄孔,孔口不應小于0.5m;二是返煤地道應設通風孔;三是配煤棧橋屋面應設置風機,其排風換氣數宜為每小時6-8次。
4.3半地下儲倉的電氣設施,在有瓦斯和煤塵聚集且無排放措施的場所,應選用相應的防爆電氣設備,當設備有效的排放措施時,可選用防塵或封閉型電氣設備,在有瓦斯聚集處,應設甲烷和自動檢測裝置,半下下儲倉照明,應根據瓦斯、煤塵爆炸性環境區的劃分,選用相應的防爆、防塵型燈具,在潮濕的區載應選用防水防塵燈。
5、儲煤場所的消防安全措施
5.1對儲存自燃傾向性較大的煤和儲煤時間較長的煤場,應作煤堆自燃原因分析與防治措施、煤的自燃傾向性鑒定,測定煤的揮發分的含量、煤場監測系統著火溫度、自燃發火期等指標。
5.2加強煤堆的測溫監督,掌握布點與測溫技術。煤堆的溫度檢測,要從煤堆的上、中、下及不同方位測定,溫度計在煤堆內到少停留10min,當溫度達到50度時為危險值;達60度時,應采取降溫措施,以防自燃。
5.3對于高揮發分、高含硫量的煤,存放時間不能太長,存煤過程中,特別是進入雨季,存煤量不宜過多,煤堆不宜過高,否則,不僅積壓資金,也增加煤場管理難度。一旦出現自燃跡象,要及時處理,不能在已自燃的煤堆上直接潑水降溫,由于加水不勻,有呆能造成堆溫度進一步上升,使得煤堆自燃擴大與蔓延。
5.3定期或不定期徹底清理煤場,避免局部存煤長期不動。因為它往往是形成煤堆自燃的禍源區,如與主煤場連成一體,其危險性就更大,對于不易清理的地方,盡呆能不要用于存煤。
5.4原煤應成型堆放,不同品種的煤應分別堆放。若需長期堆放的原煤,則應分層壓實,時間根據地區溫度而定。另外,儲煤場應及時清理除碎雜草,木屑等可燃物。
6、室內儲煤倉的消防安全措施
6.1定期對煤倉進行檢查,防止煤倉中的煤自燃,合理對各個儲煤筒倉進行配裝,保證各倉中的煤不長期堆積,
6.2對長期停用的原煤倉、輸煤皮帶系統的(包括煤斗、落煤管和除塵用的通風管)的各類煤、積粉應清理凈,皮帶上不得有存煤,以防止煤、積粉自燃。對長期不用的龍門吊煤機、斗輪機等應停放在煤堆較低處。
6.3加強對煤倉的檢查,防止其他雜物混入倉內,同時加強對倉內的溫度的監控,及時采取應急措施,防止存煤自燃。
煤場安全監測系統-封閉煤場安全監測
然而原煤在煤場的長時間存儲過程中,由于無法滿足先進先出的原則,導致原煤長期堆積,原煤氧化層內溫度逐漸升高,一般達到60℃-80℃臨界點后,溫度急劇增加,會揮發大量可燃易爆氣體,煤層內部出現陰燃、煙霧直至明火燃燒。對煤場的擋煤墻、堆取料機以及人身造成嚴重安全威脅。
|