2011年2月13日,我公司一礦井發生了一起全礦停電45分鐘的事故。事故發生后,該礦立即啟動應急預案,進行事故應急搶險救援,井下所有人員于36分鐘內撤離上井。礦井停電期間,井下有4處瓦斯超限,其中94310綜采工作面瓦斯濃度最高達1.55%。1.礦井供電系統接線及運行方式1.2系統運行方式川寺I回電源(435-421)經35KV母聯400開關帶35KVI、II段母線運行,401開關帶1#主變經501開關帶10KVI段母線向井下供電,402開關帶2#主變經502開關帶10KVII段母線向井下供電,川寺II回電源(439-422)熱備用狀態,10KV母聯500開關熱備用,井下中央變電所10KV母聯開關在斷位。2.事故經過2011年2時37分,井下中央變電所1#進線開關跳閘,引起西區變電所I段、15#煤變電所I段停電。3時27分,在恢復送電過程中,西區變電所I段再次停電。經檢查發現兩次跳閘均由西區變電所313#開關去94310工作面出線電纜連接器發生短路而引起,但未造成全礦停電。4時10分,井下中央變電所1#進線開關再次跳閘,繼而川寺I回線路失電,地面35KV變電站全站停電,礦井全礦停電。值班員立即啟動礦井停電應急預案,在檢查全站設備均無異常后,拉開10KVI、II段母線上除通風機外的所有開關,檢查35KVII回電源線路側帶電正常,于4時15分合上422開關給礦井送電,但II回線路瞬間失電,站內調度值班員立即與地調聯系送電,直到4時55分,35KVII回線路帶電,通風機恢復送電,隨后按程序恢復了其它負荷供電。3.事故原因3.1事故發生后,經檢查發現井下中央變電所9#開關出線電纜連接器發生爆炸,造成井下中央變電所1#進線開關跳閘。3.2井下中央變電所10KVI段失電后,井下機電人員在沒有消除9#開關出線電纜連接器短路故障后,強送井下1#進線開關給10KVI段母線充電再次發生短路,使川寺I回線路越級跳閘,造成全礦停電。3.31#主變受到過大的短路電流沖擊,且開關拒動,短路電流的熱效應使變壓器繞組絕緣擊穿,變壓器受到損毀。3.41#主變內部故障,是川寺II回線路送電時瞬間失電的原因。4.事故暴露出的問題4.1運行方式存在的問題礦井正常生產期間,供電系統運行方式為川寺I回電源經35KVI、II段母線分別帶1#、2#主變帶10KVI段、II段母線為礦井供電,川寺II回電源熱備用狀態,形成“一個電源,兩回線路”的工作模式。這種“一用一備”的運行方式存在的主要問題是:當運行的電源線路突然停電時,需要操作開關切換電源,會出現短時停電現象,降低了礦井供電的可靠性。特別是當主通風機和局部通風機停電時,如果由于切換備用電源不及時,就可能因主通風機和局部通風機停止運行造成井下瓦斯積聚,導致發生事故。4.2恢復送電過程中存在的問題用II回線路通過35KVI、II段母線向1#、2#主變送電,增加了不確定因素,一旦35KVI段母線及母聯開關、10KVI段母線或1#主變有故障,將會導致恢復送電不成功,擴大事故范圍,甚至發生事故。4.3該起事故發生了多次開關拒動、越級跳閘現象,說明礦井上下電氣設備繼電保護裝置選擇性、可靠性差,動作靈敏度不高。4.3.1事故發生后對地面變電站下井高壓開關進行了繼電保護試驗。見表1整定值(A)試驗電流(A)動作情況其他0.270.1不跳閘0.2跳閘微機保護后臺報文顯示為0.53A從表1可以看出,地面變電站下井開關在沒有達到繼電保護整定值時即跳閘,且跳閘電流和微機保護后臺報文顯示不一致,說明下井開關繼電保護整定值不準確且微機保護動作不可靠。4.3.2事故發生后檢查1#主變微機保護后臺報文,顯示主變保護啟動但是未出口,故開關未跳閘。這也說明主變微機保護裝置動作可靠性差。4.3.3井下西區變電所313#開關去94310工作面出線電纜連接器發生短路,313#開關未跳閘而是越級到西區變電所I段母線開關和井下中央變電所I段進線開關跳閘。井下中央變電所9#開關出線電纜連接器發生爆炸,在短路故障未消除的情況,強送井下1#進線開關給10KVI段母線充電再次發生短路,地面變電站下井1號進線開關未跳閘,且1#主變高低壓側開關也未跳閘,最終越級到川寺I回線路跳閘,造成全礦停電。4.3.4事故發生當時,1#主變壓器10KV側C相短路電流為3586A,而正常情況下,1#主變壓器10KV側電流約為350A左右,在這近10倍的短路電流沖擊下,1#主變保護裝置未正常動作,短路電流的熱效應使變壓器繞組絕緣擊穿,損毀變壓器。事故發生后對變壓器進行試驗,見表2。項目標準值(μL/L)實測值(μL/L)其他油中溶解氣體色譜分析氫氣≤1501476.13嚴重超標總烴≤1504708.23嚴重超標乙炔≤51589.44嚴重超標繞組絕緣電阻二次繞組與鐵芯金屬性短接繞組直流電阻≤2%>10%嚴重超標4.4井下機電管理人員對機電設備管理維護不到位井下機電管理人員未能及時發現開關出線電纜連接器存在短路隱患,說明在機電設備管理上存在漏洞。事故情況下的試送電加壓,也加快了電纜連接器等設備薄弱部位的絕緣老化速度。井下空氣比較潮濕,濕度一般在90%以上,且經常有滴水和淋水,電氣設備很容易受潮。因此要求電氣設備具有良好的防潮、防水性能,井下機電管理人員還要定期對電氣設備進行檢查維護,及時消除電氣設備存在的隱患。5.防范措施5.1按照《煤礦安全規程》規定,礦井雙回路電源采用分列運行方式,并且延伸到井下采區變(配)電所和向局部通風機供電的井下變(配)電所。川寺I、II回線路分別帶35KVI、II段母線經1#、2#主變帶10KVI、II段母線向井下供電。35KV母聯400開關、10KV母聯500開關、井下中央變電所10KV母聯開關全部斷開,形成兩回路獨立電源。礦井一類負荷分別從每一回路電源引進一趟供電線路。采用這種運行方式,即避免了故障情況下的全礦停電,又增強了礦井供電的可靠性。5.2針對現有的運行方式對川寺I回線路突然停電的事故應急預案進行修改,在恢復II回線路送電時,斷開35KV母聯開關,通過2#主變向井下送電。系統采用分列運行方式供電后重新制定停電事故專項應急預案。5.3針對礦井上下繼電保護裝置保護誤差大,選擇性、可靠性差、動作不靈敏的問題,完善保護設置和整定配合,確保礦井供電的安全可靠,必要時更換變電站綜合自動化保護裝置。5.4認真落實包機負責制和巡回檢查責任制,加大對機電設備及電纜的巡檢和維護力度,特別是要加強對電纜接頭等關鍵部位的檢查、檢修及紅外測溫工作,及時發現隱患并處理。

篇2:火電廠煤場自燃原因分析控制措施

火力發電廠的主要燃料是煤炭,為了保證鍋爐用煤,一般都建有一個或多個貯煤場,基本為露天堆放,不防雨雪和日曬。煤與空氣的接觸,不僅會風化,使煤的質量變壞,而且還會經常發生煤堆發熱和自燃現象,從而造成能源的浪費,環境的污染,同時也給安全生產帶來了相當大的隱患。

近幾年,在火電廠實施職業健康安全管理體系過程中,都會把貯煤場煤堆的自燃識別為危險源,進行風險評價,找出治理措施,盡可能地防止煤堆自燃現象的發生。那么造成煤堆自燃的原因是什么呢普遍認為,煤的自燃是由煤氧復合作用而產生的。由于外力的作用,破壞了煤體原始狀態下的完整性,煤體表面分子的平衡狀態也被破壞。當煤體與空氣接觸后,空氣中的氧便會隨著空氣的流動而進入煤體內部。平衡狀態被破壞的煤表面分子與氧氣接觸,形成新的平衡狀態,迅速與氧發生物理吸附、化學吸附及化學反應等一系列變化,產生并放出熱量。在一定的蓄熱條件下,當煤體釋放的熱量大于向環境散失的熱量時,熱量積聚使煤體溫度上升,最終便導致煤體發生自燃。

不難看出,煤體自燃發生機率的大小受水份、空氣中氧氣及散熱條件的直接影響。筆者結合火電廠煤場生產管理的實踐經驗,總結出以下幾方面影響煤體自燃的因素。

(1)煤的硫份對自燃的影響

煤中含有一定的硫份,硫在一定溫度下化學性質會發生變化,生成氧化硫,氧化硫遇水生成稀硫酸,這一系列氧化反應過程為放熱過程,從而提高了煤堆中的溫度。因此,一般來說,含硫量高的煤更易發生自燃。

(2)煤的揮發份對自燃的影響

煤中揮發份的主要成分是低分子烴類,如甲烷、乙烯、丙烯、-氧化碳、二氧化碳、硫化氫等。煤的揮發份大大地降低了煤體自燃的禍源溫度。根據觀察和統計表明,揮發分較高的煤,即使是同樣條件下的露天存貯,發生自燃的機率也要比揮發分較低的煤大一倍。

根據煤場生產管理人員的觀察,高揮發分的煤種(Vad>28%以上),當溫度達50~60℃時,一、二日內便會發生自燃,且來勢較猛;較低揮發分的煤種(Vad<21%以下的煤種),一般要到80℃以上,才會發生自燃現象。

(3)水份對自燃的影響

在一定程度上,煤堆中一定量的水份對煤的自燃起到催化作用。當煤中水份處于引起自燃的臨界范圍內時,它可以促使煤各種放熱反應的進行。如硫份的酸化等會產生大量的熱量,產生的熱量又加快了氧化反應過程,加劇了煤的自燃。但有研究表明,當煤中水份超過12%時,由于水份的大量蒸發移走了熱量,自燃趨勢反而下降。

另外,需要說明的是,潮濕空氣中的水份大,會使煤對氧的吸附能力增強,對煤體的自燃也起到一定的促進作用。

(4)空氣中氧氣對自燃的影響

在各種光、熱、雨水等自然力的作用下,煤炭表面與大氣中的氧氣充分接觸后,發生氧化分解與碎裂,并放出熱量。同時,形成新的表面,新表面又再次氧化。如此反復循環,導致煤堆溫度不斷上升,逐漸達到自燃的溫度。

(5)氣候條件對自燃的影響

經驗表明,每年的秋后10~12月份是煤自燃的多發季節。這主要是煤堆在夏末秋初受到雨水和熱帶風暴伴隨的大量降水的影響,煤層被雨水滲透。大量雨水在底部排出時,把煤中的灰分和末粉一起帶走,煤層變得疏松,尤其在底部形成了許多空洞,這些空洞給熱量的聚積提供了條件。秋后又是風高物燥的時節,大氣密度比煤堆內空氣密度大得多,所以滲入煤堆內的空氣量增大,煤的氧化加劇。此時又經常刮東北風,更有利于煤堆的煽風點火,一旦煤堆燃燒起來,火趨風勢,可能一發而不可收拾。

了解以上引起煤體自燃的主要因素,可為我們制定和實施控制措施提供指南。根據以上針對煤體自燃的分析,如何減少空氣與煤的接觸層面,控制煤中的水份含量,做好通風散熱措施,是防止煤堆自燃現象發生的關鍵所在。在火電廠防止煤場自燃的管理實踐中,筆者認為以下的方法切實可行。

1采用合理的堆煤方位

由于我國地處北半球,陽光照在頂空時偏南,因此,煤堆的方向以南北方向取長為好。這樣,東西兩面可以半天日照,半天背陰,以減小陽光對整體煤堆的直接照射面,從而減少煤堆中太陽輻射的熱量聚集。

另外,每座煤堆可堆成長方形,并使煤堆的長向與主導風向平行,以減少煤堆與空氣的接觸。

2選擇適當的堆煤場地

堆煤的場地以水泥地面最為理想,地面不宜鋪墊空隙度較大的爐渣等物,以防空氣由此進入煤堆而增加自燃的危險。場地四周應設有排水溝與煤泥沉淀池,以便排除積水及回收煤泥。煤堆的地勢最好比四周稍高一些,以保證排水的通暢,減少水量積聚,便于有效控制煤中水份的含量。

3采用合理的堆煤方式

盡量在較低的溫度下貯存煤炭,避開中午烈日下進行堆煤,以減少熱量的攜帶。

塊煤、粉煤混在一起的煤堆,由于煤堆里面既有相當多的空氣可以把煤氧化,空氣又不能暢通,所以氧化時產生的熱量就容易積聚在煤堆里而使溫度迅速升高。因此,塊煤和粉煤以分開貯存為宜。

煤堆不宜過高,相鄰兩煤堆之間還應留有一定的防火間距。含硫份、揮發份高的煤應分成小堆堆放,不同種類的煤與混合后的煤應單獨堆放。

粉煤單獨貯存時可以用推土機一層一層地壓緊,盡量減少煤堆里的空氣,這樣也就減少了煤體表面氧化放熱反應的機率。

4盡可能縮短堆放時間

煤堆的存放時間應根據煤質而定,一般無煙煤和貧煤的存放時間可稍長一些,但以不超過四個月為宜。長焰煤、不粘煤、弱粘煤和褐煤的堆存時間以不超過一個月為宜。

5做好煤堆的維護

煤堆部分采煤后,應避免煤堆頂部出現凹陷的面積過大,以減少雨水的聚積及陽光的照射。

每年的秋后季節應加強對煤堆溫度的監控,如果發現煤堆溫度偏高,則及時使用灌水降溫法,降低煤堆內的溫度并保持在比較低的狀態。煤堆旁應布置足夠的水噴淋裝置,以便于煤堆在自燃或表面溫度異常上升時降溫。

長期未用的煤堆,有條件的話,煤堆上可鋪放一層粘土,在夏季也可在煤堆上噴灑一層石灰水以減少煤堆的吸熱。

6其它管理措施

科學合理預防自燃的技術措施要靠人去實施,如果缺乏嚴格規范的管理,先進的技術手段也難發揮出實效。在火電廠導入職業健康安全管理體系貫標認證過程中,應著重對下列幾個方面的管理內容進行規范和加強。

6.1建立健全煤場煤質管理檔案。對煤場煤堆的存放時間、煤種化學成分、數量、堆位情況用圖樣、表格等形式隨時進行統計、整理、歸檔,為不斷提高煤場管理水平積累管理經驗。

6.2建立健全煤場化學監督與安全監測儀器管理臺帳。包括化驗分析設備、煤場測溫元件等,定期校驗和維護,確保其在使用期間內測量數據的準確性和有效性。

6.3建立健全煤場各項管理制度。工作人員要培訓到位,明確其責任,使之在日常巡視、監督管理上做到人盡其責,發現隱患及時報告,并組織人力、機械進行消患處理。

6.4組織制定煤場自燃應急預案。要全面考慮煤場周邊的環境及一旦發生自燃的嚴重后果,建立相應的應急組織機構,配備足夠的應急人員和各種應急物資,有條件的單位可定期組織應急演習,提高應變能力。由于煤場發生自燃時的情況各不相同,根據現有的經驗可分別采取以下不同的應急措施:

1)當局部或表層(深度不超過1m)煤層發生自燃時,用水噴淋降溫撲滅。

2)煤堆較深部位的煤層自燃,用淋水處理后又死灰復燃時,可用鍍鋅管直接插入煤層深部,連接水源灌注,以達到降溫的目的。

3)隱患區域較大,用淋、注無法消患時,要用推土機進行翻堆處理,并配合噴淋降溫,這是根治大面積煤堆自燃的有效方法之一。

4)若煤堆由于貯存時間太長,而產生更大面積的自燃時,要果斷采用隔離處理措施,即用推土機把患區斷開一道4~5m寬的“壕溝”,防止自燃的蔓延,然后安排“患區”的煤優先取用,并配合做翻堆處理。

上述幾種防止煤堆自燃的方法,以及一旦自燃發生后的應急處理措施,在火電廠煤場管理的實踐中證明還是行之有效的。總之,要想使以上方法措施真正發揮出實效,還要靠不斷地強化管理去實現,如果火力發電企業能把職業健康安全管理體系的系統化管理思想充分運用到煤場管理實踐中,那么煤場安全管理的績效就一定會不斷地提高。

篇3:現澆鋼筋混凝土斜屋面滲漏原因分析預防措施

摘要:隨著房地產業的發展,高級住宅和別墅的大量興建,為了追求建筑風格,許多住宅、別墅屋面設計成現澆鋼筋混凝土板鋪貼波形瓦的斜屋面。一些斜屋面在竣工時或使用一、二年后,在屋面變坡交接處、老虎窗與屋面連接處、墻身泛水等部位出現滲漏,影響了建筑的使用和美觀。

1、原因分析

⑴斜屋面變坡交接處、老虎窗與屋面連接處,由于受力鋼筋配置不足,不能滿足板塊支座彎矩應力的要求。

⑵構造設計不當

為了追求建筑形式而將泛水高度過分的降低,使屋面與屋面連接處、屋面與墻身交接處的防水高度,低于下暴雨瞬時積水高度;屋面變坡處、老虎窗與屋面連接等處防水處理不當,也是形成屋面滲漏的一大隱患。

⑶波形瓦鋪貼不實

主要表現在貼瓦砂漿沒有擠滿瓦縫,砂漿和板面基層結合不牢,波瓦出現空鼓現象;其次是波瓦上下接縫搭接尺寸不足,因而造成屋面雨水滲入基層。若基層混凝土板出現裂縫,極易導致滲漏。

⑷施工縫位置留設不當

如將施工縫位置留設在屋面變坡處、屋面與屋面的交接處,這些都是結構應力轉換的部位,容易產生裂縫而導致屋面滲漏。

⑸現澆鋼筋混凝土板施工坍落度選擇不當

如施工時用水量過多,混凝土在凝固水化過程中,由于內部多余的水分蒸發后,在混凝土中形成微小的空隙,而混凝土體積減小產生收縮,這些空隙連在一起便形成毛細孔隙,成為雨水滲入的通道,從而引發裂縫產生。

⑹施工方法不當

斜屋面的坡度在30°以上時,如仍采用板底支模法灌筑,則容易造成施工質量事故,如局部板厚不滿足設計要求,致使結構出現裂縫;鋼筋配置不到位,負筋很容易被踩低,無法和混凝土一起抵擋彎矩而使板產生裂縫;混凝土振搗不密實,也是屋面滲漏的隱患。

2、預防措施

⑴設計時,應考慮整個斜屋面板、板與梁之間相互變形的影響,合理的考慮結構約束形式。在斜板邊界部位,如屋面變坡處、老虎窗與屋面交接處,除按要求配置負筋外,在板面上部板接縫兩側,還應各加配筋200mm寬的φ4@200雙向鋼筋網片,以增強斜屋面板整體剛度,提高抗裂性。

⑵加強防滲措施是在屋面滲漏的隱患部位,除結構上增置鋼筋網片外,在整個板面再做一層15mm厚、比例為1:2.5的防水砂漿(內摻5%防水劑),并在板縫兩側各貼300mm厚寬柔性高分子布胎卷材。做好泛水構造,屋面板與板連接由過去的銳角斷面連接改為梯形斷面,以減少板的連接應力,且便于卷材鋪貼。

煙囪與屋面交接處在迎水面中部應抹出分水線,高出兩側30mm。鋪貼1.2mm厚合成高分子卷材或3mm厚的高聚物改性瀝青防水卷材,上抹聚合物水泥砂漿。

⑶保證鋼筋混凝土屋面板的施工質量是模型板采用雙面支模灌筑混凝土斜板,并將模板支撐牢固,以防走模。

板的厚度,施工前認真校對檢查鋼筋型號、規格、數量,防止錯用,每隔500mm放一個50mm×50mm×15mm的混凝土墊塊,與板筋綁扎牢,保證受力筋位置正確。在綁扎構造負筋時,用φ6鋼筋完成Ω形的鋼筋凳,每隔500mm放一個,與負筋綁扎,以免踩低,使之與混凝土形成骨架,以抵抗負彎矩,從而避免表面裂縫的出現。

同時應做好混凝土施工技術管理工作。施工時,水泥、砂、石、水、外加劑等材料要嚴格按混凝土強度設計的配合比配置;根據施工季節和屋面傾角大小,選擇最佳坍落度,并且加強振搗。對已灌筑好的混凝土斜板,應在灌筑10~12h及時進行澆水養護,保證混凝土處在足夠的濕潤狀態,連續養護期不少于15d,以提高混凝土斜板抗拉強度劑及抗裂性。

⑷波形瓦(以下簡稱波瓦)屋面施工

采用坐漿擠壓法貼實波瓦,要求灰漿擠滿瓦縫,以防波瓦空鼓;為使波瓦與混凝土板面結合牢固,施工時基層板面灑水濕潤,波瓦要充分吸水待用,在板上先刷一道純水泥結合層,再用1:2.5水泥砂漿鋪貼波瓦,并按要求做好泛水、屋面變坡等部位的瓦面搭接,以增強屋面整體的防滲能力。

波瓦的搭接要求:相鄰兩瓦應順主導風向搭接;大波瓦和中波瓦搭接寬度不應小于半個波,小波瓦不應少于一個波;上下兩排波瓦的搭接長度應根據屋面坡度而定,但不應少于100mm;如采用上下兩排瓦長邊搭接縫錯開的方法鋪設時,一般以錯開半張瓦為宜,但大波瓦和中波瓦至少應錯開一個波,小波瓦至少錯開兩個波;當采用上下兩排瓦長邊搭接縫不錯開的方法鋪設時,在相鄰四塊瓦的搭接處,應隨蓋瓦方向的不同,事先對波瓦進行割角(玻璃鋼波瓦可不割角),對角縫隙不宜大于5mm。

波瓦的固定:波瓦采用帶防水墊圈的鍍鋅彎鉤螺栓固定在金屬檁條或混凝土檁條上,或用鍍鋅螺釘固定在木檁條上,螺栓或螺釘設在靠近波瓦搭接部分的蓋瓦波峰上。在上下兩排波瓦搭接處的檁條上,每張蓋瓦的螺栓或螺釘為兩個,在每排波瓦當中的檁條上,相鄰兩波瓦搭接處的蓋瓦,都應設有一個螺栓或螺釘;在大風地區采用螺釘固定波瓦時,應適當增加螺釘數量;波瓦上的釘孔應鉆成孔,孔徑比螺栓(螺釘)的直徑大2~3mm固定波瓦的螺栓或螺釘不應擰得太緊,以墊圈稍能轉動為度;玻璃鋼波瓦鋪設時應用木螺絲或對擰螺栓固定,并加橡膠墊襯,每張瓦至少要有六處和檁條固定。

波瓦在異表部位應嚴格做好密封處理。屋脊、斜脊用脊瓦鋪蓋,亦可用鍍鋅薄鋼板鋪蓋,脊瓦與波瓦之間的空隙,用麻刀灰等嵌封嚴密;屋面如有天溝、檐溝時,波瓦應伸入溝內至少50mm,溝底防水層與波瓦間的空隙,用麻刀灰等嵌填嚴密;屋面與突出屋面的墻或煙囪的連接處采用鍍鋅薄鋼板做泛水時,波瓦與泛水的搭接寬度不小于150mm,波瓦與泛水間的空隙,用麻刀灰等嵌填嚴密。