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第1篇 我國(guó)液化石油氣安全技術(shù)應(yīng)用分析與研究
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，居民的生活水平不斷提高，液化石油氣在全國(guó)城鄉(xiāng)已經(jīng)普及，成為一種不可缺少的民用能源，但是，液化石油氣又是一種易燃、易爆、有毒等特性，往往在使用、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中發(fā)生爆炸、火災(zāi)和中毒事故，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)?yè)p失，對(duì)社會(huì)安全帶來(lái)巨大影響，結(jié)合我公司安全運(yùn)行三十年安全無(wú)事故和管理實(shí)踐，重點(diǎn)從防止人的不安全行為、消除機(jī)械的物質(zhì)的不安全狀態(tài)、杜絕管理上的缺陷三個(gè)方面的角度。對(duì)我國(guó)液化石油氣(lpg)安全技術(shù)的應(yīng)用與研究作如下分析：
一、 液化石油氣(lpg)的特性分析
液化石油氣(lpg)是以丙烷和丁烷(丁烯)為主要成分的混合物。液化石油氣與空氣的混和氣作主氣源時(shí)，液化石油氣的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)高于其爆炸上限的2倍，且混和氣的露點(diǎn)應(yīng)低于管道外壁溫度5℃，硫化氫含量不應(yīng)大于20mg/m3，液化石油氣質(zhì)量指標(biāo)見(jiàn)(表1)。
表1 液化石油氣質(zhì)量指標(biāo)(gblll74—89)
| 項(xiàng)目 | 質(zhì)量指標(biāo) |
| 密度/(kg/m3) | 報(bào)告 |
| 蒸氣壓/kpa不大于 | 1380 |
| c5及c5以上組分含量(體積百分?jǐn)?shù))不大于 | 3.0 |
| 殘留物 | |
| 蒸發(fā)殘留物/(10-2ml/ml) | 報(bào)告 |
| 油漬觀察值/(ml) | 報(bào)告 |
| 銅片腐蝕等級(jí)不大于 | 1 |
| 總硫含量/(mg/m3)不大于 | 343 |
| 游離水 | 無(wú) |
1、液化石油氣(lpg)的性質(zhì)。
一般民用和工業(yè)用的液化石油氣有四種規(guī)格，即：
(1)以丙烷為主組合的，主要由丙烷和丙烯組成。
(2)以丁烷為主組合的，主要由正丁烷，異丁烷和丁烯組成。
(3)混合液化石油氣，由不同比例c3和c4烴類組成。
(4)高純度丙烷，約含95%的丙烷。
不同的煉油廠的液化石油氣的組成差別很大，且液化石油是一種混合物，混合物的性質(zhì)主要與其化學(xué)成分有關(guān)，所以要想知道液化石油氣的性質(zhì)，首先應(yīng)做化學(xué)分析，然后按其化學(xué)成分和各種組分的已知數(shù)進(jìn)行計(jì)算。在常溫壓下，甲烷、乙烷、丙烷和丁烷是氣態(tài)，成烷為液態(tài)，隨著碳原子數(shù)的增加，烷烴和烯烴的相對(duì)分子質(zhì)量增大，沸點(diǎn)升高的在相同碳原子數(shù)時(shí)，烷烴比烯烴二沸點(diǎn)高，液化石油氣的另一特征是，氣液兩相共存，從輸配和供應(yīng)方面來(lái)看，需要熟悉其液相性質(zhì)，但從燃燒器和加熱爐使用的角度看，常常關(guān)心它的氣相性質(zhì)，而對(duì)于瓶裝用戶來(lái)說(shuō)，可能希望了解氣液兩相的性質(zhì)。
(1)液相性質(zhì)。液化石油氣在常溫常壓下都以氣體狀態(tài)存在，液態(tài)流出會(huì)譜成約200倍的氣體急速擴(kuò)散，液化石油氣的沸點(diǎn)、熔點(diǎn)以及臨界參數(shù)(見(jiàn)表2)
表2液化石油氣的部分參數(shù)
| 性質(zhì) | 丙烷 | 正丁烷 | 異丁烷 |
| 沸點(diǎn) | -42.05 | -0.50 | -11.72 |
| 熔點(diǎn) | -187.68 | -183.30 | -159.42 |
| 臨界溫度 | 92.67 | 152.03 | 134.99 |
| 臨界壓力 | 4.25 | 3.79 | 3.65 |
| 臨界體積 | 0.20 | 0.255 | 0.263 |
表3液化石油氣的密度與相對(duì)密度
| 性質(zhì) | 丙烷 | 正丁烷 | 異丁烷 | ||||
| 液相 | 氣相 | 液相 | 氣相 | 液相 | 氣相 | ||
| 常溫條件下 | 密度（0℃） （kg/ m3） | —— | 2.03 | —— | 2.67 | —— | 2.62 |
| 密度（15.6℃） （kg/ m3） | —— | 1.96 | —— | 2.60 | —— | 2.60 | |
| 蒸氣壓力下 | 相對(duì)密度 （空氣為1） | 0.5077 | —— | 0.5844 | —— | 0.5631 | —— |
| 密度（15.6℃） （kg/ m3） | 507 | 1509 | 584 | 408 | 563 | 7.0 | |
(2)氣相性質(zhì)。液化石油氣的壓縮因子(z)在15.7℃，101.3251cpa壓力下的z值，見(jiàn)表4
表4液化石油氣主要組合的z值
| 介質(zhì) | z | 介質(zhì) | z |
| 丙烷 | 0.9840 | 丁烯－1 | 0.969 |
| 丙烯 | 0.9840 | 順丁烯－2 | 0.9650 |
| 正丁烷 | 0.9690 | 反丁烯－2 | 0.9550 |
| 異丁烷 | 0.9710 | 異丁烯 | 0.9690 |
由表3列出的數(shù)值表明，液化石油氣為空氣重的1.5-2倍，所以液化石油氣泄漏不像天然氣那樣會(huì)上升，而是沉積于地面，在經(jīng)營(yíng)與使用液化石油氣時(shí)，必須對(duì)此給予足夠的注意，并應(yīng)采取有效的安全防護(hù)措施。因?yàn)橐夯蜌庖兹夹源?，無(wú)論氣溫多么低，一遇火種就燃燒，容易引起火災(zāi)。液化石油氣燃燒時(shí)必須有約30倍的空氣，火焰呈淺藍(lán)色，無(wú)煙。常壓下液化石油氣的露點(diǎn)與其沸點(diǎn)很接近，壓力提高，露點(diǎn)顯著提高，加入空氣時(shí)適將其反。由于沸點(diǎn)較高，因而比丙烷先冷凝，這樣在加壓輸送丁烷或丙烷，丁烷混合氣時(shí)，應(yīng)對(duì)所用管道保溫處伴熱，防止流體冷凝。
(3)結(jié)冰現(xiàn)象。液化石油氣中可能溶有微量的水，無(wú)論是液化石油氣的液相還是在氣相中，水的溶解度都會(huì)隨溫度升高而增大。在低溫時(shí)，溶于液化石油氣中的水就會(huì)析出，這種現(xiàn)象被寵位地稱為“結(jié)冰現(xiàn)象”。水析出的方式有兩種，一種是由于液相溫度下降，水的溶解度降低，水就從中離析出來(lái)，積于貯罐，液相管和蒸發(fā)器內(nèi)，隨著溫度下降離的出來(lái)的水質(zhì)會(huì)結(jié)冰，另一種是液相通過(guò)減壓閥膨脹時(shí)，氣體中的水離析出來(lái)并結(jié)冰?？傊?，無(wú)論在低溫中壓或高溫高壓下，都有可能結(jié)冰，即生成烷類水化物(白色結(jié)晶)。如果溫度和壓力條件適當(dāng)，而且有充分的水量，固態(tài)水化物就會(huì)不斷地生成，直到將閥門(mén)、管道的高壓器全部堵塞，為了防止在生產(chǎn)裝置中形成烴類水化物，應(yīng)對(duì)液化石油氣進(jìn)行干燥或在液化石油氣中加入0.1%(容積)的甲醇，降低其水化物生成的溫度。
2、液化石油的燃燒爆炸危險(xiǎn)性
在可燃性氣體中規(guī)定，爆炸下限大于10%且爆炸下限之差小于20%的氣體為可燃?xì)怏w，易燃?xì)怏w規(guī)定爆炸下限小于10%或爆炸上限之差大于20%的氣體。液化石油氣爆炸下限為2%，所以屬于易燃?xì)怏w，且燃燒熱值都比較大，以丙烷(c3h8)為例，氣相丙烷燃燒熱值為2220kj/mol。液化氣體的特點(diǎn)是沸點(diǎn)低，如丙烷的沸點(diǎn)為-42.10c，極易氣化，因而突然泄漏時(shí)，造成的閃蒸(即瞬間的迅速氣化)是一般氣體，所設(shè)有的特殊現(xiàn)象。一般情況下，閃蒸量約為泄漏量的20%-30%。已蒸發(fā)氣體自然地向大氣擴(kuò)散。這種閃蒸現(xiàn)象對(duì)于可燃物液化氣體來(lái)說(shuō)特別危險(xiǎn)，因?yàn)檠杆僬舭l(fā)使氣體來(lái)不及擴(kuò)散而滯留在一定的空間范圍內(nèi)與空氣混合形成了爆炸性氣體，這就意味著已具備發(fā)生爆炸的先決條件。
通常比空氣輕的氣體在接近地面的大氣中垂直擴(kuò)散大于水平擴(kuò)散;而比空氣重的氣體在大氣中則容易沉降，因而主要是水平擴(kuò)散，水平擴(kuò)散的結(jié)果會(huì)使氣體在下風(fēng)向沿地面大范圍的空間里分散，如果是毒性或可燃性氣體，那么后果是不堪設(shè)想的。可燃性液化氣體的燃燒危險(xiǎn)性遠(yuǎn)比易燃液體大得多。汽油是大家比較熟悉的一種易燃液體，沸點(diǎn)在500c以上，閃點(diǎn)在-450c左右，易揮發(fā)，爆炸性很強(qiáng)，揮發(fā)后有蒸汽與空氣混合，遇火即可引爆。而瓶裝可燃液化氣體的沸點(diǎn)低于常溫，已不能測(cè)定其閃點(diǎn)，并以此表來(lái)衡量其危險(xiǎn)級(jí)別，可見(jiàn)其火災(zāi)危險(xiǎn)性比汽油大得多。幾種液化氣體的燃燒性能見(jiàn)表5
表5幾種液化氣體的燃燒性能
| 名稱 | 風(fēng)速2m/s時(shí)火煽傳播速度 （m/s） | 燃燒進(jìn)度 （mm/min） | 火煸表面 輻射溫度 mj/（m2h） | 無(wú)風(fēng)時(shí)距 火源15米 處的輻射熱 mj/（cm2h） |
| 甲烷 | 2.2 | 10.4 | 14.78 | 0.31 |
| 乙烯 | 2.9 | 12.9 | 23.89 | 0.55 |
| 正丁烷 | 3.9 | 9.3 | 18.23 | 0.41 |
| 汽油 | 2.0 | 408 | 11.94 | 0.24 |
通過(guò)表5中試驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較，可以設(shè)想液化石油氣一旦釀成火災(zāi)是何等的嚴(yán)重，人受到強(qiáng)烈的熱輻射后，會(huì)被燒傷或死亡;有機(jī)物受到熱輻射是，會(huì)形成火災(zāi)，而且滅火以后極有可能發(fā)生二次爆炸，丙烷與空氣混合后最小點(diǎn)燃燒量為0.26(ml)，空氣本身就是一種助燃的氧化劑，這一條件隨時(shí)隨地都存在?？扇嘉锞褪强扇?xì)怏w本身，如何防止可燃?xì)怏w燃燒和爆炸，關(guān)鍵問(wèn)題是要控制好點(diǎn)火源和防止氣體泄漏。
3、液化石油氣(lpg)的充裝質(zhì)量。
按規(guī)定丙燒在600c時(shí)的液體飽和溶度為0.427kg/l;這就是液化石油氣的充裝系數(shù)，按照gb5842-1996《液化石油氣》制造的也是常用的ysp-10、ysp-15、ysp-50三種液化石油氣瓶的容積分別為23.5l、35.5l、118l，這三種規(guī)格的液化石油氣氣瓶的最大允許允裝量分別為：
g10=0.427×23.5=10.345(kg)
g15=0.427×35.5=15.1585(kg)
g50=0.427×118=50.3660(kg)
液化石油氣鋼瓶充裝量應(yīng)符合表6之規(guī)定
表6液化石油氣充裝量
| 鋼瓶型號(hào) | 質(zhì)量充裝允許偏差點(diǎn)（kg） |
| ysp-2 | 1.9±0.1 |
| ysp-5 | 4.8±0.2 |
| ysp-10 | 9.5±0.3 |
| ysp-15 | 14.5±0.5 |
| ysp-50 | 49.0±1.0 |
因?yàn)?l=0.528kg，所以1kg=1.894l數(shù)
1.894×15=28.4(l)，(液相氣體所占體積)
28.4l/35.5l×100%=80%(液相氣體在瓶?jī)?nèi)所占體積比)
當(dāng)溫度上升至200c時(shí)，以上的方法得出液相氣體所占?xì)馄康捏w積比為85%;當(dāng)溫度上升到300c時(shí)，為87.4%;當(dāng)溫度上升到500c時(shí)，為94.7%;而溫度上升到最高使用溫度600c時(shí)，則為98%以上，僅留不到2%氣相空間。
二、液化石油氣(lpg)供應(yīng)廠站、設(shè)施與安全防護(hù)設(shè)施分析。
液化石油氣(lpg)充裝單位應(yīng)具有與所充裝氣體種類、規(guī)格相適應(yīng)的廠房、場(chǎng)地、安全設(shè)施、充裝設(shè)備與管道、化驗(yàn)儀器、鑒測(cè)儀器的工量器具。
1、廠房建筑及場(chǎng)地
廠房建筑及場(chǎng)地必須符合下列條件：
(1)廠房建筑應(yīng)符合gb50016《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。充裝易燃?xì)怏w應(yīng)為一級(jí)耐火建筑;充裝其他氣體應(yīng)不低于二級(jí)耐火建筑。各類建筑物的距離符合相應(yīng)防火要求。
(2)易燃?xì)怏w充裝間必須按有關(guān)規(guī)范設(shè)置足夠的泄壓面積不，并應(yīng)有與充氣間體積相適應(yīng)的泄壓設(shè)施。
(3)氣體壓縮充裝和氣瓶貯存庫(kù)、槽車(chē)站等，必須具有符合安全技術(shù)要求的通風(fēng)、遮陽(yáng)、避雨雪、避雷電和防靜電的設(shè)施。
(4)易燃易爆氣體的壓縮充裝間和氣瓶貯存庫(kù)的地坪，必須用不發(fā)火的材料鋪設(shè)。
(5)各充裝臺(tái)與實(shí)瓶庫(kù)和空瓶庫(kù)之間，必須設(shè)置防爆墻，其原度不小于120mm，高度不低于2m，且應(yīng)采用鋼筋混凝土或其他不燃的高強(qiáng)材料建成。
(6)站內(nèi)必須設(shè)置修理或更換氣瓶主要附件的專門(mén)修理間，但更換瓶閥應(yīng)送氣瓶檢驗(yàn)站，并要有運(yùn)瓶通道和氣瓶裝卸平臺(tái)。
(7)站內(nèi)必須設(shè)置消防車(chē)通道，專和消防栓、滅火器材、消防水池、報(bào)警裝置以及在緊急情況下處理氣瓶用的消防設(shè)施。
2、安全設(shè)施
安全設(shè)施必須符合下列條件：
(1)測(cè)試、計(jì)量衡器及監(jiān)測(cè)報(bào)警等儀表，必須齊全完好，定期校驗(yàn)，并有定檢鑒證。
(2)避雷裝置的接地電阻不得大于10ω，管道、容器以及頻繁操作的閥門(mén)管段和防空管，必須設(shè)置靜電接地裝置，其接地電阻不得大于10ω。
(3)充裝臺(tái)、容器、管道等承壓處，必須設(shè)置安全閥，并應(yīng)定期校驗(yàn)，如介質(zhì)為可燃或有毒氣體，則必須在安全閥進(jìn)口處設(shè)置截止閥，以備緊急情況下使用。
(4)安全閥、放空閥的出口管，必須引至室外3m以上高處，對(duì)有毒或易燃易爆氣體，則必須引入回收裝置或處理裝置。
(5)根據(jù)氣體性質(zhì)，按gb2894《安全標(biāo)志》中的規(guī)定，在充裝間內(nèi)外設(shè)置安全標(biāo)志。
3、設(shè)備與管道
設(shè)備與管道必須符合下列條件：
(1)氣體加壓、分離、貯存、計(jì)量等壓力容器的設(shè)計(jì)、制造、安裝、驗(yàn)收、使用和管理，必須符合《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(2009版)的規(guī)定。
(2)氣體輸送管道的設(shè)計(jì)安裝和試驗(yàn)檢修，必須符合《壓力管道安全管理與監(jiān)察規(guī)定》及gb50235《工業(yè)管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》的規(guī)定。
(3)充裝設(shè)備、管道、閥門(mén)和連接件等，必須選用與介質(zhì)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、不會(huì)導(dǎo)致燃燒爆炸的材質(zhì)制成。用于輸送壓力等于大于3.0mpa的可燃或助燃性氣體的管道，必須選用gb1529或gb1530蒸氣同管及不銹鋼管，其管道閥門(mén)的材質(zhì)應(yīng)為不銹鋼鋼或銅基合金，嚴(yán)禁使用鑄鋼或鑄鐵閥門(mén)。
(4)輸送氣體的管道管徑，尤其是輸送可燃或助燃性氣體的管道管徑，必須按氣體最大流量和壓力計(jì)算選用。
4、電氣裝置
電器裝置必須符合下列條件：
(1)可燃?xì)怏w充裝單位的電氣裝置(含儀器、儀表)的設(shè)計(jì)，安裝驗(yàn)收，必須符合gbj58《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。
(2)可燃?xì)怏w充裝單位的電氣裝置，必須采用相應(yīng)的防爆型，其防爆等級(jí)不得低于q-2級(jí)。
(3)最小點(diǎn)燃能量不大于0.10mj的可燃?xì)怏w充裝單位的電話，電筒也應(yīng)是防爆型的，并不準(zhǔn)安裝非防爆的電風(fēng)扇、電鐘、電鈴等電氣設(shè)施。
各液化石油氣(lpg)充裝站在安全技術(shù)條件上應(yīng)分別遵循《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)定》(2009年版)和gb17264-1998《永久氣體氣瓶充裝站安全技術(shù)條件》;gb17265-1998《液化氣體氣瓶充裝站安全技術(shù)條件》;gb17267-1998《液化石油氣充裝站安全技術(shù)條件》等國(guó)家法規(guī)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
三、質(zhì)量保證體系與規(guī)章制度的分析
(一)液化石油氣(lpg)的質(zhì)量保證體系
為了使液化石油氣充裝站優(yōu)質(zhì)、安全進(jìn)行，要求各充裝站建立充裝工作質(zhì)量保證體系，簡(jiǎn)稱質(zhì)保體系(也稱質(zhì)量管理體系或安全質(zhì)量管理體系)，并編制《質(zhì)量保證手冊(cè)》(以下簡(jiǎn)稱《質(zhì)保手冊(cè)》)。《質(zhì)保手冊(cè)》是液化石油氣充裝單位質(zhì)量保證體系的文字表達(dá)形式，質(zhì)保體系上指令性文件，是液化石油氣充裝站工作人員在充裝各個(gè)環(huán)節(jié)工作中，長(zhǎng)期遵循的行為規(guī)范和基本法規(guī)。
《質(zhì)保手冊(cè)》的編制必須規(guī)范，其基本原則與模式服從iso9000-gb/t19000系列標(biāo)準(zhǔn)，編寫(xiě)格式按gb1.1執(zhí)行。質(zhì)保體系應(yīng)健全，該體系應(yīng)由組織系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成。內(nèi)容應(yīng)切合本充公裝單位工作實(shí)際，圖表清晰、可操作性強(qiáng)。
(二)液化石油氣(lpg)規(guī)章制度的建立
液化石油氣(lpg)充裝站的各項(xiàng)規(guī)章制度必須完善，規(guī)章制度可理解為法規(guī)系統(tǒng)的部分內(nèi)容，但這里所指的規(guī)章制度除國(guó)家法規(guī)及國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、各級(jí)政府指令性文件以外的充裝單位內(nèi)部的規(guī)章制度。
充裝單位應(yīng)根據(jù)有關(guān)規(guī)程、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的要求及充裝氣體的特點(diǎn)，制定各項(xiàng)管理制度和安全技術(shù)操作規(guī)程，建立各項(xiàng)充裝工作記錄。
(1)管理制度一般應(yīng)包括以下內(nèi)容：○1各類人員崗位責(zé)任制;○2氣瓶建檔、標(biāo)識(shí)、按期檢驗(yàn)和維修保養(yǎng);○3安全管理(包括安全教育、安全生產(chǎn)、安全檢查等內(nèi)容);○4用戶信息反饋;○5壓力容器、壓力管道等使用管理及定期檢驗(yàn);○6計(jì)量器具與儀器儀表校驗(yàn);○7氣瓶檢查登記;○8資料保管(如充裝資料、設(shè)備檔案等);○9不合格氣瓶處理;○10各類人員培訓(xùn)考核;○11對(duì)用戶的宣傳教育;○12事故上報(bào);○13氣瓶托管制度。
(2)安全技術(shù)操作規(guī)程一般應(yīng)包括以下內(nèi)容：○1瓶?jī)?nèi)殘液處理;○2氣瓶充裝前、后檢查;○3氣瓶充裝;○4氣體分析;○5設(shè)備操作;○6事故應(yīng)急處理。
(3)應(yīng)有必要的工作記錄和見(jiàn)證材料。一般應(yīng)包括以下內(nèi)容：○1收、發(fā)瓶記錄;○2殘液處理記錄;○3充裝前后檢查記錄;○4不合格氣瓶隔離處理記錄;○5氣體分析記錄;○6信息反饋記錄;○7設(shè)備運(yùn)行、檢修和安全檢查記錄等。
四、液化石油氣(lpg)泄漏處理的對(duì)策與技術(shù)分析
液化石油氣(lpg)屬于液化烴，在常溫常壓下呈氣態(tài)，在氣態(tài)下密度比空氣大2倍左右，容易在地面及低洼處積存。其飽和蒸汽壓隨溫度升高而急劇增加，其膨脹系數(shù)也較大，氣化后體積膨脹250—300倍。爆炸濃度范圍比較寬。由于液化石油氣的閃點(diǎn)及沸點(diǎn)低，在00c以下，爆炸濃度范圍一般在2%-10%。處置夜化石油氣泄漏及火災(zāi)事故是經(jīng)常遇到的，因此，認(rèn)真研究和正確掌握液化石油氣(lpg)泄漏事故處置及火災(zāi)撲救戰(zhàn)術(shù)措施，是液化石油氣行業(yè)全體人員面對(duì)的重要課題。
1、容易泄漏或發(fā)生火災(zāi)的液化石油氣貯罐的部位
(1)閥門(mén)法蘭(密封墊片)因老化、開(kāi)裂等損壞而泄漏。泄漏的法蘭又分為閥門(mén)前法蘭和閥門(mén)后法蘭。一般來(lái)說(shuō)，閥門(mén)后法蘭泄漏易處理，閥門(mén)前法蘭泄漏較難處置。
(2)液化石油氣(lpg)管道因材質(zhì)老化受震動(dòng)，撞擊等出現(xiàn)裂縫地漏，若是氣相管泄漏;在一定時(shí)間內(nèi)泄漏量要少一些，如果是液相泄漏，則泄漏量較大。
(3)貯罐根部因材質(zhì)問(wèn)題或其它原因歇出現(xiàn)裂縫泄漏。因內(nèi)部超壓，或受高溫燃烤急劇增壓而在頂部撕口子爆裂，這種泄漏量大，擴(kuò)散快，危險(xiǎn)性大。
2、液化石油氣(lpg)泄漏與火災(zāi)的處置措施分析
(1)切斷氣源、冷卻烯釋
由于液化石油氣(lpg)的飽和汽壓隨溫度升高急劇增加，體積增大很快，一旦液化石油的儲(chǔ)罐發(fā)生火災(zāi)，首要滅火措施是切斷氣源，在氣源無(wú)法及時(shí)切斷時(shí)，必須對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)的溫度不致過(guò)高、罐內(nèi)壓力不驟然升高，罐體強(qiáng)度不低降(實(shí)踐證明地上鋼管火災(zāi)，5min內(nèi)可以使罐壁溫度達(dá)到5000c，強(qiáng)度降低一半，8-10min內(nèi)鋼板失去支持能力)，從而避免液化石油氣大量泄漏而導(dǎo)致的火災(zāi)蔓延和爆炸。
組織足夠數(shù)量的噴霧水槍、驅(qū)散、稀釋沉積飄浮上氣體;搶險(xiǎn)人員堵漏時(shí)，必須設(shè)噴霧水槍掩護(hù);對(duì)貯罐頂部開(kāi)口泄漏，要用噴霧水槍托住下沉的氣體，往上驅(qū)散;驅(qū)散稀釋不能使用直流水槍，以免強(qiáng)水流沖擊會(huì)產(chǎn)生靜式;如果貯罐場(chǎng)站有蒸氣管道時(shí)，可接出蒸汽管放蒸氣來(lái)稀釋泄漏的液化石油氣。
(2)現(xiàn)場(chǎng)詢情、設(shè)置警戒
搶險(xiǎn)隊(duì)員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，要掌握泄漏擴(kuò)散區(qū)域及周?chē)袩o(wú)火源;泄漏部位，實(shí)際儲(chǔ)量;是否能夠?qū)嵤┒侣芊癫扇〉构啻胧┑?，利用檢測(cè)儀檢測(cè)事故現(xiàn)場(chǎng)的氣體濃度;測(cè)定現(xiàn)場(chǎng)周?chē)鷧^(qū)域的風(fēng)力和風(fēng)向，搜尋遇險(xiǎn)和被困人員，并迅速組織營(yíng)救和疏散。數(shù)據(jù)偵察和掌握情況，確定警戒范圍，設(shè)立警戒標(biāo)志，布置警戒人員，嚴(yán)格控制人員進(jìn)入，在整個(gè)控制過(guò)程中，要不間斷地對(duì)風(fēng)向和風(fēng)力、擴(kuò)散周邊區(qū)域進(jìn)行氣體濃度檢測(cè)，適時(shí)調(diào)整警戒范圍。
(3)加強(qiáng)防護(hù)、實(shí)施堵漏
進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)或警戒區(qū)域的隊(duì)員必須佩戴呼吸器及各種防護(hù)器具，穿著密封式消防防化服，外圍人員要穿純棉戰(zhàn)斗服，扎緊褲口袖口，勒緊腰帶褲帶，必要時(shí)全身澆濕進(jìn)入擴(kuò)散區(qū)，實(shí)施堵漏工作，管道泄漏或罐體孔洞型泄漏，應(yīng)使用專用的管道內(nèi)封式、外封式、捆綁式充氣堵漏工具進(jìn)行迅速堵漏，或用金屬螺釘加粘合劑旋擰，或利用木模、硬質(zhì)橡膠塞封堵，因螺栓松動(dòng)引起法蘭泄漏時(shí)，應(yīng)使用無(wú)火花工具，緊固螺栓，制止泄漏，若法蘭墊片老化導(dǎo)致帶壓泄漏，可利用專用法蘭夾具，夾住法蘭，并在螺栓洞鉆孔高壓注射密封膠堵漏。罐體撕裂泄漏，由于罐脆裂或外力作用造成罐體撕裂，其泄漏往往是噴射狀，流速快;泄量大。制止這種泄漏可利用專用的捆綁緊固和空心橡膠塞加壓充氣躊躇是塞堵的措施，在不能有效制止泄漏時(shí)，也可采用疏導(dǎo)的方法將其導(dǎo)入其它容器或儲(chǔ)罐。
(4)倒罐慎用、攻防戰(zhàn)術(shù)
運(yùn)用倒罐手段降低燃燒罐液面。液化石油氣貯罐裂口燃燒，罐內(nèi)氣體沒(méi)有燒完，火焰就不能撲滅。因此當(dāng)罐內(nèi)液面較高時(shí)，在條件允許的情況下，可采取倒罐措施來(lái)降低燃燒罐液面，正確實(shí)施倒罐技術(shù)，一般有兩種方法，一種是靠罐面較高時(shí)，內(nèi)壓差倒罐，即液面高、壓力大的罐向空罐導(dǎo)流，但這種方法由于很容易達(dá)到兩罐壓力平衡，導(dǎo)出的液面不會(huì)很多;第二種是開(kāi)啟輕泵倒罐，即用泵將液相石油氣抽出，輸轉(zhuǎn)到其它罐。倒罐作業(yè)必須慎重進(jìn)行，在貯罐燃燒是帶壓的情況下，工藝操作更要謹(jǐn)慎，否則極易引發(fā)爆炸。因此，采取倒罐作業(yè)，必須由企業(yè)負(fù)責(zé)人、技術(shù)人員共同認(rèn)證研究，在確認(rèn)安全、有效的前提下實(shí)施。
撲救液化石油氣(lpg)火災(zāi)，進(jìn)攻和撤防都是依據(jù)火場(chǎng)態(tài)勢(shì)作出的必要決策。進(jìn)攻是為了控制局面，制止火災(zāi)蔓延，防止爆炸，撤防是為了避免傷亡，保存力量，以利再次組織進(jìn)攻，爭(zhēng)取作戰(zhàn)的主動(dòng)性。在火災(zāi)的撲救過(guò)程中，及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并準(zhǔn)確預(yù)報(bào)險(xiǎn)情非常重要。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)燃燒罐體發(fā)出刺耳的尖嘯聲，火焰顏色由紅變白，貯罐發(fā)生顫抖現(xiàn)象，就要及時(shí)發(fā)出警告，緊急組織撤離。在前期進(jìn)行作戰(zhàn)部署時(shí)就要調(diào)整好停車(chē)位置及方向，確定遇有險(xiǎn)情的撤離線路和聯(lián)系方式，授權(quán)各陣地指揮員遇有嚴(yán)重險(xiǎn)情不需請(qǐng)示的撤離指揮權(quán)。緊急撤離時(shí)可視情不收器材、不開(kāi)車(chē)輛，主要保證人員安全撤出，然后再調(diào)整部署，組織實(shí)施進(jìn)攻滅火。
總之，液化石油氣(lpg)行業(yè)的事故預(yù)防與控制，是通過(guò)采用技術(shù)和管理手段使事故不發(fā)生;后者是通過(guò)采取技術(shù)和管理手段，使事故發(fā)生后不造成嚴(yán)重后果，或使后果盡可能減小，對(duì)于液化石油氣事故的預(yù)防與控制，應(yīng)從安全技術(shù)、安全教育和安全管理等方向入手。采取相應(yīng)的對(duì)策，液化石油氣的安全技術(shù)對(duì)策著重解決物的不安全狀態(tài)問(wèn)題，安全教育對(duì)策和安全管理對(duì)策則主要著眼于人的不安全行為問(wèn)題，安全是人類最重要和最基本的要求，液化石油氣(lpg)行業(yè)的安全管理不僅對(duì)自身重要，而是對(duì)社會(huì)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生重要的影響，只要我們熟悉液化石油氣(lpg)的性能，掌握安全操作技術(shù)，建立一套科學(xué)管理制度并認(rèn)真貫徹執(zhí)行，就可以保證安全。
第2篇 我國(guó)現(xiàn)行塔式起重機(jī)的安全技術(shù)規(guī)范淺析
我國(guó)現(xiàn)行塔式起重機(jī)的技術(shù)規(guī)范大部分是90年代頒發(fā)的，縱觀現(xiàn)狀，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的各類塔機(jī)與之相對(duì)照，尚有一定的差距，主要表現(xiàn)在安全裝置不全、輔助機(jī)構(gòu)欠缺等問(wèn)題。如有的缺少卷筒防脫繩裝置；有的缺少變幅小車(chē)斷軸防墜裝置；有的缺少風(fēng)速儀；有的缺少紅色障礙燈。更有甚者，至今尚未執(zhí)行電氣系統(tǒng)的三相五線制。
沒(méi)有規(guī)矩，不成方圓。我們只有統(tǒng)一在國(guó)家頒發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范范疇之內(nèi)，熟悉規(guī)范，掌握規(guī)范，才能提高我們的制造水平和使用水平，才能對(duì)老式塔機(jī)進(jìn)行改造與更新。不執(zhí)行規(guī)范，后患無(wú)窮，甚至?xí)冻錾拇鷥r(jià)。建設(shè)部《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)塔式起重機(jī)管理預(yù)防重大事故的通知》中指出：據(jù)不完全據(jù)計(jì)，自1998年以來(lái)，在塔機(jī)事故中，一次死亡3人以上的重大事故就有25起，共造成76人死亡，18人重傷。又據(jù)國(guó)內(nèi)權(quán)威部門(mén)對(duì)1200例塔機(jī)事故的調(diào)查分析中發(fā)現(xiàn)，塔機(jī)傾翻和斷臂等事故占了塔機(jī)事故的70％，而這些事故的主要原因是超載和違章作業(yè)引起的，當(dāng)然塔機(jī)的制造質(zhì)量差、安全裝置不全或失靈也有直接關(guān)系。通過(guò)熟悉規(guī)范，不但能保證安全生產(chǎn)，而且還能靈活運(yùn)用規(guī)范。下面就塔機(jī)的部分規(guī)定、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，以及個(gè)人的理解進(jìn)行說(shuō)明。
塔機(jī)非工作狀態(tài)與工作狀態(tài)的區(qū)分
已安裝架設(shè)完畢的塔機(jī)，不吊重，所有機(jī)構(gòu)停止運(yùn)動(dòng)，切斷動(dòng)力電源，并采取防風(fēng)保護(hù)措施，稱為非工作狀態(tài)。塔機(jī)處于司機(jī)控制之下進(jìn)行作業(yè)，包括吊重運(yùn)轉(zhuǎn)，空載運(yùn)轉(zhuǎn)或間歇停機(jī)，稱為塔機(jī)工作狀態(tài)。
塔機(jī)檢驗(yàn)規(guī)則的分類
(1)型式檢驗(yàn) 按規(guī)定的檢驗(yàn)方法對(duì)產(chǎn)品樣品進(jìn)行檢驗(yàn)，以證明樣品符合指定標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)規(guī)范的全部要求。一般由生產(chǎn)廠家或國(guó)家和地方質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)進(jìn)行。
(2)出廠檢驗(yàn) 產(chǎn)品交貨，用戶驗(yàn)收時(shí)進(jìn)行。包括性能試驗(yàn)、安全裝置檢驗(yàn)、連續(xù)作業(yè)試驗(yàn)。
(3)常規(guī)檢驗(yàn) 用戶正常使用時(shí)進(jìn)行，包括每次轉(zhuǎn)移工地。安裝后在同一地點(diǎn)工作，每年進(jìn)行一次，但安全裝置每半年進(jìn)行一次。重大故障修復(fù)后也要進(jìn)行常規(guī)檢驗(yàn)。常規(guī)檢驗(yàn)包括性能試驗(yàn)、安全裝置檢驗(yàn)。
塔機(jī)性能試驗(yàn)內(nèi)容(gb/t5031)
安裝拆卸試驗(yàn)、絕緣試驗(yàn)、空載試驗(yàn)、載荷試驗(yàn)(額定載荷、超載25％靜載荷、超載10％動(dòng)載荷試驗(yàn))，操作試驗(yàn)。
塔機(jī)的安全裝置
起重力矩限制器，起重量限制器，小車(chē)變幅斷繩保護(hù)裝置和斷軸保護(hù)裝置，起升高度限位器，幅度限位器，回轉(zhuǎn)限位器，行走限位器，夾軌器，風(fēng)速儀，吊鉤與卷筒防脫繩裝置等。
風(fēng)速的規(guī)定
我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，塔機(jī)安裝、拆卸、爬升或頂升作業(yè)，最大安裝高度時(shí)風(fēng)速不大于13m/s，相當(dāng)于6級(jí)風(fēng)。而從法國(guó)引進(jìn)的f0／23b塔機(jī)規(guī)定：在風(fēng)速超過(guò)16.6m/s的情況下塔機(jī)不得頂升，相當(dāng)于7級(jí)風(fēng)(安裝手冊(cè))。筆者認(rèn)為，以執(zhí)行我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為宜。
塔身垂直度的規(guī)定
(1)塔機(jī)安裝后，在空載無(wú)風(fēng)狀態(tài)下，塔身軸心線對(duì)支承面的側(cè)向垂直度為4／1000，同時(shí)要測(cè)量互成90°的兩個(gè)方向。應(yīng)該注意的是測(cè)量時(shí)起重臂與被測(cè)塔身，必須在同一平面內(nèi)，即垂直起重臂時(shí)測(cè)量塔身在起重平面內(nèi)的垂直度，對(duì)著起重臂測(cè)量塔身在起重平面外的側(cè)向垂直度。
(2)塔機(jī)附著后，附著點(diǎn)以下，塔身垂直度偏差不大于2／1000，附著點(diǎn)以上仍為4／1000。
(3)內(nèi)爬式塔機(jī)，在上下兩支承裝置間測(cè)量時(shí)，其塔身對(duì)基準(zhǔn)面的垂直度偏差不大于2.5／1000。
(4)塔機(jī)在起升額定載荷時(shí)，起重臂根部水平靜位移△_應(yīng)不大于h／100，其中h對(duì)移動(dòng)式塔機(jī)為塔身與起重臂連接處至直接支持整個(gè)塔身的作用平面的垂直距離。對(duì)附著式塔機(jī)為塔身與起重臂連接處至最高一個(gè)附著點(diǎn)的垂直距離。δ_按下式計(jì)算：
δ_=[1/(1-fn/fe)]_δm
式中：久fn——在額定起升載荷作用下，塔身與臂
架連接處以上所有垂直力；
fe——?dú)W拉臨界載荷；
δm——額定起升載荷對(duì)塔身中心線的彎矩m引起的塔身與起重臂連接處的水平位移。
有的單位為了簡(jiǎn)化計(jì)算，對(duì)附著式塔機(jī)同樣使用h／100，h定為塔身與起重臂連接處至最高一個(gè)附著裝置之間的垂直距離。顯然，這樣計(jì)算出來(lái)的數(shù)值偏大。
司機(jī)室
司機(jī)室應(yīng)設(shè)總電源開(kāi)合狀態(tài)信號(hào)指示、超起重力矩和超起重量報(bào)警或信號(hào)指示。司機(jī)室用冷暖風(fēng)機(jī)應(yīng)選用鐵殼防護(hù)式并固定安裝，外殼接地。采用空調(diào)器應(yīng)單獨(dú)設(shè)置電源。塔機(jī)在工作時(shí)，司機(jī)室內(nèi)噪聲不應(yīng)超過(guò)80db(a)。司機(jī)室不能懸掛在臂架上，其位置不應(yīng)在臂架正下方?？筛皆诨剞D(zhuǎn)塔身上。8對(duì)安全指示燈與風(fēng)速儀的規(guī)定塔頂高于30m的塔機(jī)，其最高點(diǎn)及臂端應(yīng)安裝紅色障礙指示燈，其供電應(yīng)不受停機(jī)影響。對(duì)臂架根部鉸點(diǎn)超過(guò)50m的塔機(jī)，應(yīng)在頂部設(shè)置風(fēng)速儀，當(dāng)風(fēng)速超過(guò)規(guī)定值時(shí)應(yīng)能報(bào)警。
對(duì)于第一項(xiàng)規(guī)定，有的地區(qū)做得較好，未安裝的技術(shù)監(jiān)督機(jī)構(gòu)不予驗(yàn)收。對(duì)于第二項(xiàng)規(guī)定，所有塔機(jī)幾乎都沒(méi)有安裝，只有個(gè)別用戶定貨時(shí)主動(dòng)提出來(lái)，廠家才給予安裝。9對(duì)小車(chē)變幅塔機(jī)的規(guī)定
在空載狀態(tài)下，起重小車(chē)任意一個(gè)滾輪與軌道的支承點(diǎn)對(duì)其他滾輪與軌道的支承點(diǎn)組成的平面的偏移不得超過(guò)軸距公稱值的1／1000。
對(duì)最大變幅速度超過(guò)40m／min的起重機(jī)，在小車(chē)向外運(yùn)行時(shí)，當(dāng)起重力矩達(dá)到額定值的80％時(shí)，應(yīng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為低速運(yùn)行。當(dāng)幅度限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作后，應(yīng)保證小車(chē)停車(chē)時(shí)其端部距緩沖裝置最小距離為200mm。
起升高度限位器
動(dòng)臂變幅塔機(jī)的吊鉤裝置頂部距起重臂下端刪一時(shí)應(yīng)能立即停止起升運(yùn)動(dòng)。小車(chē)變幅塔機(jī)的吊鉤裝置頂部至小車(chē)架下端的最小距離，對(duì)上回轉(zhuǎn)塔機(jī)鋼絲繩2倍率時(shí)為1000mm，4倍率時(shí)為700mm；下回轉(zhuǎn)塔機(jī)2倍率為800mm，4倍率時(shí)為400mm，此時(shí)應(yīng)能立即停止起升。
起重力矩與起重量限制器的規(guī)定
當(dāng)起重力矩超過(guò)其相應(yīng)幅度的規(guī)定值并小于規(guī)定值的110％時(shí)，應(yīng)停止提升方向及向外方向變幅的動(dòng)作。
當(dāng)?shù)踔爻^(guò)最大超重量并小于最大起重量的110％時(shí)，應(yīng)停止提升方向運(yùn)行，但允許機(jī)構(gòu)有下降方向的運(yùn)動(dòng)。
卷筒與滑輪的規(guī)定
(1)有下列情況之一者應(yīng)予報(bào)廢：
有裂紋及輪緣破損；卷筒壁厚磨損量達(dá)到厚度的10％；滑輪槽壁厚磨損量達(dá)到厚度的20％;滑輪槽底磨損量超過(guò)相應(yīng)鋼絲繩直徑的20％。
(2)滑輪上應(yīng)設(shè)有鋼絲繩防脫槽裝置，防脫槽裝置與滑輪最外緣間隙不得超過(guò)鋼絲繩直徑的20％。
對(duì)吊鉤使用的規(guī)定
(1)吊鉤禁止補(bǔ)焊。
(2)有下列情況之一者應(yīng)報(bào)廢：
用20倍放大鏡觀察表面有裂紋及破口;鉤尾和螺紋部分等危險(xiǎn)斷面及鉤筋有永久變形;掛繩處斷面磨損量超過(guò)原高的10％；心軸磨損量超過(guò)其直徑的5％;開(kāi)口度比原尺寸增加15％。
用高強(qiáng)螺栓的規(guī)定
采用高強(qiáng)螺栓連接時(shí)，必須使用力矩扳手或?qū)Ｓ冒馐郑囱b配技術(shù)要求擰緊。起重機(jī)出廠時(shí)必須配備此種扳手。
塔機(jī)直立梯護(hù)圈的規(guī)定
塔機(jī)直立梯應(yīng)設(shè)護(hù)圈，護(hù)圈任一點(diǎn)都應(yīng)能承受1000n集中載荷。當(dāng)梯子設(shè)于起重機(jī)結(jié)構(gòu)內(nèi)部，且梯子外側(cè)與結(jié)構(gòu)間的距離小于1.2m，則可不設(shè)護(hù)圈。
構(gòu)件變形后修理的規(guī)定
塔機(jī)結(jié)構(gòu)件在運(yùn)輸或轉(zhuǎn)移工地時(shí)，難免碰撞變形，出現(xiàn)桿件彎曲或造成裝配困難。此時(shí)，一般允許局部火焰校正處理。但是主要結(jié)構(gòu)件的主弦桿變形太大時(shí)，必須和生產(chǎn)廠家聯(lián)系，求得妥善處理。
結(jié)構(gòu)件報(bào)廢的規(guī)定
塔機(jī)主要結(jié)構(gòu)件當(dāng)腐蝕深度達(dá)到原厚度的10％時(shí)，則應(yīng)予報(bào)廢。當(dāng)然也可以通過(guò)計(jì)算來(lái)決定，即主要結(jié)構(gòu)件由于腐蝕而使結(jié)構(gòu)件的應(yīng)力提高，當(dāng)超過(guò)原計(jì)算應(yīng)力的15％時(shí)，應(yīng)予報(bào)廢。
出廠塔機(jī)鋼絲繩的規(guī)定
生產(chǎn)廠對(duì)印60tm以上塔機(jī)，起升高度在70m以下時(shí)，一般按4倍率配備鋼絲繩；而70m以上高度，則應(yīng)按2倍率使用，否則使用長(zhǎng)度不夠。也可向生產(chǎn)廠提出要求，特殊定貨。
液壓系統(tǒng)的規(guī)定
液壓系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有防止過(guò)載和液壓沖擊的安置。溢流閥的調(diào)整壓力不得大于系統(tǒng)額定工作壓力的110％。
為了防止液壓油缸因載荷影響、油管破裂而導(dǎo)致負(fù)載部分超速下降、墜落，在液壓系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)可靠的平衡閥、液壓鎖。液壓鎖、平衡閥應(yīng)宜接裝在液壓缸體上。
對(duì)塔機(jī)電氣系統(tǒng)的規(guī)定
塔機(jī)電源應(yīng)設(shè)置電路總開(kāi)關(guān)，能方便地切斷整機(jī)電源。
電氣系統(tǒng)采用三相五線制。應(yīng)有可靠的保護(hù)裝置，具有短路及過(guò)流保護(hù)，欠壓、過(guò)壓及失壓保護(hù)，零位保護(hù)，電源錯(cuò)相及斷相保護(hù)。塔機(jī)接地電阻不得大于40，重復(fù)接地電阻不得大于10ω。電路對(duì)地絕緣電阻不得小于0.5mω。
第3篇 我國(guó)煤礦安全技術(shù)的研究與發(fā)展
1 前 言
我國(guó)煤炭工業(yè)經(jīng)過(guò)半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，已成為世界第一產(chǎn)煤大國(guó)。近十年來(lái)，由于煤炭生產(chǎn)總量過(guò)大、能源結(jié)構(gòu)多樣化及高效節(jié)能技術(shù)的發(fā)展，故造成了煤炭供大于求的局面。據(jù)專家預(yù)測(cè)，到2025年以后，由于石油、天然氣資源的減少，煤炭在世界能源中的地位還會(huì)上升?？傮w來(lái)講，我國(guó)屬于貧油富煤國(guó)家，煤炭在國(guó)家的能源結(jié)構(gòu)中呈剛性變化，預(yù)計(jì)在21世紀(jì)中葉煤炭在一次能源中仍將占45％－50％。所以煤炭仍是事關(guān)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。
我國(guó)煤炭資源豐富，而煤層賦存條件、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，自然發(fā)火、高瓦斯、煤與瓦斯突出煤層多，致使煤礦生產(chǎn)中安全問(wèn)題復(fù)雜化，而且，隨著采掘深度的加大，高產(chǎn)高效礦井的發(fā)展，煤礦又面臨著許多新的安全技術(shù)問(wèn)題。
煤礦安全生產(chǎn)是關(guān)系到國(guó)家財(cái)產(chǎn)和礦工生命的大事，歷來(lái)受到黨和政府的高度重視。煤炭工業(yè)堅(jiān)持“安全第一，預(yù)防為主”的方針，在“綜合治理，總體推進(jìn)”的正確思想指引下，大力開(kāi)展煤炭生產(chǎn)安全技術(shù)的科學(xué)研究，尤其是在“八五”、“九五”期間取得了新的研究成果，并在煤礦得到推廣應(yīng)用。
2 煤礦安全技術(shù)的科學(xué)研究
2.1 瓦斯防治技術(shù)
煤礦瓦斯的危害主要表現(xiàn)在瓦斯窒息和爆炸事故方面；同時(shí)煤礦瓦斯大量地排入大氣，增大了大氣層的溫室效應(yīng)，惡化了氣象條件。
煤田煤層瓦斯含量的預(yù)測(cè)及礦井瓦斯涌出量的預(yù)測(cè)技術(shù)：研究了地勘鉆孔瓦斯解吸與影響因素，確立了統(tǒng)一的較完善的煤層瓦斯含量、礦井瓦斯涌出量的預(yù)測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)了從含量測(cè)定、涌出量預(yù)測(cè)，到礦井瓦斯地質(zhì)繪圖的微機(jī)化、自動(dòng)化和規(guī)范化，其預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率達(dá)80～85％。
瓦斯抽放技術(shù)：煤層瓦斯抽放是礦井瓦斯的治本措施，在“八五”、“九五”期間，實(shí)施了本層、鄰近層、穿層、采空區(qū)瓦斯抽放。研究了綜采工作面超前強(qiáng)化抽放瓦斯方法及工藝裝備，試驗(yàn)成功200－500m巖石水平長(zhǎng)鉆孔抽鄰近層的瓦斯，煤層水平（250m）長(zhǎng)鉆孔及預(yù)裂控制爆破強(qiáng)化抽放本層瓦斯的綜合抽放技術(shù)等，使工作面瓦斯抽放率提高20％。水泥擴(kuò)孔技術(shù)是利用鉆機(jī)通過(guò)鉆桿、鉆頭沿鉆孔噴出高壓水射流，以旋轉(zhuǎn)式切割擴(kuò)孔，其效果十分明顯，單孔抽瓦斯量提高0.6～1.0倍。
2.2 煤與瓦斯突出防治技術(shù)
我國(guó)的防突技術(shù)經(jīng)歷了安全防護(hù)、防治技術(shù)措施和綜合防治階段。1988年制定并頒布實(shí)施的《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》，把我國(guó)防突技術(shù)總結(jié)為：預(yù)測(cè)、防突措施、效果檢驗(yàn)和安全防護(hù)措施的四位一體，經(jīng)過(guò)“八五”、“九五”期間的深化，將我國(guó)的防突技術(shù)提高到世界領(lǐng)先水平。
煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)技術(shù)：完善了采掘工作面鉆孔方式的突出預(yù)測(cè)指標(biāo)和臨界值確定方法，研制成功以鉆屑瓦斯解吸特性和鉆屑量來(lái)綜合判斷煤層突出危險(xiǎn)的aty、wtc預(yù)測(cè)儀。經(jīng)在50個(gè)局礦的推廣應(yīng)用，已安全掘進(jìn)突出煤層15萬(wàn)多米巷道，不突出預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率達(dá)100％，突出預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率達(dá)60～70％，其防災(zāi)工程量減少50％。
研究了以測(cè)定ae聲發(fā)射事件、瓦斯涌出狀態(tài)和煤壁溫度變化等指標(biāo)的非接觸式預(yù)測(cè)方法，并開(kāi)發(fā)出kj54型安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)具備環(huán)境監(jiān)測(cè)與突出危險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的功能。另外利用無(wú)線電波透視、天然電磁輻射、地質(zhì)雷達(dá)等物探技術(shù)，對(duì)突出煤層的區(qū)域性預(yù)測(cè)，進(jìn)行了初步試驗(yàn)。
防突技術(shù)在改進(jìn)、完善、提高開(kāi)采保護(hù)層、預(yù)抽煤層瓦斯、超前排放鉆孔、深孔松動(dòng)爆破和水力沖孔等技術(shù)措施外，重點(diǎn)研究了機(jī)采、機(jī)掘工作面的防突技術(shù)，建立了一套突出區(qū)域預(yù)測(cè)、長(zhǎng)鉆孔控制預(yù)裂爆破、水力疏松相結(jié)合的綜采工作面防突工藝；在機(jī)掘工作面重點(diǎn)研究了與掘進(jìn)機(jī)形成機(jī)械、液壓、操作為一體的全液壓防突鉆孔、割槽裝置及工藝技術(shù)；“九五”期間研制了qfz－22型輕便防災(zāi)鉆機(jī)，集強(qiáng)力鉆孔與防卡鉆功能于一體，是實(shí)施超前排放鉆孔的高效、輕便鉆機(jī)。對(duì)地質(zhì)構(gòu)造破壞帶和嚴(yán)重突出礦井。提高了整套綜合治理突出技術(shù)，在四位一體的防突措施基礎(chǔ)上，發(fā)展為合理采掘部署、突出預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、防突措施、措施的效果檢驗(yàn)、安全防護(hù)措施的五步配套綜合防突體系。
2.3 粉塵防治技術(shù)
隨著綜采、綜掘、高產(chǎn)高效工作面的發(fā)展，煤礦粉塵污染問(wèn)題更為突出,經(jīng)“八五”期間的科技攻關(guān),防降塵技術(shù)有較大發(fā)展。
綜采工作面的防塵技術(shù)：進(jìn)一步完善和加強(qiáng)煤層注水，實(shí)施長(zhǎng)鉆孔深封孔技術(shù)；開(kāi)發(fā)了水泥砂漿封孔泵，解決了封孔難的問(wèn)題，提高了煤層注水降塵的效果，對(duì)采煤機(jī)采煤產(chǎn)生的粉塵實(shí)施含塵風(fēng)流控制。高壓水外噴霧降塵技術(shù)，對(duì)液壓支架、放煤口實(shí)施自動(dòng)控制水噴霧降塵技術(shù)，較好地降低了粉塵濃度。
機(jī)掘工作面的除塵技術(shù)：改進(jìn)和完善了系列濕式除塵器的技術(shù)特性，提高了除塵效率。近10年來(lái)，為有效地控制呼吸性粉塵，重點(diǎn)開(kāi)發(fā)了布袋除塵器，其處理風(fēng)量達(dá)到230～250m3/min,工作阻力2083pa，總粉塵和呼吸性粉塵的除塵效率分別達(dá)99.5％和95.5％，不足的是體積較大，制造成本較高。對(duì)轉(zhuǎn)載點(diǎn)開(kāi)發(fā)了氣流循環(huán)除塵裝置.用密閉罩將轉(zhuǎn)載點(diǎn)塵源與外界內(nèi)流場(chǎng)隔離，在罩內(nèi)引射氣流循環(huán)除塵。為提高水噴霧降塵的效果。研究了聲波霧化、磁化水、預(yù)荷電噴霧降塵新技術(shù)。
為強(qiáng)化和規(guī)范呼吸性粉塵的檢測(cè)，在“九五”期間研制出azf型呼吸性粉塵采樣器，可連續(xù)工作8h，分離效能符合bmrc國(guó)際曲線，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)長(zhǎng)周期定點(diǎn)呼吸性粉塵采樣器的空白。
2.4 礦井火災(zāi)防治技術(shù)
開(kāi)采易自燃煤層的高產(chǎn)高效工作面，火災(zāi)的威脅和危害更大。在“八五”、“九五”期間將火災(zāi)的預(yù)測(cè)和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、高效潔凈的防滅火工藝技術(shù)作為攻關(guān)內(nèi)容。
在火災(zāi)預(yù)測(cè)方面：通過(guò)對(duì)無(wú)煙煤、煙煤、褐煤有代表性的煤樣進(jìn)行自燃的模擬試驗(yàn)，研究得出煤樣在低溫氧化、加速氧化自熱期、激烈氧化三個(gè)階段能區(qū)分開(kāi)的靈敏氣體指標(biāo)。同時(shí)研制了火災(zāi)束管檢測(cè)系統(tǒng)及與之配套的礦用火災(zāi)多參數(shù)色譜儀、火災(zāi)氣體及溫度傳感器。為克服長(zhǎng)距離束管存在預(yù)報(bào)滯后、管內(nèi)積水、難維護(hù)的弱點(diǎn)，研制了束管與電測(cè)相結(jié)合的經(jīng)濟(jì)型火災(zāi)預(yù)測(cè)系統(tǒng)，即由束管將被測(cè)氣體送至井下分站，由各火災(zāi)氣體傳感器將所測(cè)到的電信號(hào)參數(shù)直接輸送至地面監(jiān)控室，在地面進(jìn)行集中的實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)報(bào)。
為適應(yīng)綜采工作而設(shè)備多且昂貴的條件，以氮?dú)鉃橹鞯乃鍤夥罍缁鸺夹g(shù)得到迅猛發(fā)展。國(guó)內(nèi)主要采用中空纖維膜分離和碳分子篩變壓吸附分離制氮工藝技術(shù)。礦用制氮機(jī)組有地面移動(dòng)式變壓吸附kyzd－800型，井下移動(dòng)式變壓吸附j(luò)_zd－400型及井下移動(dòng)式膜分離機(jī)組md－350型等。對(duì)回采工作面的注氮防滅火，應(yīng)及時(shí)科學(xué)地測(cè)定采區(qū)的氧化、自熱、窒息三帶的分布，通過(guò)注氮使自熱帶的氧氣濃度降至10～12％以下，加速自熱帶向窒息帶轉(zhuǎn)化在實(shí)施隋氣防滅火過(guò)程中，應(yīng)采取綜合措施降低防滅火區(qū)域的漏風(fēng)，以提高隋氣防滅火的效果。
2.5 瓦斯煤塵爆炸防治技術(shù)
瓦斯爆炸、瓦斯煤塵爆炸仍是煤礦最重大的事故。我國(guó)建立了自己的大型實(shí)際規(guī)模爆炸巷道及試驗(yàn)基地，開(kāi)展了各種粉塵的爆炸機(jī)理、特性及防隔爆措施的試驗(yàn)研究，在對(duì)我國(guó)主要煤田的煤塵樣爆炸特性試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，開(kāi)展了瓦斯、煤塵共存條件下爆炸特性的研究，著重探討了采掘機(jī)械的切齒摩擦火花引燃引爆瓦斯煤塵問(wèn)題，初步提出了改進(jìn)切齒結(jié)構(gòu)與材質(zhì)等防止切割摩擦火花引爆的綜合措施。
進(jìn)一步完善和改進(jìn)被動(dòng)式隔爆水槽、水袋的性能、吊掛工藝及布置方式，改進(jìn)后的_gs型隔爆水棚也能隔絕弱爆炸的傳播，擴(kuò)大了隔爆的有效范圍（距爆源20～24m）且安裝移動(dòng)方便。bjk－s型自動(dòng)抑爆系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離對(duì)機(jī)掘工作面或有爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的瓦斯、煤塵濃度、沉積煤塵強(qiáng)度連續(xù)監(jiān)控、超限報(bào)警并控制作業(yè)設(shè)備的斷電；可將瓦斯燃燒、弱爆炸等就地?fù)錅?，有效地控制瓦斯煤塵爆炸近年開(kāi)發(fā)的ybw型無(wú)電源觸發(fā)式抑爆裝置，采用光電器導(dǎo)爆索爆破噴撒水質(zhì)抑爆劑，最佳水霧形成時(shí)間小于150ms，水霧存在時(shí)間超過(guò)500ms，具有良好的成霧性能和日常維護(hù)工作量小、安裝應(yīng)用方便的優(yōu)點(diǎn)。
3 對(duì)煤礦安全科技工作的幾點(diǎn)建議
如前所述，在黨和國(guó)家的關(guān)懷下，煤礦安全科技工作取得長(zhǎng)足的發(fā)展，其整體科技水平與國(guó)外的差距正在縮小。煤礦的安全狀況與10年前相比，也大有好轉(zhuǎn)，但與國(guó)外的差距仍較大，以煤炭生產(chǎn)的百萬(wàn)噸死亡率來(lái)比較：近10年，我國(guó)國(guó)有重點(diǎn)煤礦為1.05～1.2，全國(guó)平均（含國(guó)有、鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦）為4.3；而同期，美國(guó)為0.09，波蘭為0.44，德國(guó)為0.34，印度為0.74。
我國(guó)煤礦每年發(fā)生死亡10人以上的重特大事故約有70～80起，其中85％發(fā)生在高瓦斯或有突出危險(xiǎn)的礦井；90％為瓦斯（含瓦斯煤塵）爆炸事故。全國(guó)煤礦現(xiàn)累計(jì)塵肺病人20萬(wàn)。每年因事故及塵肺而帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失約為30億元，總體來(lái)講行業(yè)的安全狀況不容樂(lè)觀。
國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局及直屬機(jī)構(gòu)的建立，是國(guó)家為實(shí)現(xiàn)煤礦安全狀況根本好轉(zhuǎn)的重大舉措，也將促進(jìn)煤礦安全科學(xué)技術(shù)的發(fā)展；國(guó)家煤礦安全技術(shù)工程研究中心的籌建，也將加快煤礦安全科技成果的商品化、產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。
針對(duì)我國(guó)煤礦安全狀況和煤礦安全技術(shù)的難點(diǎn)，建議在以幾方面重點(diǎn)組織科技攻關(guān)：
（l）瓦斯超前治理與區(qū)域瓦斯資源開(kāi)發(fā)技術(shù)。瓦斯給煤礦安全帶來(lái)極大的威脅，但又是潔凈的能源和化工原料，集利害于一體，全國(guó)煤層氣儲(chǔ)量達(dá)30～35萬(wàn)億m3，但我國(guó)多為低透氣性煤層，因此，對(duì)超前規(guī)?；⒏咝实耐咚钩榉偶夹g(shù)進(jìn)行科技攻關(guān)，為高瓦斯礦井提供安全生產(chǎn)條件，并為瓦斯規(guī)?；⑸虡I(yè)化的開(kāi)發(fā)利用創(chuàng)造條件。擬將晉城新區(qū)作為科技攻關(guān)試驗(yàn)點(diǎn)，建議國(guó)家對(duì)災(zāi)害治理、變害為寶的科技項(xiàng)目和產(chǎn)業(yè)發(fā)展項(xiàng)目應(yīng)給予資金投入的傾斜和優(yōu)惠的扶持政策。
（2）粉塵治理技術(shù)。粉塵是煤炭生產(chǎn)中另一個(gè)突出的安全問(wèn)題，也是作業(yè)場(chǎng)所的工業(yè)衛(wèi)生問(wèn)題。把呼吸性粉塵的綜合治理技術(shù)納入新一輪的攻關(guān)內(nèi)容。攻關(guān)的內(nèi)容包括：礦井呼吸性粉塵的連續(xù)檢測(cè)技術(shù)，減少粉塵產(chǎn)生和高效經(jīng)濟(jì)、便利的除塵技術(shù)與裝備。
（3）重大火災(zāi)的防治技術(shù)。隨著礦井機(jī)械化和自動(dòng)化程度的提高，重大火災(zāi)的威脅顯得更為突出，對(duì)隱蔽火災(zāi)的預(yù)測(cè)與定位技術(shù)，防止運(yùn)輸膠帶等火災(zāi)的蔓延及滅火技術(shù)，災(zāi)害氣體產(chǎn)物對(duì)礦井風(fēng)流的影響等列項(xiàng)進(jìn)行研究，利用火災(zāi)試驗(yàn)巷道和計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)，在理論和實(shí)用技術(shù)上要有較大突破。
（4）應(yīng)重點(diǎn)解決瓦斯、火災(zāi)等有害氣體檢測(cè)元件，達(dá)到長(zhǎng)壽命、高穩(wěn)定、高可靠。研制開(kāi)發(fā)高效、節(jié)能、高可靠性的通風(fēng)設(shè)備、安全工程裝備。
（5）為安全監(jiān)察建立完善的技術(shù)保障和技術(shù)支撐體系，加強(qiáng)基礎(chǔ)和檢測(cè)技術(shù)的研究。
