發(fā)布時(shí)間:2023-09-28 10:11:41
序言:作為思想的載體和知識(shí)的探索者,寫(xiě)作是一種獨(dú)特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇柴油的危險(xiǎn)性分析,期待它們能激發(fā)您的靈感。
關(guān)鍵詞:柴油機(jī);氣缸套;有限元
中國(guó)分類(lèi)號(hào):664.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
Abstract: Along with the strengthening of the diesel engine is getting higher and higher, the working environment is gradually deteriorating and it is very important to make strength analysis for the cylinder liner of model engine by the common method and 3D-FEM, and put forward the corresponding improvement and preventive measures.
Key words: Diesel engine; Cylinder liner; Finite element
1 前言
隨著柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速不斷提高,對(duì)零部件的強(qiáng)度、可靠性要求也不斷提高。氣缸套與活塞頂及氣缸蓋共同組成內(nèi)燃機(jī)的燃燒空間。在柴油機(jī)工作過(guò)程中,氣缸套在承受機(jī)械負(fù)荷的同時(shí), 還承受熱負(fù)荷。柴油機(jī)氣缸套是柴油機(jī)零部件中處于最?lèi)毫拥墓ぷ鳁l件的零件之一,因此利用常規(guī)方法與三維有限元分析方法對(duì)柴油機(jī)的氣缸套進(jìn)行相關(guān)的強(qiáng)度對(duì)比計(jì)算分析,并根據(jù)計(jì)算分析的結(jié)果提出相應(yīng)的改進(jìn)與預(yù)防措施。
2 根據(jù)《船用柴油機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》進(jìn)行氣缸套計(jì)算
2.1 缸壁強(qiáng)度計(jì)算
4 結(jié)論與建議
根據(jù)三維有限元分析計(jì)算結(jié)果表明:該型氣缸套其第1階頻率為1 091.3 Hz,與上文計(jì)算所得出的自振頻率1 051.3 Hz偏差約為3.8%,模擬計(jì)算結(jié)果與理論計(jì)算值基本一致。該型氣缸套能較好地防止穴蝕的產(chǎn)生。
當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)角為386°CA(做功沖程)時(shí),氣缸套上方有高應(yīng)力區(qū)存在。當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)角為659°CA(排氣沖程)時(shí),缸套外側(cè)與機(jī)體內(nèi)腔形成的冷卻水通道處也存在高應(yīng)力區(qū)域。當(dāng)冷卻水溫度下降,高應(yīng)力區(qū)域?qū)⒚黠@加大,在位置3容易產(chǎn)生裂紋。
使用三維有限元分析結(jié)果表明:氣缸套裂紋損傷位置與存在漏裂現(xiàn)象的實(shí)物是基本相同,均出現(xiàn)在外壁溫度低而內(nèi)面溫度最高而冷卻水流速較大的區(qū)間,使得局部冷卻效果特別強(qiáng)烈而導(dǎo)致溫度較低。氣缸套冷卻水進(jìn)機(jī)溫度過(guò)低或未經(jīng)預(yù)熱柴油機(jī)帶負(fù)荷啟動(dòng),氣缸套外圓容易嚴(yán)重積水垢,形成氣缸套內(nèi)、外壁之間大的溫度差,外壁圓周產(chǎn)生過(guò)大的拉應(yīng)力,是導(dǎo)致氣缸套裂紋損傷的主要原因。
針對(duì)上述類(lèi)型的問(wèn)題,提出以下改進(jìn)與預(yù)防措施:
(1)柴油機(jī)應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱運(yùn)轉(zhuǎn),待內(nèi)循環(huán)冷卻水和油溫度上升至45 ℃左右時(shí),才允許逐級(jí)加負(fù)載運(yùn)行;
(2)內(nèi)循環(huán)冷卻水溫不能過(guò)低,應(yīng)保證出柴油機(jī)的冷卻水溫度在70 ℃以上;
(3)可增設(shè)缸套水和油的預(yù)熱(至60 ℃~65 ℃)循環(huán)裝置。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:閃點(diǎn);火災(zāi)危險(xiǎn)性;事故樹(shù)
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.018
0 前言
閃點(diǎn)是指在規(guī)定試驗(yàn)條件下,試驗(yàn)火焰引起式樣蒸汽著火,并使火焰蔓延至液體表面的最低溫度,修正到101.3KPA大氣壓下。由于石油產(chǎn)品閃點(diǎn)測(cè)定中,運(yùn)用和涉及的危險(xiǎn)因素較多,在油品質(zhì)檢工作場(chǎng)所中,其他油品及油品測(cè)定儀器也較多、較集中,因此,閃點(diǎn)的測(cè)定有其一定的火災(zāi)危險(xiǎn)性。
1 閃點(diǎn)測(cè)定方法概要
閃點(diǎn)的測(cè)定包括開(kāi)口杯法和閉口杯法,在我們生產(chǎn)過(guò)程控制分析中,閉口杯法運(yùn)用較多,因此,在這里,我們以賓斯基――馬丁閉口杯法為例來(lái)進(jìn)行閃點(diǎn)測(cè)定試驗(yàn)。
2 閃點(diǎn)測(cè)定試驗(yàn)火災(zāi)事故樹(shù)的構(gòu)建
(1)事故樹(shù)分析法簡(jiǎn)介事故樹(shù)分析法是一種既能定性又能定量的邏輯演繹評(píng)價(jià)方法,是從結(jié)果到原因描繪事故發(fā)生的有向邏輯樹(shù),在邏輯樹(shù)中相關(guān)原因事件之間用邏輯門(mén)連接,構(gòu)成邏輯樹(shù)圖,為判明事故發(fā)生的途徑及損害間關(guān)系提供一種最形象、最簡(jiǎn)潔的表達(dá)方式。
(2)火災(zāi)事故樹(shù)的構(gòu)建閃點(diǎn)試驗(yàn)需要明火,而明火的來(lái)源是液化石油氣,閃點(diǎn)試驗(yàn)使用的油品是極易燃燒的液體柴油, 在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,如果操作不當(dāng),或者發(fā)生某些意外,很有可能會(huì)引起火災(zāi)事故的發(fā)生。根據(jù)頂事件確定原則,取“閃點(diǎn)試驗(yàn)火災(zāi)”作為頂事件,對(duì)火災(zāi)事故進(jìn)行分析。
根據(jù)圖1可知,閃點(diǎn)測(cè)定試驗(yàn)的火災(zāi)事故樹(shù)共包括29個(gè)不同的底事件。
3 閃點(diǎn)測(cè)定試驗(yàn)火災(zāi)危險(xiǎn)性分析
(1)最小割集分析。最小割集指引起頂上事件發(fā)生的基本事件的最低限度集合。每一個(gè)最小割集都表示頂事件發(fā)生的一種可能,最小割集越多,說(shuō)明系統(tǒng)的危險(xiǎn)性越大。本文對(duì)閃點(diǎn)測(cè)定試驗(yàn)火災(zāi)事故樹(shù)的最小割集進(jìn)行了求解,一共480個(gè)。在上述480個(gè)最小割集中,前 40個(gè)最小割集的基本事件有3個(gè),有60個(gè)最小割集的基本事件有4個(gè),有80個(gè)最小割集的基本事件有5個(gè);則通過(guò)控制前40個(gè)最小割集來(lái)防止閃點(diǎn)測(cè)定試驗(yàn)火災(zāi)事故的發(fā)生更為有效;其中,X28、X29、X12、X13、X16和X17出現(xiàn)的頻率相對(duì)較高,應(yīng)重點(diǎn)防控。
(2)最小徑集分析最小徑集指的是頂上事件不發(fā)生所必需的最低限度的徑集,當(dāng)每個(gè)最小徑集中的所有基本事件都沒(méi)有發(fā)生時(shí),頂事件就不會(huì)發(fā)生。同理,對(duì)閃點(diǎn)測(cè)定試驗(yàn)火災(zāi)事故樹(shù)的最小徑集也進(jìn)行了求解,一共13個(gè)。根據(jù)上述徑集分析結(jié)果,閃點(diǎn)試驗(yàn)火災(zāi)事故樹(shù)應(yīng)以擁有兩個(gè)基本事件的最小徑集為重點(diǎn)防控對(duì)象,為X28、X29。
(3)結(jié)構(gòu)重要度分析。僅從事故樹(shù)的結(jié)構(gòu)上分析各基本事件對(duì)頂事件的影響程度,稱(chēng)為結(jié)構(gòu)重要度分析,并用基本事件的結(jié)構(gòu)重要度系數(shù)判定其影響大小。根據(jù)計(jì)算閃點(diǎn)測(cè)定試驗(yàn)火災(zāi)事故樹(shù)各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度排序如下: I[X2]>I[X18] >I[X28] =I[X29] >I[X26] >I[X1] =I[X8]=I[X9] =I[X10] =I[X11] >I[X19]=I[X24]=I[X27]>I[X3]=I[X4]=I[X5]=I[X6]=I[X7]>I[X12]=I[X13]=I[X16]=I[X17]>I[X22]=I[X25] >I[X20] =I[X21] =I[X23]>I[X14]=I[X15]上述結(jié)構(gòu)重要度的分析結(jié)果,對(duì)于閃點(diǎn)測(cè)定試驗(yàn)火災(zāi)事故的防控應(yīng)以如下幾個(gè)基本事件為主,分別是X2、X18、X28、X29、X26、X1、X8、X11、X9和 X10。
4 分析結(jié)果應(yīng)用
閃點(diǎn)測(cè)定試驗(yàn)火災(zāi)事故樹(shù)的分析結(jié)果,由最小割集、最小徑集和結(jié)構(gòu)重要度得出閃點(diǎn)測(cè)定試驗(yàn)火災(zāi)事故重點(diǎn)防控基本事件為X2(沒(méi)有定期檢查滅火器)、X28(火柴等固體可燃物的堆積)和X29(油杯里始終有柴油存在)。(1)X28(火柴等固w可燃物堆積)的防控?;鸩竦裙腆w可燃物是造成火災(zāi)的必要條件,因此,對(duì)該基本條件必須嚴(yán)格控制。(2)X29(油杯里始終有柴油存在)的防控。油杯里始終有柴油的存在,一旦碰到合適點(diǎn)火源就會(huì)引燃,如果滅火不及時(shí),就會(huì)釀成火災(zāi)。(3)X2(沒(méi)有定期檢查滅火器)的防控。滅火器對(duì)于化驗(yàn)室來(lái)說(shuō),必不可少。因此,要認(rèn)真做好化驗(yàn)室滅火器的日常檢查和保養(yǎng)。
參考文獻(xiàn):
[1]王元輝.安全系統(tǒng)工程[M].天津:天津大學(xué)出版社,1989.
[2]于庭安.等儲(chǔ)罐火災(zāi)和火災(zāi)事故樹(shù)分析[J].中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào),2007,17(08):110-114.
[3]顧祥柏.石油化工安全分析方法[M].北京:中國(guó)石化出版社,2003.
關(guān)鍵詞:液體化工碼頭;消防;安全;措施
中圖分類(lèi)號(hào):TU998文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
液體化工碼頭的消防安全管理是碼頭日常安全管理的重要組成部分,消防安全管理水品的高低直接關(guān)系著能否預(yù)防火災(zāi)爆炸事故的發(fā)生,以及一旦發(fā)生火災(zāi)爆炸事故能否將事故消除在萌芽中。作為天津港大沽口港區(qū)的港口管理者,天津臨港港務(wù)集團(tuán)有限公司下轄5#、6#、7#、8#、9#五個(gè)液體化工碼頭,碼頭消防安全管理一直作為日常管理的重中之重,現(xiàn)對(duì)液體化工碼頭火災(zāi)危險(xiǎn)性分析及采取的消防安全管理措施進(jìn)行簡(jiǎn)述。
1、液體化工碼頭火災(zāi)危險(xiǎn)性分析
1.1、液體化工碼頭貨類(lèi)固有危險(xiǎn)特性
天津港大沽口港區(qū)液體化工碼頭作業(yè)的貨類(lèi)主要分為四類(lèi):
第一大類(lèi)為可燃液體類(lèi),大部分為甲、乙類(lèi)火災(zāi)危險(xiǎn)物品,閃點(diǎn)低,揮發(fā)性強(qiáng),具有易燃易爆性,泄漏后,其蒸氣可與空氣形成爆炸性混合物,若濃度處于爆炸極限范圍時(shí),遇明火或靜電火花即發(fā)生爆炸,例如苯、對(duì)二甲苯、甲苯、苯乙烯、二氯乙烷等。
第二大類(lèi)為液化氣體類(lèi),均為甲類(lèi)火災(zāi)危險(xiǎn)物品,此類(lèi)貨物常溫常壓下為氣態(tài),經(jīng)冷凍、壓縮液化后,管道輸送,此類(lèi)貨物泄漏即可與空氣形成爆炸性混合物,若濃度處于爆炸極限范圍時(shí),遇有一定能量的著火源,即發(fā)生爆炸。另外,因此類(lèi)貨物具有高度絕緣性,泄漏過(guò)程中,由于壓力較高,成噴射狀,與管道摩擦產(chǎn)生靜電火花,即可引起燃燒爆炸。此類(lèi)貨物這樣要有,乙烯、丙烯、氯乙烯、丙烷、丁二烯等。
第三大類(lèi)為油品類(lèi),大部分為甲、乙類(lèi)火災(zāi)危險(xiǎn)物品,與第一類(lèi)貨類(lèi)危險(xiǎn)性基本相同,油品類(lèi)主要有原油、汽油、柴油、煤油等。
第四大類(lèi)為酸堿腐蝕品,此類(lèi)貨物的危險(xiǎn)性主要為強(qiáng)腐蝕性,一般無(wú)火災(zāi)爆炸危險(xiǎn),例如液堿、硫酸等。
目前液體化工碼頭,由于尚未做到全密閉作業(yè),在軟管及輸油臂連接、拆卸過(guò)程中均不同程度地存在可燃性氣體或可燃性蒸汽,若濃度處于爆炸極限范圍內(nèi),遇明火或靜電即發(fā)生火災(zāi)爆炸。貨類(lèi)在管道輸送過(guò)程中容易產(chǎn)生靜電,靜電放電是導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸事故的另一個(gè)重要原因??扇家后w及油類(lèi)粘度一般較小,容易流淌擴(kuò)散,一旦泄漏,將波及較大面積,擴(kuò)大危險(xiǎn)區(qū)域。
1.2、點(diǎn)火源種類(lèi)因素
焊接、切割動(dòng)火作業(yè)。焊接、切割動(dòng)火作業(yè)引發(fā)的油品碼頭火災(zāi)爆炸事故所占比例較大。這是因?yàn)楹附印⑶懈钭鳂I(yè)本身就具有火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)性,作業(yè)時(shí)使用的乙炔、丙烷、氫氣等能源,都是易燃、易爆氣體,氣瓶又屬于壓力容器;作業(yè)中飛濺的金屬熔渣溫度很高,若接觸到可燃物質(zhì),易引起燃燒爆炸;作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的熱傳導(dǎo),可能引起焊割部件另一端(側(cè))的可燃物質(zhì)燃燒或爆炸。
違章進(jìn)行動(dòng)火作業(yè),也容易導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸事故的發(fā)生。違章作業(yè)直接或間接引起的火災(zāi)、爆炸事故占全部事故的60%以上,表現(xiàn)為對(duì)焊割部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、性質(zhì)未了解清楚,就盲目動(dòng)火;未按規(guī)定辦理動(dòng)火許可證,就急于動(dòng)火;動(dòng)火前在現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有采取有效的安全措施,如隔絕、清洗、置換等;動(dòng)火前未按規(guī)定進(jìn)行采樣分析和測(cè)爆;動(dòng)火作業(yè)結(jié)束后遺留火種等等。
現(xiàn)場(chǎng)吸煙,汽車(chē)尾氣火星,現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)產(chǎn)生火花。燃燒的煙頭的表面溫度可達(dá)到200℃~300℃,遠(yuǎn)高于油品的燃點(diǎn)。打火機(jī)、火柴或煙頭點(diǎn)燃時(shí)散發(fā)的熱量也大大超過(guò)油氣所需要的點(diǎn)燃能量;汽車(chē)及其他機(jī)動(dòng)車(chē)輛一般都以汽油或柴油作為燃料,在這些車(chē)輛排出的尾氣中夾帶著火星、火焰,若未安裝阻火器,有可能引發(fā)車(chē)輛所經(jīng)過(guò)的地區(qū)爆炸事故;現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行軟管連接或拆卸作業(yè)過(guò)程中,未使用防爆工具導(dǎo)致產(chǎn)生火花。
靜電放電,雷電。液體化工碼頭進(jìn)行裝卸作業(yè)時(shí),管線(xiàn)運(yùn)輸過(guò)程中由于摩擦而產(chǎn)生靜電,由于管線(xiàn)靜電導(dǎo)除裝置失效導(dǎo)致靜電積聚;作業(yè)過(guò)程中船為設(shè)置靜電導(dǎo)除裝置,導(dǎo)致船岸存在電位差,產(chǎn)生電流;碼頭現(xiàn)場(chǎng)人員穿化纖衣物,摩擦產(chǎn)生靜電;雨天或雷天作業(yè)打閃,防雷裝置失效導(dǎo)致雷擊;進(jìn)入碼頭現(xiàn)場(chǎng)手機(jī)未關(guān)機(jī)等產(chǎn)生靜電。
2、液體化工碼頭消防安全管理措施探討
2.1、認(rèn)真貫徹“預(yù)防為主、防消結(jié)合”
認(rèn)清液體化工碼頭的火災(zāi)危險(xiǎn)性,確保消防安全。作為消防安全第一責(zé)任人的業(yè)主、經(jīng)營(yíng)者必須增強(qiáng)消防安全意識(shí),提高責(zé)任心,樹(shù)立安全就是效益的觀念,在財(cái)力許可的情況下加大對(duì)消防的投入。組織制定符合本單位實(shí)際的滅火和應(yīng)急疏散預(yù)案,組織防火檢查,督促落實(shí)火災(zāi)隱患整改。單位要建立健全各項(xiàng)消防安全制度和保障消防安全的操作規(guī)程。對(duì)動(dòng)用明火實(shí)施嚴(yán)格的消防安全管理,落實(shí)相應(yīng)的消防安全措施,確保動(dòng)火安全。
2.2、提高碼頭現(xiàn)場(chǎng)本質(zhì)安全管理水平
防明火、防火花。嚴(yán)格控制動(dòng)火作業(yè)的審批,現(xiàn)場(chǎng)有危化品船舶作業(yè)時(shí),嚴(yán)禁動(dòng)火作業(yè);動(dòng)火作業(yè)過(guò)程中要嚴(yán)格管理,必須經(jīng)隔離、置換、檢測(cè)合格后方可動(dòng)火;進(jìn)入碼頭作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)所有車(chē)輛必須帶防火帽,
防泄漏。船岸軟管連接前確保軟管打壓試漏正常,船岸軟管連接完畢后應(yīng)再次進(jìn)行打壓試漏,確保無(wú)泄漏情況后方可作業(yè);軟管每年需找有資質(zhì)的單位進(jìn)行水壓檢測(cè),壓力管線(xiàn)每年也需找有資質(zhì)的單位進(jìn)行檢測(cè);作業(yè)完畢后,管線(xiàn)需用盲法蘭盲死,管線(xiàn)所有排空及倒淋均需使用盲法蘭盲死;管線(xiàn)需定期對(duì)其彎頭處壁厚進(jìn)行檢測(cè);管線(xiàn)接口作業(yè)區(qū)域設(shè)置防溢流圍堤,防止泄露的?;反蠓秶鲃?dòng);碼頭現(xiàn)場(chǎng)所有管線(xiàn)必須設(shè)置緊急切斷閥,手動(dòng)和電動(dòng)均需有效;作業(yè)完畢后應(yīng)及時(shí)掃線(xiàn),管線(xiàn)內(nèi)不得存放物料,防止因季節(jié)溫度變化導(dǎo)致脹管。
防靜電、防雷電。船舶作業(yè)過(guò)程中必須使用船岸靜電導(dǎo)除裝置,或者使用絕緣法蘭;碼頭現(xiàn)場(chǎng)所有管線(xiàn)、管廊必須做有效靜電接地,并且每年檢測(cè);所有法蘭連接處必須跨接連接;碼頭現(xiàn)場(chǎng)及辦公樓防雷設(shè)施必須每年檢測(cè),確保其能正常使用。碼頭現(xiàn)場(chǎng)必須使用防爆設(shè)備工具,現(xiàn)場(chǎng)用電設(shè)備,開(kāi)關(guān)箱,接線(xiàn)箱等必須防爆;所有進(jìn)出碼頭現(xiàn)場(chǎng)的人員不得穿化纖衣物,不得穿帶釘子的鞋;
加強(qiáng)消防設(shè)施點(diǎn)檢。確保碼頭現(xiàn)場(chǎng)消防設(shè)施完好,包括消防炮、消火栓、滅火器等等,每年消防設(shè)施需進(jìn)行消檢和電檢;碼頭現(xiàn)場(chǎng)消防值班室必須確保24小時(shí)有人值守。
2.3、加強(qiáng)水上消防保障力量
要加強(qiáng)水上消防保障力量,逐步建立專(zhuān)職水上消防救援組織,確立水上消防應(yīng)急體系。天津港大沽口港區(qū)現(xiàn)配備有消拖兩用的消防船,日常作為港作拖輪使用,應(yīng)急時(shí)作為消防船使用,解決消防船投入及維護(hù)費(fèi)用高的問(wèn)題。
參考文獻(xiàn):
[1]韓傳軍.淺談?dòng)绊懹痛a頭消防控制室自身安全的問(wèn)題與對(duì)策[J].水上消防,2014,05:33-35.
[2]虞益良,梅惠平.淺談?dòng)推反a頭的消防安全管理[J].水上消防,2006,05:17-19.
[3]萬(wàn)明.油品碼頭的消防安全管理[J].勞動(dòng)保護(hù),2012,11:91-93.
關(guān)鍵詞:火災(zāi)危險(xiǎn)性 建筑內(nèi)部鍋爐房、燃油儲(chǔ)罐 室內(nèi)消防給水 水噴霧滅火系統(tǒng)
1.引言
鍋爐按壓力可以分為:低壓鍋爐、中壓鍋爐、高壓鍋爐,按燃料可分為:燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t、電鍋爐等,按照熱媒可分為:熱水鍋爐和蒸汽鍋爐。鍋爐又是一種具有高溫帶壓的特種熱力設(shè)備,存在一定的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)。鍋爐的爆炸大致分兩種,一是發(fā)生在汽水系統(tǒng)的物理性爆炸,另一是發(fā)生在燃燒系統(tǒng)的化學(xué)性爆炸。無(wú)論哪種爆炸都將造成設(shè)備損壞或人員傷亡,影響生產(chǎn)和生活。1999年1月14日,寧夏石嘴山礦務(wù)局銀川辦事處家屬院燃油鍋爐因當(dāng)班司爐工擅離職守,造成大量燃油外溢、揮發(fā),導(dǎo)致鍋爐啟動(dòng)時(shí)鍋爐房?jī)?nèi)的可燃?xì)怏w、燃油發(fā)生燃燒爆炸事故,造成1人死亡,直接經(jīng)濟(jì)損失35萬(wàn)元。因此,鍋爐房的防火設(shè)計(jì)也越來(lái)越得到重視。下面筆者將通過(guò)對(duì)鍋爐房的火災(zāi)危險(xiǎn)性分析,對(duì)鍋爐房有關(guān)防火設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行探討。
2.鍋爐房的火災(zāi)危險(xiǎn)性
2.1 鍋爐房發(fā)生火災(zāi)的原因主要是煙囪靠近建筑物的可燃結(jié)構(gòu),熾熱爐渣處理不當(dāng),引燃周?chē)目扇嘉?,煙囪飛火:鍋爐房操作間和附屬房間可燃物起火等等。
2.2 鍋爐爆炸的主要原因:汽、水系統(tǒng)的物理爆炸主要原因是設(shè)計(jì)、制造、安裝上存在的缺陷,質(zhì)量不符合安全要求:安全裝置失靈,不能正確反映水位、壓力和溫度等,喪失了保護(hù)作用,操作人員違規(guī)操作造成缺水、汽化過(guò)猛、壓力猛升引起爆炸。燃燒系統(tǒng)化學(xué)性爆炸的主要原因是用油,可燃?xì)狻⒚悍圩鋈剂系腻仩t在點(diǎn)燃前未將存留在燃燒室或煙道內(nèi)的爆炸性混合物排除,燃油鍋爐的燃油霧化不良,爐膛溫度過(guò)低,致使燃油未能完全燃燒,未燃盡的油滴進(jìn)人煙道和尾部沉積,煤粉鍋爐的煤粉和風(fēng)量調(diào)整不當(dāng),造成未燃盡的煤粉被帶出并堆積在煙道內(nèi)部等等,這些情況下如果遇到起火條件,就會(huì)發(fā)生起火或爆炸。
3.鍋爐房的土建防火設(shè)計(jì)
3.1 鍋爐房的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類(lèi)和耐火等級(jí)。
雖然根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GBJl6—87(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《建規(guī)》)第3.1.1條鍋爐房屬于丁類(lèi)生產(chǎn)廠(chǎng)房,但是鑒于鍋爐的燃料不同,對(duì)鍋爐房建筑的耐火等級(jí)應(yīng)有不同的要求。鍋爐房應(yīng)為一、二級(jí)耐火等級(jí)的建筑,如果蒸汽鍋爐額定蒸發(fā)量小于或等于4t/h,熱水鍋爐額定出力小于或等于2.8MW時(shí),鍋爐房建筑不應(yīng)低于三級(jí)耐火等級(jí)。對(duì)于油箱間、油泵間和油加熱間均屬于丙類(lèi)生產(chǎn)廠(chǎng)房,其建筑不應(yīng)低于二級(jí)耐火等級(jí),上述房間布置在鍋爐輔助間內(nèi)時(shí),應(yīng)設(shè)置防火墻與其他部位隔開(kāi)。燃?xì)庹{(diào)壓屬于甲類(lèi)生產(chǎn)廠(chǎng)房,其建筑不應(yīng)低T--級(jí)耐火等級(jí),與鍋爐房貼鄰的調(diào)壓間應(yīng)設(shè)置防火墻與鍋爐房隔開(kāi),其門(mén)窗應(yīng)向外開(kāi)啟并不應(yīng)直接通向鍋爐房。
3.2 建筑內(nèi)部鍋爐房的設(shè)置要求。
鍋爐房一般應(yīng)單獨(dú)設(shè)置,在人員密集的場(chǎng)所內(nèi)及其毗鄰和主要疏散出口兩旁,不得設(shè)置鍋爐房。隨著城市的發(fā)展,眾多建筑的興起,建筑功能也日趨復(fù)雜,用于建筑附屬設(shè)施的場(chǎng)地越來(lái)越少,有很多工程已經(jīng)將鍋爐房設(shè)在建筑物內(nèi)部,這無(wú)疑給建筑防火設(shè)計(jì)也帶來(lái)了新問(wèn)題。雖然在《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045—95(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《高規(guī)》第4.1.2條中對(duì)高層建筑內(nèi)部燃油、燃?xì)忮仩t房的設(shè)置做了嚴(yán)格限定,《建規(guī)》第5.4.1條對(duì)多層建筑內(nèi)鍋爐房的設(shè)置做了明確規(guī)定,但在實(shí)際工程中往往由于建筑體量較大,規(guī)范所限定的鍋爐蒸發(fā)量無(wú)法滿(mǎn)足工程采暖的要求,在從嚴(yán)加強(qiáng)消防設(shè)施的前提下,可予以放寬。同時(shí),筆者認(rèn)為還應(yīng)當(dāng)明確建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)有相應(yīng)的抗爆措施,可開(kāi)設(shè)泄壓口(如玻璃窗、輕質(zhì)墻體等),或設(shè)置金屬爆炸泄壓板等,使爆炸釋放出的瞬間能量及時(shí)排泄,以降低其破壞力。泄壓比采用0.05—0.22m2/m3,泄壓面積至少應(yīng)為鍋爐房占地面積的10%,泄壓口不得與人員聚集的房間和通道相鄰。建筑物內(nèi)安裝的鍋爐(包括空調(diào)直燃機(jī)組)在設(shè)計(jì)中應(yīng)選用低壓或中壓型鍋爐,燃油鍋爐必須明確使用丙類(lèi)以下可燃液體,即輕柴油、重油、重柴油等。此外,在《建規(guī)》中對(duì)于地下民用建筑內(nèi)鍋爐房的設(shè)置未做規(guī)定,筆者認(rèn)為鍋爐房不宜設(shè)在地下民用建筑內(nèi),但由于條件限制需要設(shè)置時(shí),可參照《高規(guī)》的要求,布置在半地下室、地下一層靠外墻部位,并應(yīng)設(shè)置直接對(duì)外的安全出口,而且必須選用油、氣體燃料或電加熱的鍋爐。在有些工程中鍋滬房設(shè)在頂層,這也是可取的做法,但要處理好燃料輸送問(wèn)題,并且選擇燃?xì)忮仩t、電鍋爐更為有益。鍋爐房不應(yīng)與住宅相連,也不得與甲、乙類(lèi)及使用可燃液體的丙類(lèi)火災(zāi)危險(xiǎn)性房間相連,若與其他生產(chǎn)廠(chǎng)房相連時(shí),應(yīng)采用防火墻隔開(kāi)。
3.3 燃油儲(chǔ)罐的設(shè)置。
在燃油鍋爐房火災(zāi)隱患中違反《建規(guī)》第5.4.2條規(guī)定,將燃油鍋爐所使用的丙類(lèi)液體儲(chǔ)罐附設(shè)在民用建筑內(nèi),或者違反《高規(guī)》第4.1.10.2條規(guī)定,將燃油鍋爐所使用的丙類(lèi)液體中間油箱設(shè)置在燃油鍋爐房?jī)?nèi)等問(wèn)題是非常普遍的。因此在燃油鍋爐房的設(shè)計(jì)中燃油儲(chǔ)罐的布置應(yīng)當(dāng)引起足夠重視。燃油儲(chǔ)罐與燃油鍋爐房或其他廠(chǎng)房、民用建筑之間的防火間距,應(yīng)根據(jù)儲(chǔ)量按《建規(guī)》以及《小型石油庫(kù)及汽車(chē)加油站設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB501516—92)的有關(guān)規(guī)定確定。燃油罐宜直埋成地下式設(shè)置,嚴(yán)禁在建筑物內(nèi)或地下室內(nèi)設(shè)置,當(dāng)容量較大或直埋有困難時(shí),可設(shè)在地上。燃油罐容量應(yīng)當(dāng)根據(jù)運(yùn)輸條件確定,如采用火車(chē)或船舶運(yùn)輸,一般應(yīng)保持20至30天的貯量;當(dāng)采用汽車(chē)運(yùn)輸時(shí),則應(yīng)為10天的貯量。中間油箱的容積不應(yīng)太大,以每小時(shí)最大耗油量的3~5倍為宜,重油一般不能超過(guò)5m3,輕柴油不超過(guò)1m3,中間油箱應(yīng)設(shè)置溢流管,并應(yīng)設(shè)置在耐火等級(jí)不低于二級(jí)的單獨(dú)房間內(nèi)?!陡咭?guī)》第4.1.10條對(duì)丙類(lèi)液體燃料在高層建筑或裙房附近的設(shè)置位置及容量做了嚴(yán)格限制。對(duì)于多層民用建筑附近丙類(lèi)液體儲(chǔ)罐的設(shè)置,筆者認(rèn)為亦應(yīng)有相關(guān)限制規(guī)定,或者參照《高規(guī)》執(zhí)行。
3.4 鍋爐輸油(氣)管道的設(shè)計(jì)。
室外油罐與中間油箱之間的輸油管道上設(shè)計(jì)分隔閥門(mén),該閥門(mén)應(yīng)設(shè)在專(zhuān)用閥門(mén)井中并應(yīng)便于操作,與建筑外墻應(yīng)保持5m以上的間距,此閥門(mén)不應(yīng)設(shè)置在鍋爐房?jī)?nèi)或中間油箱間以及加油間內(nèi)。室外油罐與中間油箱之間宜采用自流輸油方式,如必須設(shè)置油泵,應(yīng)設(shè)在專(zhuān)用設(shè)備間內(nèi),設(shè)備間的耐火等級(jí)不得低于二級(jí)。輸油管線(xiàn)應(yīng)埋地敷設(shè),當(dāng)需要地溝敷設(shè)時(shí),在地溝內(nèi)應(yīng)用細(xì)紗將輸油管填實(shí),輸油管內(nèi)油品設(shè)計(jì)流速一般不得超過(guò)1m/s。輸油(氣)管進(jìn)入建筑物處,應(yīng)用不燃燒材料將空隙嚴(yán)密填實(shí)。輸油(氣)管道不應(yīng)穿過(guò)鍋爐房,因?yàn)槿缭撦斢?氣)管線(xiàn)泄漏,遇正在燃燒的鍋爐明火,將釀成火災(zāi)。輸油(氣)管到應(yīng)有不少于兩處良好的接地,連接法蘭等處應(yīng)有防靜電跨接裝置。
4.鍋爐房的電氣、通風(fēng)防火設(shè)計(jì)
4.1 鍋爐的供電負(fù)荷級(jí)別和供電方式,應(yīng)根據(jù)工藝要求、鍋爐容量、熱負(fù)荷的重要性和環(huán)境特征等因素,按照現(xiàn)行《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。電氣線(xiàn)路采用穿金屑管布線(xiàn),并不宜沿鍋爐熱風(fēng)道、煙道、熱水箱和其他載熱體表面敷設(shè)。燃?xì)庹{(diào)壓間、油箱間、燃油泵房、油加熱間、煤粉制備間、碎煤機(jī)間和運(yùn)煤走廊等有爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所的電氣設(shè)計(jì)必須符合現(xiàn)行《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。燃?xì)忮仩t房應(yīng)當(dāng)設(shè)置可燃?xì)怏w濃度探測(cè)器,并與鍋爐燃燒器上的燃?xì)馑贁嚅y聯(lián)動(dòng),以便在緊急情況下自動(dòng)切斷燃?xì)鈦?lái)源。
4.2 燃?xì)庹{(diào)壓間等有爆炸危險(xiǎn)的房間,應(yīng)有不少于3次/h的換氣量,當(dāng)自然通風(fēng)不能夠滿(mǎn)足要求時(shí),應(yīng)設(shè)置機(jī)械通風(fēng)裝置,并應(yīng)用不少于8次/h換氣量的事故通風(fēng)裝置。通風(fēng)裝置應(yīng)防爆。燃油泵房應(yīng)有10次/h換氣量的機(jī)械通風(fēng)裝置,油箱間應(yīng)有6次/h換氣量的機(jī)械通風(fēng)裝置,燃油泵房、油箱間的通風(fēng)裝置應(yīng)防爆。設(shè)在建筑內(nèi)的燃?xì)忮仩t房,應(yīng)有不少于3次/h換氣量。燃?xì)忮仩t房通風(fēng)換氣裝置應(yīng)與可氣體濃度探測(cè)裝置聯(lián)動(dòng)控制。當(dāng)鍋爐房設(shè)置在地下室時(shí),應(yīng)采取強(qiáng)制通風(fēng)措施。鍋爐房自身的排煙系統(tǒng)不得跨越水平防火分區(qū),應(yīng)直接通向室外,通向室外處不得留有任何的孔洞或縫隙。 5.鍋爐房的滅火設(shè)施設(shè)計(jì)
5.1 室內(nèi)消防給水設(shè)計(jì)。
根據(jù)《建規(guī)》第8.4.2條,鍋爐房可不設(shè)室內(nèi)消防給水。而鍋爐房?jī)?nèi)燃油及燃?xì)獾谋?lèi)及甲類(lèi)生產(chǎn)廠(chǎng)房、儲(chǔ)灌,宜設(shè)置室內(nèi)消防給水,并應(yīng)設(shè)置泡沫、蒸汽等滅火裝置;鍋爐房的運(yùn)煤層、輸煤棧橋宜設(shè)置室內(nèi)消防給水。因此,考慮鍋爐房的火災(zāi)危險(xiǎn)性對(duì)鍋爐房室內(nèi)消防給水設(shè)計(jì)做更嚴(yán)格規(guī)定是很有必要的,建議當(dāng)單臺(tái)蒸發(fā)量超過(guò)4t/h或總蒸發(fā)量超過(guò)12t/h時(shí)應(yīng)設(shè)置室內(nèi)消防給水,對(duì)于多層建筑內(nèi)部設(shè)置的鍋爐房,宜設(shè)置室內(nèi)消防給水。
本文針對(duì)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)存在的危險(xiǎn)有害因素辨識(shí)分析如下:
一、主要生產(chǎn)建(構(gòu))筑物、設(shè)備事故危險(xiǎn)因素辨識(shí)分析
1、地震危險(xiǎn)性分析
地震對(duì)風(fēng)力發(fā)電設(shè)施設(shè)備產(chǎn)生一定的影響,生產(chǎn)過(guò)程中的安全隱患之一,地震烈度不同影響程度不同。因此,進(jìn)行危險(xiǎn)有害因素辨識(shí)過(guò)程中應(yīng)依據(jù)地區(qū)地震烈度等級(jí)進(jìn)行辨識(shí)。
2、坍塌危險(xiǎn)性分析
場(chǎng)址選區(qū)時(shí)須嚴(yán)格考察地基土層的地質(zhì)構(gòu)造,如果地基承載力不能滿(mǎn)足要求可能會(huì)發(fā)生以下幾種方式的坍塌事故:
樁基設(shè)計(jì)不合理,未按設(shè)計(jì)要求回填土方、施工中存在問(wèn)題,如:野蠻施工等,發(fā)生坍塌事故。
樁基設(shè)計(jì)載荷不符合安全要求,未達(dá)到最大風(fēng)機(jī)載荷要求,造成基礎(chǔ)缺陷事故。
基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不合理,基礎(chǔ)質(zhì)量不良,混凝土標(biāo)號(hào)未按設(shè)計(jì)配比,造成坍塌事故。
基礎(chǔ)設(shè)計(jì)強(qiáng)度不夠,不能承受風(fēng)機(jī)的動(dòng)、靜載荷、基礎(chǔ)發(fā)生明顯沉降甚至造成坍塌、地基缺陷事故。
地面基礎(chǔ)周?chē)床扇》里L(fēng)固沙措施,風(fēng)沙對(duì)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的潛蝕和淘蝕造成基礎(chǔ)坍塌事故。
3、主要建筑物缺陷危險(xiǎn)性分析
(1)升壓站的建筑物危險(xiǎn)有害因素分析:
升壓站的主要建筑物在設(shè)計(jì)過(guò)程中若未嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì),建筑基礎(chǔ)在凍土層未考慮防凍措施;施工期間未嚴(yán)格按照施工作業(yè)規(guī)程進(jìn)行施工等造成主要建筑物有缺陷,從而造成各種事故的發(fā)生。
(2)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的基礎(chǔ)與塔架危險(xiǎn)有害因素分析:
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安裝選址不當(dāng),安裝地點(diǎn)可能發(fā)生滑坡、塌方等。
因基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不當(dāng)、基礎(chǔ)質(zhì)量不良、基礎(chǔ)載荷不正確等或地震、極端天氣下超過(guò)風(fēng)機(jī)安全風(fēng)速的大風(fēng)等自然災(zāi)害造成風(fēng)力發(fā)電機(jī)組倒塔事故。
基礎(chǔ)發(fā)生明顯沉降或沉降不均可能引起風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行振動(dòng)、傾斜,嚴(yán)重的可能造成倒桿塔。
塔架設(shè)計(jì)不良,造成風(fēng)機(jī)運(yùn)行中產(chǎn)生共振,發(fā)生倒塔事故。
塔架產(chǎn)生振動(dòng)或頻繁晃動(dòng),造成風(fēng)力發(fā)電機(jī)組減少發(fā)電量或停機(jī),甚至可能引起倒塔事故。
鋼制塔筒制造不良或防護(hù)不當(dāng)造成腐蝕。
鋼結(jié)構(gòu)焊接不合格、鋼制塔架制造不良或防護(hù)不當(dāng)造成腐蝕嚴(yán)重,遭遇極端惡劣天氣造成倒塔、折塔等事故。
在颶風(fēng)、沙塵暴、風(fēng)雪、雷電等條件下登高作業(yè),易發(fā)生高處墜落、物體打擊的危險(xiǎn)。
鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度的螺栓連接設(shè)計(jì)不合理、施工偷工減料,造成緊固件松落、脫落、緊固件螺栓強(qiáng)度不夠,長(zhǎng)期運(yùn)行可能發(fā)生倒塔、折塔等事故。
風(fēng)輪設(shè)計(jì)不當(dāng),造成運(yùn)行過(guò)程不平衡,引起塔架晃動(dòng),遭遇大風(fēng)時(shí)有發(fā)生倒塔、折塔的可能性。
4、風(fēng)電機(jī)組等主要設(shè)備缺陷危險(xiǎn)性分析
風(fēng)電機(jī)組的主要設(shè)備決定著風(fēng)電機(jī)組內(nèi)在的本質(zhì)安全,風(fēng)電機(jī)組的安裝工作同時(shí)又決定著風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行過(guò)程的安全,下面從以下幾個(gè)方面進(jìn)行危險(xiǎn)性分析。
(1)風(fēng)輪系統(tǒng)(槳葉)危險(xiǎn)有害因素分析:
葉片材料的性能指標(biāo)不符合運(yùn)行環(huán)境溫度技術(shù)條件要求,在低溫環(huán)境下易發(fā)生葉片斷裂事故。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組容易遭受強(qiáng)烈的旋風(fēng)和切變風(fēng)速的破壞;風(fēng)速和風(fēng)向的劇烈變化,不僅使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行不穩(wěn)定,而且會(huì)使機(jī)組葉片承受強(qiáng)烈的振動(dòng)和應(yīng)力,輕則極大地降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的使用壽命,重則毀壞機(jī)器。
大雪和冰凍可能影響葉片和機(jī)械部件的正常運(yùn)行。
接地網(wǎng)設(shè)計(jì)不合理及接地電阻不合格,風(fēng)輪葉片和發(fā)電機(jī)組有可能遭受雷擊損壞的可能。
槳葉設(shè)計(jì)制造不合理,制造工藝質(zhì)量不良,運(yùn)行嚴(yán)重振動(dòng)或易損壞。
風(fēng)輪和槳葉運(yùn)行中因材料疲勞問(wèn)題發(fā)生損壞;極端天氣造成折槳、斷槳事故。
安裝過(guò)程中未按照廠(chǎng)家技術(shù)人員進(jìn)行組裝,安裝不合格,發(fā)生安全事故。
(2)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)(齒輪箱)危險(xiǎn)有害因素分析:
設(shè)備制造不良、設(shè)備安裝質(zhì)量差,可發(fā)生風(fēng)電發(fā)電機(jī)組傳動(dòng)機(jī)械損壞或人身傷害事故。
設(shè)備使用劑(脂)不符合要求,不良、造成轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備機(jī)械磨損嚴(yán)重。
齒輪箱安裝不良,運(yùn)行中損壞,保護(hù)不起作用,油溫高、漏油可能引起火災(zāi)。
(3)液壓系統(tǒng)危險(xiǎn)有害因素分析:
液壓系統(tǒng)漏油,發(fā)現(xiàn)不及時(shí),遇明火或高溫可能造成火災(zāi)事故。
液壓系統(tǒng)失靈可造成發(fā)電機(jī)組剎車(chē)保護(hù)失靈、運(yùn)行失控、飛車(chē)等。
(4)偏航系統(tǒng)危險(xiǎn)有害因素分析:
偏航系統(tǒng)機(jī)械故障、偏航系統(tǒng)失效引起發(fā)電效益低或風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行中晃動(dòng)損壞發(fā)電機(jī)組。
偏航系統(tǒng)漏油可能造成火災(zāi)。
偏航定位系統(tǒng)失效可能造成電纜紐結(jié)、斷裂、短路等事故。
偏航系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理或制造質(zhì)量不良,遇有極端天氣可能導(dǎo)致機(jī)艙墜落。
(5)風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)危險(xiǎn)有害因素分析:
風(fēng)機(jī)發(fā)電機(jī)組實(shí)行現(xiàn)場(chǎng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),如果設(shè)計(jì)不合理、工程施工不規(guī)范、控制系統(tǒng)質(zhì)量不合格、操作人員不按照操作規(guī)程進(jìn)行安全操作等情況下,容易造成控制系統(tǒng)失靈、控制接地系統(tǒng)故障、保護(hù)系統(tǒng)失靈、控制系統(tǒng)電源失電故障和壓力、溫度等測(cè)量裝置故障等安全生產(chǎn)事故。
5、風(fēng)電機(jī)組對(duì)電網(wǎng)的影響分析
正常運(yùn)行工況對(duì)電網(wǎng)的影響:
(1) 對(duì)電網(wǎng)調(diào)峰的影響
由于風(fēng)力發(fā)電存在隨機(jī)性,風(fēng)電場(chǎng)功率預(yù)測(cè)尚未全面展開(kāi)、風(fēng)電機(jī)組出力基本不具備在線(xiàn)控制功能、還沒(méi)有配套建設(shè)與風(fēng)電相對(duì)應(yīng)的隨機(jī)用電負(fù)荷的情況下,大規(guī)模風(fēng)電并入電網(wǎng),電力系統(tǒng)中風(fēng)電以外的其他電源除需隨負(fù)荷用電變化進(jìn)行調(diào)節(jié)外,還需為適應(yīng)風(fēng)電的隨機(jī)性進(jìn)行出力調(diào)節(jié),即對(duì)這些機(jī)組的調(diào)峰性能提出了更高要求。
(2) 風(fēng)電場(chǎng)的無(wú)功功率的影響
風(fēng)力的波動(dòng)引起風(fēng)機(jī)吸收無(wú)功的變化時(shí),如風(fēng)電場(chǎng)容量較大,系統(tǒng)電壓水平降低時(shí),無(wú)功補(bǔ)償量下降。此時(shí)風(fēng)電場(chǎng)本身缺乏無(wú)功支持,而補(bǔ)償無(wú)功又大大減少,導(dǎo)致風(fēng)電場(chǎng)對(duì)電網(wǎng)的無(wú)功凈需求反而上升,進(jìn)一步惡化電壓水平,造成電網(wǎng)電壓崩潰,風(fēng)電機(jī)組由于自身的低電壓保護(hù)停機(jī),停機(jī)后風(fēng)電場(chǎng)有功輸出減少,需求無(wú)功相應(yīng)減少,系統(tǒng)失去這部分無(wú)功負(fù)荷又容易導(dǎo)致電壓水平偏高。
(3) 風(fēng)電場(chǎng)對(duì)電能質(zhì)量的有如下影響:電壓偏差、電壓變動(dòng)、閃變和諧波。
風(fēng)速變化、湍流以及風(fēng)力機(jī)尾流效應(yīng)造成的紊流會(huì)引起風(fēng)電功率的波動(dòng)和風(fēng)電機(jī)組的頻繁啟停;風(fēng)機(jī)的桿塔遮蔽效應(yīng)使風(fēng)電機(jī)組輸出功率存在周期性的脈動(dòng)。風(fēng)電功率的波動(dòng)勢(shì)必會(huì)引起電壓的變化,主要表現(xiàn)為:電壓波動(dòng)、電壓閃變、電壓跌落以及周期性電壓脈動(dòng)等。
此外,風(fēng)電機(jī)組中的電力電子控制裝置如果設(shè)計(jì)不當(dāng),將會(huì)向電網(wǎng)注入諧波電流,引起電壓波形發(fā)生不可接受的畸變,可能因諧波造成電力設(shè)備損壞并可能引發(fā)由諧振帶來(lái)的潛在問(wèn)題。
發(fā)生故障時(shí)電網(wǎng)的影響:
風(fēng)電機(jī)組在電網(wǎng)頻率偏離下應(yīng)有一定的運(yùn)行和控制能力。如果在電網(wǎng)頻率偏低時(shí)切機(jī),將由于有功功率的缺失造成電網(wǎng)頻率進(jìn)一步下降。在電網(wǎng)頻率偏高時(shí)風(fēng)電機(jī)組無(wú)法高周切機(jī)或控制出力甚至停止?fàn)顟B(tài)的風(fēng)機(jī)自動(dòng)并網(wǎng)將進(jìn)一步惡化電網(wǎng)頻率的偏離。在東北吉林電網(wǎng)曾發(fā)生類(lèi)似情況。
二、生產(chǎn)過(guò)程中的主要危險(xiǎn)因素辨識(shí)分析
1、火災(zāi)危險(xiǎn)性分析
風(fēng)電場(chǎng)的火災(zāi)危險(xiǎn)主要潛在于貯存或可燃介質(zhì)通過(guò)的設(shè)施或地方,如發(fā)電機(jī)組絕緣冷卻系統(tǒng)失效,發(fā)生著火;變壓器繞組絕緣損壞、老化、變質(zhì)引起主絕緣擊穿造成短路;變壓器套管閃絡(luò);鐵芯故障發(fā)熱等引起變壓器爆炸著火。電纜密集區(qū)域可能因電纜散熱或隔熱情況不好引起電纜燃燒火災(zāi);對(duì)電纜未采取隔離防火、阻燃措施;檢修、施工、運(yùn)行未嚴(yán)格遵守質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程;對(duì)易引起電纜著火的場(chǎng)所沒(méi)有設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警和滅火裝置。在挖掘施工中,疏于現(xiàn)場(chǎng)管理,野蠻施工等使電纜受到外力破壞,由于電纜絕緣損壞造成短路引燃電纜起火。
發(fā)電機(jī)組的冷卻設(shè)備失效,不能及時(shí)冷卻發(fā)電機(jī)組,造成發(fā)電機(jī)組過(guò)熱產(chǎn)生火災(zāi);發(fā)電機(jī)組的軸承因油不合適,油脂過(guò)多或過(guò)少,油失效,有異物進(jìn)入滾道,軸電流電蝕滾道,軸承磨損,軸彎曲、 變形等原因,造成軸承過(guò)熱從而發(fā)生火災(zāi)。斷路器連接部分接觸不良發(fā)熱、閃弧,使其相間、對(duì)地短路,甚至爆炸著火。液壓系統(tǒng)漏油,發(fā)現(xiàn)不及時(shí),遇明火或高溫可能造成火災(zāi)事故。配電裝置的容量較大,存在短路、接地的危險(xiǎn)因素,一旦發(fā)生短路、接地故障,雖然有良好的電氣保護(hù),如果保護(hù)失靈,事故的后果將十分嚴(yán)重,導(dǎo)致發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。
如果風(fēng)力發(fā)電機(jī)組處于山林地區(qū),如發(fā)生山林火災(zāi)將引發(fā)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及升壓站火災(zāi)事故。
2、爆炸危險(xiǎn)性分析
運(yùn)行維修期間使用的油漆、汽油、柴油等,氣焊、切割用的乙炔鋼瓶等屬于易燃易爆物品,以上物品由于管理、使用不當(dāng),就有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)性。
氣焊、切割用的氧氣鋼瓶和乙炔鋼瓶應(yīng)使用檢驗(yàn)合格且在允許使用期限內(nèi)的鋼瓶,并且鋼瓶安全附件。
繼保室蓄電池間內(nèi)的電氣設(shè)備不防爆、防爆級(jí)別選型錯(cuò)誤、防爆電器設(shè)備損壞、通風(fēng)不暢等情況下,有發(fā)生爆炸可能性。
風(fēng)電場(chǎng)主變壓器及電容補(bǔ)償裝置均為帶油設(shè)備,變壓器及電容補(bǔ)償裝置內(nèi)部故障時(shí)會(huì)引起電弧加溫,有燃燒和爆炸的可能。
3、電傷害危險(xiǎn)性分析
電傷害包括雷電、靜電、觸電等事故。
這些問(wèn)題主要表現(xiàn)為:
電氣系統(tǒng)產(chǎn)生過(guò)電壓(包括操作過(guò)電壓、雷電過(guò)電壓等)引起電力、電氣設(shè)備絕緣擊穿,發(fā)生短路故障,引起人員傷亡。
電氣設(shè)備缺相運(yùn)行或機(jī)械設(shè)備卡住引起電氣設(shè)備過(guò)載,引起絕緣層擊穿短路,造成觸電事故。
電纜選型,電壓等級(jí)或截面設(shè)計(jì)不當(dāng)或敷設(shè)不合理,可造成火災(zāi)事故。
人為誤操作、違章操作。如帶負(fù)荷斷開(kāi)隔離刀閘,將會(huì)引起兩相或三相弧光短路,造成設(shè)備事故和人身傷害等事故。
操作人員與帶電電氣設(shè)備的部分安全距離不足,可造成觸電或短路弧光燒傷,造成人員傷亡。
事故油池及易燃材料庫(kù)未設(shè)置在直擊雷保護(hù)范圍內(nèi),或其建筑物、設(shè)備上裝設(shè)避雷針,未采取防止感應(yīng)雷和靜電的措施。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)的防雷長(zhǎng)時(shí)間未進(jìn)行檢測(cè)、檢修其防雷系統(tǒng)失效,在雷雨季節(jié),風(fēng)力發(fā)電機(jī)有受到雷擊的危險(xiǎn)。
冬季取暖期使用電暖氣取暖,在違章操作,安全管理不到位,長(zhǎng)時(shí)間疲勞工作等情況下,有造成觸電等危險(xiǎn)事故。
引起電氣傷害的部位主要是戶(hù)內(nèi)的電氣設(shè)備以及高壓配電設(shè)備,有造成觸電傷害事故的可能。
4、機(jī)械傷害危險(xiǎn)性分析
生產(chǎn)場(chǎng)所和修配場(chǎng)等的機(jī)械設(shè)備外露機(jī)械部件沒(méi)有安全防護(hù)罩或安全防護(hù)罩不規(guī)范,機(jī)械設(shè)備沒(méi)有必要的閉鎖裝置或失靈,機(jī)械設(shè)備維護(hù)不當(dāng)和操作工人在違章作業(yè)時(shí),容易造成機(jī)械傷害事故。
當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)超速和過(guò)載時(shí),風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制與安全系統(tǒng)不能啟動(dòng)大風(fēng)脫網(wǎng)控制時(shí),可能發(fā)生風(fēng)電機(jī)組飛車(chē)事故,導(dǎo)致設(shè)備損壞。
5、物體打擊危險(xiǎn)性分析
如果風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輪轂高度為60m,葉輪直徑為50m,且處于北方,冬季溫度在零下二三十度左右,溫度較低,雨雪較多,風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪容易結(jié)冰,在運(yùn)行過(guò)程中或緊急制動(dòng)的情況下冰塊下落將造成物體打擊傷害,如風(fēng)力發(fā)電機(jī)底部有工作人員進(jìn)行工作或非工作人員經(jīng)過(guò)將造成人員傷亡。
6、高處墜落危險(xiǎn)性分析
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒一般高于地面60m,工作人員在頂部檢修過(guò)程中有從風(fēng)力發(fā)電機(jī)頂部墜落的可能,工作人員在攀爬風(fēng)電機(jī)過(guò)程中如未佩戴安全帶或安全帶失效將造成工作人員墜落。
7、自然災(zāi)害(暴風(fēng)雨雪、極端風(fēng)、冰雹等)危險(xiǎn)性分析
根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀粭l件,暴風(fēng)雨和洪水對(duì)本建設(shè)項(xiàng)目的影響不會(huì)很大,但在雨水季節(jié)要注意暴風(fēng)雨的侵襲,防止電氣設(shè)備受潮造成事故發(fā)生。
暴風(fēng)雨對(duì)風(fēng)電機(jī)組的基礎(chǔ)有一定影響,在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)施工過(guò)程中,要嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行核算,把暴風(fēng)雨對(duì)風(fēng)電機(jī)組影響降低到最小。
風(fēng)力災(zāi)害:
風(fēng)向、風(fēng)速具有不確定性、隨機(jī)性,本身具有不可控不可調(diào)的特征,風(fēng)速的變化會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)處理的波動(dòng),如果對(duì)風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)力預(yù)測(cè)達(dá)不到工程使用的程度,風(fēng)機(jī)發(fā)電機(jī)脫網(wǎng),造成電網(wǎng)電壓下降,風(fēng)機(jī)頻繁波動(dòng)和啟停對(duì)風(fēng)電機(jī)組本身和電網(wǎng)都有較大影響。 當(dāng)風(fēng)速達(dá)到風(fēng)力發(fā)電機(jī)的切出風(fēng)速時(shí),如風(fēng)力發(fā)電機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)損壞將造成風(fēng)力發(fā)電機(jī)飛車(chē)的危險(xiǎn)。
雷暴災(zāi)害:
如果風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址所在區(qū)域?yàn)槎嗬妆﹨^(qū),而風(fēng)電場(chǎng)處于山區(qū)的頂部,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組遭受雷擊的可能性相對(duì)較大。風(fēng)電機(jī)組遭受雷擊的過(guò)程就是帶電雷云與風(fēng)電機(jī)組間的放電。在所有雷擊放電形式中,雷云對(duì)大地的正極性放電或大地對(duì)雷云的負(fù)極性放電具有較大的電流和較高的能量。
峰值電流的影響,當(dāng)雷電流流過(guò)被擊物時(shí),會(huì)導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組葉片溫度而發(fā)生損壞。當(dāng)雷電流流過(guò)葉片還可能產(chǎn)生很大的電磁力,電磁力的作用也有可能使其彎曲甚至斷裂。
風(fēng)電機(jī)組遭受雷擊的過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生控制系統(tǒng)或電子器件的損壞。
其他自然危險(xiǎn)、有害因素:
特殊氣候:如冬、夏溫度對(duì)油的影響,復(fù)雜地形產(chǎn)生的氣流會(huì)造成偏航力矩導(dǎo)致部件疲勞。
風(fēng)力機(jī)常規(guī)測(cè)風(fēng)儀中的風(fēng)杯如被結(jié)成冰球,導(dǎo)致測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)不準(zhǔn),將影響風(fēng)力機(jī)正常發(fā)電;如風(fēng)標(biāo)被凍結(jié)則將影響風(fēng)力機(jī)主動(dòng)偏航;葉片表面結(jié)冰,也會(huì)影響風(fēng)力機(jī)發(fā)電量;架空線(xiàn)因“霧凇”結(jié)冰,電線(xiàn)負(fù)重增加,可能導(dǎo)致斷線(xiàn),影響電力負(fù)荷送出。
極端大風(fēng)可導(dǎo)致風(fēng)機(jī)停機(jī),同時(shí)大風(fēng)夾帶的的沙礫不僅會(huì)使葉片表面嚴(yán)重磨損,甚至?xí)斐扇~面凹凸不平,影響風(fēng)機(jī)出力;另外還會(huì)破壞葉片的強(qiáng)度和韌性,影響風(fēng)機(jī)的性能。
風(fēng)為自然能源,風(fēng)向、風(fēng)速具有不確定性、隨機(jī)性,本身具有不可控不可調(diào)的特征,風(fēng)速的變化會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)出力的波動(dòng),如果對(duì)風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)力預(yù)測(cè)達(dá)不到工程使用程度,風(fēng)力發(fā)電機(jī)脫網(wǎng),風(fēng)力機(jī)組頻繁波動(dòng)和啟停對(duì)電網(wǎng)的影響較大。
該地區(qū)大雪和冰凍可能影響葉片和機(jī)械部件的正常運(yùn)行,引起機(jī)組發(fā)生振動(dòng),會(huì)使機(jī)械部件很快疲勞或磨損,嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致風(fēng)力機(jī)故障或飛車(chē);當(dāng)激振力與某些部件產(chǎn)生共振時(shí),對(duì)機(jī)組運(yùn)行會(huì)十分危險(xiǎn)。
在霜、雪、冰凍等條件下登高檢修作業(yè),易發(fā)生高處墜落事故;同時(shí),冰雪天極易發(fā)生污閃事故以及接地短路故障,絕緣子融雪閃絡(luò);冰雪天路面不好(如路面有陷坑、障礙物、冰雪等)施工過(guò)程中易發(fā)生車(chē)輛傷害事故。
8、人的不安全行為危害因素分析
管理缺陷危險(xiǎn)性分析:
風(fēng)電場(chǎng)工程風(fēng)機(jī)分布范圍較廣,在工程運(yùn)行期間,未建立健全安全生產(chǎn)責(zé)任制、未組織制定本單位安生產(chǎn)規(guī)章制度和操作規(guī)程、未及時(shí)督促和檢查本單位的安全生產(chǎn)工作并及時(shí)消除生產(chǎn)安全過(guò)程中的事故隱患等管理缺陷,均有可能造成安全事故的發(fā)生。
行為缺陷危險(xiǎn)性分析:
風(fēng)電場(chǎng)工程運(yùn)行、檢修期間,從業(yè)人員個(gè)人安全意識(shí)薄弱,作業(yè)期間進(jìn)行違章指揮、冒險(xiǎn)作業(yè)、誤操作或未正確使用勞動(dòng)防護(hù)用品等行為缺陷,均會(huì)造成安全事故的發(fā)生。
三、生產(chǎn)作業(yè)場(chǎng)所有害因素辨識(shí)分析
1、噪聲及振動(dòng)危害因素分析
該工程噪聲主要來(lái)自于運(yùn)行期間的風(fēng)電機(jī)組發(fā)電過(guò)程中葉輪擾動(dòng)空氣產(chǎn)生的空氣動(dòng)力性噪聲和電磁噪聲(因電磁作用引起振動(dòng)產(chǎn)生)。噪聲超過(guò)約80dB(A)作業(yè)人員有可能受到噪聲的危害。
振動(dòng)的部位主要在風(fēng)電機(jī)組,由于機(jī)組運(yùn)行而引起的微弱振動(dòng)。
2、高溫、低溫危害因素分析
高溫作業(yè)人員受環(huán)境熱負(fù)荷的影響,作業(yè)能力隨溫度的升高而明顯下降。高溫使勞動(dòng)效率降低,增加操作失誤率。
低溫作業(yè)人員受環(huán)境低溫影響,操作功能隨溫度的下降而明顯下降。
3、潮濕危害因素分析
辦公室、電氣配電室等場(chǎng)所,應(yīng)保持環(huán)境與電子設(shè)備一定的濕度,不能超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等要求的濕度,防止電子設(shè)備因空氣濕度過(guò)大發(fā)生故障,從而造成安全生產(chǎn)事故。
4、采光照明不良危害因素分析
作業(yè)場(chǎng)所采光、照明不良,易造成標(biāo)識(shí)不清、人員的跌絆和誤操作率增加的現(xiàn)象,特別是應(yīng)急照明不良,安全出口指示標(biāo)識(shí)不清,在發(fā)生事故時(shí),不能正確的為作業(yè)人員指明逃生路線(xiàn)和方向,進(jìn)一步造成事故擴(kuò)大。
5、電磁輻射危害因素分析
就風(fēng)力發(fā)電機(jī)而言,輻射源有發(fā)電機(jī)、變電站、輸電線(xiàn)路三部分。
風(fēng)電場(chǎng)有高壓輸變電線(xiàn)路、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)電話(huà)、視聽(tīng)設(shè)備等,都能產(chǎn)生電磁輻射。
可能產(chǎn)生電磁輻射的場(chǎng)所主要是66kV升壓站設(shè)備對(duì)地面靜電感應(yīng)場(chǎng)強(qiáng)。