天然气分布式能源站项目燃气蒸汽循环电厂生产过程中的危险有害因素分析.doc

天然气分布式能源站项目燃气蒸汽循环电厂生产过程中的危险有害因素分析一、危险、有害因素分析本项目燃气轮机、汽轮机、余热锅炉等设备生产过程中存在的主要危险有害因素是容器及管道爆炸、火灾（电气火灾、发电机冷却油火灾、燃气轮机火灾、天然气泄漏火灾爆炸、锅炉、压力容器火灾爆炸等），其次是灼烫、触电伤害、机械伤害、起重伤害、噪声等。具体分析如下：一、火灾、爆炸1、汽轮机、燃气轮机火灾1）汽轮机、燃气轮机组有复杂的润滑油系统，且油系统油量大，管路长，分布广，与高温蒸汽管路纵横交错敷设，管路阀门多，法兰多，油易泄漏，汽轮机油在发生泄漏时容易被点燃而引起火灾。2）油系统设备存在缺陷，安装质量差，检修工艺不严格，造成设备油管路、阀门、法兰等喷油、高温引发火灾。3）油管路材料，螺母接头，套管接头等零件质量差，加工不合要求，造成泄漏，遇高温引发火灾。4）油管路与机组连接部位未安装减震装置，导致油管路与机组共振，使油管路断裂漏油引发火灾。5）轴承处，尤其是机头前轴承、高压、中压缸轴承，发电机前后轴承，励磁机前后轴承的挡油板发生漏油时，遇汽封漏汽严重或滑环电刷冒出火花便引起火灾。6）油系统法兰垫误用脱皮垫或塑料垫，发生漏油引发火灾。7）油泵振动，管线安装不规范，引起油管、法兰破裂漏油导致火灾。8）油系统附近有未保温或保温不良的热体，当漏油接触高温热源，引起火灾。9）电气设备短路故障，静电火灾或其它火灾引起油系统着火。10）油系统附近特别是机头敷设有较为集中的电力电缆、控制电缆、保护电缆，油系统着火后，会马上引燃电缆，电缆又很快延伸至电缆夹层、控制室，使火灾事故进一步扩大。11）油管路压力高，着火后，如不及时将油源切断，喷油可使大火燃烧的更猛烈。12）汽轮机润滑油选型或质量不符合要求，造成汽轮机润滑效果差，引起严重机械磨损，或所用润滑油燃点过低，有造成火灾的危险。13）值班人员在事故误操作，引起事故扩大，或事故发生后，将消防系统电缆，通讯电缆烧坏，使火灾事故得不到及时控制，使事态扩大。2、天然气管道及工艺设备火灾、爆炸1）调压站 调压站内天然气泄漏发生火灾、爆炸，天然气发生泄漏的原因主要有：由于输送压力较高，设备有出现超压、疲劳现象的可能；过滤器的快开盲板由于安装不当、操作失误，导致天然气泄漏；过滤器发生堵塞，安全监控装置没有动作，导致天然气泄漏； 站内有大量的仪表、阀门、法兰，若安装不当，密封不可靠，会导致天然气泄漏； 阀门质量差导致开关不严； 管道系统进行调压、限压操作，由于压力大幅度变化而发生振动可能导致管道、管道焊缝，以及管道与其他设备连接处开裂，使天然气泄漏； 计量系统发生泄漏； 调压设备故障，导致下游管道、设备超压，可能引发超压损坏事故，设备材质不合格可能发生天然气泄漏，设备安装时接头处密封不严也可能发生天然气泄漏； 放空系统是天然气在管道事故状态下或一些不正常工作状态下，对天然气进行放空的系统，如果其放空管出现故障，就要将管道中的气体直排进大气，当这些气体与空气混合达到爆炸浓度极限时，存在爆炸危险。当管道运行压力超过设定值时，会有泄压排放，采用直接压力保护阀泄压方式将气体直接排入大气环境，也有发生爆炸的可能性。 2）输气管道 天然气输送管道发生泄露导致火灾、爆炸事故的原因有很多，主要表现在以下几个方面：腐蚀如果天然气中含有水分和酸性气体（如H2S等）超标，很容易造成输气管道和工艺装置设施内壁的腐蚀，同时，输气管道埋地的环境（如酸性土壤）也容易造成腐蚀，此外，周围地面上的强电线路（高压输电线路、电气化铁路、变电站等）也容易形成杂散电流，对输气管道产生电腐蚀。腐蚀缩短了管道的使用寿命，降低了管道的输送能力，容易导致意外事故的发生。据统计，国内外输气管道事故案例中，腐蚀原因都名列前茅。施工质量施工质量是近年来人们广泛关注的热点问题。输气管道敷设施工作业由测量、放线、作业带清理、挖沟、运管、布管、组装、焊接、探伤、补口补伤、下沟、测量检查、回填覆土、通球、分段试压、碰死口、站间整体试压等环节组成。如果在安装施工过程中，违反安装施工、检测的作业标准和规范，造成施工质量出问题，哪怕是其中的一个非主要环节存在施工质量问题，都有可能给整个工程带来事故隐患。人为损坏输气管道的人为损坏主要来自以下三个方面：工艺操作失误，导致超压或其他非正常情况，引起泄漏；违法在输气管道保护区和工艺装置设施安全防护区从事取土、挖掘、采石、盖房、修渠、爆破作业等活动及行驶不符合安全要求的交通工具和使用不符合安全要求的机械设备和工具等，造成输气管道和工艺装置设施破损泄漏;不法分子蓄意搞破坏，在管道上钻孔偷气、盗窃输气管道和储存设施的安全附件等，都易引发重大事故。另外运行过程中，还应重点防范可燃物、助燃物火源三者结合引发的火灾、爆炸事故。天然气设施运行过程中除了由化学反应引起或空气中存在易燃易爆物质，且达到爆炸极限并存在点火源而引起的化学爆炸外，也存在设备、管线、工艺装置超压或强度下降而引起的物理爆炸。一般情况下，若设备、管线中的物质为易燃易爆物质，发生物理爆炸的同时也会发生化学爆炸。a、点火源管理、控制不严导致事故点火源是指引起可燃物燃烧或爆炸的一切激发能源，包括明火火焰、赤热物体、火星、电火花、静电火花、化学能等。该项目储存设施运行过程中的点火源主要有明火如烟囱飞火、汽车排气管的火星、吸烟的烟头等外来火种和违章动火或用火、操作不当引起的撞击或摩擦火花等；电气火花、静电火花、雷电火花也是很重要的点火源。电气设备不防爆或防爆等级不够可产生火花，电气线路安装不当，或年久失修、绝缘老化、破损会引起短路火花，照明灯具靠近可燃物同样会引发火灾。若易燃气体的储存设备、管道接地不好，会使静电积聚产生放电火花，无防雷设施、防雷设施设置不当或未按规定进行检测导致失效产生雷电火花，引起泄露的可燃气体与空气的混合物发生爆炸或燃烧。b、压力管道失控，导致事故该项目天然气压力管道，它们本身存在物理性爆炸的危险，并且它们的使用介质天然气又极易燃易爆，因此物理性爆炸和化学性爆炸的危同时存在，如果其设计、制造有缺陷，施工安装、操作使用和管理不规范等，都有可能引发爆炸和火灾事故。输气管道和工艺装置的施工、保全维修过程中会用到氧气和乙炔，如果氧气瓶和乙炔瓶的使用管理不善、存放不当，也会有引发火灾或爆炸的可能。有关作业人员操作失误、违章作业或认识不足导致装置运行过程超温、超压、超负荷且处理不及时，检修动火现场置换不彻底、不采取相关安全措施、安全管理的思想不到位或不严格执行动火作业制度等原因，同样可能引发火灾、爆炸事故。3、 锅炉火灾、爆炸项目的锅炉使用天然气作燃料，天然气属于易燃气体，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热源和明火有燃烧爆炸危险。如果锅炉房内天然气管道因故障发生泄漏，锅炉房内未设置可燃气体浓度检测报警仪或报警仪设置不合理、报警仪出现故障，造成场所内天然气浓度达到爆炸极限，遇明火、高热、静电、雷电、电火花等点火源，就可能发生火灾、爆炸事故。燃气锅炉在点火时，如果启动操作不当，出现熄火而又未及时切断气源、配气管未进行可燃气体吹扫，或吹扫不彻底、打开阀门时喷嘴点不着火或者被吹灭，或其他可能使炉膛中存积大量高浓度可燃气体并处于爆炸极限范围内的情况，则再次点火时引燃这些可燃气体，引起爆炸。如果天然气燃烧器出力过大，火焰就会脱开燃烧器，发生脱火现象；相反出力过小，火焰就会缩回燃烧器内，发生回火现象，使锅炉运行中火焰不稳定而熄灭，由于炉膛呈炽热状态，达到或超过可燃气体与空气混合物的着火温度，如果未及时切断天然气进气阀继续进气时，就有可能发生爆炸事故。在锅炉运行时，如果操作人员安全意识不强，工作不负责任，或不按照操作规程进行操作，进行设备检修时，不按照有关规定先进行置换、检测而盲目进行动火作业，就可能导致爆炸事故的发生。如果所使用锅炉为非法制造、锅炉结构不合理、焊接质量低劣、安全附件配备不全，或锅炉及其安全附件未按规定进行定期检测，或检测不合格未按规定进行整改而继续运行，均会导致发生锅炉爆炸事故。如果锅炉作业人员（水质化验人员）未经培训考核，不懂锅炉安全操作技术，无证上岗，或司炉共擅离岗位或者违章作业造成锅炉超压，或炉膛点火时操作不当（比如未引风，炉膛内的可燃性物质与空气的浓度还处于爆炸极限范围内就点火）极易造成炉膛爆燃或炉膛爆炸事故。锅炉装置对水质的要求较高，如水质处理不能满足要求，锅炉受热体及过热器等部位会很快结垢，可能导致水冷壁管堵塞、甚至超压爆炸；或因管内结垢太厚导热不良而使管壁局部过热，钢管材质的机械强度急剧下降而导致爆管甚至锅炉爆炸；或因水质原因出现受压部分脆化损坏、氢腐蚀损坏、垢下腐蚀损坏、氧腐蚀损坏、电化学腐蚀损坏等而发生爆管事故。锅炉运行中如果出现低水位时应严禁加水，必须按规程紧急停炉降温，如果违反操作规程冒然加水，加进炉管内的水遇到处于高温状态下水冷壁管则急剧汽化导致炉管超压、或高温水冷壁管遇到大量冷水急剧收缩、破裂、极易发生锅炉爆炸。4、压力容器爆炸本项目的使用压缩空气及蒸汽，涉及到压力容器和压力管道。如果没有严格控制压力容器、压力管道质量及其安装质量，没有选用专业设计生产的设备及其配套设施，致使压力容器或压力管道本身存在质量或安装问题，在运行过程中很可能发生爆炸事故。如果压力容器、压力管道未按规定及时进行定期检测或检测不合格仍继续使用，就可能发生爆炸事故。如果压力容器、压力管道的安全阀、压力表表等安全设施不齐全或存在缺陷，或未按规定对安全附件进行定期检测或检测不合格仍继续使用，发生超压时不能及时泄压，致使内压超过容器本身所能承受的压力极限，就会发生爆炸事故。5、电气火灾A、发电机1）由于制造质量不良、检修质量低劣、绝缘老化、绝缘腐蚀运行过程中操作维护不当，自然灾害、保护拒动、发电机定子线圈间绝缘破坏等造成定子线圈绝缘击穿，引起火灾。2）由于焊接质量不良造成定子线圈开焊，过电压将线圈绝缘击穿，误操作引起绝缘击穿。3）交流励磁系统严磁开关拒动、误动，灭磁时产生过电压，严重时将烧毁转子绝缘及整流器元件。4）空冷系统故障造成定子绕组超温，损毁绝缘造成短路。5）燃气轮机、汽轮机油系统故障将影响发电机密封系统的运行，影响到轴瓦的安全运行，严重时将引起定子扫膛和发电机密封瓦漏。6）油泵房的轴封盘根温度过高或电动机轴承损毁温度过高，引起油品燃烧。B、变压器变压器是电力系统的重要元件之一。变压器存在着火灾隐患。因为变压器油是可燃液体，设备运行时会产生热量，绝缘会老化，变压器一旦发生故障时，产生的电弧使箱体内绝缘油的温度、压力升高喷出甚至爆裂喷出，同时电弧引起绝缘油着火，而且火势发展很快，如果没有有效的防护措施，会导致严重的后果。变压器发生火灾的原因是：1）绕组绝缘损毁产生短路（如老化、变质、绝缘强度降低、制造质量不良等）引起火灾事故。2）变压器主绝缘击穿（如操作不当引起过电压，变压器内部发生闪络，密封不良，雨水漏入变压器，引线对油箱内距离不够等）。3）变压器套管闪路。4）分接开关和绕组连接处接触不良，产生高温。5）磁路发生故障，铁芯故障，产生涡流、环流发热，引起变压器故障等。6）小动物或金属导线、照明线、锡铂和其他杂物造成变压器短路也引起变压器着火。7）变压器周围可燃物着火，引起变压器短路着火。C、电缆1）电缆敷设的附近常有高温汽、水、烟、风管道，经常有高温对其作用；电缆经过汽轮机油系统或锅炉燃油系统，当油系统着火后首先会将电缆引燃；汽轮机油系统着火喷油，变压器等浸油电气设备故障喷油起火，油流入电缆沟或流往电缆排架上，会引起电缆着火；检修电焊渣火花落入沟道内，易使电缆着火。2）电缆间间距过小，由于机械操作或酸、碱、盐、水及其它腐蚀性气体或液体都可使其绝缘强度降低，绝缘层击穿产生电弧引燃绝缘层及填料。3）电缆因接头盒密封不良，进入水、潮气或灌注的绝缘剂不符合要求，内部留有气孔，均可使绝缘降低，导致绝缘降低、击穿短路，产生电弧，引起电缆爆炸。此类事故约占电缆事故总数的70%。4）电缆本身制造质量存在隐患，或受外力使电缆受损、绝缘破坏，造成短路，弧光闪络而造成电缆火灾。5）电缆运行维护不当，对电缆未采取隔离防火、阻燃措施，检修、施工时未按质量标准要求进行，易引起电缆火灾。3、容器及压力管道爆炸蒸汽管道等在设计、制造、安装、使用和维护管理等方面如果存在缺陷，配备的安全附件不全或无法正常使用，在使用前又未进行压力容器、压力管道安装检验，正常使用过程中，在介质压力的作用下易发生爆炸事故；如果压力容器或压力管道的安全附件出现故障，不仅不能对系统起保护作用，而且有可能直接造成安全事故。常见的安全阀故障有：安全阀开启压力调整不当，排放能力不够；安全阀阀芯、弹簧、阀杆质量不好或老化，使安全阀起不到保护作用；安全阀经常开启而导致介质泄漏等。二、触电伤害1）发电机组出线电压为10kV，铜排和母线裸露部分，在高电压大电流运作状态下，作业人员一旦接近可能受到电击，危及人身安全。2）发电机组现场配有大量的电缆、电气设备、如机泵、配电箱、电气开关等，如果触电保护措施不当，电缆绝缘破损，移动电动工具无触电保护接地等，均可造成人员触电。3）工作人员误操作，或了解不足造成违章操作，有发生触电的危险。4）在进行一些比较危险的操作时，没有人进行监护，人员发生触电事故后没有及时得到救助，或救助方法不得当，造成触电事故的扩大。5）电气设备缺少安全防护接地措施（保护接地、保护接零），发生故障时有可能产生危险的接触电压，一旦人体接触时，即会发生触电事故，对人体生命安全构成严重威胁。6）工作人员在操作时，未佩戴合格的防护用品，在接触到带电体或离带电体过近时，有可能发生触电事故。三、高温灼烫该项目在发电过程中使用200以上的过热蒸汽、燃气轮机组燃烧器燃烧天然气产生高温，所以操作人员会接触高温设备、管道，如果包覆高温设备和管道的隔热层损坏，操作人员接触到就有发生烫伤的可能；如果管道、阀门、法兰由于安装、检修或材质不符合要求，蒸汽发生泄漏喷射、管道或阀门发生破裂、损坏等，也有可能烫伤现场操作人员。电气元件工作时发热、温度过高，人员接触时可能发生高温烫伤。燃气轮机、汽轮机系统中存在大量的高温管道，产生大量热量，管道编织在一起形成装置区高温环境，设备的缺陷、设备故障运行、维护保养不足，人员违章操作、人员违规检修均有可能发生高温灼烫事故。四、机械伤害造成机械设备伤害事故的原因主要包括：1）安全操作规程不健全或管理不善，对操作人员缺乏基本培训。操作人员不按安全操作规程操作，未正确佩带防护用具。2）设备在非最佳状态下运转。机械设备存在缺陷，机械设备的组成部件、附件和安全防护装置的功能失效和人为损坏等，均可能导致机械设备伤害事故的发生。3）工作场地环境不好也是造成伤害事故的原因之一。如工作场地照明不良、温度、噪声过高、地面或脚踏板被弄脏、设备布局不合理、零件及半成品堆放不合理等。汽轮机属高速运转设备，在运行过程中，如果防护措施不当，操作人员在进行操作、检修时或在发生事故等特殊情况下，就有发生机械伤害的可能；如出现故障不停机就处理、检修时无人监护、不挂禁动牌、启动前不全面检查等都易造成机械伤害事故；另外，如果靠背轮质量不好、安装不牢、无防护罩或操作失误，可能发生靠背轮破碎飞出伤人事故；当转动部分缺少护栏护罩，操作、擦洗时，职工触及可能发生撞击、衣物或长发被缠绕而造成伤害。五、起重伤害起重机械属于特种设备，起重作业属于危险作业。重物在空间的吊运、起重机的多机构组合运动，庞大金属结构整机移动性等均有可能造成起重伤害事故。本项目在设备维修过程中要使用行车，如果行车运行过程中，吊具或吊装容器损坏、挂钩不当、电磁吸盘突然失电、起升机构的零件故障（特别是制动器失灵、钢丝绳断裂）等都会引发重物坠落。处于高位置的物体具有势能，当坠落时，势能迅速转化为动能，或行车的金属结构件破坏、坠落，都可能造成严重后果。行车超载、起升速度太快、斜吊、钢丝绳及吊钩不符合要求（或有缺陷），存在起重伤害危险。行车如果没有定期检验或超期服役，操作工未经过特种设备作业人员培训，取得特种设备操作证，违章操作，也会造成起重伤害。六、高处坠落高处坠落指在高处作业中发生坠落造成的伤亡事故，不包括触电坠落事故。1）电工、维修人员，进行高处安装、检修、操作等作业时，如作业人员在高处巡回检查或检修作业时，如果没有配戴安全带、绳等安全防护器具，或安全带、绳等存在安全隐患，有发生高处坠落的危险。2）工艺生产装置区现场因各种设备和管道布置的需要，不同运转层的地面上可能留有升降口、吊装孔、阀门井、排水沟、坑、池等，也会因防护措施不完善发生坠落伤害事故。如果现场人员在正常操作或与检修交叉的作业中操作不当、相互间配合不协调、精力不集中、违反操作规程或安全措施不健全或习惯性违章作业等，也有可能引发高处坠落事故。七、物体打击物体打击伤害是指在生产过程中，物体在重力或其他外力的作用下产生运动，打击人体造成的人身伤亡事故。如果现场人员操作不当、违章或习惯性违章作业等，都可能引发物体打击伤害事故。高低处交叉作业和高处落物，若低处作业人员未戴安全帽，有被高处落物打击的危险。如工作平台未按规定设置挡板，进入生产现场的作业人员，未按规定佩戴安全帽，有可能被高处坠落物体击中人体造成意外危害。八、噪声伤害汽轮机、燃气轮机为高噪声设备，会对现场人员造成不同程度的伤害。九、其它伤害如果厂房、配电设备未设置防雷接地或设置的防雷接地设施失去效用，雷雨天气容易发生雷击事故，致使人员遭受雷电伤害，甚至会引发火灾事故。人员摔伤、扭伤、厂区非机动车造成的伤害。二、生产过程中主要危险有害因素的分布XXX园区天然气分布式能源站项目生产过程中可能存在的主要危险有害因素分布见下表。表3.1 生产过程危险有害因素分布表危险有害因素部位火灾爆炸触电伤害高温灼烫机械伤害起重伤害高处坠落物体打击噪声伤害其他伤害汽轮机厂房燃气轮机机修库及检修间变电所调压站燃气锅炉蒸汽管道天然气管道