1前言

水擊(水錘)是指有壓管道中由于水流流速的突然改變,造成管道壓力急劇波動的現象。在生產生活過程中,水擊事故常有發生,尤其在有壓管路設計和運行過程中,水擊是不可忽略的重要因素,如水電站引水發電系統、熱電站汽輪機、鍋爐、蒸汽管路等,一旦發生水擊,往往會造成極為嚴重的后果。如位于廣西壯族自治區的卡馬水庫大壩,由于導流底孔出口被滑塌的巨石突然堵塞,形成水擊,巨大的沖擊力使壩體出現滑塌[1];又如2007年7月,紐約曼哈頓地下蒸汽管道由于水擊導致爆炸,沖出地面的蒸汽比附近77層高的克斯勒大廈還高[2];此外,1985年11月,美國南加州圣俄諾費爾核電站由于電短路導致二回路中主給水泵停泵斷水,止回閥故障沒有關閉,致使蒸汽倒流至主給水管,此時值班工人出現操作失誤向充滿蒸汽的主給水管供冷卻水導致水擊,水擊產生的爆炸力使主給水管破口達2m,十幾根鋼架支撐全部拉斷[3];另有報道稱1996年日本四國電力伊方核電廠3號機組蒸汽噴出事故,經證實也是由水擊所致[4]。由此可見水擊事故的危害之大。對發電企業而言,無論是水力發電還是火力發電,水擊都是安全生產必須予以重視的問題。

2水擊的成因

2.1水擊的產生

如圖1所示的管路系統,管路上部與水池相通,下部裝有一閥門。若t=0時刻閥門突然關閉,則閥門處水流流速由降為0,緊接著與此相鄰的水流流速也會迅速改變,從而引發連鎖反應,管道內水流流速不斷變為0并以波的形式向上游傳播,這個波就叫做水擊波,其傳播速度叫水擊波速,以表示。由于水流的慣性作用,流速變小、壓強相應增大,設壓強增量為,根據動量定理進行推導,可得到直接水擊的表達式[5]:

式中,表示水的密度,表示水擊波速,表示水流初始速度,表示水流改變后的流速。對于閥門瞬間完全關閉的情況,有。需要指出的是,此時的壓強變化是很大的,文獻[5]中列舉了一根長管道,當管內流速m/s時,若取=1000m/s,按式(1)進行計算,可得到水擊壓強,相當于100m水頭,足見水擊的破壞力之大。

2.2水擊的傳播

以閥門突然關閉為例,討論水擊沿管道的傳播過程,一般可將其分為先后4個階段:①減速增壓(圖2(a))、②減速減壓(圖2(b))、③增速減壓(圖2(c))、④增速增壓(圖2(d))階段。

(1)減速增壓階段。設t=0時刻閥門突然關閉,則緊靠閥門的微小流段首先停止流動,由于慣性作用,其它段水流仍以初始速度向閥門運動,這時微段流體被壓縮,壓強增大,同時管壁膨脹。接著緊鄰微段的一小段流體也會停止流動,并類似地出現密度和壓強增大的現象。這種減速增壓的狀態將沿著管道以速度c一直向上游傳播,直到時刻水擊波到達B點,此時管道中水流流速為0,壓強為。

(2)減速減壓階段。時刻,由于水池中水壓恒為,而管道中水壓為,因此管道中流體將以反向流速向水池運動,從而使管道水壓下降為。這種減速減壓的狀態也會一直向下游傳播,直到時刻到達A點,此時管道中水流流速為,壓強為。

(a)減速增壓()(b)減速減壓()

(c)速減壓()(d)速壓()

(3)增速減壓階段。時刻,由于閥門緊閉,管道靠近閥門處流段流速由變為0,壓強將由變為,并連鎖式地影響與其相鄰的流段,使這種增速減壓的狀態一直向上游傳播,直到時刻到達B點,此時管道中水流流速為0,壓強為。

(4)增速增壓階段。時刻,由于水池中水壓恒為,而管道中水壓為,因此水池中流體將以流速向管道運動,并使管道壓強上升為。這種減速減壓的狀態也會一直向下游傳播,直到時刻到達A點,此時管道中水流流速為,壓強為,重新回到t=0時刻的流速與壓強狀態,完成一個周期循環。

3水擊事故的防范

對發電廠而言,熱電站復雜的蒸汽管路系統和水電站的長引水發電系統是水擊事故防范的重點。歸納水擊事故的原因,無外乎兩種:(1)設備的原因,管路中沒有設置有效防止水擊產生和發展的裝置或出現設備故障;(2)工作人員的判斷或操作失誤,導致事故產生或擴大。因此,本著“安全第一、預防為主、綜合治理”的安全方針,對水擊事故的防范也應從這兩方面著手。

3.1水擊防護裝置

對于水擊防護裝置與設備,根據其作用方式的不同主要可以分為以下幾種類型[6,7]:

(1)閥門裝置。作為控制介質流動的管路附件,合理選擇閥門種類,延長啟閉時間,對防范水擊事故的發生具有重要意義,如水電站水輪機調速系統,對開啟和關閉時間進行優化,從而降低水流流速的變化速率,進而使水擊壓力變化幅度得以減緩。此外,管道中疏水閥、調節閥、減壓閥、安全閥等閥門裝置,對于防范水擊事故也有重要作用。

(2)調壓裝置。如設置在水電站引水管道和尾水管上的調壓室(井),以及蒸汽管道上的安全閥和安全水封、減壓閥、調壓閥等,通過向管路系統中注水或注氣進行穩壓,從而控制管路系統中的水擊壓力振蕩。

(3)疏水止回裝置。蒸汽管路中容易積水形成汽-水兩相流動,由于蒸汽流速快,推動管道底部的液體呈波浪狀流動,當汽相流速增大到能推動水波沖擊到管道頂部時,就會造成管道的突然堵塞形成水擊,因此在蒸汽管路中設置疏水裝置如疏水閥非常必要。此外,在蒸汽管路(容器)和供(回)水管路之間,應設置止回閥防止水管路竄汽后形成局部“真空”造成水擊,美國南加州圣俄諾費爾核電站1985年所發生的事故就是因為止回閥失靈造成的。

3.2安全操作和事故處理

隨著技術的發展,水擊事故日益呈現出復雜化、非典型化的趨勢,如火電站就有可能在鍋爐、蒸汽管道、給水管道、省煤器等設備處發生水擊事故,使得安全操作和事故處理也變得更加復雜,這對電廠運行人員的素質提出了更高的要求。

(1)安全操作。①開機啟動應避免過急過快,對于汽輪機、蒸汽管路來說,啟動前應對供汽管道進行充分暖管和疏水排泄,同時檢查確保鍋爐沒有滿水;水輪機則應慢慢轉動調速手輪,逐步加快轉速直到達到額定出力。②運行階段,汽輪機的鍋爐必須均勻加熱,且保證水質,防止汽-水共騰;水輪機應防止出現事故而緊急停機。③停機操作也應避免過急過快,對汽輪機而言,必須控制溫降不能變化過快,當切換備用氣源時,必須保證備用系統積水疏排充分;對水輪機而言,一般先緩慢關閉導葉,帶轉速降至某一額度時再進行剎車。

(2)事故處理。出現事故后,運行人員必須迅速、準確地判斷是否發生水擊,通過對一些事故進行歸納,水擊時一般會出現以下現象:①管道壓力出現劇烈的升降變化;②管道一脹一縮的發生振動,并可能發出有一定節律的錘擊聲,機組的運轉聲音和振動也會出現異常;③管路中某些部位由于壓力過大會出現損壞,產生漏水漏汽等;④對蒸汽管道而言,還會出現主蒸汽溫度急劇下降的現象。事故確認后,應立即采取措施,對于汽輪機而言,其處理原則是破壞真空、減少供汽,同時進行充分疏水,確認止回閥是否工作正常以防止水管路竄汽;水輪機則迅速按下解列按鈕與電網斷開,同時投入水阻器。

篇2:火力發電廠職業危害防護措施要求

火力發電廠職業危害防護措施

2014-04-0311:59:13來源:安全文化網評論:0點擊:84收藏分享到:火電廠的工程建筑應采用先進的工藝技術和設備,從根本上防止和減少職業病危害的發生,同時對毒物、粉塵、噪聲采取防范和管理措施,職業病防護設施與主體工程必須做到同時設計、同時施工、同時投入生產和使用。應采

火電廠的工程建筑應采用先進的工藝技術和設備,從根本上防止和減少職業病危害的發生,同時對毒物、粉塵、噪聲采取防范和管理措施,職業病防護設施與主體工程必須做到同時設計、同時施工、同時投入生產和使用。應采取的主要措施:

防塵:在工藝設計和施工中對設備和管道采取有效的密封措施和防磨材料,防止物料的跑、冒、滴、漏,杜絕無組織排放。防塵措施主要包括:

(1)煤場每隔若干米裝一噴頭,每天噴水若干次,并在周圍增加綠化帶,以減少煤塵污染。

(2)如采用門式滾輪堆取料機,應加噴霧裝置,每臺滾輪機噴水量為5-6m?h。

(3)筒倉原煤斗設重力式擋板,在葉輪給煤機上應設除塵器。

(4)在碎煤機室及各運轉站設置緩沖鎖氣器,設密閉裝置和除塵系統,皮帶、地面設水沖洗設施,及時清洗地面灰塵。

(5)在輸煤系統的值班室安裝隔塵隔聲裝置,實行巡檢制。

(6)煤倉間每個原煤斗安裝布袋式除塵器或其他除塵效果好的除塵器。

(7)采用負壓式吸塵系統清除鍋爐房和煤倉間輸煤皮帶層的散落灰塵。

(8)鍋爐底層及運轉層、灰漿泵房、各運轉站、碎煤機室、筒倉均應設水力清掃裝置,防止二次揚塵。

(9)磨煤制粉系統、干灰系統檢修時要抽盡存粉或用水沖洗干凈。

防噪聲:在工藝設計中盡量選用低噪聲設備,對噪聲較大的設備設置相關消音器,在噪聲集中地區設置隔聲操作室,實行遠距離操作控制。防噪聲措施主要包括:

(1)送風機、空壓機的入口設消音裝置。

(2)鍋爐各閥門排汽口設高效消音器。

(3)汽輪發電機組設置隔音罩室,內襯吸音板,以達到隔音降噪的目的。

(4)對高溫高壓蒸汽管道,控制其流速在設計流速范圍內,避免接近流速上限;并采用特殊保溫材料,以降低高速氣流產生的噪聲。

(5)在煙氣管道設計時,努力做到布置合理,流道暢通,以減少空氣動力噪聲。

(6)集中控制室周圍布置環行走廊,并選用有較高隔聲性能的隔聲門窗及有較好吸聲性能的墻面材料,能夠起到防噪隔聲作用。

(7)各值班室應為單獨的值班房間,均應采用適當的隔聲措施。

防毒及防酸堿:在工藝設計中對產生毒物的生產過程和設備,考慮機械化和自動化,加強密閉,避免直接操作,并應結合生產工藝采用通風措施。防毒、防堿措施主要包括:

(1)對氨、聯氨倉庫及加藥間、化驗間設有自然進風、排風設備。

(2)對酸堿庫、酸堿泵房、酸堿計量間、蓄電室,設有自然進風、排風設備。

(3)檢修作業或輔助生產時,作業場所應采取必要的防護措施,加強現場通風,以減少對作業人員的危害。對特定崗位設置防毒面具等防護用品,對接觸強酸強堿的作業人員應配備專用防護用品。

防高溫:在工藝設計中應盡量使操作人員遠離熱源,同時根據其具體條件采取必要的隔熱降溫措施。隔熱降溫措施主要包括:

(1)汽機在運行過程中產生的大量余熱,可采用機房側窗自然進風,屋頂機械排風。

(2)對高溫設備和管道應進行保溫或加隔熱套,保證其外表溫度小于50℃。

(3)集控樓應設置集中制冷、加熱站,為機爐電集控室、計算機室、化學運行控制室、低溫取樣架間提供冷、熱源。

4.應急救援措施

(1)對產生劇毒物質、高溫等作業場所、崗位,應考慮相應的事故防范和應急救援設施、設備;在廠房項目建設中應增設必要的應急救援和事故防范設施,同時制訂應急救援預案,配備經培訓的應急救援人員和應急救援器材、設備。應急救援預案應及時修訂、不斷完善,并定期組織演習。

(2)生產中可能突然溢出大量急性中毒或易燃爆的化學物質,作業區域應設置監控報警裝置和警示牌。在可能造成急性中毒區域,如:高爐煤氣凈化與TRT發電、煤粉制備干燥處等應設置一氧化碳監測報警儀器。

5.個人防護用品

在工程技術治理手段仍無法達到衛生限值時,應根據作業人員所在崗位特點,配備必要的防塵口罩、防噪聲耳塞等勞動安全防護用品。設備、工具、用具等設施應符合保護勞動者生理、心理健康的要求。對有可能產生職業病危害的作業崗位,在醒目的位置上設置警示標識和警示說明,警示說明應包括職業病危害的種類、后果、預防及急救措施等內容?；瘜W車間應配置現場急救用品、沖洗設備。

6.衛生輔助設施

應根據車間的衛生特征,在區域內的適當場所設置浴室、更衣室、休息室、女工衛生室等生活衛生輔助用室。

7.職業衛生管理

應根據企業生產性質,設置職業衛生及職業病防治管理機構,配置必要的儀器設備,設置職業衛生檢測站和安全教育室,配備有關的檢測分析儀器。應有專人負責職業衛生管理及衛生防護設施的保養、維護工作。

篇3:火力發電廠職業衛生防護措施

國內火力發電廠的工程建設應考慮所處地理位置的大陸性氣候,以及全年四季的盛行風向。廠區易采用三列式布置,合理地依次安排升壓站和冷卻塔、主廠房、煤場,將廠前區、生活區、生產區、施工區的功能區分明確,布置緊湊合理。

?職業病防護措施的實施

?1.工程選址及總評面布置

國內火力發電廠的工程建設應考慮所處地理位置的大陸性氣候,以及全年四季的盛行風向。廠區易采用三列式布置,合理地依次安排升壓站和冷卻塔、主廠房、煤場,將廠前區、生活區、生產區、施工區的功能區分明確,布置緊湊合理。儲煤場所處位置應于廠區全年最小風頻的上風側,盡量減少對廠區建筑物的污染,生產布局合理,將有害與無害作業分離,作業場所與生活場所分離,高毒作業場所與其他場所隔離,作業場所不住人。還應考慮周邊有無其他大型廠、礦企業,是否存在職業危害因素的相互影響。

?2.建筑物衛生學要求

?火電廠建筑物應具備良好通風條件,控制(操作)室應有空調裝置和機械通風,保證作業人員有足夠的新鮮空氣量。建筑物的構造應使產生粉塵、毒物的車間結構表面不易積塵、沾毒,并易于清除,熱散發車間應易于通風散熱。建筑物應采用人工照明和自然采光相結合,滿足各操作崗位作業人員對照明度的要求,主控室應以人工照明為主。

?3.衛生工程防護設施

?火電廠的工程建筑應采用先進的工藝技術和設備,從根本上防止和減少職業病危害的發生,同時對毒物、粉塵、噪聲采取防范和管理措施,職業病防護設施與主體工程必須做到同時設計、同時施工、同時投入生產和使用。應采取的主要措施:

?防塵:在工藝設計和施工中對設備和管道采取有效的密封措施和防磨材料,防止物料的跑、冒、滴、漏,杜絕無組織排放。防塵措施主要包括:

?(1)煤場每隔若干米裝一噴頭,每天噴水若干次,并在周圍增加綠化帶,以減少煤塵污染。

?(2)如采用門式滾輪堆取料機,應加噴霧裝置,每臺滾輪機噴水量為5-6m/h。

?(3)筒倉原煤斗設重力式擋板,在葉輪給煤機上應設除塵器。

?(4)在碎煤機室及各運轉站設置緩沖鎖氣器,設密閉裝置和除塵系統,皮帶、地面設水沖洗設施,及時清洗地面灰塵。

?(5)在輸煤系統的值班室安裝隔塵隔聲裝置,實行巡檢制。

?(6)煤倉間每個原煤斗安裝布袋式除塵器或其他除塵效果好的除塵器。

?(7)采用負壓式吸塵系統清除鍋爐房和煤倉間輸煤皮帶層的散落灰塵。

?(8)鍋爐底層及運轉層、灰漿泵房、各運轉站、碎煤機室、筒倉均應設水力清掃裝置,防止二次揚塵。

?(9)磨煤制粉系統、干灰系統檢修時要抽盡存粉或用水沖洗干凈。

防塵口罩

?防噪聲:在工藝設計中盡量選用低噪聲設備,對噪聲較大的設備設置相關消音器,在噪聲集中地區設置隔聲操作室,實行遠距離操作控制。防噪聲措施主要包括:

?(1)送風機、空壓機的入口設消音裝置。

?(2)鍋爐各閥門排汽口設高效消音器。

?(3)汽輪發電機組設置隔音罩室,內襯吸音板,以達到隔音降噪的目的。

?(4)對高溫高壓蒸汽管道,控制其流速在設計流速范圍內,避免接近流速上限;并采用特殊保溫材料,以降低高速氣流產生的噪聲。

?(5)在煙氣管道設計時,努力做到布置合理,流道暢通,以減少空氣動力噪聲。

?(6)集中控制室周圍布置環行走廊,并選用有較高隔聲性能的隔聲門窗及有較好吸聲性能的墻面材料,能夠起到防噪隔聲作用。

?(7)各值班室應為單獨的值班房間,均應采用適當的隔聲措施。

?防毒及防酸堿:在工藝設計中對產生毒物的生產過程和設備,考慮機械化和自動化,加強密閉,避免直接操作,并應結合生產工藝采用通風措施。防毒、防堿措施主要包括:

?(1)對氨、聯氨倉庫及加藥間、化驗間設有自然進風、排風設備。

?(2)對酸堿庫、酸堿泵房、酸堿計量間、蓄電室,設有自然進風、排風設備。

?(3)檢修作業或輔助生產時,作業場所應采取必要的防護措施,加強現場通風,以減少對作業人員的危害。對特定崗位設置防毒面具等防護用品,對接觸強酸強堿的作業人員應配備專用防護用品。

?防高溫:在工藝設計中應盡量使操作人員遠離熱源,同時根據其具體條件采取必要的隔熱降溫措施。隔熱降溫措施主要包括:

?(1)汽機在運行過程中產生的大量余熱,可采用機房側窗自然進風,屋頂機械排風。

?(2)對高溫設備和管道應進行保溫或加隔熱套,保證其外表溫度小于50℃。

?(3)集控樓應設置集中制冷、加熱站,為機爐電集控室、計算機室、化學運行控制室、低溫取樣架間提供冷、熱源。

?4.應急救援措施

?(1)對產生劇毒物質、高溫等作業場所、崗位,應考慮相應的事故防范和應急救援設施、設備;在廠房項目建設中應增設必要的應急救援和事故防范設施,同時制訂應急救援預案,配備經培訓的應急救援人員和應急救援器材、設備。應急救援預案應及時修訂、不斷完善,并定期組織演習。

?(2)生產中可能突然溢出大量急性中毒或易燃爆的化學物質,作業區域應設置監控報警裝置和警示牌。在可能造成急性中毒區域,如:高爐煤氣凈化與TRT發電、煤粉制備干燥處等應設置一氧化碳監測報警儀器。

5.個人防護用品

在工程技術治理手段仍無法達到衛生限值時,應根據作業人員所在崗位特點,配備必要的防塵口罩、防噪聲耳塞等勞動安全防護用品。設備、工具、用具等設施應符合保護勞動者生理、心理健康的要求。對有可能產生職業病危害的作業崗位,在醒目的位置上設置警示標識和警示說明,警示說明應包括職業病危害的種類、后果、預防及急救措施等內容。化學車間應配置現場急救用品、沖洗設備。

6.衛生輔助設施

應根據車間的衛生特征,在區域內的適當場所設置浴室、更衣室、休息室、女工衛生室等生活衛生輔助用室。

7.職業衛生管理

應根據企業生產性質,設置職業衛生及職業病防治管理機構,配置必要的儀器設備,設置職業衛生檢測站和安全教育室,配備有關的檢測分析儀器。應有專人負責職業衛生管理及衛生防護設施的保養、維護工作。

加強《中華人民共和國職業病防治法》、《使用有毒物品作業場所勞動保護條例》的學習和宣傳,進一步增強企業和員工的法律意識,嚴格依法辦事,堅持預防為主、防治結合的職業病防治工作方針,為勞動者創造符合國家職業衛生標準和衛生要求的工作環境和條件。加強對員工進行職業衛生知識培訓,充分認識職業病危害的嚴重性和可預防性,增強個體防護意識。

應建立嚴格的規章制度,對職業病防護用品、勞保防護用品的配置、發放、個人佩帶使用情況進行檢查,以保證企業遵循國家關于建設項目職業病防護設施與主體工程同時設計、同時施工、同時投入生產和使用的原則,保證員工在正常生產情況下和嚴格使用個人職業病防護用品條件下,在符合國家職業衛生標準和衛生要求的工作環境、條件下工作。

建立企業的職業健康監護制度,實行制度化管理,高度重視生產環境監測工作以及設備檢修期間職業病危害因素對作業人員的影響,增設事故、維修防護措施;加強生產設備及防護設施的維修和管理,確保衛生防護設施正常運行;定期對作業人員所在的作業場所進行有害因素監測。按《職業健康監護管理辦法》的規定,定期對作業人員進行健康監護體檢,及時發現職業禁忌癥患者和疑似病人,對該類人員進行相應的工作調整、變動,必要時給予休假,減少職業病的發生。