鍋爐課程設計

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)課課 程程 設設 計計課題名稱： 湖工順楓公寓鍋爐安全評價 專業(yè)名稱： 安全技術管理 所在班級： 安工 1202 班 學生姓名： 白合提爾阿巴伯克瑞 學生學號： 指導教師： 劉美英 完成時間： 2016.5.10-5.25 精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)課課 程程 設設 計計 任任 務務 書書 學生：學生： 白合提爾 專業(yè)：專業(yè)： 安全工程安全工程 班級：班級： 12021202 班班1.1.設計題目： 湖南工學院順楓公寓鍋爐的安全評價 2.2.設計期限：自 2016 年 5 月 10 日開始至 2016 年 5 月 25 日完成3.3.設

2、計原始資料：（1）湖南工學院順楓公寓鍋爐房位置平面布局；（2）鍋爐房內部結構圖；（3）鍋爐壓力容器安全、危險評價方法課本；（4）相關參考書籍；（5）鍋爐壓力容器的有關標準規(guī)范。4.4.設計完成的主要內容:運用了安全評價及鍋爐壓力容器安全技術的基本原理和方法，對學校挺佳鍋爐進行科學的分析與評價，查找隱患，從發(fā)現的問題著手對鍋爐爆炸的危險性及后果的嚴重度進行科學的評價，并對其存在的安全隱患提出合理的整改措施。5.5.提交設計（設計說明書與圖紙等）及要求：提交一份分析報告（或論文）以及相關的設計圖紙若干張（根據圖內容的繁簡可以選用適當的版面 A1、A2或者 A3） 。要求語句通順、層次清楚、推理邏輯

3、性強，設計改進明確、可實施性強。報告要求用小四號宋體、A4 紙型打??；圖紙部分要求嚴格按照作圖規(guī)范繪制（可出 Auto CAD 圖，也可出手工圖） ，采用國際統(tǒng)一標準符號和單位制，并打印。6. 發(fā)題日期：2012 年 11 月 21 日指導老師（簽名）： 學 生 （簽名）： 精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)摘 要通過對我校順楓公寓食堂生活鍋爐房進行實地考察，找尋鍋爐房存在的安全問題，并運用鍋爐壓力容器、安全管理學、電氣安全、安全危險評價等學科來分析和提出整改這些安全隱患的建議。在老師的指導下測量我們所需要的計算數據，來計算我校食堂生活鍋爐的爆破能量，求出爆炸的傷害范圍，根據鍋爐房收集

4、生產現場的安全管理方法和采用的安全技術以及存在的安全隱患，運用安全系統(tǒng)科學的方法和安全管理的手段進行分析，評價其爆炸事故的危害性，找出事故發(fā)生的規(guī)律，提出整改方案或防范措施。最后將根據具體的情況制定鍋爐應急救援措施，采取相應的措施預防和控制鍋爐爆炸事故，減小爆炸事故對人員傷害和財產損失。同時對鍋爐房布局、鍋爐的操作、維護以及日常的檢查等細節(jié)進行調查，通過調查發(fā)現存在的問題并提出合理的整改建議。達到防止鍋爐爆炸事故的發(fā)生，減少爆炸對人員的傷害和財產的損失，以及減少因維護、操作不當等原因造成的鍋爐損壞，避免不必要的損失。 關鍵字：安全隱患；隱患整改建議；鍋爐爆炸；爆炸預防措施 Abstractth

5、rough to our school along Maple apartments canteen living boiler room to conduct field visits, looking for boiler safety problems, and the use of boiler and pressure vessel, safety management, electrical safety, safety risk evaluation subject to analysis and rectification of the safety problems sugg

6、estions. Under the guidance of the teacher to measure what we need data, to calculate our school cafeteria life boiler explosion energy and explosion, the scope of damage, according to the boiler room to collect production site safety management method and the security technology, security risks exi

7、st, based on the safety system of 精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)scientific methods and means to carry out the safety management analysis, evaluation of its explosion accident harm, find out the occurrence regularity of accident, proposes a solution or preventive measures. Finally, according to the specific s

8、ituation of making boiler emergency rescue measures, take corresponding measures to prevent and control of boiler explosion accident, reduce the explosion accident of injuries and property losses. At the same time to the boiler room layout, boiler operation, maintenance and routine inspection and ot

9、her details of the investigation, the investigation found that the existing problems and puts forward reasonable suggestion. To prevent the boiler explosion accidents, reduce blast injury to persons and property loss, and reduce maintenance, improper operation caused the boiler damage, to avoid unne

10、cessary lossesKeywords: Security risks ；Hidden rectification proposal ；Boiler Explosion ； Explosion prevention measures精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)目錄1.前言2.鍋爐壓力容器2.1 簡介 2.2 鍋爐主要安全裝置3.我校順楓公寓生活鍋爐房3.1 鍋爐房及鍋爐簡介3.2 鍋爐房內外事故隱患及整改措施4.鍋爐傷害破壞作用計算4.1 爆炸能量計算4.2 傷害-破壞程度計算4.3 爆炸嚴重度計算5.鍋爐爆炸5.1 常見鍋爐爆炸事故原因5.2 鍋爐爆炸事故危害5.3 鍋爐

11、爆炸預防6.致謝7.結束語參考文獻精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)1.前言鍋爐壓力容器使用廣泛而又具有爆炸危險的特殊設備，它的安全在國內外均受到社會各方面的普遍關注。課程設計是安全工程的一個重要的專業(yè)技術設計，主要任務是使我們掌握鍋爐壓力容器的設計及其爆破時對目標的傷害破壞作用的計算，從而對鍋爐壓力容器進行科學、合理的安全評價，進而采取有效的預防措施，保證鍋爐壓力容器生產運行以及影響范圍人員和財產的安全性。通過本次課程設計我們可以收集到我校順楓公寓鍋爐房的總體結構布置和消防設施布置，還有鍋爐房的安全管理方法、規(guī)章制度和鍋爐的結構、安裝等方面的數據。根據基本工作數據，計算鍋爐爆破時對目

12、標的傷害，破壞作用及半徑，不同傷害破壞半徑所包圍的封閉面積內人員和財產損失的嚴重度大小，并且對于鍋爐房的不合理處提出自己的建議整改措施。精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)2.鍋爐壓力容器2.1 簡介鍋爐是一種能量轉換設備，在鍋爐中通過燃料燃燒，將燃料的化學能轉變?yōu)闊崮埽偻ㄟ^傳熱將熱能傳給水，并使之變成蒸汽或較高溫度的水。壓力容器泛指承受流體壓力的密閉容器。鍋爐是特殊的壓力容器。鍋爐的分類：1.按用途不同分為：電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、生活鍋爐等；2.按容量大小分為：大型鍋爐、中型鍋爐、小型鍋爐；3.按蒸汽壓力大小分為：低壓鍋爐、中壓鍋爐、高壓鍋爐、超高壓鍋爐、亞臨界鍋爐、超臨界鍋爐；4.按

13、燃料和能源種類不同分為燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃氣鍋爐等；5.按鍋爐結構形式不同分為鍋殼鍋爐、水管鍋爐、水火管鍋爐；6.按燃料在鍋爐中燃燒方式不同分為層燃爐、沸騰爐、室燃爐；7.按工質在蒸發(fā)系統(tǒng)的流動方式不同分為自然循環(huán)鍋爐、強制循環(huán)鍋爐、直流鍋爐等。2.2 安全裝置安全裝置分為四大類：連鎖裝置、警報裝置、計量裝置、泄壓裝置。主要有：安全閥：防止設備超壓；水位表：顯示鍋筒（鍋殼）內水位高低；壓力表：測量鍋爐和壓力容器介質壓力大小。爆破片：在標定爆破壓力及溫度下爆破泄壓的原件，屬斷裂型安全泄壓裝置；精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)3.我校順楓公寓生活鍋爐房3.1 鍋爐房及鍋爐簡介1）鍋爐房

14、：位于順楓公寓食堂右側，與食堂相連接，兩者之間一部分是實體墻，另一部分是玻璃門相隔。鍋爐房內有兩臺蒸汽鍋爐，正在使用中一臺鍋爐的額定蒸發(fā)量為 1.0t/h,備用的那臺的額定蒸發(fā)量為 0.5t/h,供用熱水及蒸汽。鍋爐每天的運行時間約為 10 小時，運行期間有 1 名司爐工人進行操作檢查。2）鍋爐：我校順楓公寓食堂生活鍋爐采用的是挺佳鍋爐挺佳鍋爐：1）工作原理：煤在爐膛中缺氧燃燒產生煤氣，后將煤氣作為鍋爐自身燃料，達到無煙無塵排放。 2)性能特點： 1.環(huán)保無煙無塵，煙塵排放達國家一類環(huán)保標準。 2.節(jié)能優(yōu)于國家節(jié)能標準 13-26%。熱效率：燃煤（褐煤或煙煤、無煙煤和其他優(yōu)劣質煤均可燃燒）達

15、76-86%；燃油（氣）88-93%；燃柴達 80-84%。放一次煤（50-200 公斤）能燃用 2-6 小時，比傳統(tǒng)鍋爐節(jié)能 30-50%。點火燃燒停爐5 天內不需重點火即可繼續(xù)運行。 3.除垢立式火管結構，水垢自動脫落，解決世界除垢難題。 4.新工藝國內獨家采用中央回燃、四回程換熱、三次除塵脫硫技術。一爐多用，不須拆卸便可使用柴、煤、油、氣等燃料。3)鍋爐的外形如下圖所示：LHG1.0-0.09-A精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)3.2 鍋爐房內外事故隱患及整改措施1.安全制度牌積灰，看不清字措施：清理安全制度牌上的灰塵2.柜子擋住安全制度牌措施：移開柜子3.房頂開裂，有漏水現象

16、措施：查找原因，修補房頂4.地面有污漬、污水措施：應及時清理地面，保持地面干燥，潔凈5.鍋爐布置不合理，隔頂板太近措施：應距離頂板有一定的距離，好利于通風散熱6.天窗布置不合理措施：天窗應布置在鍋爐的正上方，好利于鍋爐散熱7.鍋爐房內煤亂堆放措施：建一個煤池，規(guī)范放置8.鍋爐房內有雜物，如摩托車、自行車等措施：應將這些雜物移出鍋爐房9.照明布置不合理措施：晚上作業(yè)看不清壓力表、水位表的數值10.操作人員只有一人措施：應配備兩人11.電線老化措施：將老化電線更換12.氧氣瓶與液化氣瓶放在一起措施：應分開放置13.鍋爐未隔離，鍋爐表面溫度高，可能造成燙傷措施：設置防護欄桿或畫警戒線14.插座有短路

17、燒壞的痕跡措施：查看燒壞程度，根據情況更換15.電器開關柜未設柜門，且有大量污垢措施：應設柜門，預防灰塵進入內部，并清除現有的污垢精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)16.配電箱中線頭裸露措施：應加絕緣層保護，以防觸電17.污水排放池是用木板蓋的，且未完全蓋住措施：將木板換成金屬板，且應完全蓋住污水排放池18.鍋爐房離食堂太近措施：應根據鍋爐爆炸傷害范圍將鍋爐房搬遷，遠離食堂19.煙囪高度不合理措施：增加煙囪高度20.隔熱層老化，且有脫落措施：更換隔熱層材料21.鍋爐房內沒有滅火器、消防栓、報警系統(tǒng)措施：應配備消防器材22.沒有防爆墻措施：應設防爆墻，減少爆炸帶來的損失23.前止閥漏水，

18、導致地面大量積水措施：應立即修理前止閥，清掃積水24.鍋爐房前未設進入警示標志措施：應設警示牌，非工作人員不得進入25.鍋爐房內沒有安全警示標志措施：在鍋爐房內設安全標志牌、安全標語精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)4.鍋爐傷害破壞作用計算4.1 爆炸能量計算該鍋爐為圓筒直立鍋爐，經測量其直徑約為 1.4 米，高為 3.64 米，在正常情況下，鍋爐飽和水與飽和蒸汽的比例約為 2:1，鍋爐的額定蒸汽壓力為 0.09 ，鍋爐超壓時的壓力為 0.3 。MPaMPa 鍋爐的體積 V： V=3.641.4/2=5.6 m3 飽和水所占的體為，所以飽和水的體積為：23 2315.63.733Vm飽

19、和蒸汽所占的比例為，所以飽和蒸汽的體積為：12 1325.61.873Vm常壓下飽和水的爆破能量計算公式： (公式一)WWEC V 式中 飽和水容器的爆破能量， 詳見表 2WEKJV容器內飽和水所占的容積，；3m飽和水爆破能量系數，KJm3,其值是KJm3。WC41.46 10表 1 常用壓力下飽和水爆破能量系數SE表壓力aMP0.30.50.81.32.53.0 KJm3WC42.38 1043.25 1044.56 1044.56 1049.56 1051.06 10 常壓下干飽和蒸氣容器的爆破能量計算公式： （公式二）SSEC V式中 飽和蒸汽的爆破能量，見表 3SEJKV水蒸氣的體積，

20、；3m精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)干飽和水蒸汽爆破能量系數，KJm3,其值為 98KJm3。SC表 2 常用壓力下干飽和水蒸氣容器爆破能量系數表壓力aMP0.30.50.81.32.53.0 KJm3Cs24.37 1028.31 1031.5 1032.75 1036.24 1037.77 10根據公式一及表 1 計算出飽和水的爆破能量為： 411.46 103.7354458wwEC vkJ根據公式二及表 2 計算出飽和蒸汽的爆破能量為：298 1.87183.26ssEC vkJ所以鍋爐爆炸總的爆破能量 E 為：54458 183.2654641.26WSEEEkJ根據公式

21、三將爆破能量 E 換算成 TNT 當量 ，每 kg TNT 爆炸所釋放的爆E當破能量一般平均值取 4500KJ/kg： （公式三）/ 4500TNTQE QE/54641.26/ 450012.14TNTQE Qkg按公式四求出計算 1000kgTNT 爆炸試驗模擬比 ，即： （公式四）1133(/1000)0.1QQ11330.10.1(12.14)0.23Q表 3：1000KgTNT 爆炸時沖擊波超壓距離R0/m56789101214161820超壓P0/MPa2.942.061.691.270.950.760 .50.330.2350.170.126距離R0/m2530354045505

22、560657075超壓0.080.0570.0430.0330.0270.02350.02050.0180.0160.0140.013精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)P0/MPa根據超壓P0值從表 4、表 5 中找出對人員和建筑物的傷害破壞作用表 4 沖擊波超壓對人體的傷害作用超壓P0/MPa傷害作用傷害作用0.020.03輕微損傷0.050.10內臟嚴重損傷或死傷0.030.05聽覺器官損傷骨折、0.10大部分人員死亡表沖擊波超壓對建筑物物的破壞作用超壓P0/MPa破壞作用P0/MPa破壞作用0.0050.006門窗玻璃部分破碎0.060.07木房柱折斷0.0060.015受壓面門

23、窗玻璃大部分破碎0.070.10磚墻倒塌0.0150.02窗框損壞0.10.2小房屋倒塌、防震混凝土破壞0.020.03墻裂縫0.20.3大型鋼架結構破壞0.040.05墻大裂縫，屋瓦掉下4.2 傷害 -破壞程度計算傷害破壞半徑計算(死亡半徑、重傷、輕傷及財產破壞作用)（1）當超壓 0.1時，造成輕傷，其模擬距離=22.9m，所以根據公式五計算aMP0R鍋 爐爆炸時的死亡半徑：1R （公式五）0/RR 1022.9 0.235.27RRm(2) 當超壓 0.05時，造成輕傷，其模擬距離=32.5m，所以根據公式五計aMP0R算 鍋爐爆炸時的重傷半徑： （公式五）2R0/RR 1032.5 0.

24、237.5RRm精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)(3) 當超壓 0.02時，造成輕傷，其模擬距離=56m，所以根據公式五計算aMP0R 鍋爐爆炸時的輕傷半徑：3R （公式五）0/RR 1056 0.2312.88RRm(4) 當超壓 0.005時，會造成財產損失，其模擬距離 R=85m，根據公式五計aMP算鍋爐的財產損失半徑：4R 40850.2319.55RRm其爆炸傷害范圍如表 4 所示：表 6：鍋爐爆炸傷害半徑表傷害范圍（m）傷害范圍（m）死亡5.27輕傷12.88重傷7.5財產損失19.554.3 爆炸嚴重度計算鍋爐爆炸事故的嚴重度用 S 表征，反映其鍋爐爆炸事故造成的經濟損

25、失大小。它包括人員傷亡和財產損失兩方面，并將人的傷害也折合成財產損失（萬元） 。用公式六表示事故的總損失值： (公式六)412320(60003000105)/6000SNNNN式中 C財產破壞價值，萬元；、事故中人員死亡、重傷、輕傷人數。1N2N3N其中 224443.143.14 (19.55)0.0224NR在死亡半徑內，由于只有一個司爐工人在鍋爐運行期間進行操作，所以人員密度取 0.03 人/平方米，求出 N1：322110323.14()3.14 (5.27)0.032.62NRR在重傷半徑內，人員密度平均取 1 人/平方米，求出：22N精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)22

26、2212223.14()3.14(7.5)(5.27)1.089.43NRR在輕傷半徑區(qū)域內，若食堂全部坐滿的情況下，人員約在 600800 人之間，所以取平均數 2 人/平方米，求出 N3：1223321223.14()3.14(12.88)(7.5)2688.54NRR事故的嚴重度計算結果為：412320(60003000105)/600033.320 (6000 2.623000 89.43 105 688.54)/60001220.989SNNNN萬元鍋爐房爆炸事故嚴重度的計算如下表所示：表 7：鍋爐爆炸事故后果死亡重傷輕傷財產破壞事故類型半徑/m波及范圍暴露人員半徑/m波及范圍暴露人

27、員半徑/m范圍人員半徑/m范圍人員超壓爆炸5.27鍋爐房工作人員7.5鍋爐房食堂部分區(qū)域12.88鍋爐房食堂部分區(qū)域工人儲物室食堂工人宿舍19.88鍋爐房食堂部分區(qū)域倉庫員工儲物室精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)5.鍋爐爆炸5.1 鍋爐爆炸事故原因 爆炸事故指鍋爐中的主要承壓部件鍋筒（鍋殼） 、集箱、爐膽、管板等發(fā)生破裂爆炸的事故。常導致設備、廠房損壞和人身傷亡，造成重大損失。 鍋爐常見爆炸有超壓爆炸、缺陷導致的爆炸、嚴重缺水導致的爆炸，下圖是這三種常見鍋爐爆炸的原因的事故樹分析。 事故樹分析： 鍋爐爆炸1缺陷嚴重缺水過熱過燒超壓人員失誤安全裝置失效其中：X1安全閥、壓力表不齊全X2

28、安全閥、壓力表損壞X3安全閥、壓力表裝設錯誤X4操作人員擅離崗位X5操作人員放棄監(jiān)視責任X6關閉出汽通道X7關小出汽通道精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)X8鍋爐主要承壓部件出現裂紋X9鍋爐主要承壓部件嚴重變形X10-鍋爐主要承壓部件腐蝕X11-鍋爐主要承壓部件組織變化 上述導致鍋爐爆炸的原因并不全面，只是一部分原因。5.2 鍋爐爆炸事故危害 鍋爐壓力容器爆炸，常造成大面積的、立體性的破壞和群體傷害，對事發(fā)單位和社會造成嚴重危害。1） 沖擊波傷害能量鍋爐、壓力容器內的介質一般是具有較高壓力的氣體、液化氣體或高溫液體，承壓部件一旦破裂，介質即泄露膨脹或瞬時氣（汽）化，瞬間釋放很大的能量。

29、其中，85%的能量用以產生沖擊波，向周圍快速傳播，破壞設備、建筑并危害人身安全。2） 碎片打擊鍋爐壓力容器破裂爆炸時，高速噴出的氣流可將殼體反向推出，有些殼體破裂成塊或片向四周飛散。這些具有較高速度或較大質量的碎片，在飛出過程中具有較大的動能，擊穿、撞壞相遇的設備或建筑，有時直接傷人，可造成較大的傷害。碎片還可能損壞附近的設備和管道，引起連續(xù)爆炸或火災，造成更大的傷害。3） 介質傷害主要是有毒介質和高溫水汽的燙傷。在壓力容器所盛裝的液化氣體中，有很多是毒性介質，如液氨、液氯、二氧化硫等。盛裝這些介質的容器一旦破裂，大量液體瞬間氣化并向周圍大氣中擴散，會造成大面積的毒害，不但造成人員中毒，致死致

30、病，也嚴重破壞生態(tài)環(huán)境，危及中毒區(qū)的動植物。鍋爐爆炸釋放的高溫汽水混合物，會使爆炸中心附近的人員燙傷。其他高溫介質泄放氣化也會灼傷傷害現場人員。4） 二次爆炸及燃燒當容器所盛裝的介質為可燃液化氣體時，容器破裂爆炸在現場形成大量可燃蒸汽，并速即與空氣混合形成可爆性混合氣，在擴散中遇明火產生二次爆炸并釀成火災。 精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)5.3 鍋爐爆炸預防1)完善鍋爐及鍋爐房管理制度鍋爐房應有下列管理制度： 鍋爐房各崗位的崗位責任制 鍋爐及輔機操作規(guī)程 巡回檢查制度 設備維護保養(yǎng)制度 交接班制度 水質管理制度 運行記錄制度 事故報告制度1）加強容器運行期間的安全檢查容器專責操作人員在容器運行期間應經常檢查容器的工作狀況，以便及時發(fā)現操作上或設備上的不正常狀態(tài)，采取相應的措施進行整改或消除，防止異常情況的擴大或延續(xù)，保證容器安全運行。檢查主要包括工藝條件、設備狀況以及安全裝置等。在工藝條件方面，主要檢查操作壓力、操作溫度、液位是否在安全操作規(guī)程規(guī)定的范圍內，容器工作介質的化學組成，特別是那些影響容器安全的成分是否符合要求。在設備狀況方面，主要檢查各連接部位有無泄漏、滲漏現象，容器的部件和附件有無塑性變形、腐蝕以及其他缺陷或可疑跡象，容器及其連接管道有無振動、磨損等現象。在安全裝置方面，主要檢查與安全裝置以及與安全有關的計量器具是否保持完好狀態(tài)。2